2020春物理(人教版)必修二(全册)期末练习附答案

2020春物理（人教版）必修二（全册）期末练习附答案

必修二第5章曲线运动

必修二第6章万有引力与航天

必修二第7章机械能守恒定律

一、选择题

1、如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()

A．A的速度比B的大

B．A与B的向心加速度大小相等

C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等

D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

2、(2019年鹤岗一中高一试题)

（双选）下列叙述正确的是()

A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下不可能做直线运动

C．物体在变力或恒力作用下都有可能做曲线运动

D．物体在变力或恒力作用下都可能做直线运动

3、（多选）如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带，假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列判断正确的是()

A．小行星带内的小行星都具有相同的角速度

B．小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度

C．各小行星绕太阳运动的周期均大于一年

D．要从地球发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第二宇宙速度4、如图所示，小球自a点由静止自由下落，落到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a到b至c的过程中()

A．小球的机械能守恒

B．小球的机械能减小

C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒

D．小球的动能减小

5、(2019年黄冈模拟检测)

（双选）下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．则其中可能正确的是()

6、将两个半径均为R，材料相同的均匀实心球体紧靠在一起时，它们之间的万

有引力为F.则用上述材料制成的半径为R

2的均匀实心球体紧靠在一起，它们之间

的万有引力F′的大小为(提示：可把均匀实心球当质点处理，质点的位置就在本球的球心处)()

A.1

16F B.1

4F C.

1

2F D．F

7、(2019年福建省莆田市一模)

如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到

出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能E k、重力对滑块所做的功W与时间t关系的是(取初速度方向为正方向)()

图

8、如图所示，在高H处有小球A，以速度v1水平抛出，与此同时，地面上有个小球B以速度v2竖直上抛，两球在空中相遇，则()

A．从它们抛出到相遇所需的时间是H v1

B．从它们抛出到相遇所需的时间是H

v2

C．两球抛出点间的水平距离为v2H v1

D．两球抛出点间的水平距离为v1H v2

9、2017年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室在太空成功实现交会对接．若对接前的某段时间内“神舟十一号”和“天宫二号”处在同一圆形轨道上顺时针运行，如图所示，“神舟十一号”要想追上“天宫二号”，并能一起沿原来的圆形轨道继续顺时针运动，下列方法中可行的是()

A．沿运动方向喷气

B．沿运动方向相反的方向喷气

C．先沿运动方向喷气，再沿与运动方向相反的方向喷气

D ．先沿与运动方向相反的方向喷气，再沿运动方向喷气

10、质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ，当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到阻力为车重的k 倍，则车的最大速度为( ) A.Pcos θmg B.P mg （k ＋sin θ）

C.P mgsin θ

D.

Pcos θmg （k ＋sin θ）

二、实验或填空 我国宇航员在“天宫一号”中处于完全失重状态(如图甲)，此时无法用天平称量物体的质量。某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B 能够接受光源A 发出的细激光束，若B 被挡光就将一个电信号给予连接的电脑。将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端拴在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON 上，N 处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O 点为圆心做匀速圆周运动。

(1)实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n 次通过最高点的总时间t 和测力计示数F ，除此之外，还需要测量的物理量是：__ __ 。

(2)被测小球质量的表达式为m ＝__ __[用(1)中的物理量的符号表示]。

三、计算类

1、（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

如图所示，平台上的小球从A 点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC ，经C 点进入光滑水平面CD 时速率不变，最后进入悬挂在O 点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为m ，A 、B 两点高度差为h ，BC 斜面高2h ，

倾角α＝45°，悬挂弧形轻质筐的轻绳长为3h，小球可看成质点，弧形轻质筐的重力忽略不计，且其高度远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：

(1)B点与抛出点A的水平距离x；

(2)小球运动至C点速度v C的大小；

(3)小球进入轻质筐后瞬间，轻质筐所受拉力F的大小。

2、如图所示，轻杆长2 m，中点装在水平轴O点，两端分别固定着小球A和B，A球的质量为1 kg，B球的质量为2 kg，两者一起在竖直面内绕轴做圆周运动．(不计一切摩擦力和空气阻力，g取10 m/s2)

(1)若A球在最高点时，其恰好对杆不产生力的作用，求此时A球的速度和杆对B球作用力的大小．

(2)若杆经过竖直位置时，轴受到的合力为零，此时B球在什么位置？B球的速度是多少？

2020春物理（人教版）必修二（全册）期末练习附答案

必修二第5章曲线运动

必修二第6章万有引力与航天

必修二第7章机械能守恒定律

一、选择题

1、如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()

