期中测评卷2021-2022学年物理必修第二册鲁科版2019（Word含解析）

期中测评

(满分:100分;时间:90分钟)

一、选择题(共10小题,每小题6分,共60分,在每小题给出的四个选项中,第1—6小题只有一个选项符合题目要求,第7—10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)

1.(2020河南开封五中高一下月考)一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内              (　　)

A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变

B.速度一定在不断地改变,加速度可能不变

C.速度可能不变,加速度一定不断地改变

D.速度可能不变,加速度也可能不变

2.(2020江苏淮安高一下期末)物体做自由落体运动,Ek表示动能,Ep表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面。下列所示图像中能正确反映各物理量之间的关系的是              (　　)

3.(2021河南信阳高一下第一次月考)以初速度v0水平抛出一个物体,经过时间t,物体的速度大小为v,则经过时间2t(物体未落地),物体速度大小的表达式为              (　　)

A.v0+2gt　　　

B.v+gt

C.　　　

D.

4.(2019福建厦门高三上期末)我国首批隐形战斗机已经全面投入使用。演习时,在某一高度水平匀速飞行的战斗机离目标水平距离为L时投弹(投弹瞬间炸弹相对战斗机的速度为零),可以准确命中目标。若战斗机水平飞行高度加倍,飞行速度大小减半,要求仍能命中目标,则战斗机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)              (　　)

A.L　　　B.L　　　C.L　　　D.L

5.(2021河北保定高一下月考)如图所示,重物沿竖直杆下滑,并通过绳子带动小车沿斜面升高,则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角且重物下滑的速度为v时,小车的速度为              (　　)

A.v cos θ　　　B.v sin θ

C.　　　D.v tan θ

6.(2019河北衡水中学二调)如图所示,可视为质点的两个小球A、B从坐标(0,2y0)、(0,y0)两点分别以速度vA和vB水平抛出,两个小球都能垂直打在倾角为45°的斜面上,由此可得vA∶vB等于              (　　)

A.∶1　　　B.2∶1

C.4∶1　　　D.8∶1

7.(2021福建福州八县市、区一中第二学期期中联考)如图所示,攻防箭是一项人们很喜爱的团体活动。若将质量为m的箭(可视为质点)从地面(初始高度可忽略)以与水平方向成一角度斜向上射出,初速度为v0,最高点离地高H,不计一切阻力,取地面为零势能参考平面,以下说法正确的是              (　　)

A.箭在最高点的机械能为mgH

B.箭在最高点的机械能为m

C.箭刚要落地时的速度与抛出时速度相同

D.箭刚要落地时的机械能大于mgH

8.(2020江西赣州南康中学高一下月考)质量为 2 kg 的质点在恒力作用下在xOy平面内做曲线运动,它在x方向的v-t图像和在y方向的y-t图像如图所示。下列说法正确的是              (　　)

A.质点的初速度大小为5 m/s

B.2 s末质点速度大小为6 m/s

C.质点初速度的方向与合外力方向垂直

D.质点所受的合外力大小为3 N

9.(2020重庆一中高三下模拟)如图所示,固定光滑斜面AC长为L,B为斜面中点。小物块在恒定拉力F作用下,从最低点A由静止开始沿斜面向上运动,到达B点时撤去拉力F,小物块能继续上滑至最高点C,整个过程运动时间为t0。下列选项分别描述该过程中小物块的速度v随时间t、加速度a随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x的变化规律,可能正确的是              (　　)

10.(2020吉林大学附中高一下质检)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度与时间关系图像和该拉力的功率与时间关系图像如图所示。下列说法正确的是              (　　)

A.0~6 s内物体的位移大小为12 m

B.0~6 s内拉力做功为70 J

C.物体的质量为10 kg

D.滑动摩擦力的大小为5 N

二、非选择题(共40分)

11.(2020安徽池州一中高下期中)(8分)宇航员登陆某星球用小球做了一个平抛运动实验(小球可视为质点),并用频闪照相机记录了小球做平抛运动的部分轨迹,且已知平抛初速度为5 m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系,A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点,A、B和C点的坐标分别为(0,0)、(0.50 m,0.25 m)和(1.00 m,0.75 m)。则:

(1)频闪照相机的频闪频率为　　　Hz; 

(2)该星球表面重力加速度为　　　m/s2; 

(3)小球开始做平抛运动的初始位置坐标为x=　　　m,y=　　　m。(结果保留两位有效数字) 

