1、期末达标检测卷(二)(本检测对应学生用书P142)一、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1一个物体受恒力作用，下列说法正确的是()A一定做直线运动B一定做曲线运动C可能做匀速圆周运动D可能做曲线运动【答案】D【解析】如果恒力与速度共线，物体将做直线运动，如果恒力与速度不共线，物体将做曲线运动，故A、B错误，D正确；由于合力F是恒力，而匀速圆周运动中合力提供向心力，方向不断改变，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故C错误2下列关于万有引力定律FG的说法，正确的是()A开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律B牛顿通过地月引力计算首
2、先推算出了引力常量C万有引力定律中引力常量G的单位是Nm2/kg2D研究微观粒子之间的相互作用时万有引力不能忽略【答案】C【解析】万有引力定律是牛顿发现的，A错误；引力常量由卡文迪许首先通过实验较准确测得，B错误；根据万有引力定律FG，得引力常量G，可知引力常量G的单位是Nm2/kg2，C正确；研究微观粒子之间的相互作用时万有引力常常忽略不计，D错误3如图所示，在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了把这套系统放在电子秤上做实验，关于实验中电子秤的示数下列说法正确的是()A
3、玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些B玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些C玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态D玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小【答案】D【解析】当玩具车静止在拱桥顶端时，台秤的示数等于整套系统的重力，运动通过拱形桥的顶端时，由于玩具车做的是圆周运动，加速度方向向下，处于失重状态，台秤的示数变小，且速度越大，示数越小，D正确4人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，R、g这三个物理量之间的关系是()ABCD【答案】A【解析】由Gmr2，得，其中r2.5R，再根据黄金代换g，可得，故A正确5如图所示
4、，小船以大小为v1(在静水中的速度)、方向与上游河岸成角的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O处现要使小船在更短时间内过河并且也正好到达正对岸处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的()A只要增大v1大小，不必改变角B只要增大角，不必改变v1大小C在增大v1的同时，也必须适当增大角D在增大v1的同时，也必须适当减小角【答案】C【解析】若增大v1大小，而不改变角，则合速度方向指向O点的左侧，则小船不能到达点O，A错误；若只增大角，不改变v1大小，则合速度方向指向O点的右侧，则小船不能到达O点，B错误；在增大v1的同时，也适当增大角，这样可以使得合速度方向指向正对岸的O，此时可以
5、到达O点，由于小船沿河对岸方向的分速度变大，故渡河的时间变短，故C正确；在增大v1的同时减小角，则合速度方向指向O点的左侧，则小船不能到达O点，D错误6一小球从如图所示的弧形轨道上的A点，由静止开始滑下由于轨道不光滑，它仅能滑到B点由B点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为h1，B、C高度差为h2，则下列关系正确的是()Ah1h2Bh1h2Dh1、h2大小关系不确定【答案】C【解析】由能的转化和守恒定律可知，小球由A到B的过程中重力势能减少mgh1，全部用于克服摩擦力做功，即WABmgh1.同理，WBCmgh2，又随着小球最大高度的降低，每次滑过的路程越来越短，必有WABWBC，所以mgh
6、1mgh2，得h1h2.故C正确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绕木星的运动看作匀速圆周运动，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【答案】A【解析】研究卫星绕木星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动所需的向心力，得出mm2rmma；由上式可得T2，已知木卫2的轨道半径大
7、于木卫1的轨道半径，木卫2的周期大于木卫1的周期，故A正确；由v，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的线速度小于木卫1的线速度，故B错误；由W，且木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，可得木卫2的角速度小于木卫1的角速度，故C错误；由a，因木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的向心加速度小于木卫1的向心加速度，故D错误二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分8如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道上做匀速圆周运动，运行
8、周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是()A月球的质量可表示为B探测器在轨道上B点的速率大于在探测器轨道的速率C探测器在轨道上经过A点时的加速度等于轨道上经过A点时的加速度D探测器在A点和B点变轨时都需要加速【答案】ABC【解析】探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，则轨道半径为4R；在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有Gm(4R)，解得M，故A正确；由于探测器从椭圆轨道B点进入圆轨道做近心运动，所以应减速，则探测器在轨道上B点的速率大于在近月轨道上速率
9、，由公式Gm，得v，所以探测器在近月轨道上的速率大于在探测器轨道的速率，则探测器在轨道上B点的速率大于在探测器轨道的速率，故B正确；由公式Gma，得a，所以探测器在轨道上经过A点时的加速度等于轨道上经过A点时的加速度，故C正确；探测器在A点和B点都做近心运动，所以应减速，故D错误9半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图所示)，顶部有一个小物体A，今给它一个水平初速度v0，则下列说法错误的是()A沿球面下滑至M点B沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C沿半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动D立即离开半圆做平抛运动【答案】ABC【解析】在最高点，根据牛顿第二定律，得mgFm，解得F0，知物体
10、在最高点，仅受重力，有水平初速度，只受重力，将做平抛运动，故D正确，A、B、C错误10如图，将一质量为2m的重物悬挂在轻绳一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方，AB距离为d.现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是()A环到达B处时，重物上升的高度B环能下降的最大距离为C环到达B处时，环与重物的速度大小之比为D环从A到B减少的机械能等于重物增加的机械能【答案】BD【解析】根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升的高度hdd，故A错误；环下滑到最大高度为h时环和重物
