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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年华东师大版共同必修2物理上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6题,共12分)1、2010年诺贝尔物理学奖授予英国科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门,使人类通过“太空电梯”进入太空成为可能.假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方的地球同步卫星的“太空电梯”.则关于该“电梯”的“缆线”,下列说法正确的是A.“缆线”上各处角速度相同B.“缆线”上各处线速度相同C.“缆线”上各质点均处于完全失重状态D.“缆线”上各处重力加速度相同2、下列运动过程中,满足机械能守恒的是A.沿圆弧匀速下滑的物块B.在空气中匀速下落的雨滴C.沿竖直光滑圆轨道运动的小球D.平直轨道减速进站的列车3、为了行驶安全和减少对铁轨的磨损,火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶,则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α,转弯半径为R,规定行驶速率为v,重力加速度为g,则A.v=gRtanαB.v=gRsinαC.v=D.v=4、近年来我国高速铁路发展迅速,现已知某新型国产列车车厢质量为m,如图所示,已知两轨间宽度为a,内外轨高度差为b,重力加速度为g,如果列车要进入半径为r的水平弯道,该弯道处的设计速度最为适宜的是()
A.B.C.D.5、如图所示,一物体A放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,且板始终保持水平,位置MN在同一水平高度上;则:()
A.物体在位置MN时受到的弹力都大于重力B.物体在位置MN时受到的弹力都小于重力C.物体在位置M时受到的弹力大于重力,在位置N时受到的弹力小于重力D.物体在位置M时受到的弹力小于重力,在位置N时受到的弹力大于重力6、质量为2kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示.已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2;则下列说法正确的是()
A.x=1m时速度大小为2m/sB.x=3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C.在前4m位移过程中拉力对物块做的功为9JD.在前4m位移过程中物块所经历的时间为2.8s评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H;则此过程中,物块的()
A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgHC.机械能损失了mgHD.机械能损失了mgH8、今年的两会期间,中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说,预计今年三季度发射的天宫二号,将搭载全球第一台冷原子钟,利用太空微重力条件,稳定度高达10的负16次方.超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术.我国的航天技术突飞猛进,前期做了分步走的大量工作.在2013年6月10日上午,我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行,如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球”.若已知地球的半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2;下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是()
A.“水球”的形成是因为太空中没有重力B.“水球”受重力作用其重力加速度大于5m/s2C.“天空一号”运行速度小于7.9km/sD.“天宫一号”的运行周期约为1.5h9、如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点.则下列分析正确的是
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN
B.两个小球到达轨道最低点的速度vM>vN
C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间。
D.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间10、如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动;开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是。
A.当时,绳子没有弹力B.当时,B相对于转盘会滑动C.ω在范围内时,B所受摩擦力不变D.ω在范围内增大时,A所受摩擦力先不变后增大11、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=1:112、一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是()
A.在0~6s内,物体离出发点最远为30mB.在0~6s内,物体经过的路程为40mC.在0~4s内,物体的平均速率为7.5m/sD.在5~6s内,物体所受的合外力做负功评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)13、高速铁路弯道处,外轨比内轨_____(填“高”或“低”);列车通过弯道时______(填“有”或“无”)加速度.14、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)15、如图所示,两个内壁均光滑,半径不同的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时,小球的速度大小___________(填“相同”或“不相同”),小球的向心加速度的大小___________(填“相同”或“不相同”)16、放在草地上质量为0.8kg的足球,被运动员甲以10m/s的速度踢出,则球的动能为______J;当此球以5m/s的速度向运动员乙飞来时,又被运动员乙以5m/s的速度反向踢回,球的动能改变量为为______J。17、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。
18、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__________19、水平传送带始终以速度v匀速运动,某时刻放上一个初速度为零的小物块,最后小物块与传送带以共同的速度运动。已知小物块与传送带间的滑动摩擦力为f,在小物块与传送带间有相对运动的过程中,小物块的对地位移为传送带的对地位移为则滑动摩擦力对小物块做的功为______,摩擦生热为______。评卷人得分四、实验题(共1题,共6分)20、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:__________。评卷人得分五、解答题(共1题,共9分)21、请用“牛顿第二定律”推导“动能定理”。(要说明推导过程中所出现的各物理量的含义)参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
试题分析:由于太空电梯是从地面连接到地球同步飞船上,而地球是在不停的转动的,它们要保持相对的静止必须有相同的角速度,故A正确;由可知,高度不同的部位线速度不同,所以B错误;.由于太空电梯相对于地球的位置不变,属于地球上的物体,不处于失重状态,故C错误;由可得;高度不同的部位加速度不同,所以D错误.所以选A.
