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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年浙教版共同必修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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、下面各个实例中,机械能守恒的是()A.物体沿斜面匀速下滑B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C.物体沿光滑曲面滑下D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2、如图所示滑轮光滑轻质,阻力不计,M1=2kg,M2=1kg,M1离地高度为H=0.5m.M1与M2从静止开始释放,当M1静止下落0.15m时的速度为()
A.4m/sB.3m/sC.2m/sD.1m/s3、如图所示,汽车在倾斜的路面上拐弯,弯道的倾角为θ,半径为R,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速度是()
A.B.C.D.4、质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图所示,绳与水平方向成角,绳在水平方向且长为当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时;小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是。
A.绳张力不可能为零B.绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度时,绳将出现弹力D.若绳突然被剪断,则绳的弹力一定发生变化5、如图所示,有一直角三角形粗糙斜面体ABC,已知AB边长为h,BC边长为2h,当地重力加速度为g.第一次将BC边固定在水平地面上,小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑;第二次将AB边固定于水平地面上,让该小物体从顶端C静止开始下滑;那么()
A.小物体两次从顶端滑到底端的过程中,克服摩擦力做功相等B.无法比较小物体这两次从顶端滑到底端的过程中,小滑块克服摩擦力做功的大小C.第二次小物体滑到底端A点时的速度大小2D.第二次小物体滑到底端A点时的速度大小6、如图所示;跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B立置).对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是。
A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能先增加再减小D.在这个过程中,运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值7、如图所示,两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,两个质量不等的球(从半径大的轨道下落的小球质量大,设为大球,另一个为小球),(且均可视为质点)分别自轨道左端由静止开始下落,各自轨迹的最低点时,下落说法正确的是()
A.大球的速度可能小于小球的速度B.大球的动能可能小于小球的动能C.大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力D.大球的向心加速度等于小球的向心加速度评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)()
A.物体C的向心加速度最大B.物体B受到的静摩擦力最大。
C.ω=是C开始滑动的临界角速度D.当圆台转速增加时,B比A先滑动9、在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,A的速度为v,则此过程(弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比,重力加速度为g),下列说法正确的是()
A.物块A运动的距离为B.物块A加速度为C.拉力F做的功为mv2D.拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量10、如图所示为研究离心现象的简易装置,将两个杆垂直地固定在竖直面内,在垂足O1和水平杆上的O2位置分别固定一力传感器,其中现用两根长度相等且均为的细线拴接一质量为m的铁球P,细线的另一端分别固定在O1、O2处的传感器上,现让整个装置围绕竖直轴以恒定的角速度转动,使铁球在水平面内做匀速圆周运动,两段细线始终没有出现松弛现象,且保证O1、O2和P始终处在同一竖直面内;则()
A.O1P的拉力取值范围为0﹤F≤mgB.O1P的拉力取值范围为mg﹤F≤mgC.O2P的拉力取值范围为mg﹤F≤mgD.O2P的拉力取值范围为0﹤F≤mg11、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kW.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为.此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引,五分之四用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.下列说法正确的是A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力的大小为2×10³NB.驾驶员启动电磁阻尼轿车做减速运动,速度变为过程的时间为3.2sC.轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能D.轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持72km/h匀速运动的距离为31.5m12、如图所示,一个可视为质点的物体从高为h=0.8m的光滑斜面顶端由静止开始下滑,物体经过A点时速率变化可忽略不计,滑上传送带A端的瞬时速度为vA,到达B端的瞬时速度设为vB,水平传送带A、B两端相距x=6m,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s2,下列说法中正确的是())
A.物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=4m/sB.若传送带不动,物体到达B端的瞬时速度vB=2m/sC.若传送带逆时针匀速转动,vB一定小于2m/sD.若传送带顺时针匀速转动,vB一定大于2m/s13、从地面以一定初动能(未知)竖直向上拋出一个质量为m的小球,上升过程阻力f恒定.如图所示,在同一坐标系中作出两条图线分别表示小球在上升过程中重力势能、动能与其上升高度间的关系,选取地面为零势能面,h0表示上升的最大高度,图中k(0<k<1)为常数,重力加速度为g;则由图可得下列结论正确的是。
A.①表示的是动能随上升高度的图象,②表示的是重力势能随上升高度的图象B.初动能大小C.上升过程阻力大小f=kmgD..上升高度时,动能与重力势能的比值为k+114、如图甲所示,质量m=2kg的物块放在光滑水平面上,在P点的左方始终受到水平恒力F1的作用,在P点的右方除受F1外还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用。物块从A点由静止开始运动,在0~5s内运动的v-t图象如图乙所示;由图可知。
A.t=2.5s时,小球经过P点B.t=2.5s时,小球距P点距离最远C.t=3.0时,恒力F2的功率P为10WD.在1~3s的过程中,F1与F2做功之和为8J评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、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________s16、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)
17、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.18、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。19、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)20、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”)21、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。
22、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、解答题(共2题,共8分)23、如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接,为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.
