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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年牛津上海版共同必修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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、拍苍蝇与物理有关.市场出售的苍蝇拍;拍把长约30cm,拍头是长12cm;宽10cm的长方形.这种拍的使用效果往往不好,拍头打向苍蝇,尚未打到,苍蝇就飞了.有人将拍把增长到60cm,结果一打一个准.其原因是。
A.拍头打苍蝇的力变大了B.拍头的向心加速度变大了C.拍头的角速度变大了D.拍头的线速度变大了2、假设某桅杆起重机将质量为1000kg的货物由静止开始以1m/s2的加速度匀加速向上提升,若g取10m/s2,则在1s内起重机对货物所做的功是()A.500JB.4500JC.5000JD.5500J3、一辆小汽车驶上圆弧半径为90m的拱桥。当汽车经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空,g=10m/s2,则此时汽车的速度大小为()A.90m/sB.30m/sC.10m/sD.3m/s4、在光滑水平面上,质量为的物体以的速度向东运动,若对它施加一向西的力使它停下来,则该外力对物体做的功是()A.B.C.D.5、如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则()
A.重力的平均功率相同B.到达底端时重力的瞬时功率PA=PBC.到达底端时两物体的速度相同D.重力对两物体做的功相同6、如图所示;光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入;出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD部分水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动.现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,则。
A.滑块不可能重新回到出发点A处B.固定位置A到B点的竖直高度可能为2RC.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关D.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多7、一质量为的物体以某一速度从A点冲上一个固定的倾角为的斜面,其运动的加速度为这个物体上升的最大高度为(已知:为重力加速度)则在这过程中()A.物体的重力势能增加了B.物体的动能损失了C.物体的机械能损失了D.在这个过程中,合力做功的绝对值为评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、如图所示,水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接,并随转台一起匀速转动,A、B的质量分别为m、2m,A、B与转台的动摩擦因数都为μ,A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r,已知弹簧的原长为1.5r,劲度系数为k,设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是()
A.当B受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为B.当A受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为C.若B比A先相对转台滑动,当B刚好要滑动时,转台转动的角速度为D.若A比B先相对转台滑动,当A刚好要滑动时,转台转动的角速度为9、有关圆周运动的基本模型;下列说法正确的是()
A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B.如图乙所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变C.如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的B位置先后分别做匀速圆周运动,则在B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用10、一汽车启动后沿水平公路匀加速行驶,速度达到vm后关闭发动机,滑行一段时间后停止运动,其v—t图象如图所示。设行驶中发动机的牵引力大小为F,摩擦阻力大小为f,牵引力所做的功为W1,克服摩擦力阻力所做的功为W2;则()
A.F:f=4:1B.F:f=3:1C.W1:W2=4:1D.W1:W2=1:111、如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的各部分均光滑,水平部分套有质量为mA=3kg的小球A,竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B,A、B之间用不可伸长的轻绳相连.在水平外力F的作用下,系统处于静止状态,且,重力加速度g=10m/s2.则
A.系统平衡时,水平拉力F的大小为25NB.系统平衡时,水平杆对小球A弹力的大小为50NC.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过时小球B的速度大小为4m/sD.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过的时间内拉力F做的功为49.5J12、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是()A.0~2s内外力的平均功率是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、如下图所示,宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔,其下沿离地高离地高的质点与障碍物相距在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔,的最大值为__________若的取值范围是__________.(取)
14、一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_______m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为________s15、近年,我国的高铁发展非常迅猛.为了保证行车安全,车辆转弯的技术要求是相当高的.如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道,则车辆经过弯道时,火车的_____(选填“外轮”、“内轮”)对轨道有侧向挤压,容易导致翻车事故.为此,铺设轨道时应该把____(选填“外轨”、“内轨”)适当降低一定的高度.如果两轨道间距为L,内外轨高度差为h,弯道半径为R,则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为_____.(倾角θ较小时;sinθ≈tanθ)
