高一第二学期期末质量监测试题
物 理（必修2）
（本试卷满分120分，考试用时90分钟）
一．单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）每题有A、B、C、D四个可供选择的选项，其中只有一个选项是正确的，请将正确的选项写在题括号内，每题3分，答对得3分，答错或不答得0分．
1．发现万有引力定律的科学家是（ ）
A．开普勒 B．牛顿 C．卡文迪许 D．爱因斯坦
2．经典力学适用于解决（ ）
A．宏观高速问题 B．微观低速问题 C．宏观低速问题 D．微观高速问题
3．关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A．描述线速度的大小变化的快慢 B．描述线速度的方向变化的快慢
C．描述角速度变化的快慢 D．描述向心力变化的快慢
4．当质点做匀速圆周运动时，如果外界提供的合力小于质点需要的向心力了，则( )
A．质点一定在圆周轨道上运动 B．质点一定向心运动，离圆心越来越近
C．质点一定做匀速直线运动 D．质点一定离心运动，离圆心越来越远
5．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是( )
A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体自由下落的运动
C．电梯匀速下降 D．子弹射穿木块的运动
6．人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体（ ）
A．不受地球引力作用 B．受到的合力为零
C．对支持物没有压力 D．不受地球引力，也不受卫星对它的引力
7．物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动
B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小
C．竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态
D．竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变
8．已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s， 则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度（ ）
A．只需满足大于7.9km/s B．小于等于7.9km/s
C．大于等于7.9km/s，而小于11.2km/s D．一定等于7.9km/s
9．用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m，如图所示，在这个过程中，下列说法错误的是（ ）
A．拉力F对物体做的功是15J B．物体克服重力做的功是15J
C．合力对物体做的功是15J D．物体的重力势能增加了15J
10．爱因斯坦的光子说理论认为，光在传播过程中，是不连续的，是由数值分立的“光子”组成，每个光子的能量
，式中的
为光子的频率，
为普朗克常量，其值为
，对于能量是
的光子，其频率为（ ）
A．
B．
C．
D．
二．多项选择题（本题共4小题，每小题4分，总16分）每题有A、B、C、D四个可供选择的选项，其中有一个或几个选项是正确的，请将全部正确答案涂在答题卡上，完全选对得4分，选对但不全得2分，不答或有选错得零分）．
11．关于质点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．质点的速度不变 B．质点的周期不变 C．质点的角速度不变 D．质点的转速不变
12．关于斜抛运动，下列说法中正确的是（ ）
A．斜抛运动是曲线运动 B．斜抛运动是直线运动
C．斜抛运动的初速度是水平的 D．斜抛运动的加速度是恒定的
13．关于同步地球卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．同步地球卫星一定在地球的赤道平面内 B．同步地球卫星到地心的距离为一定的
C．同步地球卫星的周期等于地球的自转周期 D．同步地球卫星的线速度不变
14．如右图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下.不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ）
A．弹簧与重物的总机械能守恒 B．弹簧的弹性势能增加
C．重物的机械能不变 D．重物的机械能增加
三．填空与实验题（本题共3小题，共16分）将正确答案填在题中横线上．
15．（4分）“世界物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观有关．根据爱因斯坦的理论，一把米尺，在它与观察者有不同相对速度的情况下，米尺长度是不同的，它们之间的关系见下图．由此可知，当米尺和观察者的相对速度达到0.8c（c为光速）时，米尺长度大约是____________m．在日常生活中，我们无法察觉到米尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度_____________________．
16．（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02 s），那么：
（1）纸带的________端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________；
（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=___________，此过程中物体动能的增加量ΔEk=________（取g=9.8 m/s2）；
（4）通过计算，数值上ΔEp________ΔEk（填“＞”“=”或“＜”＝，这是因为___ ____
_ ；
（5）实验的结论是____ ____．（2分）
17．（4分）如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．（1）为完成实验，还需下列那些器材？ 答： ．
A．秒表 B．刻度尺 C．白纸 D．复写纸 E．小球 F．天平
（2）某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中，得到弹簧压缩量x和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则由此可以得到的实验结论是 ．
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x/cm | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| s/cm | 10.20 | 15.14 | 20.10 | 25.30 |
四．计算题：（38分）
18．（8分）将小球以3m/s的速度平抛出去，它落地时的速度为5m/s，求小球在空中运行的时间及位移（g取10m/s2）．
19．（10分）
是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示．一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦．求：
（1）小球运动到B点时的动能
（2）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是多大？
