2024年新世纪版必修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年新世纪版必修2物理下册月考试卷594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、为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器萤火一号．假设探测器在离火星表面高度分别为和的圆轨道上运动时，周期分别为和．火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G．仅利用以上数据，可以计算出A.火星的密度和火星表面的重力加速度B.火星的质量和火星对萤火一号的引力C.火星的半径和萤火一号的质量D.火星表面的重力加速度和火星对萤火一号的引力2、如图所示，质量相同的两个小球A、B在固定的半球形碗的内表面做匀速圆周运动；圆周平面都是水平面的，不计一切阻力，则

A.小球A所受弹力小于B所受弹力B.小球A的向心力小于B的向心力C.小球A的周期大于B的周期D.小球A的线速度大于B的线速度3、如图，长为L的直棒一端可绕固定轴O在竖直平面内转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为θ时；棒的角速度为（）

A.B.C.D.4、如图所示,某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,若斜面雪坡的倾角为运动员飞出时的速度大小不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.运动员落到雪坡上时的速度大小是B.运动员在空中运动的时间是C.如果不同,则该运动员落到雪坡上时的速度方向也不同D.不论多大,该运动员落到雪坡上时的速度方向与水平方向的夹角均为5、一质量为2kg的物块静止放在粗糙水平地面上。从时刻开始，物块受到水平推力的作用并开始运动，时撤去水平推力，时物块停止运动，此过程中物块的运动速度v与时间t变化的关系图像如图所示，重力加速度则（）

A.水平推力大小为10NB.时刻水平推力的瞬时功率为50WC.整个过程中物块克服摩擦力做功为150JD.物块与水平地面之间的动摩擦因数为0.56、“嫦娥四号”是我国探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星（称为“四号星”），主要任务是更加全面、深层次地科学探测月球地貌、资源等方面的信息。如图所示，若“四号星”在半径为r的圆周轨道上绕月运行，t时间内通过的弧长为s，已知引力常量为G，月球表面的重力加速度为下列说法正确的是（）

A.可算出月球质量为B.月球的第一宇宙速度为C.“四号星”的角速度为D.“四号星”的周期2π7、在下面列举的各个实例中，关于机械能守恒的判断，正确的是（）A.运动员踢出的足球，不计空气阻力，足球和地球系统，机械能守恒B.拉着一个金属块使它沿光滑的圆弧面匀速上升，金属块和地球系统，机械能守恒C.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中减速下落，运动员和地球系统，机械能守恒D.光滑斜面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后又被弹回来，小球的机械能守恒评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)8、下列说法正确的是（）A.牛顿运动定律既适用于低速、宏观的物体，也适用于高速、微观的粒子B.牛顿第一定律是牛顿第二定律的特殊情形，它们都可通过实验来直接验证C.卡文迪许在实验里较为准确地测出了引力常量G的数值D.开普勒第三定律表达式中的k值与中心天体的质量有关9、“福建舰”在海面上由静止开始航行，其发动机功率与速度大小的关系图像如图所示。在无风浪的海况下，当速度达到后，发动机的功率保持额定功率不变，能达到的最大速度为设舰体质量为m，运动过程中所受阻力恒为f。下列说法正确的是（）

A.先做匀加速运动，紧接着做匀速运动B.额定功率为C.当舰体速度为时，其加速度大小为D.若舰体速度达到的过程中位移为x，则经过的时间为10、如图所示，粗糙的固定水平杆上有A、B、C三点，轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点，另一端与套在杆A点、质量为m的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。圆环从A处由静止释放，向右运动经过B点时速度为v、加速度为零，到达C点时速度为零；下列说法正确的是（）

A.从A到C过程中，圆环在B点速度最大B.从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小C.从A到B过程中，弹簧对圆环做的功等于D.从B到C过程中，圆环克服摩擦力做功小于11、在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ；则（）

