2024年沪科新版必修2物理下册月考试卷

…………○…………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2024年沪科新版必修2物理下册月考试卷145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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、2019年9月，中国北斗卫星导航系统正式向全球提供服务，在轨工作卫星共39颗。其中一颗卫星的质量为m，在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球的质量为M。半径为R，引力常量为G，则地球对该卫星的万有引力大小为（）A.B.C.D.2、2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成交会对接，3名宇航员顺利进入“天和”核心舱。根据任务安排，后续将发射“问天”实验舱和“梦天”实验舱，计划在2022年前后完成空间站建造并开始运营。已知空间站离地面高度h约400km，地球半径R约6370km；空间站可看成是绕地球做匀速圆周运动，则关于空间站的说法正确的是（）

A.绕地球运行周期大于24hB.绕地球运行线速度大于7.9km/sC.后续对接实验舱后，由于质量变大，空间站加速度将增大D.后续对接实验舱后，空间站周期仍不变3、质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）

A.质点所受的合外力为3NB.2s末质点速度大小为6m/sC.质点做曲线运动的加速度为3m/s2D.质点的初速度为3m/s4、静止在地球上的物体会随地球自转一起运动，即绕地轴做圆周运动。比较地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴的圆周运动，下列说法中正确的是（）A.角速度都不同B.线速度都相同C.周期都相同D.向心加速度大小都相同5、如图，电动机以恒定功率将静止的物体向上提升，则在达到最大速度之前，下列说法正确的是（）

A.绳的拉力恒定B.物体处于失重状态C.绳对物体的拉力大于物体对绳的拉力D.绳对物体的拉力大于物体的重力评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、二维运动传感器设计原理如图甲所示，通过B1、B2两个接收器，计算机可以记录各个时刻运动物体A的位置坐标。计算机可以根据位置坐标，分别绘出物体A的水平分速度大小vx（用虚线表示）和竖直分速度vy（用实线表示）随时间变化的v—t图像；如图乙所示。根据题中信息（）

A.可以看出物体A的竖直方向的分运动是匀加速运动B.可以看出物体A的水平方向的分运动是匀速运动C.可以求出物体A在竖直方向的加速度的大小D.无法求出物体A做平抛运动速度的大小7、宇宙中两颗靠得比较近且质量相差不大的星体，只受到彼此之间的万有引力而互相绕转，称为双星系统。设某双星系统中的A、B两星球绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>OB；则（）

A.星球A的角速度一定大于星球B的角速度B.星球A的质量一定小于星球B的质量C.若双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大D.若双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大8、如图甲所示，用不可伸长的轻质细绳拴着一小球，在竖直面内做圆周运动，不计一切阻力。小球运动到最高点时绳对小球的拉力F与小球速度的平方v2的图像如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2；下列说法正确的（）

A.小球运动到最高点的最小速度为1m/sB.小球的质量为0.1kgC.细绳长为0.2mD.当小球在最高点的速度为m/s时，小球运动到最低点时细绳的拉力大小为7N9、2020年6月23日，我国第55颗北斗导航卫星成功发射，标志着北斗三号全球系统星座的部署已经全面完成。该卫星为地球同步轨道卫星。已知同步卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期为轨道半径为地球半径为引力常量为下列说法正确的是（）A.地球的质量为B.地球自转的角速度为C.同步卫星的加速度为D.地球的平均密度为10、如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入近地停泊轨道Ⅰ，然后由Q点进入椭圆轨道Ⅱ，再在P点通过改变卫星速度；让卫星进入地球同步轨Ⅲ，则（）

A.将卫星发射至轨道Ⅰ，发射速度必定大于11.2km/sB.卫星在同步轨道Ⅲ上运行时，其速度小于7.9km/sC.卫星在P点通过加速来实现由轨道Ⅱ进入轨道ⅢD.卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度11、水平路面上有一质量为1kg的玩具小车由静止开始沿直线启动。其运动的v-t图象如图所示；图中0~2s时间段图象为直线，2s后发动机的输出功率保持不变。已知玩具小车行驶中的阻力恒为2N，则下列说法正确的是（）

