人教版高中物理必修第二册第五章测评含答案

这是一份人教版高中物理必修第二册第五章测评含答案，共13页。
第五章测评(时间:75分钟　满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(2022湖南株洲高一期末)如图所示,蜡烛块可以在直玻璃管内的水中匀速上升,若在蜡烛块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右做匀加速直线运动,蜡烛块最终达到C点,蜡烛块从A点到C点的运动轨迹可能是图中的(　　)A.曲线1 B.曲线2C.直线3 D.曲线42.(2021吉林松原高一期末)如图所示为与地面成一定角度的喷泉喷出的水,不计空气阻力,则下列说法正确的是(　　)A.水在最高点时的速度为0B.水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等C.水做的是非匀变速曲线运动D.水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直3.(2022山东泰安高一期末)轰炸机在某一高度匀速水平飞行,在离目标水平距离为x时投弹,可以准确命中目标;若使轰炸机飞行的高度减半,飞行速度也减半,要求仍能准确命中目标,不考虑任何阻力,则飞机投弹时离目标的水平距离应为(　　)A.x B.x C.x D.x4.(2021安徽合肥高一期末)如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标。已知炮艇向正东行驶的速度大小为v1,炮艇静止时炮弹的发射速度大小为v2,炮艇所行进的路线离射击目标的最近距离为d,不计空气阻力的影响,要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,则(　　)A.当炮艇前进至O点时垂直于运动方向向北发射炮弹刚好能击中目标B.炮艇距离目标为d时发射炮弹C.炮艇距离目标为时发射炮弹D.炮弹在空中飞行的最短时间为5.(2021山东潍坊期中) 如图所示为足球球门,球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则              (　　) A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=6.如图所示,小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面时的位移最小,则其飞行时间为(不计空气阻力,重力加速度为g)(　　)A.v0tan θ B.C. D.7.如图甲所示为直升机抢救伤员的情境,假设直升机放下绳索吊起伤员后,竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像分别如图乙、丙所示,则(　　)A.绳索中拉力可能倾斜向上B.伤员一直处于超重状态C.在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线D.绳索中拉力先大于重力,后小于重力二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8. 一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动,下列说法正确的是(　　) A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体运动的初速度大小是50 m/sD.物体运动的初速度大小是10 m/s9.(2022云南昆明高一期末)长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡峭的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,在高处的战士在同一位置先后投出甲、乙两颗手榴弹,在低处的战士投出一颗手榴弹丙,三颗手榴弹的运动都可看作平抛运动,轨迹如图所示。下列说法正确的有(　　)A.甲和乙的飞行时间相同 B.丙的飞行时间比甲的长C.甲的初速度比乙的大 D.丙的初速度比甲的小10.(2021重庆高一期中)在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一个固定的竖直杆,其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C,它们离地的高度分别为3h、2h和h,当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图所示(不计空气阻力)。则下列说法正确的是(　　)A.三个小球落地时间差与车速无关 B.车速越快,三个小球落地的时间差越小C.三个小球落地点的间隔距离L1>L2 D.三个小球落地点的间隔距离L1<L2三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)(2022湖北武汉高一期末)“频闪摄影”是研究物体运动的一种常见而有效的方法,“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定的时间就对运动物体拍摄一次,因此拍摄到物体的图像是不连续的,但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发,利用实验室设备配合频闪照像机设计了如下实验,来探究“平抛运动的规律”。