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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年沪教新版必修2物理下册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、做平抛运动的物体,某时刻在竖直方向和水平方向的分速度大小相等,则该时刻物体到抛出点的水平距离和竖直距离之比为:A.1:1B.1:2C.2:1D.无法判断2、地球和行星绕太阳做匀速圆周运动,地球和行星做匀速圆周运动的半径之比r1:r2=1:4;不计地球和行星之间的相互影响,下列说法正确的是()
A.行星绕太阳做圆周运动的周期为4年B.地球和行星的线速度大小之比为1∶2C.由图示位置开始计时,至少再经过年,地球位于太阳和行星连线之间D.地球和行星分别与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等3、关于曲线运动,以下说法中正确的是()A.在恒力作用下的物体不可能做曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.做曲线运动的物体所受合力可以为零D.曲线运动的速度大小一定变化4、如图所示,质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度。a由静止开始沿光滑斜面下滑,b做自由落体运动,c向右以某一初速度v0做平抛运动,三者最终都落在同一个水平面上、若不计空气阻力,下列说法中正确的是()
A.三者的运动时间都相等B.三者的重力做功都相等C.三者落地前瞬间,其动能都相等D.三者落地前瞬间,重力的功率相等5、体育课上,身高相同的两位同学比赛跳高,同学采用跨越式,同学采用背越式,结果两同学的成绩相同,不计空气阻力。则下列分析正确的是()A.同学跳高过程中克服重力做的功较多B.同学在最高点时的速度为0C.同学腾空过程用时较长D.同学起跳过程中先超重后失重6、物体放在水平地面上,在水平拉力的作用下,沿水平方向运动,在0~6s内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如下图所示,由图象可以求得物体的质量为(取g=10m/s2)()
A.B.C.D.7、如图所示,游乐场中一位小朋友沿滑梯加速下滑,在此过程中他的机械能并不守恒,其原因是
A.因为小朋友做加速运动,所以机械能不守恒B.因为小朋友受到的合力不为零,所以机械能不守恒C.因为小朋友受到的合力做功不为零,所以机械能不守恒D.因为除重力做功外还有摩擦阻力做功,所以机械能不守恒评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)8、如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点;两球运动的最大高度相同。空气阻力不计,则()
A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大D.B在落地时的速度比A在落地时的大9、2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波(引力波的周期与其相互环绕的周期一致).根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100s时,它们相距约400km,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体,由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星()A.质量之和B.速率之比C.速率之和D.所辐射出的引力波频率10、把动力装置分散装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车叫做动车。带动力的车辆(动车)加几个不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与重力成正比(k为常量),动车组能达到的最大速度为下列说法正确的是()A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为2P,则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度则这一过程中该动车组克服阻力做的功为11、我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站,如图所示,关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近,并将与空间站在B处对接,已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常数为G,下列说法中正确的是()
A.图中航天飞机在飞向B处的过程中,加速度逐渐减小B.航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C.根据题中条件可以算出月球质量D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小12、已知地球的半径为R,地球的第一字宙速度为v,地球自转周期为T,地球同步卫星轨道半径为r,万有引力常量为G,则地球的平均密度可表示为()A.B.C.D.13、2017年7月24日科技讯报道,NASA发现超巨黑洞。黑洞是一种密度极大,引力极大的天体,以至于光都无法逃逸(光速为c),所以称为黑洞。已知某星球的质量为m,半径为R,引力常量为G,则该星球的逃逸速度公式为如果天文学家观测到距离某黑洞r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动;则关于该黑洞下列说法正确的是()