A．A的速度比B的大

B．A与B的向心加速度大小相等

C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等

D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

【答案】D

解析：A球和B球运行的角速度相等，A球运行半径小于B球半径，故A的速度小于B的速度，选项A错误；由a＝rω 2知，A球向心加速度小于B球向心加速度，选项B错误；设缆绳与竖直方向夹角为θ，由向心力公式mgtanθ＝mrω2，

tanθ＝rω2

g，运行半径不相等，夹角θ也不相等，选项C错误；缆绳拉力F＝

mg

cosθ

＝mg1＋tan2θ，将tanθ＝rω2

g代入可知，r越小，缆绳拉力越小，选项D正确。

2、(2019年鹤岗一中高一试题)

（双选）下列叙述正确的是()

A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下不可能做直线运动

C．物体在变力或恒力作用下都有可能做曲线运动

D．物体在变力或恒力作用下都可能做直线运动

【解析】物体做直线运动还是曲线运动取决于合力与速度方向间的关系，当合力与速度方向共线时，物体做直线运动；当合力与速度方向不共线时，物体做曲线运动，与合力是否是恒力或者变力无关．由于变力或恒力与速度方向关系不确定，合力方向可以和速度方向相同或者相反，所以正确的是CD.

【答案】CD

3、（多选）如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带，假设该带中的小

行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列判断正确的是()

A．小行星带内的小行星都具有相同的角速度

B．小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度

C．各小行星绕太阳运动的周期均大于一年

D．要从地球发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第二宇宙速度

【解析】根据万有引力提供向心力，G Mm

r2＝mω

2r，解得ω＝

GM

r3，可知不在

同一轨道上的小行星的角速度不同，故A错误；同理由向心加速度a＝GM

r2，可

知小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度，故B正确；

周期T＝2π

r3

GM，小行星的轨道半径比地球公转的半径大，所以各小行星绕

太阳运动的周期均大于一年，故C正确；地球的第二宇宙速度是指从地球表面上发射卫星时，要摆脱地球的引力而成为绕太阳转动的行星的最小发射速度，故要从地球表面发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第二宇宙速度，故D正确．

【答案】BCD

4、如图所示，小球自a点由静止自由下落，落到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a到b至c的过程中()

A．小球的机械能守恒

B．小球的机械能减小

C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒

D．小球的动能减小

【解析】由题意知，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，在小球由a →b →c 的过程中，开始时小球受到的重力大于弹力，因此小球的动能增大；当弹簧的弹力等于重力时，动能最大，但小球继续向下运动，直至弹簧压缩到最短，此时小球的动能为零，弹簧的弹性势能最大．

【答案】BC

5、(2019年黄冈模拟检测)

（双选）下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v 的箭头所示，虚线为小船从河岸M 驶向对岸N 的实际航线．则其中可能正确的是( )

【解析】由运动的合成可知，小船从河岸M 驶向对岸N 的实际航线可能正确的是AB.

【答案】AB

6、将两个半径均为R ，材料相同的均匀实心球体紧靠在一起时，它们之间的万

有引力为F.则用上述材料制成的半径为R 2的均匀实心球体紧靠在一起，它们之间

的万有引力F′的大小为(提示：可把均匀实心球当质点处理，质点的位置就在本球的球心处)( )

A.116F

B.14F

C.12F D ．F

【解析】设材料的密度为ρ，则球的质量m ＝ρV ＝ρ·43πR 3，由万有引力定律得

F ＝

G m 2（2R ）2

，R ′＝R 2时，m ′＝18m ，则F′＝116F. 【答案】A

7、(2019年福建省莆田市一模)

如图所示，滑块以初速度v 0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到

出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v 、加速度a 、动能E k 、重力对滑块所做的功W 与时间t 关系的是(取初速度方向为正方向)( )

图

【解析】A 、B.上滑时的加速度a 1＝mgsin θ＋μmg cos θm

＝gsin θ＋μg cos θ，下滑时的加速度a 2＝mgsin θ－μmg cos θm

＝gsin θ－μg cos θ.知a 1＞a 2.根据位移公式x ＝12at 2，由于下滑与上滑过程位移大小相等，则知下滑时间t 2大于上滑时间t 1.由于机械能有损失，返回到出发点时速度小于出发时的初速度．根据速度—时间图线的斜率表示加速度可知A 正确，B 错误．C.据速度公式和动能公式可知，动能随时间成二次函数关系变化，而图中是一次函数关系，故C 错误．D.重力做功W ＝－mgh ＝－mgxsin θ，故D 错误．故选A.