A.该弯道的半径B.当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D.当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压12、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球球和跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆和上，质量为的球置于地面上，质量为的球从水平位置静止释放．当球摆过的角度为时，球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是（）

A.B.C.若只将细杆水平向左移动少许，则当球摆过的角度为小于的某值时，球对地面的压力刚好为零D.若只将细杆水平向左移动少许，则当球摆过的角度仍为时，球对地面的压力刚好为零评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)13、万有引力定律。

（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量____________成正比、与它们之间____________成反比。

（2）表达式：F=G其中G叫作引力常量。14、如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为________。（g＝10m/s2）

15、表演“水流星”节目，如图所示，拴杯子的绳子长为l，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍．要使绳子不断，节目获得成功，则杯子通过最高点时速度的最小值为________，通过最低点时速度的最大值为________．

16、做匀速圆周运动物体的线速度为v，半径为r，则物体圆周运动的周期T=______，向心加速度大小______。17、从弱引力到强引力：

（1）经典力学与行星轨道的矛盾。

按牛顿的万有引力定律推算；行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动，而实际的天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。

实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦______的计算结果吻合得很好。

（2）经典力学只适用于弱引力，而不适用于______18、某次实验中，纸筒绕水平轴匀速转动（如图所示），小球自空中自由下落从转动的圆形纸筒中穿过。开始下落时小球离纸筒顶点的高度纸筒半径R为0.225米，g取若小球穿筒壁时能量损失不计，撞破纸的时间也可不计，且小球穿过后纸筒上只留下一个孔，则小球在纸筒中运动的时间___________s；纸筒绕水平轴匀速转动的最小角速度___________rad/s（用含的表达式）。

19、某模型汽车的质量为2kg，在水平面上做测试时，先以恒定牵引力F=12N从静止开始做匀加速运动，10s末速度达到10m/s时，发动机功率恰好达到最大值。从该时刻起，汽车保持该最大功率继续加速，经历一段时间后，汽车达到了最大速度。上述过程模型汽车的v－t图象如图所示。由以上信息可知：模型汽车牵引力的最大功率______W；模型汽车做匀加速运动阶段的加速度大小为a=______本次测试的前20s内汽车牵引力做的功为W=______J。

20、假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体，一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为________________．21、相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做______________.评卷人得分四、作图题(共4题，共12分)22、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。

23、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）

24、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。

25、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2题，共4分)26、某同学利用频闪照片验证小铁球竖直上拋中机械能守恒。已知频闪仪0.05s闪光一次，通过对频闪照片的测量与分得到照片中小铁球各位置间实际距离并已标出。已知小铁球质量为0.1kg，当地重力加速度为

（1）从到时间内，小铁球重力势能的增加量________J；动能的减少量_______J。（计算结果均保留三位有效数字）

（2）在误差允许的范围内，若与近似相等；则可验证机械能守恒定律。

由上述数据可得小于造成这种系统误差的主要原因是___________。27、某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。

（1）先采用图甲所示装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动竖直方向的分运动是________。

（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=10cm，则小球运动中水平分速度的大小是_________m/s。（g取10m/s2）评卷人得分六、解答题(共2题，共10分)28、合运动不一定是物体的实际运动．（____）29、如图所示，质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力转轴离地高度h，重力加速度为g。求：

（1）若小球某次运动中恰好能通过最高点；则最高点处的速度为多大；

（2）若小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断；则此时的速度为多大；

（3）在第（2）问中，细绳断后小球最终落到水平地面上。若绳长R长短可调整，求小球做平抛运动的水平距离x最大值是多少。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、A【分析】【分析】

