期中综合复习模拟训练
2022-2023学年下学期高一物理人教版（2019）必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ）
A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变大
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
2．如图，运动员将质量为m的篮球从h高处投出，篮球进入离地面H高处的篮筐时速度为v，若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，对于篮球，下列说法正确的是（ ）
A．进入篮筐时势能为mgh
B．在刚被投出时动能为
C．进入篮筐时机械能为
D．经过途中P点时的机械能为
3．如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左、右两侧各有一挡板固定在地面上，使B不能左右运动，在环的最低点放一小球C，A、B、C的质量均为m。现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环竖直向上跳起（不计小球与环之间的摩擦阻力），则瞬时速度v必须满足（ ）
A．最大值为 B．最小值为
C．最大值为 D．最小值为
4．如图所示，小球1从O点正上方离地h高处的P点以v1的速度水平抛出，同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方抛出一小球2，两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇。若不计空气阻力，则两小球抛出后至相遇过程中，下列说法正确的是（ ）
A．斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小
B．两小球相遇点一定在距离地面h处
C．两小球相遇时，小球2恰好到达其运动轨迹的最高点
D．两小球初速度大小关系为
5．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为时，连接货车的绳与水平方向夹角，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．货车的速度等于 B．货车的速度等于
C．缆绳中的拉力等于 D．货物处于失重状态
6．如图所示，从、两点沿水平方向分别发射两个完全相同的小球甲和乙，两小球落在水平地面上的同一点，已知、两点在同一竖直线上，距地面的高度分别为和，忽略空气阻力，则两小球从被抛出到落地过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两小球抛出时的速度相同
B．小球甲与小球乙运动的时间之比为
C．小球甲与小球乙落地时的速度方向相同
D．两小球的位移相同
7．宇宙飞船运动中需要多次“轨道维持”，所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况将会是（ ）
A．动能、重力势能和机械能逐渐减少
B．重力势能逐渐减少，动能逐渐增大，机械能不变
C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变
D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小
8．如图所示，为放在赤道上相对地球静止的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），为地球的同步卫星。下列关于的说法中正确的是（ ）
A．卫星线速度大于7.9km/s
B．做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
C．做匀速圆周运动的周期关系为
D．在中，的线速度大
9．如图所示为曳引式电梯的结构示意图电梯井道底部弹簧式缓冲器与电梯轿箱的中心线重合。在某次电梯的安全性测试中，电梯轿箱在曳引绳的作用下匀速下降，接触弹簧式缓冲器，并最终安全停止。下列说法正确的是（ ）
A．轿箱与弹簧式缓冲器接触后立即开始减速
B．轿箱与弹簧式缓冲器接触后，先加速后减速
C．轿箱与弹簧式缓冲器接触后始终处于失重状态
D．轿箱与弹簧组成的系统在接触过程中机械能守恒
10．2021年2月11日除夕，中国“天问一号”探测器飞行202天抵近火星时，主发动机长时间点火“踩刹车”，“大速度增量减速”，从而被火星引力场捕获，顺利进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日、倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，计划于2021年5月至6月着陆巡视器择机实施软着陆。如图，“天问一号”在P点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道III，一段时间后，在近火点Q点火制动变轨至中椭圆环火轨道 II运行，再次经过近火点Q点火制动变轨至近火圆轨道I运行。下列说法正确的是（ ）
A．在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于16.7km/s
B．“天问一号”在轨道III运行的周期小于轨道II上运行的周期
C．“天问一号”在P点的机械能大于在轨道I上Q点的机械能
