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2023新教材高中物理 学业水平考试达标检测(一)粤教版必修第二册.doc

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1、学业水平考试达标检测(一)(本试卷满分:100分)一、选择题(本大题共20小题,第110小题每题2分,第1120小题每题3分,共50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.(2021浙江1月学考)如图所示是小球平抛运动的频闪照片,频闪时间间隔相等。若不计空气阻力,当小球在不同位置时,下列说法正确的是()A加速度相同 B速度大小相等C速度方向相同 D速度竖直分量大小相等解析:选A小球做平抛运动,在不同的位置,加速度为重力加速度,是相同的,选项A正确;在不同位置,水平速度vxv0相同,竖直速度vygt不同,合速度v不同,速度方向与水平方向间的夹角正切值tan 也不同,故速度方向

2、不同,选项A正确,选项B、C、D错误。2体育课结束后,小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下。已知篮球的质量为600 g,教室到一楼地面的高度为10 m,则该过程中,小聪对篮球所做的功最接近于()A10 J B60 JC100 J D6 000 J解析:选B小聪对篮球所做的功最接近于Wmgh0.61010 J60 J,选项B正确。3.如图所示的陀螺,是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点顺时针匀速转动,此时滴一滴墨水到陀螺,则被甩出的墨水径迹可能是下图中的()解析:选D做曲线运动的墨水,所受陀螺的束缚力消失后,水平面内(俯视)应沿轨迹的切线飞出,A、B错误,又

3、因陀螺顺时针匀速转动,故C错误,D正确。4下面列举的情况中所做的功不为零的是()A举重运动员,举着杠铃在头上方停留3 s,运动员对杠铃做的功B木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功C一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功D自由落体运动中,重力对物体做的功解析:选D举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内,运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力,但杠铃在支持力方向上没有位移,所以运动员对杠铃没有做功;木块滑动过程中,在支持力方向上没有位移,故支持力对木块没有做功;推而不动,只有力而没有位移,做的功等于零,故A、B、C错误。自由落体运动中,重力竖直向下,物体的位移也竖直向下

4、,故重力对物体做了功,D选项正确。5.如图所示,在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内,航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时()A不受地球引力B处于平衡状态,加速度为零C处于失重状态,加速度约为gD底板的支持力与地球引力平衡解析:选C在太空站中,人所受万有引力提供绕地球做圆周运动的向心力,根据万有引力提供向心力Gma,由于空间站在近地轨道上,所以rR,因此人的向心加速度ag,所以选项C正确。6.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角60,A、B两点高度差h1 m,忽略空气阻力,重力加速度g10 m/s2

5、,则球刚要落到球拍上时速度大小为()A2 m/s B2 m/sC4 m/s D. m/s解析:选C根据hgt2得t s,竖直分速度vygt2 m/s,刚要落到球拍上时速度大小v4 m/s,C正确,A、B、D错误。7地球半径为R0,在距球心r0处(r0R0)有一同步卫星(周期为24 h)。另有一半径为2R0的星球A,在距球心3r0处也有一同步卫星,它的周期是48 h,那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为()A932 B38C2732 D2716解析:选C万有引力提供向心力,有m2r,天体的质量M,体积VR3,密度,因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径之比为13,地球和星球A的半径

6、之比为12,两同步卫星的周期之比为12,所以星球A的平均密度与地球的平均密度之比为,故C正确,A、B、D错误。8“嫦娥一号”返回舱返回时,在距离地面一定高度时,需要打开降落伞减速,以便安全着陆,在返回舱减速降落过程中,它的()A动能减小,势能减小,机械能减小B动能不变,势能增大,机械能增大C动能减小,势能不变,机械能增大D动能增大,势能减小,机械能不变解析:选A“嫦娥一号”返回舱在减速下降过程中,质量不变,速度变小,根据Ekmv2知动能变小;同时位置变低,势能Ep mgh变小;机械能E机EkEp,是动能与势能的总和,动能、势能均变小,机械能也变小,故A项正确。9.甲、乙两小球位于同一竖直直线上