A.该黑洞质量为B.该黑洞质量为C.该黑洞的最大半径为D.该黑洞的最小半径为评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)14、半径r为20cm的砂轮被电动机带动做匀速圆周运动,已知砂轮每秒转10圈,则它的角速度为__________rad/s,砂轮边缘上任意点的线速度为__________m/s。15、如图,长的细线拴一个质量的小球悬挂于O点,重力加速度大小取现将小球拉至与O点等高的位置使细线呈水平状态,从释放小球到细线和小球摆至竖直位置的过程中,重力对小球做的_____J,细线的拉力对小球做的功为____J。
16、火箭以c的速度飞离地球,在火箭上向地球发射一束高能粒子,粒子相对地球的速度为c,其运动方向与火箭的运动方向相反。则粒子相对火箭的速度大小为______。17、某同学将装有红墨水的饮料瓶倒置。利用水平细管喷出的细水流。描绘平抛运动的轨迹,如图甲所示。若以细管喷口为坐标原点O,水平向右为x轴的正方向,竖直向下为y轴的正方向,P点坐标如图乙所示。不计空气阻力,取则细水流的初速度大小__________,水流的轨迹方程为__________。
18、载人航天飞船在环绕地球的轨道上飞行时,飞船运动所需的向心力由地球对它的________提供;此时宇航员处于_________(选填“超重”或“失重”)状态。评卷人得分四、作图题(共4题,共40分)19、如图所示,在一内壁光滑环状管道位于竖直面内,其管道口径很小,环半径为R(比管道的口径大得多)。一小球直径略小于管道口径,可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端,速度大小为重力加速度为g。请作出小球的受力示意图。
20、图甲为抛出的石子在空中运动的部分轨迹,图乙是水平面上一小钢球在磁铁作用下的部分运动轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.(不计空气阻力)
21、一个物体在光滑水平面上运动,其速度方向如图中的v所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。达到C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。
22、在图的实验中,假设从某时刻()开始,红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10与此同时,玻璃管向右沿水平方向匀加速平移,每1s内的位移依次是4122028在图所示的坐标系中,y表示蜡块在竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s;2s、3s、4s时蜡块的位置;并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。
评卷人得分五、实验题(共4题,共28分)23、利用如图甲装置探究“机械能守恒定律”的实验。回答下列问题:
(1)此实验中,应当让重物做____________运动,___________(填“需要”或“不需要”)测出重物的质量。
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到低压交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,如图乙所示,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,利用刻度尺测得它们到起始点O的距离分别为
(3)已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的时间间隔为T,从打O点到打B点的过程中,若等式_________(用题目中出现的已知字母表示);则说明重物在下落过程中机械能守恒。
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴作出的图像如图丙所示,则可求得当地的重力加速度大小为_______(保留两位有效数字)。24、小明同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律;其中红外线发射器;接收器可记录小球的挡光时间。小明同学进行了如下操作:
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径为______mm.
(2)该小球质量为m,直径为d.现使小球从红外线的正上方高为h处自由下落,记录小球挡光时间t,已知重力加速度为g,则小球下落过程中动能增加量的表达式为ΔEk=______,重力势能减少量的表达式为ΔEp=______(均用所给字母表示)25、某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律,当地的重力加速度大小为g。
(1)下列做法正确或者可减小实验误差的是___________(填字母序号)
A.先松开纸带后接通电源。
B.用电火花计时器替代电磁打点计时器。
C.在铝锤和铁锤中;选择铝锤作为重锤。
D.计算物体的速度可以用公式(其中h是重物下落的高度)
(2)在实验中,质量为m的重锤自由下落,带动纸带,纸带上打出的一系列点,如图乙所示,O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f,则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中,重锤的重力势能的减少量为___________,动能的增加量为___________;若在实验误差允许的范围内满足等式___________;则机械能守恒定律得到验证;
(3)在图乙所示纸带上,某同学选取了多个计数点,并测出了各计数点到O点的距离h,算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v,以v2为纵轴,以h为横轴若图线为直线,且其斜率为___________,则可验证机械能守恒定律。26、某同学在研究平抛运动实验中采用图示装置,在斜槽轨道末端垂直斜槽轨道所在平面的右侧,放置竖直平板,从斜槽上的固定点由静止释放小球,撞击平板,利用复写纸记录小球与平板的撞击点。现使平板分别处在相互等间距的A、B、C位置,记录下小球撞击点分别为a、b、c、