根据万有引力提供探测器做圆周运动的向心力；列出等式．根据密度公式求出密度．运用万有引力等于重力表示出火星表面的重力加速度．

【详解】

A；由于万有引力提供探测器做圆周运动的向心力；则有：

可求得火星的质量M=和火星的半径

根据密度公式得：ρ=．

在火星表面的物体有=mg；

可得火星表面的重力加速度g=故A正确．

B；从A选项分析知道可以求出火星的质量；由于不知道萤火一号的质量，所以不能求出火星对萤火一号的引力，故B错误．

C；从A选项分析知道可以求出火星的质半径；不能求出萤火一号的质量，故C错误．

D；从A选项分析知道可以求出火星的表面的重力加速度；由于不知道萤火一号的质量，所以不能求出火星对萤火一号的引力，故D错误．

故选A．2、D【分析】【详解】

以任意一球为研究对象，受力情况如图，由图得到轨道对小球的支持力为：对于两球θa＞θb，所以Na＞Nb；故A错误．

小球的向心力为：Fn=mgtanθ，两球θa＞θb，则小球A的向心力大于B的向心力，故B错误．根据牛顿第二定律得：解得：由于r=Rsinθ，则有：因为θa＞θb，所以Ta＜Tb，故C错误．根据得：因为θa＞θb，rA＞rB，所以va＞vb，故D正确．3、B【分析】【详解】

棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示，合速度

沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即

则

故B正确；ACD错误。

故选B。

4、B【分析】【详解】

设在空中飞行时间为t，运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；运动员竖直位移与水平位移之比：则有飞行的时间故B正确；竖直方向的速度大小为：vy=gt=2v0tanθ，运动员落回雪坡时的速度大小为：故A错误；设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α，则由此可知，运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，运动员落到雪坡时的速度方向相同，故CD错误；故选B．

点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，并结合运动学规律来解题．注意不能将速度与水平面的夹角看成位移与水平面的夹角．5、C【分析】【详解】

AD．物体加速运动时的加速度

减速运动时的加速度

由牛顿第二定律F-μmg=ma1f=μmg=ma2

解得μ=0.25F=15N

选项AD错误；

B．t=1s时刻物体的速度为v1=at1=5m/s

则水平推力的瞬时功率为P1=Fv1=75W

选项B错误；

C．整个过程中物块位移

克服摩擦力做功为Wf=μmgx=150J

选项C正确。

故选C。6、A【分析】【详解】

A．t时间内通过的弧长为s，则线速度

根据万有引力提供向心力

解得，月球质量

故A正确；

B．根据

月球的第一宇宙速度为其中R为月球半径；故B错误；

C．“四号星”的角速度为

根据黄金代换式

解得

故C错误；

D．“四号星”的周期

故D错误。

故选A。7、A【分析】【详解】

A．若不计空气阻力；则踢出的足球，只受重力作用，所以足球和地球系统，机械能守恒，A正确；

B．拉着一个金属块使它沿光滑的圆弧面匀速上升；拉力做功，机械能不守恒，B错误；

C．减速下落过程中；阻力做功，机械能不守恒，C错误；

D．把弹簧压缩后又被弹回来；弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误。

故选A。二、多选题(共5题，共10分)8、C:D【分析】【详解】

A．牛顿运动定律只适用于低速；宏观的物体；不适用于高速、微观的粒子，选项A错误；

B．牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特殊情形；牛顿第二定律可以通过实验来直接验证，牛顿第一定律不能通过实验直接验证，选项B错误；

C．卡文迪许在实验里较为准确地测出了引力常量G的数值；选项C正确；

D．开普勒第三定律表达式中的k值与中心天体的质量有关；选项D正确；

故选CD.9、B:C【分析】【详解】

A．图像在斜率不变，根据可知牵引力不变，加速度不变，做匀加速运动；阶段时功率不变；速度增大可知牵引力减小，即加速度减小，做加速度减小的变加速运动，当加速度减小到0时做匀速运动，A错误；

