必修2 板块检测卷（B）-2021年高考物理一轮复习单元滚动双测卷

优创卷·一轮复习单元测评卷必修2 板块检测卷B卷 培优优选提升卷一、选择题(本题共8小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.)1.（2020·广西壮族自治区桂林期中）下列物体运动过程中满足机械能守恒的是（　　）A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B.忽略空气阻力，物体竖直向上抛出的运动C.火箭升空D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降的过程中，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，选项A错误；B.忽略空气阻力，物体竖直向上抛出的运动，物体只受重力作用，机械能守恒，选项B正确；C.火箭升空过程中，要受到推力作用，且推力做正功，故机械能不守恒，选项C错误；D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升过程中，拉力做正功，机械能增加，选项D错误；故选B。2.（2020·浙江省高三月考）如图所示，可视为质点的小球，位于半径为R的半圆柱体左端点的正上方，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好与半圆柱体相切，且该切点与圆心连线与水平线的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，则初速度为（　　）A. B.C. D.【答案】B【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与竖直方向的夹角为tanθ=水平方向上联立解得故B正确ACD错误。故选B。3.（2020·山东省滕州市月考）如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿在环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳上的最大拉力为2mg，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动，且细绳伸直时，则ω不可能为（　　）A. B.2 C. D.【答案】D【解析】因为圆环光滑，所以小球受到重力、环对球的弹力、绳子的拉力等三个力。细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，如图所示当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为根据几何关系，其中一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得即解得当绳子的拉力达到最大时，角速度达到最大，可得同理可知，最大角速度为则不在范围内，故选D。4.（2020·石嘴山市月考）图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测.下列说法正确的是（    ）A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B.在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D.在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力【答案】C【解析】第三宇宙速度是卫星脱离太阳系的最小发射速度，所以“嫦娥一号”卫星的发射速度一定小于第三宇宙速度，A项错误；设卫星轨道半径为r，由万有引力定律知卫星受到引力F＝G，C项正确.设卫星的周期为T，由G＝mr得T2＝r3，所以卫星的周期与月球质量有关，与卫星质量无关，B项错误.卫星在绕月轨道上运行时，由于离地球很远，受到地球引力很小，卫星做圆周运动的向心力主要是月球引力提供，D项错误.5.（2020·内蒙古自治区高三一模）在地球表面，用一根轻绳，一端固定，另一端系一质量为m的小球，让小球在竖直平面内做圆周运动，半径为R，在最大拉力位置时，轻绳恰好拉不断，小球圆周运动过程中的最小速度为vl。现在，把同样装置移到某星球表面，做同样的竖直平面内的圆周运动，在最大拉力位置时，轻绳恰好拉不断，小球圆周运动过程中的最大速度为v2，已知该星球密度是地球密度的2倍，半径为地球半径的2倍。（已知轻绳最大承受拉力为25mg，g为地球表面的重力加速度，忽略地球和该星球的自转，不计空气阻力）（　　）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】设地球质量为M1，地球半径为R1，某星球质量为M2，某星球半径为R2，由题意知，根据得，在该星球和地球表面有联立解得在地球表面，根据题意，设小球在最低点的速度为v，由牛顿第二定律得在最高点速率最小，由机械能守恒定律得联立上式解得在某星球表面，在最低点时速度最大，轻绳恰好拉不断，由牛顿第二定律得其中代入解得故B正确，ACD错误。故选B。6.（2020·山西省期中）如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过一根不可伸长的细绳带动小车沿水平面向右运动.若当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为v时，滑轮左侧的绳与水平方向成角，则小车的速度为 (　　)      A.    B.    C.    D.【答案】D【解析】将速度v按运动效果分解如图所示：则沿绳方向v1＝vcos，同理分解小车速度，，因为绳不可伸长，故沿绳方向速度大小相等. ，所以cos，所以；故选D.7.（2020·江西省南昌联考）宇航员飞到一个被稠密气体包围的某恒星上进行科学探索。他站在该恒星表面，从静止释放一个质量为m的物体，由于气体阻力，其加速度a随下落位移x变化的关系图象如图所示。已知该星球半径为R，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　）A.该恒星的平均密度为B.该恒星的第一宇宙速度为C.