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1、人教版高中物理必修2模块综合测试卷(限时：90分钟 总分：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)1某物体在一足够大的光滑水平面上向西运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是()A直线运动且是匀变速直线运动B曲线运动但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动C曲线运动但加速度方向改变、大小不变，是非匀速曲线运动D曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动2某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动合成，已知水平方向的运动加速度为4m/s2，竖直方向的加速度为3m/s2，则该物体实际运动的加速度大小为()A7 m/s2 B1 m/s2C5 m/s2 D在17 m/s
2、2之间，具体大小不确定3某人以一定的速率乘小船垂直河岸向对岸划去，在平时水流缓慢时，渡河所用时间为2分钟，某次由于降雨，河里的水流速度加快，若这个人仍以这一速率垂直渡河，则这次渡河的时间()A比2分钟时间长 B比2分钟的时间短C时间仍等于2分钟 D由于水速不清，故时间不能确定4质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮如图1所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()图1A. B. C. D. 5如图2所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动球转到最高点A时，线速度的大小为，此时()图2A杆受到mg
3、/2的拉力 B杆受到mg/2的压力C杆受到3mg/2的拉力 D杆受到3mg/2的压力6(2011山东卷)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期 B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度 D甲在运行时能经过北极的正上方7木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星
4、运行时()A木卫2的周期大于木卫1的周期B木卫2的线速度大于木卫1的线速度C木卫2的角速度大于木卫1的角速度D木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度8星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度v1叫做第一宇宙速度，物体脱离星球引力所需要的最小速度v2叫做第二宇宙速度，v2与v1的关系是v2v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6.若不计其他星球的影响，则该星球的第一宇宙速度v1和第二宇宙速度v2分别是()A BC D9中国人自己制造的第一颗直播通信卫星“鑫诺二号”在西昌卫星发射中心发射成功，定点于东经92.2度的上空(拉萨和唐古拉山口即
5、在东经92.2.度附近)，“鑫诺二号”载有22个大功率转发器，如果正常工作，可同时支持200余套标准清晰度的电视节目，它将给中国带来1 000亿元人民币的国际市场和几万人的就业机会，它还承担着“村村通”的使命，即满足中国偏远山区民众能看上电视的愿望关于“鑫诺二号”通信卫星的说法正确的是()A它一定定点在赤道上空B它可以定点在拉萨或唐古拉山口附近的上空C它绕地球运转，有可能经过北京的上空D与“神舟六号”载人飞船相比，“鑫诺二号”的轨道半径大，环绕速度小10有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知万有引力常量为G，则可得()A该行星
6、的半径为 B该行星的平均密度为C无法测出该行星的质量 D该行星表面的重力加速度为二、填空题(每题5分，共20分)11在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A让小球多次从_位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图3中的a、b、c、d所示B按图安装好器材，注意斜槽末端_，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线C取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹图3 图4 (1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上(2)上述实验步骤的合理顺序是_(3)已知图3中小方格的边长L2.5 cm