20．（10分）已知万有引力常量G，地球半径R，地球和月球球心之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球运转的周期T1，地球的自转的周期T2，地球表面的重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心作圆周
运动，由
（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．
（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．
21．（10分）如下图示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿雪道滑下，从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37°的斜坡上C点．已知AB两点间的高度差为h=25m，B、C两点间的距离为S=75m，(g取10m/s2，cos37°=0.8，sin370=0.6)，求：
（1）运动员从B点飞出时的速度vB的大小．
（2）运动员从A到B过程中克服摩擦力所做的功．
五．附加题：（20分）
22．（10分）下图是世界上第一条投入商业运行的磁浮列车，运行路程31.5km，最高速度可达430km/h（即119.4m/s），走完全程只需8min，它是靠磁体间相互作用浮离轨道约15cm，被誉为“飞”起来的交通工具，这样可以大大减小运行中的阻力．根据车厢内显示屏上显示的时刻和速度值，整理后如下表所示（从起动至中途）
| t/s | 0 | 8 | 23 | 35 | 55 | 83 | 130 | 189 | 211 | 217 | 226 | 240 |
| v/ms-1 | 0 | 5.3 | 19.7 | 28.3 | 41.9 | 56.4 | 85.0 | 111.1 | 119.4 | 119.4 | 119.4 | 117.0 |
假设列车的总质量为3×104kg，列车以较高速度运行时仅受空气阻力作用，且空气阻力与速度的平方成正比，即
（1）使列车浮起要做多少功？
（2）画出列车在0~240s内的v-t图像
（3）估算列车在最大速度运行时的牵引力
（4）估算100s 这一时刻，列车牵引力的瞬时功率
23．（10分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1=1.0×10-3s，t2=0.8×10-3s．
(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3．
高一第二学期期末质量检测答卷
物 理（必修2）
（本试卷满分120分，考试用时90分钟）
考生注意：一、二题填涂在答题卡上；三、四、五题请在指定地方答题．
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 | ||||||||||
| 题号 | 11 | 12 | 13 | 14 | ||||||
| 答案 |
二、填空题（共3题，共16分）
15． ； ．
16．（1） ；（2） ；
（3） ， ；
（4） ， ；
（5） ．
17．（1） ；（2） ．
| 18．解： | |
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| |
| 20． | |
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|
19．解：
21．解：
23．解：高一第二学期期末质量检测答案
物 理（必修2）
（本试卷满分120分，考试用时120min）
考生注意：一、二题填涂在答题卡上；三、四、五题请在指定地方答题．
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 | B | A | B | D | B | C | A | B | C | A |
| 题号 | 11 | 12 | 13 | 14 | ||||||
| 答案 | BCD | AD | ABC | AB |
二、填空题（共3题，共16分）
15． 0.6c ；（2分） 远远小于光速或速度很小 ．（2分）
16．（1） 左 ；（1分）（2） 0.98 m/s ；（1分）
（3） 0.49 J ，（1分） 0.48 J ；（1分）
（4） ＞ ，（1分） 这是因为实验中有阻力 ；（1分）
（5） 在实验误差允许范围内，机械能守恒 ．（2分）
本题解析：（1）重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀.所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连.
（2）vB=
=0.98 m/s.
（3）ΔEp=mg×
=0.49 J，ΔEk=
mvB2=0.48 J.
（4）ΔEp＞ΔEk，这是因为实验中有阻力.
（5）在实验误差允许范围内，机械能守恒.
17．（1） B C D E ；（2分）（2）弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比 ．（2分）
18．解：（8分）
（1）落地时速度vt可以分解为水平方向的速度vx和竖直方向的速度vy。
由右边图可知：
即：
（2分）
由
得，小球在空中的运动时间为：
（2分）
（2）小球在空中运动的位移为：
（2分）
代入数值解得：
（2分）
19．解：（10分）
（1）小球从A到B的运动过程中，机械能守恒，选BC所在水平面为参考平面，则：
①
（2分）
则小球运动到B点时的动能为：
（2分）
（2）根据牛顿运动定律，小球在B点时，有：
， ②
（2分）
解①②得：
（2分）
在C点：
（2分）
20．解：（10分）
（1）上面的结果是错误的，地球半径R在计算过程中不能忽略． （2分）
正确的解法和结果：
（1分）
（1分）
（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．
方法一：对月球绕地作圆周运动，
（2分）
（1分）
方法二：在地球表面重力近似等于万有引力：
（2分）
（1分）
21．解：（10分）
（1）由B到C平抛运动的时间为t
竖直方向：
hBC=Ssin37o （1分）
hBC =
gt2
（1分）
水平方向：
Scos370=vBt （2分）
代得数据，解得：
vB=20m/s (2分)
(2)A到B过程由动能定理有
(2分)
代人数据，解得 Wf = －3000J (1分)
所以运动员克服摩擦力所做的功为3000J (1分)
22．解：（10分）
（1）W=mgh=3×104×100.5J=4.5×104J（2分）
（2）如右图所示 （2分）
（3）最大速度运行时接近匀速直线运动
（2分）
（4）100s时瞬时速度为67m/s，此时图像近似直线，列车作匀加速运动，
加速度：
，
（2分）
此时阻力为
，牵引力为F，根据牛顿第二定律，
得：
（1分）
（1分）
23．解：（10分）
（1）由图线读得，转盘的转动周期T＝0.8s （1分）
角速度
（1分）
（2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动)． （2分）
(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri，第i个脉冲的宽度为△ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v．
（1分）
r3－r2＝r2－r1＝vT （1分）
r2－r1＝
（1分）
r3－r2＝
（1分）
由以上各式综合解得：
（2分）