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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2024年北师大版必修2物理上册阶段测试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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点;如图所示。当卫星分别在轨道1;2、3上正常运行时,则以下说法正确的是()

A.卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km/sB.卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能C.卫星在轨道3上的运行速率大于它在轨道1上的运行速率D.卫星分别沿轨道1和轨道2经过Q点时的加速度相等2、关于曲线运动的规律,下列说法中正确的是()A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动B.物体做曲线运动,其合力一定是变力C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.做圆周运动的物体加速度不一定总指向圆心3、关于曲线运动的判断,下列正确的是()A.曲线运动是速度不断变化的运动B.曲线运动可以是速度不变化的运动C.曲线运动也可能是加速度为零的运动D.曲线运动一定受变力作用的运动4、关于向心加速度,下列说法正确的是()A.由知,匀速圆周运动的向心加速度恒定B.做圆周运动的物体,加速度时刻指向圆心C.向心加速度越大,物体速率变化越快D.匀速圆周运动不属于匀速运动5、如图所示,一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的处。已知三个斜面的动摩擦因数都相同,则下列说法正确的是()

A.物体到达处重力做功最多B.物体到达处重力做功最多C.物体到达处重力做功最多D.物体到达处重力做功相等6、2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射,飞行约2200s后,顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图,“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I,在P点进入椭圆轨道Ⅱ,到达远地点Q后进入地月转移轨道,到达月球附近后,经过一系列变轨进入环月轨道。近地圆轨道I的半径为r1,“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T1;椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a,“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T2;环月轨道Ⅲ的半径为r3,“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T3。地球半径为R,地球表面重力加速度为g。“嫦娥五号”在轨道I;Ⅱ上运行时月球引力的影响不计;忽略地球自转,忽略太阳引力的影响。下列说法正确的是()

A.B.“嫦娥五号”在轨道I的运行速度等于C.“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时,在Q点的速度小于在P点的速度D.“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度7、将一物体从地面竖直上抛,物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定。设物体在地面的重力势能为零,则物体从抛出到落回原地的过程中,能表示其运动的速度v、动能Ek、重力势能Ep、机械能E与上升高度h之间关系的图像是()A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、将物块从倾角为的斜面顶端由静止释放,取地面为零势能面,物块在下滑过程中的动能重力势能与下滑位移x间的关系分别如图所示,取下面说法正确的是()

A.物块的质量是0.2kgB.物块受到的阻力是0.25NC.物块动能与势能相等时的高度为3.6mD.物块下滑9m时,动能与重力势能之差为3J9、有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出,落地时速度为v,竖直分速度为vy,水平射程为l,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为()A.B.C.D.10、如图所示;下列关于地球人造卫星轨道的说法,正确的是()

A.卫星轨道a、b、c都是可能的B.卫星轨道只可能是b、cC.a、b均可能是同步卫星轨道D.同步卫星轨道只可能是b11、一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图像如图所示;取竖直向上为正方向,下列说法中正确的是()

A.在t3时刻货箱运动到最高位置B.在t5~t7时间内,货箱处于失重状态C.在t1~t2时间内,货箱的机械能可能保持不变D.在t2~t3时间内,升降机对货箱做功的功率不断变小12、为减少二氧化碳排放,我市已推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的0.05倍,重力加速度取10m/s2;则()

A.该车启动后,先做匀加速运动,然后做匀速运动B.该车启动后,先做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,接着做匀速运动C.该车做匀加速运动的时间是1.5sD.该车加速度为0.25m/s2时,速度为10m/s13、如图所示,一轻杆长为L,一端固定在O点,杆可绕O点无摩擦转动。质量为的小球A固定在杆的末端,质量为m的小球B固定在杆的中点,重力加速度为g;轻杆由水平位置静止释放,小球均可视为质点,则当杆运动至竖直位置时有()

A.该过程中,轻杆对两小球均不做功B.处于竖直位置时,A球的速率一定是B球的两倍C.处于竖直位置时,A球的速率为D.该过程中,B球机械能增大了14、2022年11月30日,神舟十五号载人飞船与天和核心舱完成对接,三位中国航天员进入空间站与神舟十四号航天员乘组首次在轨会师,对接过程的示意图如图所示。天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ,神舟十五号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ,运行周期为T1,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接。已知万有引力常量为G。则下列说法正确的是()