A.2s后牵引力功率为12WB.玩具小车运动的最大速度C.0~2s内牵引力所做的功为18JD.2~4s内牵引力所做的功为60J评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)12、在研究物体的运动时，复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”：比如在研究平抛运动时，我们可以将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动。如图所示，在圆柱体内表面距离底面高为h处，给一质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度v0（俯视如右图所示），小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，重力加速度为g。

(1)设圆柱体内表面光滑；求：

a.小滑块滑落到圆柱体底面的时间t=_____；

b.小滑块滑落到圆柱体底面时速度v的大小为______；

(2)真实情境中，圆柱体内表面是粗糙的，小滑块在圆柱体内表面所受到的摩擦力f正比于两者之间的正压力N。则对于小滑块在水平方向的速率v随时间的变化关系图像描述正确的为________。（选填“甲”；“乙”、“丙”）请给出详细的论证过程。

13、用高压水枪喷出的水流研究在初设速度大小一定时，射高h、射程s与射角（初设速度与水平方向的夹角）的关系；由实验情景在坐标纸上画出的模拟轨迹如图所示。由此可得出结论：

（1）射角越大，射高___________；

（2）射角等于___________时；射程最大；

（3）两次的射角互余，则两次的___________相等；14、平抛运动可分为___________运动和___________运动，平抛运动的合位移公式___________。15、某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f大小恒定，重力加速度为g，则在上升过程中小球重力势能增加了______；小球的动能减小了______；小球机械能减小了______。16、某一个物理量X的表达式为其中是角速度，V是体积，G是万有引力常量，据此可以判断X是________（填物理量名称）。它的单位是__________（填“基本”或“导出”）单位。17、如图所示，木板质量为M，长为L，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质量为m的小木块相连，M与m之间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的力F将小木块从木板的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是___________。

18、两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且行星A和行星B的半径之比为两行星的质量之比MA：MB=_____，则行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。19、如图所示，一颗子弹以速度v垂直进入三个相同的矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为则子弹依次进入每个矩形区域时的速度之比为____，子弹穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是_________________。

20、如图所示，现用与水平方向成37°、大小为300N的拉力F拉着小车以4m/s的速度匀速运动，车前进了40m，则拉力对车所做的功为___J，拉力F的功率为____W（cos37°=0.8，sin37°=0.6）

评卷人得分四、作图题(共4题，共36分)21、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。

22、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）

23、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。

24、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、解答题(共3题，共18分)25、从地面以的速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为g；以地面为重力势能的零势能面。

(1)求物体上升的最大高度h。

(2)物体的重力势能为动能的一半时，求物体离地面的高度

(3)物体的重力势能和动能相等时，求物体离地面的高度

(4)物体的动能是重力势能的一半时，求物体离地面的高度

(5)物体的速率为时，求物体离地面的高度26、一名宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一个质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示．F1、F2已知，引力常量为G；忽略各种阻力．求：

(1)星球表面的重力加速度；

(2)星球的密度．27、下图是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施的简化图，除倾斜轨道AB段粗糙外，娱乐设施的其余轨道均光滑。根据设计要求，在竖直圆形轨道最高点安装一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来。一质量m=60kg的挑战者由静止沿倾斜轨道滑下，然后无机械能损失地经水平轨道进入竖直圆形轨道，测得挑战者到达圆形轨道最高点时刚好对轨道无压力，离开圆形轨道后继续在水平直轨道上运动到D点，之后挑战越过壕沟。已知挑战者与倾斜轨道间的动摩擦因数图中R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m，重力加速度g=10m/s2。