考点:本题考查了匀速圆周运动、超重和失重、加速度、线速度、角速度和周期等知识点.2、C【分析】【详解】
A.圆弧匀速下滑;动能不变,重力势能减小,机械能等于重力势能与动能之和,所以机械能减小,不守恒,A错误。
B.匀速下落的雨滴;动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,不守恒,B错误。
C.沿竖直光滑圆轨道运动的小球;只有重力做功,动能和重力势能相互转化,总机械能不变,守恒,C正确。
D.平直轨道减速进站的列车,重力势能不变,动能减小,所以机械能减小,不守恒,D错误3、D【分析】【详解】
火车受力如图所示:
在转弯处火车按规定速度行驶时,火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供,有:F合=mgtanα,根据牛顿第二定律有:解得火车规定行驶速度为:
A.v=gRtanα与计算结果不相符;故A错误.
Bv=gRsinα与计算结果不相符;故B错误.
C.v=与计算结果不相符;故C错误.
D.v=与计算结果相符;故D正确.4、C【分析】【详解】
转弯中,当内外轨对车轮均没有侧向压力时,火车的受力如图,
由牛顿第二定律得:
解得故C正确。
故选C5、B【分析】【分析】
【详解】
物体在位置M受到重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力方向水平向右,因为合力指向圆心,所以重力大于支持力;物体在位置N受到重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力方向水平向左,因为合力指向圆心,所以重力大于支持力;所以物体在位置M、N时受到的弹力都小于重力,故B正确,ACD错误.6、D【分析】【详解】
根据动能定理可知,物体在两段运动中所受合外力恒定,则物体做匀加速运动;由图象可知x=1m时动能为2J,故A错误;同理,当x=2m时动能为4J,v2=2m/s;当x=4m时动能为9J,v4=3m/s,则2~4m,有2a2x2=v42−v22,解得2~4m加速度为a2=1.25m/s2,故B错误;对物体运动全过程,由动能定理得:WF+(-μmgx)=Ek末-0,解得WF=25J,故C错误;0~2m过程,2~4m过程,故总时间为2s+0.8s=2.8s,D正确.二、多选题(共6题,共12分)7、A:C【分析】【分析】
知道加速度;根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失;根据牛顿第二定律求出摩擦力,得到摩擦力做功,即可根据功能关系求解机械能的损失.
【详解】
AB.已知物体上滑的加速度大小为g,由动能定理得:动能损失等于物体克服合外力做功为:故A正确B错误;
CD.设摩擦力的大小为f,根据牛顿第二定律得:
解得:
则物块克服摩擦力做功为:
根据功能关系可知机械能损失了mgH;故C正确D错误.
【点睛】
解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化,掌握功能关系,明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化.8、B:C:D【分析】【详解】
试题分析:水球受重力作用,但其处于完全失重状态,其重力加速度由高度决定,因其距离地面的高度较低,则其加速度接近大于则A错误,B正确;由万有引力提供向心力得:因离地面一定高度,则其速度小于第一宇宙速度,则C正确;万有引力提供向心力,则D正确.
考点:人造卫星的加速度;周期和轨道的关系。
【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,选择恰当的向心力的表达式.9、B:C【分析】【详解】
由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,则而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,则即有vM>vN,左图中的小球到达底端的速度较大,则在磁场中运动的时间也短,故AD错误,BC正确;故选BC.10、A:B:C【分析】【详解】
当B达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,kmg=m•2Lω2,解得知时,绳子没弹力,故A正确.当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B相对于转盘会滑动,对A有:kmg-T=mLω2,对B有:T+kmg=m•2Lω2,解得当时,A、B相对于转盘会滑动,故B正确.时B已经达到最大静摩擦力,则ω在内,B受到的摩擦力不变,故C正确.当ω在范围内,A相对转盘是静止的,A所受摩擦力为静摩擦力,所以f-T=mLω2;当ω增大时,静摩擦力也增大,故D错误.故选ABC.
【点睛】
此题关键要知道这样的物理过程:开始角速度较小,两木块都靠静摩擦力提供向心力,B先到达最大静摩擦力,角速度继续增大,则绳子出现拉力,角速度继续增大,A的静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,开始发生相对滑动.11、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.12、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.根据图像可知;0~5s内物体运动方向不变,5s后反向运动,5s时离出发点最远,A错误;
B.位移等于v-t图像的面积,则5s内的位移为35m
最后一秒内的位移为-5m
故总路程为
B正确;
C.位移等于v-t图像的面积,4s的位移为30m
在0~4s内,物体的路程也为30m,所以平均速率为7.5m/s,
C正确;
D.根据动能定理可以知道5~6s内;物体的速度反向增大,所以物体动能增加,所受的合外力做正功,D错误。
故选BC。三、填空题(共7题,共14分)13、略
【分析】【详解】
高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力,故外轨比内轨高;列车在铁路弯道处即使速度大小不变,至少速度方向变化,有向心加速度.【解析】高有14、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】1015、略
【分析】试题分析:小球从与球心在同一水平高度的A;B两点由静止开始自由下滑过程中;受到重力和支持力作用,但只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度,然后由向心加速度公式求向心加速度;
根据机械能守恒得:解得最低点的速度为半径大的小球,通过最低点的速度大,根据可知小球通过最低点的向心加速度是相同的.【解析】不相同相同16、略
【分析】【详解】
足球的动能为:动能的该变量为:.【解析】40J0J17、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】3
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