12.(2021福建福州四中高一质量检测)(6分)小华在实验室中用打点计时器验证机械能守恒定律,其实验装置如图甲所示。

甲

(1)为了完成实验,下列器材中必备的是　　　　。 

A.交流电源　　　B.刻度尺

C.秒表　　　D.天平

(2)选择好器材后,小华同学通过正确的操作得到了一条实验纸带,如图乙所示,图中O点是打出的第1个点,计数点A、B、C、D之间分别还有一个点。各计数点与O点之间的距离已测出。已知打点计时器的打点周期为T=0.02 s,则打点计时器打下C点时重锤的速度vC=　　　　m/s。(计算结果保留2位有效数字) 

乙

(3)小华通过纸带得到OC的距离h及C点的速度vC,当两者间的关系式满足　　　　时,说明下落过程中重锤的机械能守恒(已知重力加速度为g)。 

13.(2020河南信阳期末)(14分)如图所示,质量M=50 kg的运动员在进行体能训练时,腰部系着一不可伸长的轻绳,绳另一端连接质量m=11 kg的轮胎。当运动员由静止开始沿水平跑道匀加速奔跑时,绳的拉力大小为70 N,绳与跑道的夹角为37°,5 s末绳突然断裂。轮胎与跑道间的动摩擦因数μ=0.5,空气阻力不计,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。求:

(1)运动员的加速度大小;

(2)3 s末运动员克服绳拉力做功的功率;

(3)整个过程中轮胎克服摩擦力做的功。

14.(2021福建龙岩高一下第一次月考)(12分)为应对新型冠状病毒感染肺炎疫情,保障广大师生的身体健康和生命安全,教育部提出“停课不停学,停课不停炼”的口号,组织专业教师制定疫情期间居家体育锻炼方案。为响应号召,两兄妹在家玩抛接垒球游戏,抛球者与接球者的水平距离为4.8 m,抛球者将一个质量为100 g的垒球,从离地高度为1.5 m的地方,以v0=12 m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,求:

(1)抛球者对垒球做的功;

(2)接球者接住垒球时,垒球的离地高度。

答案全解全析

一、选择题

1.B　物体做曲线运动,其速度方向一定变化,即速度一定发生变化,物体一定受力的作用,若所受力为恒力,则加速度不变,反之,则加速度变化,故B正确。

2.B　设物体的质量为m,开始时重力势能为E0,则有Ep=E0-Ek=E0-mv2=E0-mg2t2=E0-mgh。综上可知只有B正确。

3.C　物体做平抛运动,则有vx=v0,vy=gt,故2t时刻物体的速度为v'=,t时刻有v=,故v'=,故选项C正确。

4.B　炸弹被投下后做平抛运动,在水平方向上的分运动为匀速直线运动,在竖直方向上的分运动为自由落体运动,所以在竖直方向上:h=gt2,解得t=,在水平方向上:L=v0t=v0,可知,当战斗机飞行的高度加倍,飞行速度大小减半时,炸弹的水平位移变为原来的,所以战斗机投弹时距离目标的水平距离应为L,B正确。

5.A　将重物的速度按图示两个方向分解,绳子的速率为v绳=v cos θ,而绳子速率等于小车的速率,则有小车的速率为v车=v绳=v cos θ,故A正确。

6.A　设抛出点距O点高度为h,水平初速度为v0,末速度的竖直分量为vy,运动时间为t,小球垂直击中斜面,末速度与斜面垂直,分解末速度可知:vy tan 45°=v0,又vy=gt,可得:t=,根据几何关系得:h=gt2+,联立以上各式可得:h=,故h∝,根据题意,小球A、B从坐标分别为(0,2y0)、(0,y0)的两点平抛,可得hA=2y0,hB=y0,故vA∶vB=∶=∶1,A正确,B、C、D错误。

7.BD　将质量为m的箭(可视为质点)从地面(初始高度可忽略)以与水平方向成一角度斜向上射出,初速度为v0,箭做斜抛运动,最高点速度不为零,故箭在最高点的机械能大于mgH,故A错误;因为全过程只有重力做功,机械能守恒,初始机械能为m,则箭在最高点的机械能为m,故B正确;箭刚要落地时的速度与抛出时速度大小相等,方向不同,故C错误;根据机械能守恒,可知箭刚要落地时的机械能为m,大于mgH,故D正确。

