高中物理必修2全册及选修一第一章综合测试卷

完成时间：_______ 分钟 得分：_______

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。）

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（______）

A. 曲线运动一定是匀变速运动 B. 曲线运动的速度方向一定变化，加速度也一定变化

C. 做曲线运动的物体所受合外力一定不为零，且一定指向轨迹弯曲方向的内侧 D. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

2. 做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（______）

A. 物体的高度和初速度 B. 物体的质量和高度

C. 物体的质量和初速度 D. 物体的质量、高度和初速度

3. 某行星绕太阳运行的轨道为椭圆，该行星在近日点时的线速度为 $v_1$，在远日点时的线速度为 $v_2$，则（______）

A. $v_1 > v_2$   B. $v_1 < v_2$   C. $v_1 = v_2$   D. 无法判断

4. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（______）

A. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量 $G$

B. 由 $F = G\frac{Mm}{r^2}$ 可知，当 $r$ 趋近于 $0$ 时，$F$ 趋近于无穷大

C. 公式中 $G$ 为引力常量，卡文迪许通过扭秤实验测得其值

D. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

5. 质量为 $m$ 的物体从静止开始以 $\frac{g}{2}$ 的加速度竖直下降高度 $h$，下列说法正确的是（______）

A. 物体的重力势能减少了 $\frac{mgh}{2}$   B. 物体的动能增加了 $\frac{mgh}{2}$

C. 物体的机械能保持不变   D. 物体的机械能增加了 $\frac{mgh}{2}$

6. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（______）

A. 线速度不变 B. 角速度不变

C. 向心加速度不变 D. 向心力不变

7. 一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 $r$，周期为 $T$，地球半径为 $R$，则地球表面重力加速度 $g$ 为（______）

A. $g = \frac{4\pi^2 R^3}{T^2 r^2}$   B. $g = \frac{4\pi^2 r^3}{T^2 R^2}$

C. $g = \frac{4\pi^2 r}{T^2}$   D. $g = \frac{4\pi^2 R}{T^2}$

8. 两个质量相等的物块 $A$、$B$ 分别从高度相同的两个光滑斜面顶端滑下，$A$ 沿斜面 I 滑到底端，$B$ 沿斜面 II 滑到底端。斜面 I 比斜面 II 更长，则（______）

A. 到达底端时 $A$ 的速度大于 $B$ 的速度   B. 到达底端时 $A$ 的动能大于 $B$ 的动能

C. 下滑过程中重力对 $A$ 做的功大于对 $B$ 做的功   D. 到达底端时 $A$、$B$ 的速度大小相等

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分。）

9. 关于功和功率，下列说法正确的是（______）

A. 力对物体做功越多，功率越大 B. 功率是描述做功快慢的物理量

C. 汽车行驶时，牵引力与速度成反比 D. 汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比

10. 在下列运动中，机械能守恒的是（______）

A. 自由落体运动 B. 物体在光滑斜面上自由下滑

C. 物体在竖直面内做匀速圆周运动 D. 物体沿粗糙斜面匀速下滑

11. 关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（______）

A. 它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度

B. 它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度

C. 它是发射人造卫星的最小发射速度

D. 它是人造卫星绕地球运行的最大发射速度

12. 一个物体做平抛运动，从抛出开始计时，关于其速度变化量 $\Delta v$ 与时间 $t$ 的关系，下列说法正确的是（______）

A. 在相等时间间隔内，速度变化量大小相等 B. 在相等时间间隔内，速度变化量方向相同

C. 速度变化量 $\Delta v$ 与时间 $t$ 成正比   D. 速度变化量 $\Delta v$ 的方向始终竖直向下

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

13.（8分）在"验证机械能守恒定律"的实验中：

（1）实验中，需要测量或记录的物理量有______。（选填序号，多选）

A. 重物的质量 B. 下落的高度 C. 重物的瞬时速度 D. 下落的时间

（2）实验中，若选用重物质量为 $m$，从打点计时器打下的第一个点 $O$ 开始，测得某点 $P$ 到 $O$ 点的距离为 $h$，$P$ 点对应重物的速度为 $v$，则要验证的表达式为：______。

（3）若重物质量 $m = 0.5\ \text{kg}$，测得重物下落高度 $h = 0.50\ \text{m}$ 时的速度 $v = 3.1\ \text{m/s}$，已知 $g = 9.8\ \text{m/s}^2$，则重物动能的增加量为______ $\text{J}$，重力势能的减少量为______ $\text{J}$。（保留两位有效数字）

（4）实验发现重物动能的增加量略小于重力势能的减少量，其主要原因是______。

14.（10分）在"研究平抛运动"的实验中：

（1）实验中，需要让小球每次都从斜槽的______位置由静止释放，以保证小球做平抛运动的初速度相同。

（2）实验中，已备有：斜槽、小球、白纸、图钉、铅笔、刻度尺，还需要的器材有______。（写出一项即可）

（3）某同学记录了平抛运动轨迹上的三个点 $A$、$B$、$C$，建立了直角坐标系，测得 $A$、$B$、$C$ 的坐标分别为 $(0,0)$、$(0.10\ \text{m},\ 0.05\ \text{m})$、$(0.20\ \text{m},\ 0.20\ \text{m})$，则小球做平抛运动的初速度为______ $\text{m/s}$。（$g$ 取 $10\ \text{m/s}^2$）

（4）请写出根据平抛运动轨迹求初速度的原理：______

四、计算题（本题共3小题，共42分。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。）

15.（12分）一质量为 $m$ 的小球用长为 $L$ 的细线悬挂于 $O$ 点，将小球拉至与 $O$ 点等高的 $A$ 位置后由静止释放（细线处于伸直状态），不计空气阻力。

（1）求小球到达最低点 $B$ 时速度的大小；

（2）求小球到达最低点 $B$ 时细线对小球的拉力大小；

（3）若在 $O$ 点正下方 $C$ 点（$OC = \frac{L}{3}$）固定一枚钉子，当小球运动到最低点后，细线碰到钉子瞬间，求细线拉力的变化量。

16.（14分）嫦娥五号探测器在月球表面着陆过程中，先绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为 $r$，周期为 $T$。已知月球的半径为 $R$，引力常量为 $G$。

（1）求月球的质量 $M$；

（2）求月球表面的重力加速度 $g_0$；

（3）若嫦娥五号在月球表面以初速度 $v_0$ 竖直上抛一小球，求小球上升的最大高度 $H$（不计月球自转和空气阻力）。

17.（16分）如图所示，一质量为 $M = 2\ \text{kg}$ 的物块静止在光滑水平面上，一质量为 $m = 1\ \text{kg}$ 的物块以 $v_0 = 6\ \text{m/s}$ 的速度水平向左运动，与 $M$ 发生弹性碰撞。

（1）求碰撞后两物块的速度大小和方向；

（2）若碰撞为完全非弹性碰撞（碰后两物块粘在一起），求碰撞过程中损失的机械能；

（3）在第（2）问中，若两物块碰撞后继续运动，与一劲度系数 $k = 100\ \text{N/m}$ 的轻质弹簧作用（弹簧一端固定），求弹簧的最大压缩量。