7、的不同位置,甲比乙高h,如图所示,将甲、乙两小球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是()A同时抛出,且v1v2C甲早抛出,且v1v2D甲早抛出,且v1t2,则需要v1L,则物块的初速度v0为()A. B.C. D.解析:选B物块在完全滑上台面前,摩擦力随滑上的距离的增大从0均匀增大,最大值为mg,由动能定理有0mv02,故有v0,B正确。11.为了安全,跨河大桥通常建成拱形,如图所示,M、N为水平面上的两点,O点为拱桥的最高点,且最高点距离水平面的高度为h。一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点。则()A由于M、N在同一水平面上,

8、则卡车在整个运动过程中重力始终不做功B卡车的重力势能先减小后增大,重力先做负功后做正功C卡车的重力势能先增大后减小,重力先做正功后做负功D卡车的重力势能先增大后减小,重力先做负功后做正功解析:选D由M到O的过程中,卡车向高处运动,重力势能增大,重力做负功,由O到N的过程中,卡车向低处运动,重力势能减小,重力做正功,D正确。12升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升h高度时,物体增加的重力势能为()Amgh BmghmahCmah Dmghmah解析:选A物体随升降机上升了h,物体克服重力做的功Wmgh,故物体的重力势能增加了mgh。13(2021浙江7月学考)2021年2月2

9、4日,“天问一号”探测器进入火星停泊轨道,并于5月15日成功着陆于火星乌托邦平原。若火星半径为R、质量为M,引力常量为G,着陆前质量为m的“天问一号”距火星表面高度为h,则此时火星对“天问一号”的万有引力大小为()AG BGCG DG解析:选A根据万有引力的公式,火星对“天问一号”的万有引力大小为FG,选项A正确。14某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回原地需要的时间为(g地取10 m/s2)()A1 s B. sC. sD. s解析:选C由万有引力定律有Gmg,可得g地,g星,故g星36g地360 m/

10、s2,故在星球表面上,t s,C正确。15.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直位置的过程中,飞行员重力的瞬时功率的变化情况是()A一直增大 B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大解析:选C飞行员刚开始向下摆时,因为其速度为零,故起始时刻的瞬时功率为0,当飞行员下摆到最低点时,因重力与速度的方向垂直,此时的瞬时功率也为0,摆动中的其他位置瞬时功率不为0,故选C。16.某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动。每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学

11、设想小球先后三次做平抛,将水平挡板依次放在1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1,x2,x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是()Ax2x1x3x2 Bx2x1x3x2Cx2x1x3x2 D无法判断解析:选C因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以x2x1x3x2,故C正确。17开普勒22b是2011年12月人类发现的第一颗位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星,它的直径约为地球的2.4倍,距离地球约600光年。如果开普勒22b的密度与地球的相当,那么

12、,开普勒22b的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的()A2.42倍 B2.4倍C. 倍 D. 倍解析:选B第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度, 由Gm,可得v ,又MR3,则v R;因R开2.4R地,则v开2.4v地,选项B正确。18.如图所示为一水平的转台,半径为R,一质量为m的滑块放在转台的边缘,已知滑块与转台间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若转台的转速由零逐渐增大,当滑块在转台上刚好发生相对滑动时,转台对滑块所做的功为()A.mgR B2mgRC2mgR D0解析:选A滑块即将开始滑动时,最大静摩擦力(等于滑动摩擦力)提供向心力,有mg,根据动能定理有Wfm

13、v2,解得WfmgR,A正确。19.如图所示的a、b、c三颗地球卫星,其轨道半径关系为rarbrc,下列说法正确的是()A卫星a、b的质量一定相等B它们的周期关系为TaTbTcC卫星a、b的质量一定大于卫星c的质量D它们的速度关系为vavbvc解析:选D根据Gm得v ,则三颗卫星的速度关系为vavbvc,D正确;根据题给的条件无法比较卫星a、b、c的质量的大小,A、C错误;根据Gmr得T ,则TaTbTc,B错误。202018年12月8日,我国成功发射绕月球运行的探月卫星“嫦娥四号”,设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇

14、宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月球运行的最大速率约为()A0.4 km/s B1.8 km/sC11 km/s D36 km/s解析:选B卫星所需的向心力由万有引力提供,Gm,得v ,又由、,故月球和地球上第一宇宙速度之比,故v月7.9 km/s1.8 km/s,因此B正确。二、非选择题(本大题共5小题,共50分)21.(6分)某同学用如图所示装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。(1)他观察到的现象是:小球A、B_(选填“同时”或“不同时”)落地。(2)让A、B两球恢复初始状态,用较大的力敲击弹

15、性金属片,A球在空中运动的时间将_(选填“变长”“不变”或“变短”)。(3)上述现象说明:平抛运动的时间与_大小无关,平抛运动的竖直分运动是_运动。解析:(1)小锤轻击弹性金属片时,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动。通过实验可以观察到它们同时落地。(2)用较大的力敲击弹性金属片,则A球被抛出的初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变。(3)实验现象说明:平抛运动的时间与初速度大小无关,且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。答案:(1)同时(2)不变(3)初速度自由落体22(8分)(1)利用甲图所示的装置可以验证机械能守恒定律。实验中让重锤拖着纸带从静止开始下落,打点

16、计时器在纸带上打出一系列清晰的点,要验证机械能是否守恒,需要比较的是_。(2)乙图是某次实验得到的一条纸带,O点是重锤开始下落时打出的点,A、B、C是按打点先后顺序选出的三个计数点。通过测量得到O、A两点间的距离为h1,O、B两点间距离为h2,O、C两点间距离为h3。已知重锤的质量为m,两个相邻点的时间间隔为T,重力加速度为g。从重锤开始下落到打点计时器打B点的过程中,重锤动能的增加量为_。解析:(1)若机械能守恒,则有:mghmv2,变形得:ghv2,所以,要验证机械能是否守恒,需要比较的是ghv2; (2)打点计时器打B点的速度vB,重锤从静止下落,所以从重锤开始下落到打点计时器打B点的过

17、程中,重锤动能的增加量为EkmvB2m2。答案:(1)ghv2(2)m223(10分)某物体做平抛运动落在水平地面前的最后一段时间t0.2 s内,其速度方向与水平方向的夹角由45变为53。取g10 m/s2,sin 530.8,cos 530.6。求:(1)物体被抛出时的速度大小;(2)物体被抛出时离地的高度h。解析:(1)设物体从被抛出到其速度方向与竖直方向的夹角为时,物体运动的时间为t,有:tan ,tan ,解得,v06 m/s。(2)物体被抛出时离地的高度为:hg(tt)2,其中由(1)可得:t0.6 s 解得:h3.2 m。答案:(1) 6 m/s (2)3.2 m24.(12分)已

18、知火星半径为R,火星表面重力加速度为g,万有引力常量为G,某人造卫星绕火星做匀速圆周运动,其轨道离火星表面高度等于火星半径R,忽略火星自转的影响。求:(1)火星的质量;(2)火星的第一宇宙速度;(3)人造卫星的运行周期。解析:(1)在火星表面,由万有引力等于重力得:mg,得火星的质量 M。(2)火星的第一宇宙速度即为近火卫星的运行速度,根据mgm得v。(3)人造卫星绕火星做匀速圆周运动,由万有引力充当人造卫星绕火星运行的向心力:m2(2R),联立得T。答案:(1)(2)(3)25(14分)如图所示,倾斜轨道在B点有一小圆弧与圆轨道相接,一质量为 m0.1 kg的物体,从倾斜轨道A处由静止开始下

19、滑,经过B点后到达圆轨道的最高点C时,对轨道的压力恰好与物体重力相等。已知倾斜部分有摩擦,圆轨道是光滑的,A点的高度H2 m,圆轨道半径R0.4 m,g取10 m/s2,则:(1)求出物体到达C点时的速度大小;(2)求出物体到B点时的速度大小(不能用运动学公式求解);(3)求物体从A到B的过程中克服阻力所做的功。解析:(1)物体在C点的受力分析如图所示:在C点由圆周运动的知识可得:mgmgm解得:vC m/s2 m/s。(2)物体由B到C的过程,由动能定理可得:mg2RmvC2mvB2,解得:vB2 m/s。(3)从A到B的过程,由动能定理可得:mgHWfmvB2,解得:Wf0.8 J。答案:(1)2 m/s(2)2 m/s(3)0.8 J

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