(1)安装装置时,需保证斜槽轨道末端___________
(2)若AB、BC间距均为15cm,a与b、b与c间距分别为h1=6cm、h2=16cm,重力加速度为g=10m/s2,则小球平抛的初速度为vo___________m/s评卷人得分六、解答题(共3题,共30分)27、如图所示,升降机内斜面的倾角质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5m/s的速度匀速上升4s的过程中.(g取);求:
(1)斜面对物体的支持力所做的功;
(2)斜面对物体的摩擦力所做的功;
(3)物体重力所做的功;
(4)合外力对物体所做的功。
28、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测得土星到太阳的距离为r,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G已知;根据这些数据,求出:
(1)土星线速度的大小
(2)土星加速度的大小
(3)太阳的质量29、如图所示,质量分别为1.0kg和2.0kg的物体A和B放置在水平地面上,两者与地面间的摩擦力因数均为0.4,物体B的右侧与一轻质滑轮相连,现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置,另一端跨过轻质滑轮相连.现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置,另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上,轻绳保持水平方向,初始时刻,物体A在水平力F=20N作用下由静止向右运动.(重力加速度),求:
(1)轻绳上拉力的大小;
(2)t=2s时滑轮对物体B做功的瞬间功率为多少?参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
根据
解得
水平距离
竖直距离
则
故选C。2、C【分析】【详解】
A.已知地球绕太阳公转的周期为=1年
根据牛顿第二定律,则地球绕太阳转动满足方程
解得
同理得行星围绕太阳运行的周期
联立上述两式得=8年
故A错误;
B.根据
结合A可知
又根据线速度和角速度得关系
得
故B错误;
C.设至少再经t年,地球再次位于太阳和行星连线之间,则
即
解得年
故C正确;
D.根据扇形面积公式,得
故D错误。
故选C。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.在恒力作用下物体可以做曲线运动;如平抛运动只受重力,是恒力,故A错误;
B.曲线运动速度的方向沿轨迹的切线的方向;所以曲线运动的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故B正确;
C.曲线运动是变速运动;有加速度,由牛顿第二定律知,合力不为零,故C错误;
D.曲线运动的速度方向一定变化;其大小不一定变化,如匀速圆周运动,故D错误。
故选B。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.由于平抛运动的竖直分运动为自由落体,有t=
b、c下落时间相同,但a的下落时间为t=
则综上可知,tb=tc≠ta;A错误;
B.a沿斜面做加速度为gsinθ,初速度为零的匀加速直线运动,b做自由落体运动,c做平抛运动;三物体下落高度相同,质量相同,故重力对三物体做功相同,B正确;
C.由题意可知,三个物体下落的过程只有重力做功,重力对三个物体做功相同,根据动能定理,WG=Ek-Ek0,c的初动能不为零,故落地瞬间c的动能较大,a、b的动能相同;C错误;
D.三者落地前瞬间,重力的功率为P=mgvy
b做自由落体运动,c做平抛运动,则vby=vcy=
a沿斜面做加速度为gsinθ,初速度为零的匀加速直线运动,则vay=sinθ
综上可知三者落地前瞬间;重力的功率不相等,D错误。
故选B。5、D【分析】【详解】
A.因两同学的质量关系不知;所以无法比较两人克服重力做功的多少,故A错误;
B.两同学在最高点时都有水平方向的速度;故B错误;
C.同学是跨越式,重心上升的位移较大,所以同学腾空过程用时较长;故C错误;
D.走跳过程中人的重心向上先加速后减速;所以加速度先向上后向下,即先超重后失重,故D正确。
故选D。6、B【分析】【详解】
匀速运动时拉力等于摩擦力,F2=f==
匀加速运动拉力为恒力,v随时间均匀增大,所以P随t均匀增大F1==5N,F1﹣f=ma
可得m=kg。
故B正确;A;C、D错误。
故选B。7、D【分析】在加速下滑过程中,小朋友高度下降,其重力势能减小,动能增加,他的机械能不守恒,其原因是摩擦力做负功,机械能减小,转化为内能,所以正确选项为D.二、多选题(共6题,共12分)8、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.由题可知;A;B两小球均做斜抛运动,由运动的分解可知:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,两球的加速度均为重力加速度,A错误;
B.设上升的最大高度为h;在下落过程,由。
可知下落时间。
根据运动的对称性可知;两球上升时间和下落时间相等,故两小球的运动时间相等,B错误;
C.在最高点只具有水平速度;由。
可知。
由。
可知落地时;竖直方向的速度。
再由。
可知B在落地时的速度比A在落地时的大。
故选CD。9、A:C:D【分析】【详解】
设两颗星的质量分别为m1、m2,轨道半径分别为r1、r2,相距L=400km=4×105m,根据万有引力提供向心力可知:整理可得:解得质量之和(m1+m2)=其中周期T=1/12s,故A错误;由于T=1/12s,则角速度为:ω=2π/T=24πrad/s,这是公转角速度,不是自转角速度;根据v=rω可知:v1=r1ω,v2=r2ω;解得:v1+v2=(r1+r2)ω=Lω=9.6π×106m/s,由于r1、r2的大小不能确定;则不能求解两星的速率之比,故C正确,B错误.两星在环绕过程中会辐射出引力波,该引力波的频率与两星做圆周运动的频率相同,则f=1/T=12Hz,选项D正确;故选ACD.