8.AD　质点在x方向的初速度大小为vx=3 m/s,y方向的初速度大小为vy=4 m/s,故质点的初速度大小为v0==5 m/s,A正确;2 s末质点的速度大小为v= m/s=2 m/s,B错误;合外力沿x方向,而初速度既不沿x方向,也不沿y方向,故质点初速度的方向与合外力方向不垂直,C错误;质点的加速度大小为a=1.5 m/s2,所受的合力大小为F合=ma=3 N,D正确。

9.AC　合力对小物块先做正功再做负功,根据动能定理F合x=ΔEk知,动能随x先均匀增加,然后均匀减小,物块先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等,若到达C点时速度不为零,则匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度,匀减速直线运动的时间小于匀加速直线运动的时间,A、C正确;小物块先向上做匀加速运动后向上做匀减速运动,速度方向不变,在中间位置加速度改变方向,只有当匀加速运动的加速度与匀减速运动的加速度大小相等时,小物块到达中间位置的时刻恰好为整个过程的中间时刻,B错误;前恒力F做正功,机械能随x均匀增加,后只有重力做功,机械能守恒,D错误。

10.BCD　0~6 s内物体的位移大小等于v-t图像中图线与时间轴所包围的面积,即x= m=10 m,A错误;0~2 s内拉力做的功W1=t1=×2 J=30 J,2~6 s内拉力做的功W2=P2t2=10×4 J=40 J,所以0~6 s内拉力做的总功W=W1+W2=70 J,B正确;在2~6 s内,v2=2 m/s,P2=10 W,物体做匀速直线运动,F2=f,则滑动摩擦力f=F2== N=5 N,当P1=30 W时,v1=2 m/s,得到牵引力F1== N=15 N,在0~2 s内,物体做匀加速直线运动,加速度a==1 m/s2,由牛顿第二定律可得:F1-f=ma,解得m=10 kg,C、D正确。

二、非选择题

11.答案　(1)10　(2)25　(3)-0.25　-0.031

解析　(1)平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,有T==0.1 s,所以频闪照相机的频闪频率为

f==10 Hz。

(2)根据Δy=gT2可得

g== m/s2=25 m/s2。

(3)小球在B点的竖直分速度

vBy== m/s=3.75 m/s,

则抛出点到B点的竖直距离

h== m=0.281 25 m,

小球到达B点的时间tB== s=0.15 s,

则抛出点的纵坐标为

y=-(0.281 25-0.25) m=-0.031 25 m≈-0.031 m;

抛出点的横坐标为

x=-(v0tB-xB)=-(5×0.15-0.5) m=-0.25 m。

12.答案　(1)AB　(2)3.1　(3)=gh

解析　(1)用打点计时器验证机械能守恒定律时,必备的器材是交流电源和刻度尺,因为打点计时器自带计时功能,所以不需要秒表,不需要称质量,所以不需要天平。故选项A、B正确。

(2)根据公式可求得vC= m/s=3.1 m/s

(3)根据机械能守恒定律可知,重力势能转化为动能,则有

m=mgh

即满足=gh时,说明下落过程中重锤的机械能守恒

13.答案　(1)2 m/s2　(2)336 W　(3)1 400 J

解析　(1)运动员拉着轮胎匀加速奔跑时,运动员的加速度等于轮胎的加速度。

对轮胎,由牛顿第二定律得:

T cos 37°-Ff=ma,FN+T sin 37°=mg (2分)

又因为:Ff=μFN,解得:a=2 m/s2。 (2分)

(2)3 s末运动员的速度为v=at1=6 m/s(2分)

3 s末运动员克服绳子拉力做功的功率

P=Tv cos 37°=336 W。 (2分)

(3)在加速过程中,轮胎的位移为x=at2=25 m(2分)

全过程对轮胎由动能定理得:WT+Wf=0 (2分)

则:Wf=-WT=-Tx cos 37°=-1 400 J。 (2分)

所以整个过程中轮胎克服摩擦力做的功为1 400 J。

14.答案　(1)7.2 J　(2)0.7 m

解析　(1)根据功能关系得W=m (2分)

解得W=7.2 J(2分)

(2)垒球在空中做平抛运动,设垒球在空中的运动时间为t,水平方向有

x=v0t (2分)

解得t=0.4 s(1分)

竖直方向有h1=gt2 (2分)

解得h1=0.8 m(1分)

则接球者接住垒球时,垒球的离地高度h2=h-h1=0.7 m(2分)