D．“天问一号”分别经过轨道III、II、I上Q点的加速度大小不相等
11．关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C．表达式=k，k是一个与行星无关的常量
D．表达式=k，T代表行星运动的自转周期
12．如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角θ＝37°处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)( )
A．mv02 B．mv02
C．mv02 D．mv02
二、多选题
13．飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。已知圆轨道Ⅳ到月球表面的距离为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法不正确的是（ ）
A．由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需在P处向前喷气，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，需在Q处向后喷气
B．在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度
C．在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上的小
D．在Ⅳ轨道上绕月运行的速度大小为
14．如图所示，歼-15沿曲线MN向上爬升，图中画出的表示歼-15在P点受到合力的四种方向，其中正确的说法有（ ）
A．若合力沿①方向，则飞机做曲线运动的速度越来越小
B．若合力沿②方向，则飞机做曲线运动的速度越来越大
C．若合力沿③方向（切线方向），则飞机做曲线运动的速度越来越大
D．合力不可能沿④方向
15．如图所示，两个圆弧轨道固定在水平地面上，半径均为R，a轨道由金属凹槽制成，b轨道由金属圆管制成（圆管内径远小于R），均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B（直径略小于圆管内径）由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，下列说法中正确的是（ ）
A．若hA=hB≥R，两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若hA=hB=R，两小球在轨道上升的最大高度均为R
C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，hA的最小值为R，B小球在hB>2R的任何高度释放均可
三、实验题
16．利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v，实验时滑块在A处由静止开始运动。
（1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为________________，系统的重力势能减少量可表示为________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)
（2）按上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出图像如图乙所示，并测得，则重力加速度________m/s2。
17．某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量向心力和角速度。
(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则计算角速度的表达式为ω＝________。
(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知，曲线①对应的砝码质量________（选填“大于”或“小于”）曲线②对应的砝码质量。
四、解答题
18．第24届冬奥会将于2022年在我国的北京和张家口举行，跳台滑雪是冬奥会最受欢迎的比赛项目之。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，包括助滑坡AC和着陆坡CD。助滑坡由AB和BC组成，AB是长为L的长直斜坡，坡度（即与水平面的夹角）为=37°，BC为半径为的圆弧滑道，两者相切于B点，过圆弧滑道最低点C的切线水平。着陆坡CD坡度。现有一运动员连同滑雪装备总质量为m，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡CD上的E点，测得CE间距离，不计空气阻力，取sin37°=，cos37°=，重力加速度取g，求：
（1）运动员到达C点的速度大小；
（2）运动员到达C点时对滑道的压力；
（3）运动员由A滑到C点过程中，雪坡阻力对运动员所做的功。
19．如图甲所示，一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，设小物块与桌面的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小物玦离开水平面做平抛运动，下落高度时恰好垂直击中倾角为的斜面上的C点，，g取。求：
（1）小物块到达桌边B点时速度的大小；