【点睛】
本题实质是双星系统,解决本题的关键知道双星系统的特点,即周期相等、向心力大小相等,结合牛顿第二定律分析求解.10、A:C:D【分析】【详解】
A.若动车组做匀加速启动,则加速度不变,根据
依题意;阻力不变,则牵引力恒定不变。故A正确;
B.若动车组输出功率均为额定值,则其加速度为
随着速度增大;加速度减小,所以动车组做加速度减小的加速运动。故B错误;
C.当动车组的速度增大到最大时,其加速度为零,则有
若总功率变为2P,则有
联立两式可得
故C正确;
D.对动车组根据动能定理有
所以克服阻力做的功为
故D正确。
故选ACD。11、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.图中航天飞机在飞向B处的过程中,距离减小,由
得
知加速度增大;故A错误;
B.椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道;航天飞机不可能自主改变轨道,只有在减速变轨后,才能进入空间站轨道,故B正确;
C.对空间站,根据万有引力提供向心力,得
得
根据空间站的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G就能计算出月球的质量M;故C正确.
D.由于空间站的质量不知,根据万有引力定律
知;不能求出空间站受到月球引力的大小,故D错误。
故选BC。12、A:B:C【分析】【详解】
A.近地卫星的最大环绕速度等于第一宇宙速度,利用万有引力提供向心力得
解得地球的质量为
则地球的平均密度为
故A正确;
BD.研究同步卫星绕地球圆周运动,利用万有引力提供向心力得
解得地球质量为
则地球的平均密度
故B正确;D错误;
C.根据万有引力提供向心力得
解得
所以第一宇宙速度与同步卫星的线速度之比为
又解得
故C正确。
故选ABC。13、A:C【分析】【详解】
AB.黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力,对黑洞表面的某一质量为m物体有
又有
故A正确;B错误;
CD.设黑洞的半径为R,依题意,需要满足
既有
该黑洞的最大半径为故C正确,D错误。
故选AC。三、填空题(共5题,共10分)14、略
【分析】【详解】
[1].砂轮的角速度为:
[2].砂轮边缘上任意点的线速度为:【解析】20π4π15、略
【分析】【详解】
[1]重力做功与路径无关,只与始末位置有关,则可知重力做的功为
[2]小球在下降过程中做圆周运动,拉力始终和小球的速度方向垂直,则可知拉力做的功为零。【解析】16、略
【分析】【详解】
设火箭的速度为u,粒子相对地球的速度为v,粒子相对于地球的速度为v′,由相对论速度的公式可知
将已知的条件代入公式可得
解得
负号说明与v方向相反。粒子相对火箭的速度大小为c。【解析】c17、略
【分析】【详解】
[1][2].根据平抛运动规律。水平方向有
竖直方向有
代入数据解得
消去t得【解析】4m/s18、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]飞船绕地球运行;所需向心力由地球对它的万有引力提供。
[2]此时宇航员的向心加速度指向地心,处于完全失重的状态。【解析】万有引力失重四、作图题(共4题,共40分)19、略
【分析】【分析】
【详解】
小球滑到达管道的顶端,设小球受重力和管道的作用力,则
由于
所以
说明小球在管道最高点不受管道的作用力;仅受重力作用,故小球的受力示意图为。
【解析】20、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】21、略
【分析】【详解】
从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进方向看,下同)的合力,运动的轨迹位于F与v之间,做曲线运动;到达B时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同,所以受力的方向与速度的方向相同,做直线运动;达到C时,又突然改为向前但偏左的力,物体的轨迹向下向右发生偏转,最后到达D点;其轨迹大致如图。
【解析】22、略
【分析】【详解】
玻璃管向右沿水平方向匀加速平移;每19内的位移依次是4cm;12cm、20cm、28cm;则1s末的坐标为(4cm,10cm),2s末的坐标为(16cm,20cm),3s未的坐标为(36cm,30cm),4s末的坐标为(64cm,40cm),根据描点法作出图象如图所示:
【解析】见解析五、实验题(共4题,共28分)23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]由实验原理可知;要探究“机械能守恒定律”,则应让重物在松开手后做自由落体运动;
[2]根据机械能守恒定律,有
整理后,可得
所以不需要测量质量;
(3)[3]起始点O的速度为零,B点的速度等于AC段的平均速度,有
则验证机械能守恒的表达式为
(4)[4]根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h构成的函数表达式为
则有
故图像的斜率为
则重力加速度为【解析】①.自由落体②.不需要③.④.9.724、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]小球的直径为
(2)[2]小球的速度
小球下落过程中动能增加量
[3]重力势能减少量的表达式为【解析】①.18.304②.m③.mgh25、略
【分析】【详解】
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