A.飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中,速度不断增大B.飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中,机械能不断增大C.地球的质量为D.飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为15、如图所示,蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,若在蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动;蜡块运动过程中。下列说法正确的是。

A.蜡块做匀变速曲线运动B.蜡块做匀变速直线运动C.蜡块所受合力变大D.蜡块速度变大评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、如图所示,光滑水平地面上一个静止的滑槽末端和地面相切,滑槽质量为M,一个质量为m的滑块以初速度v0冲上M,恰好到最高点,求:

m在M上上升的最大高度h=______________;

最终M获得的最大速度vmax=___________________.17、如图所示,一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动,角速度是4rad/s,盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动.则小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小为_____N.若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),要使小物体与圆盘始终保持相对静止.则转盘转动的角速度ω的最大值是_____rad/s(g取10m/s2)

18、物体在运动过程中,克服重力做功100J,则重力做功为_____,物体的重力势能一定_____(填“增加”或“减小”).19、爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式________,时间延缓效应公式_____20、一般的曲线运动的处理方法。

(1)一般的曲线运动:运动轨迹既不是_____也不是_____的曲线运动。

(2)处理方法:可以把曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看作_____的一部分,分析质点经过曲线上某位置的运动时,可以采用_____运动的分析方法来处理。21、若用绳子将质量为的物体竖直向上拉,空气阻力大小恒为10N,运动图线如图所示,则5s内拉力F做的总功为________J,克服重力做的总功为_________J,克服空气阻力做的总功为_________J,合外力做的总功为________J.(g=10m/s2)22、重力势能的相对性:Ep=mgh中的h是物体重心相对___________的高度。选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是___________的,但重力势能的差值_______________(后两空选填“相同”或“不同”)23、设想飞船在甲、乙两个相距8亿千米的星球间飞行,甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟,现飞船相对星球以0.75c(c是真空中光速)的速度离开甲星球飞向乙星球,飞船经过甲星球时,三个钟均调整指到3:00整。则当飞船飞过乙星球的瞬间,飞船内的人看到乙星球上的钟指向的时间为______,看到飞船上的钟指向的时间为______。评卷人得分四、作图题(共4题,共16分)24、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。

25、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)

26、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。

27、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2题,共10分)28、小伙伴在河岸做抛石子游戏.如图所示为河的横截面示意图,小亮自O点以垂直岸边的水平速度向对岸抛石子,已知O点离水面AB的高度为h,O、A两点间的水平距离为水面AB的宽度为河岸倾角为θ,重力加速度为g;求:

(1)若石子直接落到水面上,求其在空中飞行的时间t;

(2)为使石子直接落到水面上,求抛出时速度大小的的范围;

(3)若石子质量为m,抛出速度大小为v时恰好在C点垂直撞击河坡,求石子从O到C过程中减少的重力势能ΔEP。

29、天宫一号和神舟八号分别于2011年9月29日和11月1日成功发射,并在空间完成交会对接,实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号由长征运载火箭将其送入近地点为A,远地点为B的椭圆轨道上,实施变轨后,进入预定圆轨道,其简化的模拟轨道如图所示。假设近地点A距地面高度为h,飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t,地球表面的重力加速度为g,地球半径R;试求:

(1)天宫一号在近地点A的加速度aA大小。

(2)天宫一号在预定圆轨道上飞行的速度v的大小。

(3)地球质量M和平均密度。

参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】

【详解】

AC.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有

解得

轨道3半径比轨道1半径大;所以卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率,卫星在轨道1上线速度是7.9km/s,卫星在轨道3上的运行速率小于7.9km/s,故AC错误;

B.卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功;故在轨道3上机械能较大,故B错误;

D.根据牛顿第二定律和万有引力定律

解得

所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度;故D正确。

故选D。2、D【分析】【分析】

【详解】

A.匀速圆周运动的加速度方向时刻变化;所以不是匀变速曲线运动,A错误;

BC.物体做曲线运动;其合力不一定是变力,如平抛运动,其合力是恒力,BC错误;