7、，则小球平抛的初速度为v0_m/s，小球在b点的速率为_m/s.(取g10m/s2)12小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度_；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有_；自行车骑行速度的计算公式v_.图513我国在1984年4月8日成功发射了第一颗试验地球同步通信卫星，1986年2月1日又成功发射了一颗地球同步通信卫星，它们进入预定轨道后，这两颗人造卫星的运行周期之比T1T2_，轨道半径之比R1R2_，
8、绕地球公转的角速度之比12_.141969年7月21日，美国宇航员阿姆斯特朗在月球上烙下了人类第一只脚印，迈出了人类征服月球的一大步在月球上，如果阿姆斯特朗和同伴奥尔德林用弹簧秤称量出质量为m的仪器的重力为F；而另一位宇航员科林斯驾驶指令舱，在月球表面附近飞行一周，记下时间为T，根据这些数据写出月球质量的表达式_三、计算题(每题10分，共40分)15(10分)水平抛出的一个石子，经过0.4 s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53，(g取10m/s2，sin530.8，cos530.6)求：(1)石子的抛出点距地面的高度；(2)石子抛出的水平初速度；(3)石子的落地点与抛出点的水平距
9、离16(10分)如图6所示，一过山车在半径为R的轨道内运动，过山车的质量为M，里面人的质量为m，运动过程中人与过山车始终保持相对静止求：(1)当过山车以多大的速度经过最高点时，人对座椅的压力大小刚好等于人的重力？此时过山车对轨道的压力为多大？(2)当过山车以 的速度经过最低点时，人对座椅的压力为多大？图617. (10分)如图7所示，在倾角为30的光滑斜面顶点处固定一原长l00.2m的轻弹簧，弹簧另一端与放在光滑斜面体上质量m2kg的物体C相连后，弹簧长度变为l10.25m当斜面连同物体C一起绕竖直轴AB转动时，求：图7(1)转速n60 r/min时弹簧的长度是多少？(2)转速为多少时，物体C
10、对斜面无压力？(g取10m/s2)18(10分天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系研究发现，有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位)，人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上观测得到S2星的运行周期为15.2年(1)若将S2星的运行轨道视为半径r9.50102天文单位的圆轨道，试估算人马座A*的质量MA是太阳质量MS的多少倍(结果保留一位有效数字)；(2)黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚由于引力的作用，黑洞表面处质量
11、为m的粒子具有的势能为Ep (设粒子在离黑洞无限远处的势能为零)，式中M、R分别表示黑洞的质量和半径已知引力常量G6.71011Nm2/kg2，光速c3.0108m/s，太阳质量MS2.01030kg，太阳半径RS7.0108m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求人马座A*的半径RA与太阳半径RS之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数)人教版高中物理必修2模块综合测试卷参考答案1.解析：由于物体后来受到的是一个向南的恒力作用，因而物体将做匀变速运动，又由于物体所受的这个力向南，与物体原来的运动方向不在一直线上，因而物体一定做曲线运动，一定要注意加速度是由物体所受的外力和质量决定
12、的，且加速度方向总和合外力方向一致答案：B2.解析：有的人可能会错选D，造成错误的主要原因是对两个分运动的确定性没有把握好，因为两个分运动一个水平方向另一个竖直方向，大小也都确定了，当然合运动也是一个定值，而不是一个范围，由平行四边形定则很容易可以求出合运动的加速度a5m/s2.若两个分运动是确定的，则合运动就一定是确定的，因而做题前，一定要看清题目，避免画蛇添足答案：C3.解析：造成错解的主要原因是对运动的独立性没有理解透彻，认为水流加快时，船的速度增大，渡河时间减少，而实际上，船的速度增大了，但是船的位移也增大了，而船在垂直河岸的分速度大小并没有改变，河的宽度是一定的，由于渡河时间等于垂直