B．当达到最大速度时，加速度为零，此时牵引力故额定功率为

B正确；

C．当速度为时，牵引力为

故加速度大小为

C正确；

D．阶段做匀加速，加速度为

该阶段的位移和时间为

阶段功率恒定，设整个过程时间为t，根据动能定理有

解得

D错误。

故选BC。10、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．圆环由A点释放，此时弹簧处于拉伸状态，即圆环加速运动，设AB之间的D位置为弹簧的原长，则A到D的过程中，弹簧弹力减小，圆环的加速度逐渐减小，D到B的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大，圆环的加速度先增大后减小，B点时，圆环合力为零，从B到C的过程中，圆环可能做减速运动，无论是否存在弹簧原长的位置，圆环的加速度始终增大，也可能先做加速后做减速，加速度先减小后增大，故B点的速度不一定最大；故A错误；

B．当圆环从A到D运动时，弹簧为拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向下的分量之和，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小，当圆环从D到B运动时，弹簧被压缩，且弹力沿弹簧向上逐渐增加，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向上的分量之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增加而减小，即从A到B的过程中；杆对环的支持力一直减小，故B正确；

C．从A到B的过程中；弹簧对圆环做的功；摩擦力做负功，根据功能关系可知。

弹簧对圆环做功一定大于故C错误；

D．从B到C过程中；圆环克服摩擦力做功，根据功能关系可知。

圆环克服摩擦力做功小于故D正确。

故选BD。11、A:B【分析】【分析】

【详解】

A．当火车以规定的行驶速度转弯时；内；外轨均不会受到轮缘的挤压，受力分析如图。

根据牛顿第二定律。

解得转弯半径为。

A正确；

B．根据上述分析可知质量在等式两边约去；当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变，B正确；

C．当火车速率大于v时；火车有离心的趋势，所以外轨将受到轮缘的挤压，C错误；

D．当火车速率小于v时；火车有向心的趋势，所以内轨将受到轮缘的挤压，D错误。

故选AB。12、A:D【分析】【分析】

【详解】

AB．由于球摆动过程中机械能守恒，则有

球通过最低点时，根据牛顿第二定律和向心力公式得

解得

故A正确；B错误；

CD．由上述求解过程可以看出，有

所以球到悬点的距离跟最终结果无关．只要球摆到最低点．细绳的拉力都是．球对地面的压力刚好为零．故C错误；D正确；

故选AD。

点睛：本题关键对小球b运用机械能守恒定律和向心力公式联合列式求解；解题时要抓住临界态进行分析．三、填空题(共9题，共18分)13、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】m1和m2的乘积距离r的二次方14、略

【分析】【详解】

小球弹出后做平抛运动，故有：

代入数据联立解得：

小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，故有：

所以：

由弹簧与小球组成的系统机械能守恒得：【解析】10J15、略

【分析】【详解】

[1]在最高点,临界情况是桶底对水的弹力为零.有:

解得.

[2]在最低点绳子的最大拉力为,则有:

解得.【解析】16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据周期公式得

[2]根据加速度公式得【解析】17、略

【分析】【详解】

（1）[1]实际的天文观测表明；行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合得很好。

（2）[2]经典力学只适用于弱引力，而不适用于强引力。【解析】广义相对论强引力18、略

【分析】【详解】

[1]撞破纸筒仅留下一个孔，即小球仍从此孔穿出，则有

联立解得小球在纸筒中运动的时间为

[2]设纸筒运转周期为T，则

由题意知，必有（n=0、1、2、3）

联立可得ω=（20n+10）πrad/s  （n=0、1、2、3）

所以当n=0时，角速度有最小值，即ω=10πrad/s【解析】0.110π19、略

【分析】【详解】

[1]模型汽车牵引力的最大功率为

[2]模型汽车做匀加速运动阶段的加速度大小为

[3]本次测试的前20s内汽车牵引力做的功为【解析】1201180020、略

【分析】【分析】

【详解】

令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等

由于地球的质量为

所以重力加速度的表达式可写成

根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度为

所以有【解析】21、略

【分析】相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做____【解析】势能四、作图题(共4题，共12分)22、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