2018-2019年高中物理人教版《必修2》《第七章机械能守 恒定律》《第三节功率》综合测试试卷【4】含答案考点及 解析 班级 姓名: 分数: 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 评卷人得分 、选择题 1我国曾经发射了一颗“北斗一号”导航定位卫星,预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星 处于地球的同步轨道,其质量为m,假设其离地高度为h,地球半径为R,地面附近重力加 速度为g,则有() A.该卫星运行周期为24h B.该卫星向心加速度是()g C.该卫星运动动能是 D.该卫星周期与近地卫星周期之比是(1+ 【答案】ABC 【解析】 试题分析:地球的同步卫星运动周期必须与地球自转周期相同,故知该卫星运行周期为 24h.故A正确:在地面附近万有引力等于重力得;G如m=mBg,得gg,卫星做圆周运动 的向心力由万有引力提供,m(A+历,解得该卫星向心加速度是()g,所以B正确 卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,G (R+1)2(R+) 该卫星运动动能是 Ex =-my2- mgR Un ,故C正确;G-=mar=m(-)2r,解得:r 该卫星周期与 近地卫星周期之比是a+),故D错误 考点:万有引力定律应用 2.从“嫦娥奔月”到“万户飞天”,从“东方红乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空,中华民族 载人航天的梦想已变成现实.如图所示,“神舟〃五号飞船升空后,先运行在近地点高度200 千米、远地点高度350千米的椭圆轨道上,实施变轨后,进入343千米的圆轨道.假设“神舟
2018-2019 年高中物理人教版《必修 2》《第七章 机械能守 恒定律》《第三节功率》综合测试试卷【4】含答案考点及 解析 班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________ 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 评卷人 得 分 一、选择题 1.我国曾经发射了一颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星 处于地球的同步轨道，其质量为 m，假设其离地高度为 h，地球半径为 R，地面附近重力加 速度为 g，则有（ ） A．该卫星运行周期为 24h B．该卫星向心加速度是 C．该卫星运动动能是 D．该卫星周期与近地卫星周期之比是 【答案】 ABC 【解析】 试题分析:地球的同步卫星运动周期必须与地球自转周期相同，故知该卫星运行周期为 24h．故 A 正确；在地面附近万有引力等于重力得： =mg，得 g= ，卫星做圆周运动 的向心力由万有引力提供，ma= ，解得该卫星向心加速度是 ，所以 B 正确； 卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供， ，该卫星运动动能是 ，故 C 正确； ，解得： ，该卫星周期与 近地卫星周期之比是 ，故 D 错误 考点：万有引力定律应用 2.从“嫦娥奔月”到“万户飞天”，从“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族 载人航天的梦想已变成现实．如图所示，“神舟”五号飞船升空后，先运行在近地点高度 200 千米、远地点高度 350 千米的椭圆轨道上，实施变轨后，进入 343 千米的圆轨道．假设“神舟
五号实施变轨后做匀速圆周运动,共运行了n周,起始时刻为t1,结束时刻为t2,运行速度 为v,半径为r则计算其运行周期可用() 【答案】AC 【解析】由题意可知飞船做匀速圆周运动n周所需时间△t=t-t,故其周期T==5-4, 故选项A正确.由周期公式有T=二,故选项C正确 3.有报道说:我国一家厂商制作了一种特殊的手机,在电池电能耗尽时,摇晃手机,即可产 生电能维持通话,摇晃过程是将机械能转化为电能;如果将该手机摇晃一次,相当于将100g 的重物缓慢举高20cm所需的能量,若每秒摇两次,则摇晃手机的平均功率为(g取 10m/s2) A.0.04W B.0.4w 【答案】B 【解析】 试题分析:每摇晃一次手机,就会克服重力做功W=mgh=01×10×0.2=0.2J,所以晃手机的平 2丌0.2×2 均功率P W=04W 故选B 考点:平均功率 点评:摇晃手机实际上就是人通过对手机做的功将机械能转化成手机的电能,求出人单位时 间内做的功即可得出功率的大小 4如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法 正确的是 A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 B.人在最高点时对座位不可能产生压力 C.人在最低点时对座位的压力大于mg D.人在最低点时对座位的压力等于mg 【答案】C