13、河岸的位移与垂直河岸的渡河速度即小船速度的比值，而以上两个量都不变，故时间不变，仍为2分钟答案：C4.解析：如果物体的速度为，则在圆周最高点，即对轨道无压力，物体做平抛运动答案：C5.解析：假设球受杆的拉力，则，负号说明球受杆的力应向上，故杆受球的压力大小为.答案：B6.解析：本题考查万有引力与航天中的卫星问题，意在考查考生对天体运动规律、第一宇宙速度的理解和同步卫星的认识对同一个中心天体而言，根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，周期就越长，A正确第一宇宙速度是环绕地球运行的最大线速度，B错由可得轨道的半径大的天体加速度小，C正确同步卫星只能在赤道的正上空，不可能经过北极的正上方，D错
14、答案：AC7.解析：木卫1和木卫2做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，即,解得，；由题设条件知r2r1，所以a1a2，v1v2，12，T1T2，选项A正确答案：A8.解析：对于贴着星球表面的卫星，解得：，又由，可求出.答案：B9.解析：“鑫诺二号”通讯卫星是同步卫星，必位于赤道上空，A正确由地理知识，拉萨、唐古拉山、北京均不在赤道，B、C错误同步卫星T24 h，大于“神舟六号”飞船的周期，根据，知T大，r大，则v小，D正确答案：AD10.解析：由可得：，A正确；又可得：，C错误；由，得：，B正确，又，得：，D正确答案：ABD11.解析：由表格可以看出，a、b、c、d四点水平方向之间的距
15、离都是2个方格边长，所以它们相邻两点之间的时间间隔相等，根据ybcyabgt2得t s0.05 s.平抛运动的初速度等于水平方向匀速运动的速度，即，b点的竖直分速度vbym/s0.75m/s，故b点的速率vb1.25m/s.答案：(1)A.同一B切线水平(2)BAC(3)1.01.2512.解析：依据角速度的定义式，得；要求自行车的骑行速度，还要知道牙盘的齿轮数m(半径r1)、飞轮的齿轮数n(半径r2)、自行车后轮的半径R；由v1r1v22r2，又齿轮数与轮子的半径成正比，则有m2n，且2后，v后R，联立以上各式解得vR2或vR.答案：2牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘
16、的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R) R或13.解析：所有同步卫星除与质量有关的物理量不同外，其他所有物理量的大小都是相同的答案：11111114.解析：在月球表面质量为m的物体重力近似等于万有引力设月球的半径为R，则由F，得R ；设指令舱的质量为m，指令舱靠近月球表面飞行，其轨道半径约等于月球半径，做圆周运动的向心力等于万有引力，则有，则由式得.答案：15.解析：(1)由得h0.8m.(2) 解得v03m/s.(3)xv0t1.2m.答案：(1)0.8m(2)3m/s(3)1.2m16.解析：(1)在最高点时，人的重力和座椅对人的压力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，FNmg，
17、解得v1将过山车和人作为一个整体，向心力由整体的总重力和轨道的压力的合力提供，设此时轨道对整体的压力为F，根据牛顿第二定律，解得F(Mm)g.根据牛顿第三定律，过山车对轨道的压力为(Mm)g，方向向上(2)在最低点时，以人为研究对象Fmg，解得F7mg.根据牛顿第三定律可知，人对座椅的压力为7mg，方向向下答案：(1) (Mm)g(2)7mg17.解析：图8物体在斜面上受到三个力作用：mg、FN和F，如图1所示设弹簧劲度系数为k，物体放在斜面上平衡时Fmgsin30，由胡克定律得Fk(l1l0)，所以k(l1l0)mgsin30，kmgsin30/(l1l0)200N/m.(1)设斜面体和物体
18、C以n60 r/min1 Hz转动时弹簧的长度为l2，此时，物体所受的力在竖直方向上平衡，即FNcos30k(l2l0)sin30mg，在水平方向上合力为向心力，即k(l2l0)cos30FNsin3042n2ml2cos30，由以上两式解得L20.36m.(2)设转速为n时，物体对斜面无压力，此时弹簧的长度为l3.由k(l3l0)sin30mg，k(l3l0)cos3042n2ml3cos30，得l3l00.4m，所以n1.125 r/s67.5 r/min.答案：(1)0.36m(2)67.5 r/min18.解析：(1)S2星绕人马座A*做圆周运动的向心力由人马座A*对S2星的万有引力提供，设S2星的质量为mS2，角速度为，周期为T，则，设地球质量为mE，公转轨道半径为rE，周期为TE，则，综合上述三式得.式中TE1年，rE1天文单位，代入数据可得.(2)引力对粒子作用不到的地方即为无限远，此时粒子的势能为零“处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”，说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功，粒子在到达无限远之前，其动能便减小为零，此时势能仍为负值，则其能量总和小于零根据能量守恒定律，粒子在黑洞表面处的能量也小于零，则有，依题意可知RRA，MMA，可得，代入数据得RA1.21010m.答案：(1)4106
