2021-2022学年鲁科版2019 必修2 第一章 功和机械能 单元测试卷（word版含答案）

鲁科版2019 必修2 第一章 功和机械能 单元测试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(每题3分，共8各小题，共计24分)

1.某运动员在某次百米赛跑中，前50m的平均速度是8m/s，后50m的平均速度是12m/s，这位运动员在这次比赛中全程的平均速度大小是(   )

A.9m/s B.9.6m/s C.10m/s        D.11m/s

2.真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的4倍，那么它们之间静电力的大小变为(   )

A. B. C. D.

3.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A，斜面质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m，可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是(   )
 

A.

B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为

C.滑块B下滑的过程中组成的系统动量守恒

D.此过程中斜面向左滑动的距离为

4.在直角坐标系的第一象限内,存在一垂直于平面、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场(未画出),如图所示,一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2 m/s的速度射入第一象限,并从y轴上的B点穿出.已知两点的坐标分别为,则该粒子的比荷为(   )

A.0.1 C/kg B.0.2 C/kg C.0.3 C/kg D.0.4 C/kg

5.如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，连线与电场线平行，连线与电场线垂直。则(   )

A.A点的电场强度大小为 B.B点的电场强度大小为

C.D点的电场强度大小不可能为0 D.两点的电场强度相同

6.如图所示,小船以大小为、方向与上游河岸成的速度(在静水中的速度)从A处过河,经过t时间正好到达正对岸的B处.现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处,在水流速度不变的情况下,可采取下列方法中的哪一种(   )

A.只要增大大小,不必改变角 B.只要增大角,不必改变大小
C.在增大的同时,也必须适当增大角 D.在增大的同时,也必须适当减小角

7.经过几十万公里的追逐后，神舟十一号飞船于北京时间2016年10月19日凌晨与天宫二号成功实施自动交会对接，如图所示，若神舟十一号飞船与天宫二号均绕地球的中心O做半径为r、沿逆时针方向的匀速圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则(   )
 

A.神舟十一号飞船的线速度大小为

B.神舟十一号飞船从图示位置运动到天宫二号所在位置所需的时间为

C.神舟十一号飞船要想追上天宫二号，只需向后喷气

D.神舟十一号飞船要想追上天宫二号，万有引力一定对神舟十一号飞船先做负功后做正功

8.一物体做变速直线运动，某时刻速度的大小为5 m/s，1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的(   )

A.速度变化的大小可能等于5 m/s B.速度变化的大小可能大于13 m/s

C.平均加速度的大小可能小于 D.平均加速度的大小可能等于

二、多选题(每题4分，共6各小题，共计24分)

9.如图所示,用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍一氢电池充电.下列说法正确的是(   )

A.充电器输出的电功率为0.14W
B.充电时,电池消耗的热功率为0.02W
C.电能转化为化学能的功率为0.14W
D.充电时,在1s的时间内有12J的电能转化为化学能

10.长为l的水平放置极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。磁感应强度大小为B，板间距离为l，极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是(   )

A.使粒子的速度 B.使粒子的速度

C.使粒子的速度 D.使粒子的速度

11.宇宙飞船以周期T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历类似“日全食”的过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为，太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则(   )
 

A.飞船绕地球运动的线速度为

B.一天内飞船经历“日全食”的次数为

C.飞船每次经历“日全食”过程的时间为

D.飞船每次经历“日全食”过程的时间为

12.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上时开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为，金星转过的角度为（均为锐角），如图所示，则由此条件可求得(   )
 

A.水星和金星绕太阳运动的周期之比 B.水星和金星的密度之比

C.水星和金星的轨道半径之比 D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比

13.一辆电动汽车从A地到B行驶的路线图如图所示。导航地图从A地和B地的直线距离为12 km，实际里程表指示的里程数比直线距离多了8 km。实际从A地到B地用时30 min，下列说法正确的是(   )

A.整个过程中车的位移为12km

B.经过路标C时车的速度方向为由A指向B

C.整个运动过程车的平均速度为24 km/h，方向由A指向B

D.整个运动过程车的平均速度为40 km/h，方向一直在变

14.如图所示，两星球相距为l，质量之比为，两星球半径远小于l。沿连线从星球A向B以某一初速度发射一探测器，只考虑星球对探测器的作用。下列说法正确的是(   )
 

A.探测器的速度一直减小

B.探测器在距星球A为处加速度为零

C.若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零

D.若探测器能到达星球B，所受合外力先变小后变大

三、实验题(每题10分，共2各小题，共计20分)

15.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阳（）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）.

①在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。

②实验中，首先调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是______；然后将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V；再将开关闭合，电压表的示数是1.16V；最后断开开关.