（1）通过计算判断挑战者能否越过壕沟；

（2）求挑战者在倾斜轨道上滑行的距离。（计算结果保留三位有效数字）

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、B【分析】【分析】

【详解】

根据

其中

则

故选B。2、D【分析】【详解】

A．根据开普勒第三定律

因为地球同步卫星的轨道半径大于天和核心舱的轨道半径；故地球同步卫星的周期大于天和核心舱的周期，所以天和核心舱的运行周期小于24小时，故A错误；

B．7.9km/s是地球的第一宇宙速度；是发射卫星的最小速度，也是卫星最大的环绕速度，所以“天和”核心舱绕地球的速度小于7.9km/s，故B错误；

C．后续对接实验舱后，虽然由于质量变大，但依然由万有引力提供向心力，有

则空间站加速度不变；故C错误；

D．后续对接实验舱后；轨道半径不变，则空间站周期仍不变，故D正确；

故选D。3、A【分析】【详解】

试题分析：根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动；y轴做匀速直线运动．根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度．质点的合力一定，做匀变速运动．y轴的合力为零．根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力．

根据v-t图像的斜率表示加速度可知质点在x方向上做匀加速直线运动，初速度大小为加速度为s-t图像的斜率表示速度，可知质点在y方向上做匀速直线运动，速度大小为所以质点的初速度大小为质点的合力为x方向上的合力，根据牛顿第二定律可得质点做曲线运动的加速度为A正确CD错误；2s末质点的速度大小为B错误．4、C【分析】【详解】

地球上不同位置的物体（两极除外）绕地轴做圆周运动的角速度和周期都相同，但是由于转动半径不同，根据v=ωr可知，线速度不同；根据a=ω2r可知；向心加速度不相同，故选项C正确，ABD错误。

故选C。5、D【分析】【详解】

A．功率恒定，根据

可知当v从零逐渐增加；则拉力逐渐减小，故A错误；

BD．加速度向上；处于超重，物体对轻绳的拉力大于物体重力，故B错误，D正确；

C．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力和反作用力；根据牛顿第三定律，可知两者等大反向，故C错误。

故选D。二、多选题(共6题，共12分)6、A:B:C【分析】【详解】

AC．由于实线是竖直分速度随时间变化情况；它是一条过原点的直线，说明竖直方向上做的是初速度为0的匀加速直线运动，其加速度的大小等于图线的斜率大小，故竖直方向的加速度也可以计算得出，选项AC正确；

B．又由于虚线表示水平方向的分速度；看出是一条平行于时间轴的直线，说明它做的是匀速运动，选项B正确；

D．而这个速度就是物体做平抛运动的初速度的大小；故平抛运动的初速度的大小是可以求出的，选项D错误。

故选ABC。7、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．双星靠相互间的万有引力提供向心力；具有相同的角速度，故A错误；

B．根据万有引力提供向心力得＝m1ω2r1＝m2ω2r2

因为AO>OB，即r1>r2，所以m1<m2，即星球A的质量一定小于星球B的质量；故B正确；

CD．根据万有引力提供向心力有＝m1（）2r1＝m2（）2r2

得周期T＝2π

由此可知双星间距离一定；双星的总质量越大，其转动周期越小；双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确；

故选BD。8、A:B:D【分析】【分析】

【详解】

BC．在最高点，根据牛顿第二定律有

解得

根据纵轴截距有

则质量为

根据图像的斜率为

可得绳长为

故B正确；C错误；

A．根据绳—球模型可知小球运动到最高点的最小速度时拉力为零，只有重力提供向心力，有

解得最小速度为

故A正确；

D．当小球在最高点的速度为m/s时，根据动能定理有

最低点由牛顿第二定律有

解得小球运动到最低点时细绳的拉力大小为7N

故D正确；

故选ABD。9、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．设地球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得