五号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了 n 周，起始时刻为 t 1，结束时刻为 t 2，运行速度 为 v，半径为 r.则计算其运行周期可用 ( )． A．T＝ B．T＝ C．T＝ D．T＝ 【答案】AC 【解析】由题意可知飞船做匀速圆周运动 n 周所需时间 Δ t＝t 2－t 1，故其周期 T＝ ＝ ， 故选项 A 正确．由周期公式有 T＝ ，故选项 C 正确． 3.有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产 生电能维持通话，摇晃过程是将机械能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将 100g 的重物缓慢举高 20cm 所需的能量，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为（g 取 10m/s2）: A．0.04w B．0.4w C．4w D．40w 【答案】B 【解析】 试题分析：每摇晃一次手机，就会克服重力做功 W=mgh=0.1×10×0.2J=0.2J，所以晃手机的平 均功率 。 故选 B 考点：平均功率 点评：摇晃手机实际上就是人通过对手机做的功将机械能转化成手机的电能，求出人单位时 间内做的功即可得出功率的大小． 4.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为 m 的人随车在竖直平面内旋转，下列说法 正确的是 A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B．人在最高点时对座位不可能产生压力 C．人在最低点时对座位的压力大于 mg D．人在最低点时对座位的压力等于 mg 【答案】C
【解析】 试题分析:当人与保险带间恰好没有作用力,由重力提供向心力时,临界速度为 =√R.当速度v≥√R时,没有保险带,人也不会掉下来.故A错误.当人在最高点的速 度g时,人对座位就产生压力.故B错误.人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据 牛顿第二定律分析可知,人处于超重状态,人对座位的压力大于mg.故D错误,C正确 故选C 考点:向心力;牛顿第二定律 点评:本题是实际问题,考查运用物理知识分析实际问题的能力,关键根据牛顿运动定律分 析处理圆周运动动力学问题 5.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下,谷种和瘪谷 都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如图所示。若不计空气阻力, 对这一现象,下列分析正确的是: A.谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些 B.谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 C.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同 D.M处是瘪谷,N处为谷种 【答案】B 【解析】瘪谷的质量小于谷种的质量,在风力的推动下,瘪谷获得的速度比谷种的速度大 两者落地的时间都由竖直高度决定,由=y·可见,两者落地时间相同。而水平 位移x=t=1,,可见瘪谷的水平位移大,M处是瘪谷,N处为谷种。综上,应选B 6质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是 A.质量越大,水平位移越大 B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大 C.初速度越大,空中运动时间越长 D.初速度越大,落地速度越大 【答案】D 【解析】根据平抛运动的知识,运动的时间决定于高度,C错误:水平位移大小决定于水平 速度与高度,A错误;竖直方向速度v=g,与高度有关,B错误:落地速度 y=√8+y2=、+(g0,可见初速度越大,则落地速度越大,D正确 7.如图所示,将悬线拉至水平位置无初速释放,当小球到达最低点时,细线突然断裂
【解析】 试题分析：当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为 ．当速度 时，没有保险带，人也不会掉下来．故 A 错误．当人在最高点的速 度 时，人对座位就产生压力．故 B 错误．人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据 牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于 mg．故 D 错误，C 正确． 故选 C 考点：向心力；牛顿第二定律． 点评：本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分 析处理圆周运动动力学问题． 5.农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下，谷种和瘪谷 都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示。若不计空气阻力， 对这一现象，下列分析正确的是： A．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些 B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同 D．M 处是瘪谷，N 处为谷种 【答案】B 【解析】瘪谷的质量小于谷种的质量，在风力的推动下，瘪谷获得的速度比谷种的速度大。 两者落地的时间都由竖直高度决定，由 ，可见，两者落地时间相同。而水平 位移 ，可见瘪谷的水平位移大，M 处是瘪谷，N 处为谷种。综上，应选 B 6.质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．质量越大，水平位移越大 B．初速度越大，落地时竖直方向速度越大 C．初速度越大，空中运动时间越长 D．初速度越大，落地速度越大 【答案】D 【解析】根据平抛运动的知识，运动的时间决定于高度，C 错误；水平位移大小决定于水平 速度与高度，A 错误；竖直方向速度 ，与高度有关，B 错误；落地速度 ，可见初速度越大，则落地速度越大，D 正确。 7. 如图所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线突然断裂， 则 （ ）