实验步骤如下:Ⅰ.如图甲所示安装好实验装置,为便于观察,该同学将两个颜色不同,其他完全相同的实心金属小球放置在实验装置上,调整A、B球的高度,使两个小球重心在同一高度上。Ⅱ.调整频闪照像机位置,将频闪照像机正对实验装置甲所在的位置,并打开照像功能。Ⅲ.用小木槌敲击弹片,让A、B两个小球同时开始运动,直至落在实验台上。Ⅳ.通过频闪照像机连接打印机进行打印,得到如图乙所示的图像,图像与实物比例为1∶5。Ⅴ.在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系(坐标系图中未画出),选择A球的三个影像C、D、E进行测量,得到XCD=XDE=4.00 cm,HCD=9.00 cm,HDE=11.00 cm。(1)下列说法正确的是　　　。 A.该实验能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动B.该实验不能说明小球在水平方向做匀速直线运动C.提升两球所处平台的高度,对探究平抛运动的规律没有影响D.该实验中小球可以用任意材质的小球代替(2)通过测量数据可知,该频闪照像机的拍照时间间隔为　　　　 s,小球A抛出时的初速度为　　　　 m/s。(g取10 m/s2) 12.(8分)在物理实验中,某学习小组用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验时,想用平抛运动的规律测量水流的流量(单位时间内水的体积)。该装置用倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。该组同学还利用了实验室里的游标卡尺、刻度尺,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)需要测量的物理量有 　                                                                                                 ; (2)根据所测量数据的符号写出流量表达式Q=　　　　　　　　。 13. (10分)(2022江苏徐州高一期末)如图所示,射水鱼在水面处吐出的一滴水,恰好水平击中树枝上的蚱蜢。蚱蜢的初始位置在水面上方0.8 m,和鱼嘴的水平距离为1.2 m处。已知重力加速度g取10 m/s2,求:  (1)水滴击中蚱蜢时的速度大小;(2)水滴离开鱼嘴时的速度方向与水平方向夹角的正切值。         14.(12分)(2022北京高一期末)运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法,可以将复杂运动分解为简单运动。如图所示,在A点以水平速度v0=10 m/s向左抛出一个质量为m=1.0 kg的小球,小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用,风力大小F=10 N。经过一段时间小球将到达B点,B点位于A点正下方,重力加速度g取10 m/s2。  (1)求小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x;(2)求A、B两点间的距离y;(3)说明从A到B运动过程中小球速度大小的变化情况,并求出相应的最大值和最小值。           15.(16分)(2022江苏连云港高一期末)溜井是指利用自重从上往下溜放矿石的巷道,如图所示为某溜井在竖直平面内的示意图。可视为质点的矿石从A点由静止开始沿倾角α=37°的斜面滑下,到达底端B点后进入水平面,然后从边缘C处抛出,落入井底。已知AB长4 m,BC长1.2 m,B、C、D在同一条水平线上。斜面与水平面平滑连接,矿石与斜面及水平面动摩擦因数均为0.5,不计空气阻力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)矿石在斜面上运动时的加速度大小;(2)矿石运动到C处的速度大小;(3)若主溜井足够深,侧面DE倾角β=60°,矿石从C处抛出后恰好与DE不相撞直接落入井底,CD宽度为多大?
第五章测评1.A　当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力的方向,而本题竖直向上做匀速直线运动,水平向右做匀加速直线运动,因此蜡块将沿着合速度的方向做匀变速曲线运动,合力水平向右指向凹侧,故符合要求的轨迹是曲线1,故选A。2.B　水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀变速直线运动,故水在最高点时的速度不为零,故A错误;水向上运动过程竖直方向做匀减速直线运动,向下运动过程竖直方向做匀加速直线运动,加速度相同,所以经过同一高度时的速度大小一定相等,故B正确;由于水在运动过程中只受重力,所以水做的是匀变速曲线运动,故C错误;重力方向竖直向下,速度方向为轨迹的切线方向,所以水在运动过程中受到的合力方向并不总与其速度方向垂直,故D错误。3.A　炸弹被投下后做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据h=gt2得t=,炸弹平抛运动的水平距离为x=v0t=v0,则知,当轰炸机飞行的高度和飞行速度都要减半时,炸弹的水平位移变为原来的,所以飞机投弹时离目标的水平距离应为x,故选A。