卫星在距该恒星表面高h处的圆轨道上运行的周期为D.从释放到速度刚达最大的过程中，物体克服阻力做功【答案】BD【解析】A. 物体下落的位移时，空气阻力也为0，由图可知，就是恒星上的重力加速度。在恒星表面，根据重力等于万有引力，可得所以恒星的质量再由球体的体积公式解得恒星的平均密度为A错误；B.由万有引力提供向心力得解得B正确；C.由万有引力提供向心力得解得卫星在距该恒星表面高h处的圆轨道上运行的周期为C错误；D.因为物体由静止下落，初速度为零，根据加速度a随下落位移x变化的关系图象围成的面积表示速度平方的一半，得再根据动能定理解得D正确；故选BD.8.（2020·江苏省扬州中学高三联考）如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，右侧是一个足够长固定斜面，一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及定滑轮，两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1＞m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方，不计一切阻力及摩擦。当m1由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是（　　）A.在m1从A点运动到C点的过程中，m1的机械能一直减少B.当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍C.m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力会发生变化D.若m1运动到C点时细绳突然断开，在细绳断开后，m1不能沿碗面上升到B点【答案】ABD【解析】A.在从A点运动到C点的过程中，绳子拉力对做负功，所以机械能一直减少，A正确；B.滑到点时，两物块沿绳速度方向相等，如图则所以B正确；C.物块沿斜面上滑过程中，假设斜面倾角为，所以斜面对支持力为可知始终不变，根据牛顿第三定律可知对斜面的压力也不变，所以地面对斜面的支持力恒定不变，C错误；D.若无绳子时，机械能守恒，从点静止释放，一定能上到点，现在绳子从过程中对做负功，机械能减小，所以物块一定不能上到点，D正确。故选ABD。9.（2020·柳州高级中学高三月考）如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了角）。下列有关此过程的说法中正确的是（　　）A.重物M做匀速直线运动B.重物M做变速直线运动C.重物M的最大速度是D.重物M的最大速度是2ωL【答案】BC【解析】AB.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为ωLcosθ，即为重物运动的速度，θ的变化规律是开始最大（），然后逐渐变小，直至绳子和杆垂直，θ变为零度；然后，θ又逐渐增大，所以重物做变速运动，B正确，A错误；CD.θ角先减小后增大，所以ωLcosθ先增大后减小（绳子和杆垂直时最大），重物的速度先增大后减小，最大速度为ωL。故C正确，D错误。故选BC。10.（2020·河南省安阳一中高一期中）如图所示，叠放在水平转台上的物体 A、B 及物体 C 能随转台一起以角速度  匀速转动，A，B，C 的质量分别为 3m，2m，m，A 与 B、B 和 C 与转台间的动摩擦因数都为  ，A 和B、C 离转台中心的距离分别为 r、1.5r。设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力，下列说法正确的是（重力加速度为 g ）（　　）A.B 对 A 的摩擦力一定为 3mgB.B 对 A 的摩擦力一定为 3m2rC.转台的角速度需要满足D.转台的角速度需要满足【答案】BD【解析】AB.对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有故A错误，B正确；CD.由于A、AB整体、C受到的静摩擦力均提供向心力，故对A有对AB整体有对物体C有解得故C错误， D正确。故选BD。 二、非选择题（本大题共6小题，共60分）11.（8分）（2020·山东省滕州月考）在“研究平抛物体运动”的实验中（如图甲），通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有（     ）A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.每次小球应从同一高度由静止释放C.要选光滑的轨道，因为摩擦力会影响实验结果D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图丙中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________。（3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取三点、、，测得、两点竖直坐标为5.0cm，为40.5cm，、两点水平间距为40.0cm，则平抛小球的初速v0________m/s，若点的竖直坐标为60.0cm，小球在点的速度为________m/s（结果保留两位有效数字，取）【答案】AB    C    2.0    4.0    【解析】（1）[1] A.通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A正确；B.每次必须从相同高度释放小球，且由静止释放，是为了保证小球获得相同的初速度，B正确；C.只要保证小球从相同高度由静止释放，摩擦力对小球的影响都是相同的，不必选择光滑的斜槽，C错误；D.用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线或者直线，D错误。故选AB。（2）[2] 物体在竖直方向做自由落体运动，有水平方向做匀速直线运动，有联立可得因初速度相同，所以为常数，故应为正比例关系，所以C正确，ABD错误。故选C。（3）[3] 设从A到B的时间为，根据平抛运动的规律有小球平抛的初速度为联立上式，代入数据解得[4] 若C点的竖直坐标y3为60.0cm，设小球在C点的竖直分速度为，则有代入数据解得所以C点的瞬时速度为12.