11、的速度均为0，此时重物上升的最大高度为d，根据机械能守恒，有mgh2mg(d)，解得h，故B正确；对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有vcos 45v重物，所以，故C错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能，故D正确11质量为1.0 kg的物体，以某初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，下列判断(g取10 m/s2)正确的是()A物体与水平面间的动摩擦因数为0.25B物体与水平面间的动摩擦因数为0.30C物体滑行的总时间是2.0 sD物体滑行的总时间是4.0
12、 s【答案】AD【解析】题中动能位移的图像的斜率表示合外力，因此物体所受摩擦力为f N2.5 N，因此0.25，A正确，B错误；物体的加速度为a m/s22.5 m/s2，物体运动的位移和时间的关系xat2，代入数据，可得时间为4 s，C错误，D正确12我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器舰载机总质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s，弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A弹射器的推力大小为1.1106 NB弹射
13、器对舰载机所做的功为1.1108 JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2【答案】ABD【解析】设发动机的推力为F1，弹射器的推力为F2，则阻力为f0.2(F1F2)，根据动能定理，可得(F1F2)0.2(F1F2)smv2，F11.0105 N，故解得F21.1106 N，A正确；弹射器对舰载机所做的功为WF2F2s1.1108 J，B正确；舰载机在弹射过程中的加速度大小为a32 m/s2，根据公式sat2，可得运动时间为t2.5 s，所以弹射器对舰载机做功的平均功率为PF24.4107 W，故C错误，D正确三、非选择题：本题共4小题
14、，共52分13(12分)利用如图所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题(1)实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A按实验要求安装好实验装置；B使重物靠近打点计时器，接着先_，后_，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C图乙为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点分别测出若干连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3. (2)已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为_，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为_，减少的重力势能为_.(3)取打下O点时重物的重力势能为
15、零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图丙中已绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值k12.94 J/m，请计算图线的斜率k2_J/m(保留三位有效数字)重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为_(用k1和k2表示)丙(4)通过对k1和k2的比较分析，可得到的结论是：_.(只要求写出一条)【答案】(1)接通电源放开纸带(2)mgh2(3)2.80(填2.732.87均可)(4)k2小于k1，动能的增加量小于重力势能的减少量【解析】(1)使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后释放纸带，打点计时器在纸带
16、上打下一系列的点(2)重物下落到B点时的速度大小为vB，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为EkBmv，减少的重力势能为Epmgh2.(3)取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功根据图中的数据可以计算图线的斜率k22.80 J/m，根据动能定理得mghfhmv2，则mgf，图线斜率k1mg，图线斜率k2mgf，知k1fk2，则阻力fk1k2.所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为.(4)通过对k1和k2的比
17、较分析，k2小于k1，可得到的结论是：动能的增加量小于重力势能的减少量14(12分)为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施了投弹爆破，飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小(不计空气阻力)【答案】v0【解析】根据Hgt2，可得t.则击中目标时飞机飞行的水平距离xv0tv0.炸弹击中目标时竖直分速度vygt.根据平行四边形定则，得击中目标时的速度大小v.15(14分)某星球半径为R6106 m，假设该星球表面上有一倾角为30的固定斜面体，一质量为m1 kg的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜
18、面平行，如图甲所示已知小物块和斜面间的动摩擦因数，F随位移变化的规律如图乙所示(取沿斜面向上为正方向)已知小物块运动12 m时速度恰好为零，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，(计算结果均保留一位有效数字)求：(1)该星球表面上的重力加速度的大小；(2)该星球的平均密度【答案】(1)6 m/s2(2)4103 kg/m3【解析】(1)对物块受力分析如图所示假设该星球表面的重力加速度为g，根据动能定理，小物块在力F1作用过程中，有F1s1fs1mgs1sin mv20，FNmgcos ，fFN.小物块在力F2作用过程中，有F2s2fs2mgs2sin 0mv2由题图可知F115 N，s1
19、6 m；F23 N，s26 m.整理，可以得到g6 m/s2.(2)根据万有引力等于重力mg，则M，V，.代入数据，得4103 kg/m3.16(14分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，一个质量为m的物块静止在A处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)弹簧对物块的弹力做的功；(2)物块从B至C克服摩擦阻力所做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小【答案】(1)3mgR(2)0.5 mgR(3)2.5mgR【解析】(1)由牛顿第二定律，有7mgmgm，EkBmv3mgR.根据动能定理，可求得弹簧弹力对物体所做的功为W弹EkB3mgR.(2)物块到达C点仅受重力mg，据牛顿第二定律，有mg，EkCmv0.5mgR.物体从B到C只有重力和阻力做功，根据动能定理，有Wfmg2REkCEkB，Wf0.5mgR3mgR2mgR0.5mgR.(3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，机械能守恒，有EkEkCEpC0.5mgR2mgR2.5mgR.