16、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则vA____vB,ωA____ωB,TA___TB.(填“>”“=”或“<”)
17、修建铁路弯道时,为了保证行车的安全,应使弯道的内侧__________(填“略高于”或“略低于”)弯道的外侧,并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小,则火车车轮的轮缘与铁道的_______(填“内轨”或“外轨”)间有侧向压力。18、质量为m的汽车,在半径为20m的圆形水平路面上行驶,最大静摩擦力是车重的0.5倍,为了不使轮胎在公路上打滑,汽车速度不应超过__________m/s.(g取10m/s2)19、如图所示,弯折的直角轻杆ABCO通过铰链O连接在地面上,AB=BC=OC=9m,一质量为m的小滑块以足够大的初始速度,在杆上从C点左侧x0=2m处向左运动,作用于A点的水平向右拉力F可以保证BC始终水平。若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C点的距离x满足μx=1,则滑块的运动位移s=________________m时拉力F达到最小。若滑块的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再变化),则滑块达到C点左侧x=4m处时,速度减为v=_________________m/s。
20、质量为的小球沿光油水平面以的速度冲向墙壁,又以的速度反向弹回,此过程中小球的合力冲量的大小为__________小球的动能变化量的大小为__________评卷人得分四、实验题(共3题,共27分)21、向心力演示器如图所示。
(1)本实验采用的实验方法是__________。
A.控制变量法B.等效法C.模拟法。
(2)若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上,质量相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处,转动手柄,可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________(选填“”、“”或“”)的关系。
(3)若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上(两圆盘半径之比为),质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处,转动手柄,稳定后,观察到左侧标尺露出1格,右侧标尺露出9格,则可以得出的实验结论为:__________。22、下列关于实验相关操作的说法正确的有_______________
A.某同学在做《探究动能定理》的实验时认为,因要测量的是橡皮筋对小车做功后的动能大小,所以要先释放小车,后接通电源
B.在“利用斜槽上滚下的小球探究碰撞中的不变量”的实验中,入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滑下
C.在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时,可以利用公式来求瞬时速度
D.在利用图所示装置“验证机械能守恒定律”实验时,发现动能增加量总是小于重力势能减少量,若增加下落高度则-A.B.C.D.会增大23、某同学利用图示装置“探究功与动能变化的关系”;图中气垫导轨已调至水平.
(1)测得两光电门中心间的距离为L,测得固定在滑块上的竖直挡光条的宽度为d,记录挡光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2,则滑块通过光电门1时的速度大小v1=_____________(用对应物理量的符号表示).
(2)在(1)中,从力传感器中读出滑块受到的拉力大小为F,滑块、挡光条和力传感器的总质量为M,若动能定理成立,则必有FL=_____________(用对应物理量的符号表示).
(3)该实验__________(选填“需要”或“不需要”)满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和力传感器的总质量.评卷人得分五、解答题(共1题,共7分)24、如图所示,水平轨道AB与放置在竖直平面内的圆弧轨道BC相连,圆弧轨道的B端的切线沿水平方向.一个质量为m=1.0kg的滑块(可视为质点),在水平恒力F=5.0N的作用下从A点由静止开始运动,已知A、B之间的距离s=5.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧轨道的半径R=0.30m,取g=10m/s2
(1)求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小;
(2)当滑块运动的位移为2.0m时撤去力F,求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力的大小;
(3)滑块运动的位移为2.0m时撤去力F后,若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点,求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
要想打到苍蝇,必须要提高线速度,由于苍蝇拍质量很小,故可以认为人使用时角速度一定,根据公式提高拍头的转动半径后,会提高线速度,故选项D正确,ABC错误.
点睛:本题关键是建立物理模型,明确拍头的运动是匀速圆周运动,角速度一定,然后根据公式分析.2、D【分析】【详解】
根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,解得F=mg+ma=1000×(10+1)N=11000N.上升的位移x=at2=×1×1m=0.5m.则拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J.故D正确,ABC错误.3、B【分析】【详解】
汽车经过桥顶时受力分析;如图所示:
车对桥恰好没有压力而腾空,根据牛顿第三定律知桥对车的支持力为零,即
即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身的重力提供,有:
解得:
A.90m/s与计算结果不相符;故A项不合题意.
B.30m/s与计算结果相符;故B项符合题意.
C.10m/s与计算结果不相符;故C项不合题意.