③使用测得的数据得，电动势________V，干电池的内阻是_________（计算结果保留三位有效数字）。

④由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_______（填“大”或“小”）。

16.用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点水平飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有____________

A.斜槽轨道光滑  B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

A.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点．

B.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，则______（选填“>”、“=”或者“<”）．可求得钢球平抛的初速度大小为______（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）

四、探究题(每题8分，共4各小题，共计32分)

17.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧按如图1连接起来进行探究。

（1）某次测量如图2所示，指针示数为_______cm。

（2）在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针的示数和如表所示。用表中数据计算弹簧I的劲度系数为_______N/m（重力加速度）。由表中数据______（填“能”或“不能”）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。

18.某同学利用如图甲所示装置来探究合外力做功与物体动能变化的关系,一端带有定滑轮的木板平放且固定在水平桌面上,一根绕过定滑轮的轻质细线将质量为240 g的小车(包括固定在小车上的力传感器)和质量为200 g的钩码连接起来,将小车锁定在靠近打点计时器处,接通频率为50 Hz的交流电源,解除锁定后钩码和小车做匀加速直线运动,通过力传感器测得细线拉力F=1.62 N,实验中打出的一条纸带如图乙所示,重力加速度g取9.8m/s2.

(1)下列说法正确的(   )(填正确答案标号).

A.可以通过研究小车(含力传感器)得到合外力做功与物体动能变化的关系

B.可以通过研究钩码得到合外力做功与物体动能变化的关系

C.研究小车(含力传感器)或钩码均可以得到合外力做功与物体动能变化的关系

(2)纸带上相邻两个计数点间还有四个点没画出,则从打下A点到打下B点这段时间内钩码的动能变化量为______J,钩码所受合外力对钩码做功的大小为______J.(结果均保留三位小数)

19.某同学用如图所示装置探究“质量不变时加速度与所受拉力的关系”,他在滑块上固定一宽度为d的遮光条,光电门同定在长木板上的B点,长木板放在水平的实验台上,用重物通过细线与固定在滑块前端的拉力传感器相连(拉力传感器可测出细线的拉力大小)。实验时保证滑块每次都从同一位置A由静止释放,改变重物的质量m,测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间。试回答下列问题:

(1)本实验__________(填“需要”或“不需要”)满足重物质量远远小于滑块与传感器的总质量。

(2)下列关于该同学应用上图装置进行实验时得出的图线是__________.

A.  B.  C.  D.

(3)该同学在数据处理时未得出“质量一定时,加速度与所受拉力成正比关系”,原因是在实验前缺少一个重要环节是___________;根据(2)中他的实验图象可知滑块与木板间的动摩擦因数________。(重力加速度g取10)

20.为测量一电源的电动势及内阻

①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表

A．量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表

B．量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表

C．量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表

选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表．

②利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．

③根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E＝________V、内阻r＝________ Ω.

参考答案

1.答案：B

解析：前50m所需时间为，后50m所需时间为，故整个过程平均速度为，故B正确；
故选：B。

2.答案：D

解析：根据库仑定律，距离改变之前：，当电荷量都变为原来的4倍时：，故A、B、C错误，D正确．

3.答案：D

解析：当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力不等于，故A错误；滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为，故B错误；由于滑块B有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，故C错误；系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设的水平位移大小分别为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得，即，又知，解得，故D正确。

4.答案：B

解析：粒子的运动轨迹如图所示,由几何知识得,解得,粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得,解得,故B正确.

5.答案：A

解析：A、正点电荷Q在A点的电场强度大小，而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法，则有A点的场强大小为，故A正确；
B、同理，点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为，故B错误；
C、当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，且大小相等时，则D点的电场强度大小可以为零，故C错误；
D、根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知，两点的电场强度大小相等，而方向不同，故D错误；
故选：A。

6.答案：C

解析：设河水流速为河流宽度为d,要使小船正好到达正对岸.则.渡河时间，由以上两式知.在增大的同时，必须适当增大角.选项C正确.ABD 错误.

7.答案：B

解析：设地球质量为M，神舟十一号飞船质量为m，对飞船由万有引力提供向心力有，对地面上的物体由重力等于万有引力有，联立解得，选项A错误；神舟十一号飞船若向后喷气，则其速度变大，万有引力不足以提供其做圆周运动的向心力，飞船做离心运动，轨道半径变大，不可能追上天宫二号，选项C错误；神舟十一号飞船要想追上天宫二号，需要先降低高度（万有引力做正功），再向后喷气加速做离心运动（万有引力做负功），即万有引力对神舟十一号飞船先做正功后做负功，选项D错误；由题图可知，神舟十一号飞船的位置到天宫二号所在位置的距离，由解得神舟十一号飞船从题图所示位置运动到天宫二号所在位置所需的时间，选项B正确。

8.答案：C

解析：以初速度方向为正方向，则，当末速度与初速度方向相同时，，则速度的变化，则平均加速度，平均加速度的大小为；当末速度与初速度方向相反时，，则，则平均加速度，平均加速度的大小为。综上可知，C正确，A、B、D错误。

9.答案：ABD

解析：充电器输出的电功率为,故A正确;充电时,电池消耗的热功率为,故B正确;电池充电过程中电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有,故电能转化为化学能的功率,故C错误;由上知,充电功率为0.12W,即在1s的时间内有0.12J的电能转化为化学能,故D正确.