4.C　当炮艇前进至O点时垂直于运动方向向北发射炮弹,炮弹的运动可分解为沿着河岸和垂直于河岸的两个运动,最后炮弹将落在目标的东方,A错误;在垂直河岸速度最大时,飞行时间最短,且最短时间为t=,D错误;在空中飞行时间最短时,发射点位置到O点的距离x=v1t=v1,因此发射点位置到目标的距离s=,B错误,C正确。5.B　足球做平抛运动,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为d=,足球的位移大小为x=,A项错误;足球运动的时间t=,足球的初速度大小为v0=,B项正确;足球末速度的大小v=,C项错误;足球初速度的方向与球门线夹角的正切值为tan θ=,D项错误。6.D　小球到达斜面时的位移最小,可知位移方向与斜面垂直,如图所示,根据几何关系有tan θ=,解得飞行时间t=,故选D。7.D　由竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像可知,伤员在水平方向做匀速运动,在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动,绳索中拉力一定竖直向上,绳索中拉力先大于重力,后小于重力,伤员先处于超重状态后处于失重状态,在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线,故选D。8.AC　由题图可知物体在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动,所以物体做匀变速曲线运动,A正确,B错误;在t=0时,vx大小为30 m/s,vy大小为40 m/s,所以v==50 m/s,选项C正确,D错误。9.AC　手榴弹在竖直方向做自由落体运动,有t=可知甲和乙的飞行时间相同,丙的飞行时间比甲的短,故A正确,B错误;手榴弹在水平方向做匀速直线运动,有v0==x,可知甲的初速度比乙的大,丙的初速度比甲的大,故C正确,D错误。10.AD　小球在竖直方向上做自由落体运动,运动的时间由高度决定,A、B、C高度一定,则运动时间一定,落地的时间差一定,与车速无关,故A正确,B错误;平抛运动竖直方向做自由落体运动,则h=gt2解得t=,三球落地时间不相等,小球在水平方向上做匀速直线运动,则xA=v0=v0,xB=v0=v0,xC=v0,L1=xA-xB=v0),L2=xB-xC=v0),因为()<(),所以L1<L2,故C错误,D正确。11.答案 (1)AC　(2)0.1　2解析 (1)该实验中两球能同时落地,则说明两球在竖直方向的运动完全相同,即能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动,选项A正确;该实验中通过频闪照片能看出小球A在相同时间内的水平位移相同,则也能说明小球在水平方向做匀速直线运动,选项B错误;提升两球所处平台的高度,两球下落的时间仍相同,则对探究平抛运动的规律没有影响,选项C正确;该实验中小球必须用金属小球,以减小下落过程中的阻力影响,选项D错误。(2)根据Δy=gT2可得T= s=0.1 s,小球A抛出时的初速度为v0= m/s=2 m/s。12.答案 (1)喷嘴直径d,喷嘴到水流落地点的水平距离x,喷嘴到地面的竖直高度h(2)x解析 (1)为“研究平抛运动”,所以需要测量的物理量有:喷嘴直径d,喷嘴到水流落地点的水平距离x,喷嘴到地面的竖直高度h。(2)射出水流做平抛运动,在水平方向有x=v0t在竖直方向有h=gt2解得v0==x流量表达式为Q=v0S=v02π=x。13.答案 (1)3 m/s　(2)解析 (1)设水滴飞行的时间为t,则h=gt2可得t=0.4 s设水滴水平击中蚱蜢时的速度为vx,则x=vxt可得vx=3 m/s。(2)设水滴离开鱼嘴时竖直方向的速度为vy,则vy=gt可得vy=4 m/s水滴离开鱼嘴时的速度方向与水平方向夹角的正切值为tan θ=。14.答案 (1)5.0 m　(2)20 m　(3)从A到B,速度先减小再增大　10 m/s　5 m/s解析 (1)设水平方向的加速度大小为ax,根据牛顿第二定律F=max且有2axx=解得x=5.0 m。(2)水平方向速度减小为零所需时间为t1,有v0=axt1所以从A到B的时间t=2t1竖直方向上A、B两点间的距离y=gt2=20 m。(3)从A到B,速度先减小再增大。对应有极大值和极小值,分别求解如下:①小球运动到B点的速度最大vx=v0,vy=gt解得vmax==10 m/s②小球运动到速度方向与所受合力方向垂直时速度最小,如图所示将v0分解为垂直合力方向的v1、与合力反方向的v2,当v2=0时对应速度的最小值,即vmin=v1=5 m/s。15.答案 (1)2 m/s2　(2)2 m/s　(3) m解析 (1)根据牛顿第二定律,矿石在斜面上运动时有mgsin α-μmgcos α=ma代入数据解得a=2 m/s2。(2)矿石在AB面上运动时,有=2axAB在BC面上运动时,有=2a'xBC又-μmg=ma'联立代入数据解得vC=2 m/s。(3)矿石从C处抛出,平抛轨迹与DE相切时,有tan 60°=t时间内,水平位移x=vCt根据平抛知识可知CD宽度d=联立代入数据解得d= m。