D.3m/s与计算结果不相符;故D项不合题意.4、B【分析】【详解】
由动能定理可知:故B正确,A;C、D错误;
故选B.5、D【分析】【详解】
AD;重力做功:W=mgh;由于m、g、h都相同,则重力做功相同;A沿斜面向下做匀加速直线运动,B做自由落体运动,A的运动时间大于B的运动时间,重力做功相同而时间不同,则重力的平均功率不同,故A错误,D正确;
BC、由动能定理可知,两物体到达斜面底端时的速度大小相等,但方向不同,两物体的重力也相同,但A物体重力与速度有夹角,所以到达底端时重力的瞬时功率故B;C错误;
故选D.6、D【分析】【分析】
滑块恰能通过C点时;由重力提供向心力,根据牛顿第二定律列方程求C点时的临界速度,由动能定理知AC高度差,从而知AB高度;对滑块在传送带上运动的过程根据动能定理列方程求滑行的最大距离的大小因素;根据传送带速度知物块的速度,从而知是否回到A点;滑块与传送带摩擦产生的热量Q=μmg△x,看热量多少,分析相对路程.
【详解】
若滑块恰能通过C点时有:mg=m由A到C,根据动能定理知mghAC=mvC2;联立解得:hAC=R;则AB间竖直高度最小为2R+R=2.5R,所以A到B点的竖直高度不可能为2R,故A错误;设滑块在传送带上滑行的最远距离为x,则有动能定理有:0-mvC2=2mgR-μmgx,知x与传送带速度无关,故B错误;若滑块回到D点速度大小不变,则滑块可重新回到出发点A点,故C正确;滑块与传送带摩擦产生的热量Q=μmg△x;传送带速度越大,相对路程越大,产生热量越多,故D正确;故选CD.
【点睛】
本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律,理清物块在传送带上的运动情况,以及在圆轨道最高点的临界情况是解决本题的关键.7、C【分析】【详解】
A.物体沿斜面上升,克服重力做功为mgh,物体的重力势能增加了mgh;故A错误;
BD.根据牛顿第二定律
由动能定理,动能的变化量等于合外力做的功
动能损失了合外力做功的绝对值为故BD错误;
C.根据牛顿第二定律
得
摩擦力做功为
所以机械能损失了故C正确。
故选C。二、多选题(共5题,共10分)8、B:D【分析】【详解】
A、当B受到的摩擦力为0时,由弹簧弹力提供向心力,则解得选项A错误;
B、当A受到的摩擦力为0时,由弹簧弹力提供向心力,则解得选项B正确;
C、当B刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,则有:解得选项C错误;
D、当A刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,则有:解得选项D正确.
点睛:本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用,知道当A、B刚好要滑动时,摩擦力达到最大静摩擦力,弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力,明确向心力的来源是解题的关键.9、A:B:D【分析】【详解】
A.汽车在最高点有
可知
故处于失重状态;故A错误;
B.如图b所示是一圆锥摆,重力和拉力的合力
又
可得
故增大θ;但保持圆锥的高不变,圆锥摆的角速度不变,故B正确;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力;重力不变,根据平行四边形定则知,支持力大小相等,向心力相等,由于转动的半径不等,则角速度不等,故C错误;
D.火车转弯超过规定速度行驶时;重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对内轮缘会有挤压作用,故D错误。
故选B。10、A:D【分析】【详解】
对全过程由动能定理可知W1-W2=0,故W1:W2=1:1,故C错误,D正确;根据恒力做功公式的:W1=Fs;W2=fs′;由图可知:s:s′=1:4,所以F:f=4:1,故A正确,B错误.11、B:C:D【分析】【详解】
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N和向左的弹力N1,根据共点力平衡条件,对整体,竖直方向:N=G1+G2;水平方向:F=N1;解得:N=(m1+m2)g=50N,对小球B:则F=15N,故A错误,B正确.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过时,A的速度为vA=at=3m/s,位移则由几何关系可知,B上升1m,此时∠OAB=370,由速度的分解知识可知:vAcos370=vBcos530,解得vB=4m/s,即小球B的速度大小为4m/s,此段时间内拉力F的功为选项CD正确;故选BCD.
