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…………○…………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年苏科版必修2物理下册月考试卷951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6题,共12分)1、一物体做匀速圆周运动,则下列物理量保持不变的是()A.线速度B.向心加速度C.合力D.角速度2、长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天.2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000km,则它的公转周期T2最接近于()A.15天B.25天C.35天D.45天3、如图所示;从水平地面上不同位置斜向上抛出的三个小球沿三条不同的路径运动,最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的。若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是()
A.沿路径1抛出的小球落地的速率最小B.沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长C.三个小球抛出的初速度的竖直分量相等D.三个小球抛出的初速度的水平分量相等4、我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周,则A.“天宫一号”比“神州八号”速度大B.“天宫一号”比“神州八号”周期长C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大5、2021年2月,“天问一号”探测器到达火星附近并环绕火星运行,探测器的运动可视为匀速圆周运动,已知万有引力常量,利用下列物理量能计算出火星质量的是()A.探测器绕火星运动的角速度和周期B.探测器绕火星运动的线速度和角速度C.探测器的质量和绕火星运动的周期D.探测器的质量和绕火星运动的半径6、宇宙中,质量相同的三个星球位于边长为L的等边三角形的三个顶点上,仅依靠它们之间的引力绕等边三角形的中心旋转,三个星球间的距离始终保持不变,星球旋转的周期为T,已知引力常量为G,则每个星球的质量为()A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、如图所示,水平直杆右端固定于竖直墙上的O点,长为的轻绳一端固定于直杆P点,另一端开始时固定于墙上O点正下方的Q点,距离为0.5m,OP长为重为8N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上则()
A.此时绳上的拉力为10NB.将Q点缓慢上移至O点的过程中绳上的拉力不变C.将Q点缓慢上移至O点的过程中钩码克服重力做功2JD.将Q点缓慢上移至O点的过程中钩码克服重力做功4J8、在一列相对于地面的速度为(接近光速)的高速行驶的火车上,人以速度沿着火车前进的方向相对火车运动,根据相对论速度变换公式,下列说法正确的是()A.人相对于地面的速度小于人的速度和火车的速度之和B.人相对于地面的速度大于人的速度和火车的速度之和C.只要人和火车的速度足够大,人相对于地面的速度可以超过光速D.不管人和火车的速度多大,人相对于地面的速度都小于光速9、一足够长斜面固定在水平地面上,倾角为30°,质量为2kg的物体从斜面的底端冲上斜面,取地面为重力势能零点,物体的动能E1随上升的高度h的变化关系如图所示,重力加速度g取10m/s2;不计空气阻力,由上述信息和图中数据可得()
A.上升2m过程中,机械能减小20JB.上升2m过程中,机械能减小60JC.物体所受摩擦力大小为5ND.物体与斜面间的滑动摩擦因数为0.2510、如图甲所示,质量为M=2kg的长木板静止在光滑水平面上,一质量为m=2kg的小铁块静置于长木板的最右端。t=0时刻起长木板在一个水平外力F1的作用下从静止开始向右运动,经过6s后,水平外力由F1变为F2,又经过2s后,撤去F2,此时小铁块恰好未从长木板上掉落,此过程中长木板的v-t图像如图乙所示。小铁块和长木板间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2;小铁块可视为质点,则0~8s的运动过程中,下列说法正确的是()
A.小铁块8s末的速度为8m/sB.长木板长度为36mC.此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为192JD.F1大小为12N,方向水平向右,F2大小为4N,方向水平向左11、下图中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力):A.B.C.D.评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)12、人类经过长期探索,确立了______定律:能量既不能______,也不能______,只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移过程中______不变。13、判断下列说法的正误。
(1)做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力。____
(2)向心力和重力、弹力一样,都是根据力的性质命名的。____
(3)向心力可以是物体受到的某一个力,也可以是物体受到的合力。____
(4)变速圆周运动的向心力并不指向圆心。____14、现有若干辆超级电容车试运行,运行中无需连接电缆,只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟,就能行驶3到5千米,假设有一辆超级电容车,质量m=1×102kg,额定功率P=40kW。当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.2倍,g取10m/s2,则超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度为________m/s,若超级电容车从静止开始,保持以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持的时间为________s。15、甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,则两颗星运动的角速度之比为___________,向心加速度之比为_________。
16、如图所示,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,通过凸形路面最高处时对路面的压力____(选填“大于”或“小于”)汽车的重力;通过凹形路面最低点时对路面的压力_______(选填“大于”或“小于”)汽车的重力.
评卷人得分四、作图题(共4题,共8分)17、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。
18、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)
19、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。
20、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1题,共3分)21、用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接;转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用,其中有2个钢球和1个铝球,如图是某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持________相同。
A.和rB.和mC.m和rD.m和F
(2)图中所示是在研究向心力的大小F与________的关系。
A.质量mB.半径rC.角速度
(3)若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为1:9与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。
A.B.C.D.