（8分）（2020·江苏省月考）用如图甲所示的实验装置验证质量为的物块A、质量为的物块B组成的系统的机械能守恒，B从高处由静止开始下落，A上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知，，打点计时器的频率为50Hz。（结果均保留2位有效数字）(1)在纸带上打下计数点5时物块的速度_________m/s。(2)在打下计数点0到计数点5的过程中系统动能的增量______J，系统势能减少量______J。（当地重力加速度约为）(3)若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度_____。【答案】2.4    0.58    0.59    9.7    【解析】(1)[1]在打下计数点5时物块的速度(2)[2]在打下计数点0到计数点5的过程中系统动能的增量[3]系统势能减少量(3)[4]根据可得则图线的斜率由图像得所以13.（8分）（2020·宜宾市期末）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C，D为圆轨道的最低点和最高点)，且∠BOC=θ=37°.可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象。求：(取sin37°=0.6，cos37°=0.8)(1)如果滑块恰好能够通过最高点D，求滑块静止释放的初始高度H0.(2)求滑块的质量和圆轨道的半径.【答案】(1)0.5m.        (2)0.1kg　　 0.2m【解析】（１）滑块恰好能够通过最高点D，则有滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得：解得（２）滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得：在D点，由牛顿第二定律得：得：取点（0.50m，0）和（1.00m，5.0N）代入上式解得：     14.（10分）（2020·辽宁省高三期中）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。(1)用弹簧测力计称量一个相对地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球的质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数为F0，若在北极上空高出地面h处称量，弹簧测力计读数为F1，若在赤道地面称量，弹簧测力计读数为F2，求比值的表达式和比值的表达式。(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r，太阳的半径RS和地球半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长。【答案】(1)，；(2)1年【解析】(1)设小物体质量为m，在北极地面在北极上空高出地面h处在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有得(2)地球绕太阳做匀速圆周运动，受太阳得万有引力。设太阳得质量为，地球得质量为M，地球公转周期为TE，有：解得其中为太阳得密度。由上式可知，地球公转周期TE仅与太阳得密度、地球公转轨道半径与太阳半径之比有关。因此“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同。15.（12分）（2019·东台高三月考）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧型轨道，BC的圆心为O点，圆心角°，半径OC=6m且与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为m=60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为H=2m和H=2.5m。求：(1)运动员从A点运动到B点的过程中，到达B点时的速度大小vB；(2)运动员到达圆弧轨道的C点时对轨道的压力FC；(3)水平轨道CD的长度L；(4)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到BD点？如能，求出回到B点时速度的大小：如果不能，求出最后停止的位置距C点D的距离。【答案】(1)6m/s；(2)1360N；(3)6.5m；(4)最后停止的位置距C点D的距离6m【解析】(1)由平抛运动规律及几何关系得(2)对B到C由机械能守恒得mgHB+mvB2=mvC2 对C点由牛顿定律得FC-mg= 代入数据的FC=1360N(3)对B到E由能的转化与守恒的mgHB+mvB2=μmgL+mgHE 代入数据的L=6.5m (4)设第一次返回时沿着CD轨道上滑的最大高度为H，从B到第一次返回达到最高由能的转化与守恒的mgHB+mvB2=2?mgL+mgH代入数据得H=1.2m<2m所以运动员不能回到B点。设在CD上通过的总路程为x，从开始到最终停下的总过程由能的转化与守恒定律得mgHB+mvB2=μmgx 代入数据得x=19m=(2×6.5+6）m 最后停止的位置距C点D的距离6m16.（14分）（2020·浙江省高三联考）如图所示，质量的滑块（可视为质点），在的水平推力作用下从点由静止开始运动，一段位移后撤去推力，当滑块由平台边缘点飞出后，恰能从点沿切线方向进入圆弧管道，滑块略小于管道内径。已知间的距离，滑块与平台间的动摩擦因数，、两点间水平距离、竖直高度差，、是半径均为的光滑圆弧管道，、等高，为管道的最高点，是长度、倾角的粗糙直管道，在处有一反弹膜，能无机械能损失的反弹滑块，各部分管道在连接处均相切。（，）。求：（1）滑块在平台上运动时水平推力作用的位移大小；（2）滑块第一次到达点时对轨道的作用力；（3）要使滑块反弹一次后能停在管道上，滑块与管道之间动摩擦因数的取值范围。【答案】（1）；（2），方向向上；（3）【解析】（1）根据平抛运动得由动能定理得（2）根据平抛运动得从而得得根据牛顿第三定律方向向上（3）由滑块能停在上可得得由反弹一次可得：得分析可得：当时滑块无法返回点综上所述