A.小球立即做匀速直线运动 B.小球立即做自由落体运动 C.小球立即做平抛运动 D.小球将继续做圆周运动 【答案】C 【解析】当小球到达最低点时,小球的速度方向是水平方向,线断后小球要做平抛运动,C 对,ABD错 8.如图4所示,一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直,然后由静止开始释放小 球。不计空气阻力,分析小球由静止开始运动到最低点的过程,以下结论正确的有 A.小球的速率不断增大 B.重力的功率不断增大 C.绳子的拉力不断增大 D.绳子拉力的功率不断增大 【答案】AC 【解析】小球由静止开始运动到最低点的过程,重力势能转化为动能,小球的速率不断增大 重力的功率先增大后减小,绳子的拉力不断增大,绳子拉力的功率先增大后减小,选项AC 正确。 9如图所示,AB为半圆弧ACB水平直径,O点为圆心,AB=1.5m,从A点平抛出一小球,小 球下落0.35后落到ACB上,g=10m/s2,则小球抛出的初速度v可能为() 0.5m/s B. 1.5m/s C. 4.5m/s D. 3m/s 【答案】AC 【解析】 考点:平抛运动 分析:小球从A点开始做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由时间求出下落高度h,根 据几何知识求出水平位移x.小球水平方向做匀速直线运动,由公式v=求解初速度 解答:解:由题,圆弧ACB的半径R=0.75m
A．小球立即做匀速直线运动 B．小球立即做自由落体运动 C．小球立即做平抛运动 D．小球将继续做圆周运动 【答案】C 【解析】当小球到达最低点时，小球的速度方向是水平方向，线断后小球要做平抛运动，C 对，ABD 错。 8.如图 4 所示，一小球用轻绳悬挂在某固定点，现将轻绳水平拉直，然后由静止开始释放小 球。不计空气阻力，分析小球由静止开始运动到最低点的过程，以下结论正确的有 A．小球的速率不断增大 B．重力的功率不断增大 C．绳子的拉力不断增大 D．绳子拉力的功率不断增大 【答案】AC 【解析】小球由静止开始运动到最低点的过程，重力势能转化为动能，小球的速率不断增大， 重力的功率先增大后减小，绳子的拉力不断增大，绳子拉力的功率先增大后减小，选项 AC 正确。 9.如图所示，AB 为半圆弧 ACB 水平直径，o 点为圆心，AB=1.5m，从 A 点平抛出一小球，小 球下落 0.3s 后落到 ACB 上，g=10m/s2,则小球抛出的初速度 v0 可能为( ) A．0.5m/s B．1.5m/s C．4.5m/s D．3m/s 【答案】AC 【解析】 考点：平抛运动． 分析：小球从 A 点开始做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由时间求出下落高度 h，根 据几何知识求出水平位移 x．小球水平方向做匀速直线运动，由公式 v0 = 求解初速度． 解答：解：由题，圆弧 ACB 的半径 R=0.75m．
竖直方向:小球下落的高度h=2t-045m 若小球落在AC圆弧上时,由几何知识得到,水平位移x=R√R2-12=0.15m 则v===05m/s 若小球落在CB圆弧上时,由几何知识得到,水平位移x=R+R2-2=1.35m 则v=2=45m/s; 故选AC 点评:本题是平抛运动与几何知识的综合应用,考虑问题要全面,不能漏解.中等难度 10.宇宙空间站绕地球做匀速圆周运动,在宇宙空间站中下列哪些实验可以完成() A.用天平测量物体的质量 B.用水银气压计测舱内的气压 C.用弹簧测力计测拉力 D.用弹簧测力计测重力 【答案】C 【解析】宇宙空间站处于完全失重状态,与重力有关的实验都无法进行,用弹簧测力计测拉 力不涉及重力,可以进行,C对。 评卷人得分 、实验题 11.(6分)给你一架天平和一只秒表,来探究用手急速竖直上抛小球时,手对小球所做的功 (1)实验中,需要测量的物理量是 和 (2)手对小球所做功的表达式W= (重力加速度为g) 【答案】(6分)球的质量小球从跑出点到落回原跑出点的时间T 【解析】探究用手急速竖直上抛小球时,手对小球所做的功,需要找到小球被抛出时的速度 即(1)实验中,需要测量的物理量是球的质量和小球从抛出点到落回原抛出点的时间T, (2)手对小球所做功的表达式W m2)=2g T- 故答案为:(1)球的质量,小球从抛出点到落回原抛出点的时间T,(2)g72 评卷人得分 三、填空题
竖直方向：小球下落的高度 h= gt2 =0.45m． 若小球落在 AC 圆弧上时，由几何知识得到，水平位移 x=R- =0.15m． 则 v0 = =0.5m/s； 若小球落在 CB 圆弧上时，由几何知识得到，水平位移 x=R+ =1.35m． 则 v0 = =4.5m/s； 故选 AC 点评：本题是平抛运动与几何知识的综合应用，考虑问题要全面，不能漏解．中等难度． 10.宇宙空间站绕地球做匀速圆周运动，在宇宙空间站中下列哪些实验可以完成（ ） A．用天平测量物体的质量 B．用水银气压计测舱内的气压 C．用弹簧测力计测拉力 D．用弹簧测力计测重力 【答案】C 【解析】宇宙空间站处于完全失重状态，与重力有关的实验都无法进行，用弹簧测力计测拉 力不涉及重力，可以进行，C 对。 评卷人 得 分 二、实验题 11.（6 分）给你一架天平和一只秒表，来探究用手急速竖直上抛小球时，手对小球所做的功. （1）实验中，需要测量的物理量是_________和_________. （2）手对小球所做功的表达式 W＝_________.（重力加速度为 g） 【答案】（6 分）球的质量 小球从跑出点到落回原跑出点的时间 T 【解析】探究用手急速竖直上抛小球时，手对小球所做的功.，需要找到小球被抛出时的速度， 即（1）实验中，需要测量的物理量是球的质量和小球从抛出点到落回原抛出点的时间 T， （2）手对小球所做功的表达式 W＝ 故答案为：（1）球的质量，小球从抛出点到落回原抛出点的时间 T，（2） 评卷人 得 分 三、填空题