(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量;
(2)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为,求匀速转动的角速度ω;
(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0.24、如图(a)所示,质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力F作用,在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示,g取10m/s2。试求:
(1)物块在0~4s内的加速度a1的大小和4-8s内的加速度a2的大小;
(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)8s内恒力F所做的功。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
A.匀速下滑;动能不变,重力势能减小,A错误;
B.物体从高处以0.9g的加速度下落;受到阻力,机械能不守恒,B错误;
C.物体沿光滑曲面滑下;除重力做功外,没有其它力做功,机械能守恒,C正确;
D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升,速度不变,重力势能增加,机械能增加,D错误.2、D【分析】【详解】
根据系统机械能守恒得:解得ABC错误,D正确3、C【分析】【详解】
汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供;力图如图.
根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m解得:故选C.4、A:C【分析】【详解】
小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可知a绳的张力不可能为零,故A正确;根据竖直方向上平衡得,Fasinθ=mg,解得可知a绳的拉力不变,故B错误;当b绳拉力恰为零时,有:解得可知当角速度时,b绳出现弹力,故C正确;由于b绳可能没有弹力,故b绳突然被剪断,a绳的弹力可能不变,故D错误。5、D【分析】【详解】
AB.根据做功公式知,第一次滑到底端的过程中克服摩擦力做功为:W1=μmgcos∠C•h,
第二次滑到底端的过程中克服摩擦力做功为:W2=μmgcos∠A•h,
因为∠C<∠A,所以W1>W2;故AB错误;
CD.因为第一次小物体在斜面上匀速下滑,所以有mgsin∠C=μmgcos∠C
解得
第二次下滑过程中,根据动能定理得:mg•2h−μmgcos∠A•h=mv2,
且有cos∠A=
解得第二次小物块滑到底端的速度为
故C错误,D正确.6、D【分析】【详解】
从接触跳板到最低点,弹力一直增大,重力与弹力的合力先减小后增大,最低点合力不为零,A错误;加速度的方向先向下后向上,速度先和加速度同向再和加速度反向,可知速度先增大后减小,动能先增大后减小,所以合力先做正功,后做负功,B错误;弹力一直向上,位移向下,所以弹力一直做负功,跳板的弹性势能一直增加,C错误;根据动能定理可得所以在这个过程中,运动员所受重力对她做功的绝对值小于跳板的作用力对她做功的绝对值,D正确.7、D【分析】【分析】
【详解】
AB.根据机械能守恒定律得
知
半径大的圆形轨道;球到达底端的速度大;大球质量大,下降的高度大,则到达底端的动能大,故AB错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
则大球所受的支持力大;故C错误;
D.根据
知两球的向心加速度相等;故D正确。
故选D。二、多选题(共7题,共14分)8、A:C【分析】【详解】
A.物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,根据向心加速度方程有a=ω2r,由于C物体的转动半径最大;故向心加速度最大,故A正确;
B.物体绕轴做匀速圆周运动,角速度相等,静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律可得,f=mω2r,故B的摩擦力最小;故B错误;
C.对C分析可知,当C物体恰好滑动时,静摩擦力达到最大,有μmg=m·2Rω2;解得:故临界角速度为故C正确;
D.由C的分析可知,转动半径越大的临界角速度越小,越容易滑动,与物体的质量无关,故物体C先滑动,物体A、B将一起后滑动,故D错误.9、A:D【分析】【详解】
开始时,弹簧处于压缩状态,压力等于物体A重力的下滑分力,根据胡克定律,有:mgsinθ=kx1
解得:物块B刚要离开C时;弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,根据胡克定律,有;
mgsinθ=kx2;解得:故物块A运动的距离为:△x=x1+x2=故A正确;
此时物体A受拉力;重力、支持力和弹簧的拉力;根据牛顿第二定律,有:F-mgsinθ-T=ma
弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力,为:T=mgsinθ,故:a=−2gsinθ,故B错误;拉力F做的功等于物体A、物体B和弹簧系统机械能的增加量,为:W=mg•△xsinθ+mv2+EP弹;故C错误;由于质量相等,那么刚好要离开挡板时候的弹性势能和刚开始相同,同时B物体机械能没有变化,那么整个过程中外力F做的功全部用于增加物块A的机械能,故D正确;故选AD.