【点睛】
此题中先用整体法和隔离法求解拉力的大小和弹力的大小;然后根据速度的分解方法找到两物体的速度关系,再结合能量关系求解拉力的功.12、A:D【分析】【详解】
A.由动量定理Ft=mv2﹣mv1求出1s末、2s末速度分别为v1=2m/s、v2=3m/s
由动能定理可知合力做功为
故0~2s内功率是
故A正确;
C.1s末、2s末功率分别为P1=F1v1=4WP2=F2v2=3W
故C错误;
BD.第1秒内与第2秒动能增加量分别为
故第2s内外力所做的功为2.5J;B错误;而动能增加量的比值为4:5,故D正确;
故选AD。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【详解】
试题分析:以障碍物为参考系,则质点具有水平向右的初速度v0=4m/s,自由下落就变为平抛运动,要穿过小孔,竖直方向经过小孔的上边沿经过小孔下边沿经过小孔的时间最多有水平方向所以最大值为.当时,小球在水平方向的运动整理可得.
考点:平抛运动【解析】0.814、略
【分析】【详解】
设静水速为水流速度为船头跟河岸垂直的方向航行时有:而则有:当合速度与河岸垂直时,则渡河的位移最短,合速度为:且联立以上各式解得:.【解析】3m/s25s15、略
【分析】【详解】
试题分析:火车内外轨道一样高时,火车转弯,由于离心运动,会向外滑离轨道,所以外轮对外轨有个侧向压力.当把内轨降低一定高度后,内外轨有个高度差,火车转弯时就可以让重力与轨道对火车弹力的合力来提供向心力,从而避免了对轨道的侧向压力.由几何知识可知此时的合力当倾角比较小时根据得出
考点:水平圆周运动、离心运动【解析】外轮内轨16、略
【分析】【详解】
对任一小球受力分析,受重力和支持力,如图,由重力与支持力的合力提供向心力,则
根据牛顿第二定律,有T=mgtanθ=m=mω2r;则得:v=ω=因为A球的转动半径r较大,则有:vA>vB,ωA<ωB.Ta=Tb
【点睛】
解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动,靠重力和支持力的合力提供向心力.会通过F合=ma=m比较线速度、角速度的大小.【解析】><=17、略
【分析】【详解】
火车以规定的速度转弯时;其所受的重力和支持力的合力提供向心力,当转弯的实际速度大于或小于规定的速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力,火车有离心趋势或向心趋势,故其轮缘会挤压车轮;如果内外轨道等高,火车转弯,靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力,这样容易破坏铁轨,不安全,所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧,靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分;火车以某一速度v通过某弯道时,内;外轨道均不受侧压力作用,其所受的重力和支持力的合力提供向心力。
由图可以得出
为轨道平面与水平面的夹角,合力等于向心力,故
如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道,重力和支持力提供的合力大于向心力,所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力。【解析】略低于内轨18、略
【分析】质量为m的汽车,在半径为20m的圆形水平路面上行驶时,静摩擦力提供向心力,最大静摩擦力对应汽车行驶的最大速度,所以有:kmg=m得:v=m/s="10"m/s.
思路分析:根据静摩擦力提供向心力,当摩擦力最大时,汽车的速度最大,根据kmg=m代入数据可得最大速度不得超过10m/s。
试题点评:考查静摩擦力作用下的匀速圆周运动的实例分析【解析】1019、略
【分析】【详解】
[1]滑块向左做减速运动,对杆有压力和向左的滑动摩擦力;
对杆,根据力矩平衡条件,有:
代入数据和,有:
当,即时,拉力达到最小;
[2]滑块从点达到点左侧处过程,根据动能定理,有:
其中:
联立解得:。【解析】3120、略
【分析】【详解】
[1]规定初速度方向为正方向,初速度末速度则动量的变化量为
根据动量定理有
得合力冲量大小为
[2]动能变化量【解析】160四、实验题(共3题,共27分)21、略
【分析】【详解】
(1)[1]本实验采用的实验方法是控制变量法;A正确。
故选A。
(2)[2]若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上,则角速度ω相同,质量m相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处,则转动半径r不同,转动手柄,可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与半径r的关系。
(3)[3]若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上(两圆盘半径之比为),则角速度之比为质量相同的两
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