D.做匀速圆周运动的物体加速度一定总指向圆心;如果速率变化的圆周运动,其加速度不一定总指向圆心,D正确。

故选D。3、A【分析】【分析】

【详解】

AB.曲线运动的速度方向一定在变化;故曲线运动是变速运动,故A正确,B错误;

C.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上;因此一定存在合力,即一定有加速度,故C错误;

D.物体做曲线运动条件是力和速度不在同一直线上;而力可以是恒力,如平抛运动只受重力作用,故D错误。

故选A。4、D【分析】【详解】

A;做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用;向心力大小不变,方向时刻变化,所以向心加速度的方向始终指向圆心,在不同的时刻方向是不同的,而大小不变,故A错误;B、只有做匀速圆周运动的物体,加速度一定指向圆心,故B错误;C、向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量,故C错误;D、匀速圆周运动速度的方向不断变化,线速度的大小不变而方向时刻变化,而匀速运动是速度的大小和方向均不变的运动,两者是不同的运动;故D正确;故选D.

【点睛】匀速圆周运动要注意,其中的匀速只是指速度的大小不变,合力作为向心力始终指向圆心,合力的方向也是时刻在变化的.5、D【分析】【详解】

根据公式WG=mgh

可知,物体先后在三个斜面运动时下降的高度相同,所以三种情况下重力做功相等,故ABC错误,D正确。6、C【分析】【分析】

【详解】

A.根据开普勒第三定律可知,成立,中心天体是地球;但是中心天体是月球,与前两项比例关系不一致,故A错误;

B.根据牛顿第二定律,“嫦娥五号”在轨道I

“嫦娥五号”在轨道I的运行速度

g1是r1处的重力加速度,g是地球表面的重力加速度;故B错误;

C.“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时,Q为远地点,P为近地点,在Q点的速度小于在P点的速度;故C正确;

D.根据牛顿第二定律,在同一点P,“嫦娥五号”受地球引力相同,则“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度等于在轨道Ⅱ上P点的加速度;故D错误。

故选C。7、D【分析】【详解】

A.由于空气阻力恒定则物体做匀变速直线运动,根据根据匀变速直线运动的公式上升和下降分别为0-=2ah,-0=2a′h

由上式可知v与h成幂函数关系;不成线性关系,A错误;

B.根据动能定理上升和下降分别为Ek0–(mg+f)h=Ek,mgh-fh=Ek

由上式可看出Ek与h成线性关系;B错误;

C.根据重力势能表达式Ep=mgh

由上式可知Ek与h成线性关系;C错误;

D.根据功能关系上升和下降分别为E=E总–fh,E=E′总–fh

由上式可知E与h成线性关系;且随着物体的上升机械能逐渐减小;随物体的下降机械能也逐渐减小,D正确。

故选D。二、多选题(共8题,共16分)8、A:D【分析】【详解】

A.由图知,小球下滑的最大位移为x=12m.在最高点时,小球的重力势能

得小球的质量A正确;

B.根据除重力以外其他力做的功可知

由图知,最高点的机械能为最低点的机械能为又x=12m,解得:阻力为.B错误;

C.设小球动能和重力势能相等时的高度为h,此时有

由动能定理有

联立解得:h=2.4m.C错误;

D.由图可知,在物块下滑9m处,小球的重力势能是3J,动能为

动能与重力势能之差为6J-3J=3J.D正确;

选AD。9、A:C:D【分析】【详解】

A.物体在水平方向上做匀速直线运动,则有

可得

故A错误;

B.物体在竖直方向上做自由落体运动,则有

可得

故B错误;

C.平抛运动的竖直分速度根据平行四边形定则有

其中

联立解得

故C错误;

D.物体在竖直方向上做自由落体运动,根据平均速度公式则有

解得

故D正确;

故选ACD。10、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB.地球卫星围绕地球做匀速圆周运动,圆心是地球的地心,所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心,所以b、c均可能是卫星轨道,a不可能是卫星轨道;故A错误,B正确;