解得

故A错误；

B．根据角速度与周期的关系可得

故B正确；

C．同步卫星的向心加速度大小为

故C正确；

D．地球的体积

根据密度计算公式可得地球的密度为

联立以上可得

故D错误。

故选BC。10、B:C【分析】【详解】

A．11.2km/s是第二宇宙速度；发射到近地轨道的最小速度是第一宇宙速度7.9km/s，A错误。

B．根据万有引力提供向心力：同步卫星轨道半径大于近地卫星，所以同步卫星的环绕速度小于近地卫星环绕速度7.9km/s，B正确。

C．由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ；从低轨道进入高轨道，需要点火加速离心，C正确。

D．万有引力提供加速度：无论哪个轨道经过P点，到地心的距离都相同，受到的万有引力都相同，加速度相同，D错误11、B:D【分析】【详解】

A．前2s小车做匀加速直线运动，加速度大小为

由牛顿第二定律可得

代入数值可得

由功率表达式可知

故A错误；

B．玩具小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度

故B正确；

C．0~2s内位移

牵引力所做的功为

故C错误；

D．2~4s内功率恒定，牵引力所做的功为

故D正确。

故选BD。三、填空题(共9题，共18分)12、略

【分析】【详解】

(1)[1]小滑块在竖直方向，由解得

[2]设小滑块滑落至底面时竖直方向速度为vy，则vy=gt

小滑块水平方向做匀速圆周运动，故滑落至底面时水平方向速度为v0，小滑块滑落至底面时速度

解得

(2)[3]水平方向小滑块做圆周运动，圆柱体内表面对小滑块的弹力N提供向心力，即

在摩擦力作用下v水平逐渐减小，所以N随之减小，根据f=μN；小滑块与圆柱体之间的摩擦力在减小，摩擦力在水平方向上的分量减小，因此物体在水平切线方向上的加速度逐渐减小。

故选乙【解析】乙13、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]由图可知；射角越大，射高越大；

（2）[2]由图可知，射角等于45o时；射程最大；

（3）[3]由图可知当两次的射角分别为60°和30°时，射程相等，即两次的射角互余，则两次的射程相等；【解析】越大45o射程14、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]平抛运动在水平方向不受力；故做匀速直线运动。在竖直方向受重力，故作自由落体运动，则，平抛运动可分为匀速直线运动和自由落体运动；

[3]设平抛运动的时间为t，水平方向的位移为

竖直方向的位移为

合位移为。

【解析】匀速直线运动自由落体运动s=15、略

【分析】【详解】

[1]上升过程，重力做功为所以重力势能增加了

[2]对上升过程，由动能定理可得

则在上升过程中小球的动能减小了

[3]根据功能关系可知，初重力外其余力做的功等于机械能的变化量，在上升过程中，物体克服阻力做功故机械能减小【解析】16、略

【分析】【分析】

熟知万有引力相关表达式；并懂得化简对比即可。

【详解】

[1][2]对物理量的表达式进行简化，可得

对比万有引力提供向心力的公式

化简得与物理量X对比可知X指的是质量M；

[2]质量的单位是kg，属于基本单位。【解析】质量基本17、略

【分析】【详解】

匀速运动时，拉力做功最少，对物块

对木板

拉力做功为

得【解析】18、略

【分析】【详解】

[1][2]人造地球卫星的万有引力充当向心力，即①

体积为②

解得密度为③

故A和B密度之比为∶=16∶1

由④

联立②③④得⑤

所以∶=2∶1⑥

[3]忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式⑦

由①⑦解得⑧

所以两行星表面处重力加速度之比为⑨

【点睛】

求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。【解析】①.2∶1②.16∶1③.8∶119、略

【分析】【详解】

[1][2]设矩形区域的宽度为d，阻力为根据动能定理整个过程中

穿过第一个矩形区域有

穿过第二个矩形区域有

可以得到

则整理可以得到

根据平均速度公式可知，三段中平均速度分别为和则根据可得【解析】20、略

【分析】【分析】

根据恒力做功公式直接求解拉力F做的功；与W=Pt求的拉力功率．

【详解】

拉力做功为W=Fxcos37°=300×40×0.8J=9600J

匀速运动的时间为：

拉力的功率为：

．

【点睛】

本题主要考查了恒力做功公式的直接应用，再求拉力功率时，由物体匀速运动求的时间即可．【解析】9600；960；四、作图题(共4题，共36分)21、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】22、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】23、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】2