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2013版【名师一号】高中物理（人教版）必修2综合检测（含详解）
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本册综合检测
时间：90分钟 满分：100分
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中有的有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)
1．物体受到几个恒力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，保持其他力不变，它不可能做( )
A．匀速圆周运动 B．匀速直线运动
C．匀变速直线运动 D．匀变速曲线运动
解析 若撤去的力与原来的运动方向相同，则物体将做匀减速直线运动；若撤去的力与原来的运动方向相反，则物体将做匀加速直线运动；若撤去的力与原来运动方向不共线，物体将做匀变速曲线运动；撤去一个力后其他力的合力不为零，物体不会做匀速直线运动，撤去一个力后其他力的合力仍为恒力，不可能做匀速圆周运动．
答案 AB
2．在地面高处，以一定的初速度水平抛出一个物体，在忽略空气阻力的情况下，该物体落地过程中的运动轨迹是一条抛物线，如图所示，则( )
A．c点的机械能比a点的机械能大
B．a点的动能比c点的动能大
C．c点的势能比a点的势能大
D．a、b、c三点的机械能相等
解析 做平抛运动的物体忽略空气的阻力，机械能守恒，在运动过程中重力做功，动能增大，重力势能减小，故D选项正确．
答案 D
3．两个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道半径分别为R1和R2，则两卫星的绕行速度比是( )
A．R1/R2 B．R2/R1
C. D.
解析 由＝，得v＝ ，所以v1v2＝ ，故D选项正确．
答案 D
4．一个质量为m的物体，以速度v竖直向上抛出．物体在上升过程中，受到空气阻力为Fμ，能达到最大高度为h，则人对物体做的功为( )
A.mv2＋mgh B.mv2＋Fμh
C.mv2 D．Fμh＋mgh
解析 在上抛时，物体获得速度v，由动能定理可知，人对物体做的功等于mv2，在上升运动过程中，由动能定理Fμh＋mgh＝mv2，故C、D选项正确．
答案 CD
5．(2011·全国新课标)卫星电话信号需要地球同步卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方收到信号所需的最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运转的轨道半径约为3.8×105km，运行周期约为27天，地球半径约为6 400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s)( )
A．0.1s B．0.25s
C．0.5s D．1s
解析 由＝mr可得：地球同步卫星的轨道半径与月球的公转轨道半径之比为＝ ＝.
又ct＝2(r同－R地)
可得t＝
＝s
＝0.24s.
故B选项正确．
答案 B
6．如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，关于它所受到的水平方向的作用力方向的示意图，可能正确的是(下列图中：F为地面对轮子的静摩擦力、f为车行驶时的阻力)( )
解析 车受到的阻力f应与速度方向相反，即f应与曲线相切，而静摩擦力F的分力为汽车转弯的向心力，应指向曲线的圆心处，故C选项正确．
答案 C
7．如图所示，一光滑圆环竖直放置，AB为其水平方向的直径，甲、乙两球以同样大小的初速度从A处出发，沿环内侧始终不脱离环运动到达B点，则( )
A．甲先到达B
B．乙先到达B
C．同时到达B
D．若质量相同，它们同时到达B
解析 圆环是光滑的，小球运动过程中机械能守恒．甲、乙两小球在A点速度大小相等，在B点速度大小也相等，且与A点时速度等大．甲先减速后加速，乙先加速后减速．甲、乙经过的路程相等，其速率-时间图象可表示为故t乙<t甲，B选项正确．
答案 B
8.如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则( )
A．滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑
B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速运动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθ
D．用平行斜面向下的力拉滑块向下匀速运动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mgsinθ
解析 本题考查力学中的基本知识，包括受力分析，牛顿第二定律和运动学的基本知识．对放在斜面的滑块受力分析，当mgsinθ＝μmgcosθ时，即μ＝tanθ，滑块受力平衡，若滑块最初静止，则滑块静止，若滑块有向下的初速度，则做匀速运动，选项A中μ>tanθ，滑块静止在斜面上不会下滑；选项B中，滑块加速下滑；选项C中，拉力沿斜面向上，滑动摩擦力向下，则拉力的大小为2mgsinθ；选项D中，滑块沿斜面向下匀速下滑，不需要外力作用．
答案 C
9.质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平面做匀变速运动，物体的速度图象如图，若物体所受摩擦力为10 N，则下列说法正确的是( )
A．拉力做的功为150 J
B．拉力做的功为100 J
C．摩擦力做的功为250 J
D．物体克服摩擦力做功250 J
解析 由图象可知物体的加速度a＝＝m/s2＝－2m/s2，所以物体受到的拉力大小为6N．由图象可知物体5s内的位移为25m，则A、C、D选项正确．
答案 ACD
10．一辆汽车在平直公路上以速度v0开始加速行驶，经过一段时间t，前进距离l，此时恰好达到其最大速度vm，设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间里，发动机所做的功为( )
A．fvmt B．P·t
C.mv＋f·l－mv D．F·t
解析 发动机牵引力为变力，而牵引力的功率恒定，则可用W＝P·t求变力做功，故B选项正确；根据P＝F牵·v＝f·vmax，所以W＝f·vm·t，故A选项正确．根据动能定理，W－f·l＝mv－mv.