CD.同步卫星的轨道必定在赤道平面内,所以同步卫星轨道只可能是b;故D正确,C错误。

故选BD。11、A:D【分析】【分析】

【详解】

A.根据图象可知,货箱从0-t3时间内,货箱先向上做匀加速直线运动,t1-t2时间内做匀速运动,t2-t3时间内向上做匀减速直线运动,t3-t4时间内货箱静止不动,t4-t5货箱向下做加速运动,t5-t6时间内货箱向下匀速运动,t6-t7时间内货箱向下做减速运动,直到速度减为零,则在t3时刻货箱运动到最高位置,在t5~t7时间内;货箱先处于平衡状态后失重状态,故A正确,B错误;

C.t1-t2时间内做匀速运动;动能不变,重力势能增大,则机械能增大,故C错误;

D.t2-t3时间内向上做匀减速直线运动;升降机对货箱的作用力不变,则升降机对货箱做功的功率不断变小,故D正确。

故选AD。12、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

AB.由于横坐标为速度的倒数,所以电动车的启动过程为从A到B到C。由图像可知,AB段牵引力不变,电动车做匀加速直线运动,BC段图线的斜率不变;斜率表示电动机的功率,由于图像为过原点的直线,所以功率不变,即以恒定功率启动,牵引力减小,加速度减小,电动车做加速度减小的加速运动,当牵引力等于阻力后,速度达到最大值,电动车做匀速直线运动,故A错误,B正确;

C.电动车做匀加速直线运动时;加速度。

由。

可知。

故C正确;

D.该车加速度为时;牵引力为。

此时的速度为。

故D正确。

故选BCD。13、B:C【分析】【分析】

【详解】

B.A、B两球为同轴转动,故角速度相等,由

可知处于竖直位置时,A球的速率一定是B球的两倍;故B正确;

C.下落过程中,对A、B组成的系统由机械能守恒定律得

解得

故C正确;

AD.对B小球由动能定理得

解得

即杆对小球B做负功,则小球B的机械能减小;故AD错误。

故选BC。14、C:D【分析】【详解】

A.由开普勒第二定律可知,近地点的速率大于远地点的速率,所以飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中;速度不断减小,A错误;

B.飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中;只有万有引力做功,机械能守恒,B错误;

C.飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,运行周期为时,由万有引力提供向心力得

化简可得,地球的质量为

C正确;

D.由图可知,轨道Ⅱ的半长轴为

由开普勒第三定律

可得

化简可得,飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为

D正确。

故选CD。15、A:D【分析】【详解】

由题意知物块在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做匀加速直线运动,初速度方向竖直向上,加速度方向水平向右,故物块的合运动为匀变速曲线运动,速度增加,因加速度不变,故合力不变,所以选AD三、填空题(共8题,共16分)16、略

【分析】【详解】

当m上升到最高点时,两者共速,由动量守恒定律:

由能量关系:

解得

当m回到最低点时,M获得最大速度,则由动量守恒定律:

由能量关系:

联立解得:

即最终____获得的最大速度vmax=【解析】17、略

【分析】【详解】

小物体所受的向心力为:

根据最大静摩擦力提供向心力有:μmg=mrωm2

解得:.【解析】0.16N818、略

【分析】【详解】

物体在运动过程中;克服重力做功100J,所以重力做功为-100J;

根据重力做功与重力势能的关系:所以物体的重力势能一定增加.

点晴:重力做负功可以说成克服重力做功;重力做正功,高度减小,重力势能减小;重力做负功,高度增加,重力势能增加.【解析】-100;增加19、略

【分析】【详解】

[1]爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式

[2]时间延缓效应公式【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

略。

【点睛】【解析】直线圆周圆周运动圆周21、略

【分析】【详解】

[1]由速度时间图像可知,物体的位移为由于物体初末速度为0,故拉力做功和重力、阻力做功之和相同,即

[2]克服重力做功为

[3]克服阻力做功为

[4]根据动能定理可知,合外力总功为0【解析】77070010022、略

【分析】【详解】

略【解析】参考平面不同相同23、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]在乙星球的观察者看来,飞船飞越的时间为t=s≈3600s=1h

所以;飞船内的人看到乙星球上的钟指到4:00整。

[2]在飞船内的观察者看来,飞船飞越的时间t′为t′=t≈0.66h≈40min

所以,飞船内的人看到飞船上的钟指到3:40【

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