（2）小物块到达C点时重力的功率；
（3）在压缩弹簧的过程中，弹簧最大弹性势能；
（4）O点至桌边B点的距离L。
20．如图所示为工厂中的行车示意图，悬挂重物的钢丝绳长为L，所悬挂重物可视为质点，质量为m，离地的高度为H，行车吊着重物以速度v0在轨道上水平匀速行驶，在行驶过程中由于出现故障行车紧急制动（即行车瞬间停下，时间可忽略），钢丝绳刚好被拉断，空气阻力忽略不计，重力加速度为g。求：
（1）重物落地时的速度及水平拋出的距离；
（2）钢丝绳能承受的最大拉力。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．海王星从P到Q用时， PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．海王星从P到Q阶段，万有引力对它做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．由题意可知篮球进入篮筐时，离零势能面的高度为，则此时的重力势能为
故A错误；
B．设篮球刚被投出时的动能为Ek0，由于不计空气阻力，所以篮球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，所增加的重力势能等于减小的动能，则有
解得刚被投出时篮球的动能
故B正确；
CD．由于篮球被投出后只受重力，篮球的机械能守恒，又因为以篮球投出时位置所在水平面为零势能面，则篮球的机械能等于刚被投出时的动能，故篮球进入篮筐时的机械能与在P点时的机械能均为，故C、D错误。
故选B。
3．A
【详解】在最高点，小球的速度最小时有
mg=m
解得
v1=
从最高点到最低点的过程中，小球的机械能守恒，设此时在最低点的速度为v'1，根据机械能守恒定律，有
2mgr+=
解得
要使环不在竖直方向向上跳起，在最高点环对球的压力最大为
F=2mg
此时小球速度最大，有
mg+2mg=m
解得
v2=
小球从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时在最低点的速度为v'2，根据机械能守恒定律有
2mgr+=
解得
所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环竖直向上跳起，在最低点的速度范围为
≤v≤
故选A。
4．D
【详解】AD．由于两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度大小相等，设与水平方向的夹角为，则
可得
故A错误D正确；
B．根据题意，只能求出两小球运动时间相同，但不知道斜抛球竖直方向初速度的大小，所以不能判断两小球相遇点距离地面的高度，故B错误；
C．根据题意，两小球的运动时间相等，只能得到它们竖直方向的速度变化量相等，不能得出小球2的末速度状态，故C错误。
故选D。
5．A
【详解】AB．货车沿着绳子方向的速度等于货箱的速度，因此有
可得
故A正确，B错误；
CD．货车匀速前进过程中，绳子倾角逐渐减小，可得货箱的速度逐渐增大，因此货箱向上做加速运动，处于超重状态，因此绳子拉力
故CD错误。
故选A。
6．B
【详解】AB．小球在竖直方向做自由落体运动，根据
可知小球甲与小球乙运动的时间之比为
小球在水平方向做匀速直线运动，根据
可知两小球抛出时的速度之比为
故A错误，B正确；
C．设小球落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，则有
根据对AB项的分析可知
故C错误；
D．易知小球甲的位移大于小球乙的位移，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】当飞船轨道高度逐渐降低时，则飞船的重力势能逐渐减小；根据
可得
则随着轨道半径的减小，飞船的动能变大，因为要克服阻力做功，则机械能减小。
故选D。
8．D
【详解】A．第一宇宙速度为卫星运转的最大速度，b卫星转动线速度等于7.9km/s，则A错误
B．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根据
，a=
得b的向心加速度大于c的向心加速度。故B错误。
C．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据
，
得c的周期大于b的周期，所以
故C错误
D．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据v=rω，c的线速度大于a的线速度。对于b、c两卫星，根据
知b的线速度大于c的线速度，故D正确；
故选D。
9．A
【详解】AB．电梯轿箱在曳引绳的作用下匀速下降，轿箱与弹簧式缓冲器接触后受到向上的弹力，轿箱合力向上，立即减速，故A正确B错误；
C．轿箱与弹簧式缓冲器接触后，加速度向上，处于超重状态，故C错误；
D．轿箱与弹簧组成的系统在接触过程中机械能不守恒，因为绳子拉力对系统做功，故D错误；
故选A。
10．C
【详解】A．“天问一号”能够摆脱地球引力的束缚到达火星且没有飞出太阳系，所以在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度，即16.7km/s＞v发＞11.2km/s，故A错误；
B．轨道III的半长轴比轨道II的半长轴长，根据开普勒第三定律可知“天问一号”在轨道III运行的周期大于轨道II上运行的周期，故B错误；