得W＝mv－mv＋f·l.故C选项正确．
答案 ABC
11．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处于同一水平面上，则( )
A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球损失的重力势能较多
解析 A球在运动过程中机械能守恒．最初的重力势能转化为A球的动能，而B球下摆到悬点正下方时，B球及弹簧组成的系统满足机械能守恒，B球最初的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能，故B选项正确．
答案 B
12．(2011·全国)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)，然后经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则每次变轨完成后和变轨前相比( )
A．卫星的动能增大，引力势能减小
B．卫量的动能增大，引力势能增大
C．卫星的动能减小，引力势能减小
D．卫星的动能减小，引力势能增大
解析 由＝Mr可得T＝2π .由此式可得周期越长，轨道半径越大，由卫星运动规律可知轨道半径越大，速度越小，故变轨后动能变小，A、B选项错误；卫星由低轨道变轨到高轨道需要加速，即增加其机械能，也就是说卫星越高，需要的能量越大，所以轨道越高引力势能越大，故C选项错误，D选项正确．
答案 D
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、实验题(本题共2小题，共18分)
13．(12分)如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)．已知小方格纸的边长L＝2.5 cm，g＝10m/s2.请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
(1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间________(填“相等”或“不相等”).
(2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位移差，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是________．
(3)再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝________.
(4)从抛出点到b点所经历的时间是________．
解析 (1)由于小球从a→b、b→c、c→d的水平位移相等，所以所经历的时间相等．
(2)根据Δh＝gΔT2
hbc－hab＝gΔT2
ΔT＝ ＝ ＝ s＝0.05s.
(3)根据x＝v0t
xab＝v0ΔT v0＝＝m/s＝1m/s.
(4)vby＝＝m/s＝0.75m/s
vby＝gt，得t＝＝s＝0.075s.
答案 (1)相等
(2)0.05s
(3)1 m/s
(4)0.075s
14．(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的重锤自由下落，纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位为cm，取g＝9.8m/s2.
(1)打点计时器打下计数点B时，重锤的速度vB＝________(保留两位有效数字)．
(2)从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________(保留两位有效数字)．
解析 取AB之间计数点为D，
SDC＝OC－OD＝3.89 cm
所以B点速度vB＝＝ cm/s＝0.97m/s
从点O到点B重力势能减少量
ΔEp＝mghOB＝9.8×0.0486 J＝0.48 J
动能增加量ΔEk＝mv＝×1×0.972 J＝0.47 J.
答案 (1)0.97m/s
(2)0.48 J 0.47 J
三、解答题(本题共3小题，共34分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15．(10分)如图所示，质量为m的小木块以速度v0滑上原来静止的质量为M的木板，水平地面光滑，木板长为l，当木块运动到木板的另一端时，它们的速度分别是v1和v2，木板位移为l0，求此过程产生的内能．
解析 用动能定理对m
－μmg(l＋l0)＝mv－mv ①
用动能定理对M
μmgl0＝Mv ②
由①②得μmgl＝mv－(mv＋Mv)
由能量守恒定律可知，系统机械能的减少量，一定等于系统作用过程中产生的内能．
即Q＝mv－(mv＋Mv)．
答案 mv－(mv＋Mv)
16．(10分)如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端各系一个物体，B物体的质量是A物体质量的一半，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高度处由静止开始下落，且B物体始终在平台上，若以地面为参考平面，当物体A的动能与其重力势能相等时，物体A离地面的高度是多少？
解析 以AB系统为研究对象．系统机械能守恒，A物体减少的重力势能等于系统增加的动能
mAg(H－h)＝(mA＋mB)v2 ①
由题可知A物体的重力势能和动能相等．
mAgh＝mAv2 ②
由题意可知mA＝2mB ③
由①②③联立解得
h＝H.
答案 H
17．(14分)一个玩滚轴的小孩(可视为质点)质量m＝30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能沿AB圆弧上A点的切线由A点进入光滑的竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧的两个端点，且AB连线水平，如图所示．已知圆弧半径为R＝1m，其圆心角θ＝106°，平台与AB连线的高度差h＝0.8m．求：
(1)小孩做平抛运动的初速度大小；
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力；
(3)小孩由轨道右侧的B点离开轨道后，斜向上跃出，你认为他还能否上升到离开平台时的初始高度？(阐明你的结论，并用物理原理简述理由)
(g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)
解析 (1)由于小孩沿切线进入圆弧形轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，即tanα＝tan53°＝＝.
又由h＝gt2，得t＝ ＝0.4s，
则v0＝＝3m/s.
(2)设小孩到达最低点的速度为v，由机械能守恒定律得
mgh＋mgR(1－cos53°)＋mv＝mv2在最低点，由牛顿第二定律得
FN－mg＝，
以上两式联立解得FN＝1 290 N，方向向上．
由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1 290 N，方向竖直向下．
(3)整个过程中机械能守恒，从抛出点抛出后在水平方向做匀速运动，到达最高点时只有水平速度，且与平抛时初速度相等，因此还能上升到离开平台时的初始高度．
答案 (1)3m/s
(2)1 290 N
(3)见解析
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