10.答案：AB

解析：欲使粒子不打在极板上，如图所示

带正电的粒子从左边射出磁场时，其在磁场中圆周运动的半径，粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，根据，所以粒子不打到极板上且从左边射，，带正电的粒子从右边射出，此时粒子的最小半径为R，，解得，根据，解得，故欲使粒子不打在极板上，粒子的速度必须满足或，故选AB。

11.答案：AC

解析：由题意可得飞船绕地球运动的线速度为，选项A正确；一天内飞船经历“日全食”的次数为，选项B错误；飞船每次经历“日全食”过程的时间为，选项C正确，D错误。

12.答案：ACD

解析：设水星、金星的公转周期分别为、，则，得，选项A正确；因不知两行星的质量和半径，密度之比不能求，选项B错误；由开普勒第三定律得，解得，选项C正确；，解得，选项D正确。

13.答案：AC

解析：A.位移是起点到终点的有向线段长，发生的位移大小为12km，故A正确；B.经过路标C时瞬时速度方向为C点的切线方向，全程速度方向为AB方向，故B错误；CD.平均速度等于位移与时间的比值，所以整个运动过程车的平均速度大小为，方向由A指向B，故D错误，C正确。故选AC。

14.答案：BD

解析：设探测器的质量为m，探测器距星球A的距离为x时，两星球对探测器的引力相等，即，解得，根据牛顿第二定律可得，此时探测器的加速度为零，选项B正确；探测器到达B的过程中，其所受合力先向左减小到0，后向右增加，故探测器先减速后加速，故选项AC错误，选项D正确。

15.答案：①电路的连接如图所示

②25Ω

③1.49;2.11

④小

解析：①根据图（a）所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

②由图（c）所示电阻箱可知，电阻箱的接入电路的阻值为：

③开关闭合，开关断开时，电压表直接并联在电源两端，其示数即可电源的电动势，则电源的电动势；再将开关闭合时电阻箱接入电路，电压表测路端电压，则路端电压；由电路欧姆定律可知电路中电流为：

则内电阻与之和为；

故内电阻；

④电压表不是理想电压表，电压表内阻不是无穷大，将开关闭合，开关断开时电路中有电流，电压表示数是路端电压，小于电源电动势，实验认为电压表示数是电源电动势，因此电源电动势的测量值小于真实值。

16.答案：（1）BD

（2）球心;>;

解析：（1）通过步骤理解实验原理方法，控制实验条件，确保平抛的初速度大小一定、方向水平，只要无初速度等高点释放，山动能定理知道，到斜槽末端速变大小一定，和斜槽是否光滑无关：为了描出运动轨迹，和挡板是否竖直等间距移动无关，故选BD。

（2）为了凸显研究质点的运动，应该体现球心，所以选球心为原点；由水平间距相等，知道时间等时，在竖直方向匀变速，若初速度为零，竖直间距的比值应该是1:3:5，而A点不是抛出点，比值应该更大，填写“>”；由，，可得。

17.答案：（1）16.00（15.98~16.02均可）

（2）12.5（12.2~12.8均可）；能

解析：（1）刻度尺读数需估读，则指针示数为16.00 cm。

（2）由题图表格中的数据可知，当弹力的变化量时，弹簧I形变量的变化量为，根据胡克定律知：。结合和示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ的形变量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数。

18.答案：(1)B;(2)0.075;0.077

解析：(1)由纸带可以计算小车(含力传感器)和钩码的速度,小车(含力传感器)和钩码的动能变化量可以计算,但小车受到的阻力不知道,不能求出合外力对小车做的功,钩码受到的拉力由力传感器测得重力可以计算,则可以通过研究钩码得到合外力做功与物体动能变化的关系,B项正确.

(2)打下A点时钩码的速度,此时钩码的动能,打下B点时钩码的速度,此时钩码的动能,则从打下A点到打下B点这段时间内钩码的动能变化量,钩码所受合外力对钩码做的功.

19.答案：（1）不需要（2）D（3）平衡摩擦力；0.2

解析：（1）由于拉力传感器显示的力就是滑块实际受到的拉力，所以不需要满足重物的质量远远小于滑块与传感器的总质量。

（2）根据实验装置可知，实验中的木板放置在水平实验台，没有平衡摩擦力，所以此过程没有平衡摩擦力，故当拉力达到某—值后，滑块才会产生加速度，其加速度与拉力关系图象应该是D。

（3）由于长木板放在水平的实验台上，所以实验前还需要进行平衡摩擦力操作。根据选项D图线可知，当传感器上示数为0时，滑块的加速度为,根据受力分析可得，解得。

20.答案：(1)可任选一个，如选  ； 6kΩ    

(2) 电路图:

（3）E=7.5V， r=10Ω

解析：