【答案】A

8、如图所示，在高H 处有小球A ，以速度v 1水平抛出，与此同时，地面上有个小球B 以速度v 2竖直上抛，两球在空中相遇，则( )

A ．从它们抛出到相遇所需的时间是H v 1

B ．从它们抛出到相遇所需的时间是H v 2

C ．两球抛出点间的水平距离为v 2H v 1

D ．两球抛出点间的水平距离为v 1H v 2

【解析】两球相遇时位移关系满足12gt 2＋v 2t －12gt 2＝H ，解得相遇所需的时间为

t ＝H v 2，故A 错误，B 正确；两球抛出时的水平距离：x ＝v 1t ＝v 1H v 2

，故C 错误，D 正确．

【答案】BD

9、2017年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室在太空成功实现交会对接．若对接前的某段时间内“神舟十一号”和“天宫二号”处在同一圆形轨道上顺时针运行，如图所示，“神舟十一号”要想追上“天宫二号”，并能一起沿原来的圆形轨道继续顺时针运动，下列方法中可行的是( )

A ．沿运动方向喷气

B ．沿运动方向相反的方向喷气

C ．先沿运动方向喷气，再沿与运动方向相反的方向喷气

D ．先沿与运动方向相反的方向喷气，再沿运动方向喷气

【解析】先沿运动方向喷气，使“神舟十一号”减速做向心运动，在低轨道上运动，然后再沿与运动方向相反的方向喷气，使“神舟十一号”加速做离心运动，运动到“天宫二号”所在的高轨道，实现对接任务，C 项正确．飞船加速至一个较高轨道上，轨道半径越大，线速度越小，飞船离“天宫二号”越来越远，再减速做向心运动到原来的轨道，也无法对接．

【答案】C

10、质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ，当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到阻力为车重的k 倍，则车的最大速度为( )

A.Pcos θmg

B.P mg （k ＋sin θ）

C.P mgsin θ

D.Pcos θmg （k ＋sin θ）

【解析】当牵引力等于总阻力时，汽车速度达到最大，即

P v m ＝mgsin θ＋kmg.故v m ＝P mg （k ＋sin θ）

.

【答案】B

二、实验或填空

我国宇航员在“天宫一号”中处于完全失重状态(如图甲)，此时无法用天平称量物体的质量。某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给予连接的电脑。将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端拴在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动。

(1)实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：__ __ 。(2)被测小球质量的表达式为m＝__ __[用(1)中的物理量的符号表示]。【答案】（1）小球圆周运动半径

（2）

Ft2

4π2(n－1)2r

解析：测小球质量由圆周运动公式F＝m 4π2

T2r，小球自第一次至第n次过最高点，

共转动n－1周，用时t，则周期T＝

t

n－1

，则可导出小球质量m＝

Ft2

4π2(n－1)2r，

则需测小球转动半径r。

三、计算类

1、（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的斜面BC，

经C点进入光滑水平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为m，A、B两点高度差为h，BC斜面高2h，倾角α＝45°，悬挂弧形轻质筐的轻绳长为3h，小球可看成质点，弧形轻质筐的重力忽略不计，且其高度远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：

(1)B点与抛出点A的水平距离x；

(2)小球运动至C点速度v C的大小；

(3)小球进入轻质筐后瞬间，轻质筐所受拉力F的大小。

答案：(1)2h(2)22gh(3)11

3mg

解析：(1)小球在B点速度与斜面平行v y＝v0

v y

2t＝h

v0t＝x

∴x＝2h

(2)小球在斜面上加速度a＝gsin45°＝

2 2g

v B＝2v0＝2gh

v2C－v2B＝2a 2h

sin45°∴v C＝22gh

(3)F－mg＝m v2C 3h

F＝11

3mg

2、如图所示，轻杆长2 m，中点装在水平轴O点，两端分别固定着小球A和B，A球的质量为1 kg，B球的质量为2 kg，两者一起在竖直面内绕轴做圆周运动．(不计一切摩擦力和空气阻力，g取10 m/s2)

(1)若A 球在最高点时，其恰好对杆不产生力的作用，求此时A 球的速度和杆对B 球作用力的大小．

(2)若杆经过竖直位置时，轴受到的合力为零，此时B 球在什么位置？B 球的速度是多少？

【解析】(1)A 在最高点且对杆不产生力的作用时，

对A 有m A g ＝m A v A 2R

得v A ＝10 m/s

又v B ＝v A

对B 有T OB －m B g ＝m B v B 2R

可得T OB ＝40 N

(2)要使轴不受力，据B 的质量大于A 的质量，可判断B 球应在最高点对B 有

T OB ′＋m B g ＝m B v B ′2R

对A 有T OA ′－m A g ＝m A v A ′2R

v B ′＝v A ′

在轴受到的合力为零时结合牛顿第三定律，

有T OB ′＝T OA ′，得v B ′＝30 m/s

【答案】(1)10 m/s 40 N

(2)B 球应在最高点

30 m/s