(4)若要研究向心力的大小F与半径r的关系,应改变皮带在变速塔轮上的位置,使两边塔轮转速比为________。评卷人得分六、解答题(共2题,共14分)22、我国自主研发的北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航系统,MEO卫星环绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,已知其轨道离地面的高度为h,绕地球运行的周期为T,地球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)地球的质量M;
(2)地球两极的重力加速度大小23、如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计。物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿轴运动,与桌面间的动摩擦因数为以弹簧原长时物块的位置为坐标原点当弹簧的伸长量为时,物块所受弹簧弹力大小为为常量。
()请画出随变化的示意图;并根据图象求物块沿轴从点运动到位置的过程中弹力所做的功。
()物块由向右运动到然后由返回到在这个过程中:
.求弹力所做的功;并据此求弹性势能的变化量;
.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念,为什么?参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】
A.匀速圆周运动速度大小不变;方向时刻变化,即速率不变,速度改变,故A错误;
B.匀速圆周运动的加速度为向心加速度;其大小不变,方向时刻改变,所以加速度改变,故B错误;
C.做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力,由公式可知;向心力大小不变,方向时刻改变,故合力变化,故C错误;
D.角速度所以匀速圆周运动是角速度的大小和方向都不变的圆周运动,故D正确.2、B【分析】【详解】
试题分析:根据开普勒行星三定律的周期定律代入数据可求T2最接近于25天;所以B选项正确;A;C、D错误.
考点:天体运动、开普勒定律3、C【分析】【分析】
【详解】
将斜抛运动分解到水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动。
BC.竖直方向上,根据
且
由于三个小时球竖直上升的高度相同;因此运动时间相同,并且抛出的初速度的竖直分量相等,B错误,C正确;
AD.由于在相等的时间内;球1的水平位移最大,因此抛出时,球1的初速度的水平分量最大,而落地时竖直分量向等,因此落地时,球1的速率最大,AD错误。
故选C。4、B【分析】【详解】
试题分析:
A.天宫一号和神舟八号绕地球做匀速圆周运动;靠地球的万有引力提供向心力:
即根据这个等式得:线速度天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的线速度较小,A错误;
B.周期天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的周期更大,B正确;
C.角速度天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的角速度更小,C错误;
D.加速度天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径,则天宫一号的加速度更小,D错误.
【点睛】5、B【分析】【分析】
【详解】
A.根据
根据周期T和角速度ω不能求解探测器绕火星的运动半径r;则不能求解火星的质量,选项A错误;
B.根据
以及
即已知探测器绕火星运动的线速度v和角速度ω可求解火星的质量;选项B正确;
CD.根据
则已知探测器的质量m和绕火星运动的周期T不能求解火星的质量;同理可知,已知探测器的质量m和绕火星运动的半径r也不能求解火星的质量;选项CD错误;
故选B。6、A【分析】【详解】
任意两颗星球间的万有引力
每一颗星都受其他两颗星的引力,合力大小为
根据几何关系可知,每颗星球运动的轨道半径
根据牛顿第二定律
联立解得
故选A。二、多选题(共5题,共10分)7、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.设挂钩所在处为N点,延长PN交墙于M点,如图所示:同一条绳子拉力相等,根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等,设为α,则根据几何关系可知NQ=MN,即PM等于绳长;根据几何关系可得
则
根据平衡条件可得
解得
故A错误;
B.将Q点缓慢上移至O点的过程中,还是可以延长PN与墙交于M点,可证明角不变;拉力也不变,故B正确。
CD.将Q点缓慢上移至O点的过程中,有几何关系可知,钩码上升的高度为
钩码克服重力做功为
故C正确D错误。
故选BC。8、A:D【分析】【详解】
火车的速度为人相对火车的速度为地面上的人看到火车上的人相对地面的速度为由以上分析可知,AD正确,BC错误。
故选AD。9、A:C【分析】【详解】
AB.由图可知,物体上升2m过程中,动能减小量为60J,重力势能增加量为
因此机械能减小了20J;故A正确,B错误;
C.物体上升2m过程中,沿斜面方向对的位移为
又因为物体克服摩擦力做功,机械能减小,则摩擦力大小为
故C正确;
D.对物体受力分析,垂直斜面方向分力为
又因为
联立得
故D错误。
故选AC。10、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.小铁块在0-8s作匀加速直线运动,则加速度为a=μg=2m/s2
在8s末v=at=16m/s
A错误;
B.作出v-t图为过原点和(8,16)的直线,为小铁块的v-t图像,0-8s小铁块的位移为
0-8s长木板的位移为
长木板长度为
B错误;
C.此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为Q=μmgL=192J
C正确;
D.0-6s对木板有F1-μmg=Ma1
其中a1=4m/s2,F1=12N,方向向右
6-8s对木板有F2-μmg=ma2a2=-4m/s2,F2=-4N,方向向左
D正确.
故选CD。11、C:D【分析】【详解】
A.匀速下滑;所以动能不变,势能减少,机械能减小,A错误。
B.在外力作用下;向上运动,外力对物体做正功,物体机械能增大,B错误。
CD.两种情况均只有重力做功,重力势能与动能相互转化,机械能保持不变,CD正确。三、填空题(共5题,共10分)12、略
【分析】【分析】
【详解】
由能量守恒内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移过程中能量总量保持不变。【解析】能量守恒凭空产生凭空消失能量总量13、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.错②.错③.对④.错14、略
【分析】【详解】
[1][2]当超级电容车速度达到最大时,超级电容车的牵引力与阻力平衡,即
根据
解得
超级电容车做匀加速运动,由牛顿第二定律得
解得N
设超级电容车刚达到额定功率时的速度为
解得
设超级电容车匀加速运动的时间为t,则
解得【解析】2005015、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]万有引力提供向心力
可得【解析】16、略
【分析】【详解】
[1]汽车过凸形路面的最高点时,设速度为v,半径为r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg-F1′=m
得:F1′<mg,
根据牛顿第三定律得:F1=F1′<mg;
[2]汽车过凹形路面的最高低时,设速度为v,半径为r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:F2′-mg=m
得:F2′>mg,
根据牛顿第三定律得:F2=F2′>mg。【解析】小于大于四、作图题(共4题,共8分)17、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】18、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】19、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】20、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
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