C．“天问一号”从P点到轨道I上Q点的运动过程中需要经历点火制动，发动机对卫星做负功，所以“天问一号”在P点的机械能大于在轨道I上Q点的机械能，故C正确；
D．“天问一号”分别经过轨道III、II、I上Q点时所受万有引力大小相等，所以加速度大小相等，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】A．根据开普勒第一定律，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，A正确；
B．根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，B正确；
C．根据开普勒第三定律，，k是与中心天体质量有关的量，与行星无关，C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，T为行星运动的公转周期，D错误。
故选D。
12．B
【详解】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小，则
v物=v0cos 37°
根据动能定理有
W=mv物2=mv02
故选B。
13．ABC
【详解】A．由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需在P处向前喷气制动减速，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，需在Q处向前喷气制动减速，故A错误；
B．在Ⅱ轨道上稳定运行时，Q点离月球较近，则受到月球的引力比在P点时的大，所以经过P点的加速度小于经过Q点的加速度，故B错误；
C．由轨道Ⅲ到轨道Ⅳ，要在Q点制动减速，则在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上大，故C错误；
D．在月球表面时，有
在Ⅳ轨道上绕月运行时，有
解得速度大小为
故D正确。
由于本题选择错误的，故选ABC。
14．ABD
【详解】A．若合力沿①方向，合力方向与速度方向间的夹角为钝角，飞机做曲线运动的速度越来越小，故A正确；
B．若合力沿②方向，合力方向与速度方向间的夹角为锐角，飞机做曲线运动的速度越来越大，故B正确；
CD．歼-15从M点运动到N点做曲线运动，合力方向指向轨迹弯曲方向，故合力不可能沿③方向，也不可能沿④方向，故C错误D正确。
故选ABD。
15．AD
【详解】AD．若小球A恰好能到a轨道的最高点，在最高点有
mg=m
得
vA=
根据机械能守恒定律得
mg（hA-2R）=
得
hA=R
若小球B恰好能到b轨道的最高点，在最高点的速度vB=0，根据机械能守恒定律得
hB=2R
所以hA=hB≥R时，两球都能到达轨道的最高点，故AD正确；
B．若hB=R，则小球B在轨道b上升的最大高度等于R；若hA=R，则小球A在轨道左上方某位置脱离轨道，脱离时有一定的速度，由机械能守恒定律可知，A在轨道a上升的最大高度小于R，故B错误；
C．小球A从轨道a最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为
xA=vA=·=R>R
所以小球A从轨道a最高点飞出后会落在轨道右端口外侧，而适当调整hB，B可以落在轨道右端口处，故C错误；
故选AD。
16． 9.6
【详解】（1）[1]根据题意可知，滑块到达B处时的速度
则系统动能的增加量
[2]系统重力势能的减小量为
（2）[3]根据系统机械能守恒有
整理得
结合图乙可得，图线得斜率为
又有
解得
17． 小于
【详解】（1）[1]物体转动的线速度
由
计算得出
（2）[2]由题图乙中抛物线说明：向心力F和ω2成正比；若保持角速度和半径都不变，则砝码做圆周运动的向心加速度不变，由牛顿第二定律
可以知道，质量大的砝码需要的向心力大，所以曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量。
18．（1）；（2）4mg；（3）﹣mgL
【详解】（1）C到E的过程，运动员做平抛运动
竖直方向
Lsin30°=gt2
解得
t=
水平方向
v0t=Lcos30°
解得
（2）对C点
解得
FN=4mg
根据牛顿第三定律得
方向竖直向下
（3）A到C的过程，根据动能定理
解得
19．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）物块由B到C做平抛运动，竖直方向根据自由落体运动的规律可得
解得
物块在C点垂直击中斜面，根据运动的合成与分解可得
解得物块做平抛运动的初速度
则小物块到达桌边B点时速度的大小
（2）小物块到达C点时竖直方向的速度
解得
小物块到达C点时重力的功率
（3）由图乙可知，当力F增大到1.0N时物体开始运动，所以物块与桌面间的滑动摩擦力
图乙中，图线所围成面积表示推力做的功，故在压缩弹簧的过程中，推力做的功
压缩过程中，由功能关系得
解得弹簧存贮的最大弹性势能
（4）物块从A到B的过程中，由功能关系得
解得
20．（1），与水平方向正切值，；（2）
【详解】（1）绳断后，重物做平拖运动
竖直方向
落地时竖直速度
落地时水平速度
落地时速度
方向：与水平方向成夹角为，且满足
落地时水平抛出的距离
得
（2）行车紧急制动时，悬点突然停止运动，重物将以的速度绕悬点做圆周运动，重物受重力mg绳的拉力F，则由圆周运动可得
所以绳能承受的最大拉力
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