【点睛】
本题关键抓住两个临界状态,开始时的平衡状态和最后的B物体恰好要滑动的临界状态,然后结合功能关系分析,不难.10、B:D【分析】【分析】
当转动的角速度为零时,小球处于平衡状态,结合竖直方向上的合力为零,求出轻绳的拉力大小,当角速度增大时,当绳的拉力刚好等于0时,绳的拉力最大;根据牛顿第二定律进行求解即可;
【详解】
当转动的角速度为0时,绳的拉力最小,绳的拉力最大,这时两者的值相同,设为则则
增大转动的角速度,O2P拉力减小,O1P拉力增大.当绳的拉力刚好等于0时,绳的拉力最大,设这时绳的拉力为则则
因此绳的拉力范围为
绳的拉力范围为故选项BD正确,选项AC错误.
【点睛】
本题考查了圆周运动向心力的基本运用,知道小球在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,结合牛顿第二定律进行求解即可.11、A:C:D【分析】【详解】
A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,由可得:.故A项符合题意.
B.驾驶员启动电磁阻尼后,若轿车减速运动,则平均速度为所用时间为因汽车保持功率一定做减速运动;则不是匀减速运动,则运动时间不等于3.2s,故B不符合题意。
C.轿车从90km/h减速到72km/h过程中,运动L=72m,由动能定理可得获得的电能联立解得:.故C项符合题意.
D.据可得,轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电匀速运动的距离.故D项符合题意.12、A:B【分析】【详解】
试题分析:物块滑上传送带,若传送到不动,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的速度.若传送带顺时针匀速转动;根据物块的速度与传送带的速度大小判断物体的运动情况.若传送带逆时针转动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解.
由动能定理得解得m/s,A正确;若传送带不动,则物体做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,匀减速直线运动的加速度大小m/s2,根据解得m/s,B正确;若传送带逆时针转动,物体滑上传送带做匀减速直线运动,到达B点的速度大小一定等于2m/s,C错误;若传送带顺时针匀速运动,若传送带的速度小于2m/s,在物体到达B时,传送带给物体恒定的水平向左的滑动摩擦力,物体在摩擦力作用下全程做匀减速运动到达B点的速度等于2m/s,D错误.13、C:D【分析】【详解】
上升过程动能减小,重力势能增大,则①表示的是重力势能随上升高度的图象,②表示的是动能随上升高度的图象,则A错误;由解得上升过程由动能定理有联立解得阻力大小为f=kmg,则B错误,C正确;上升高度为时,重力势能大小为由动能定理解得则动能与重力势能的比值为k+1,故D正确.14、B:C【分析】【详解】
AB.由图像得0-1s物体向右加速,到达P点;1s-2.5s向右减速,到达最右端;2.5s-4s向左加速,回到P点;4s-5s向左减速;回到出发点;A错误,B正确;
C.0-1s物体向右加速,加速度为
根据牛顿第二定律,拉力F1=ma1=2×3=6N
2.5s-4s向左加速,加速度大小为
方向为负方向;根据牛顿第二定律,有F2-F1=ma2
解得F2=F1+ma2=6+2×2=10N
t=3s时,速度为-1m/s,负号表示方向;故3s时拉力F2的功率P=F2v=10×1=10W
C正确;
D.根据动能定理,在1~3s的过程中,F1与F2做功之和为
D错误;
故选BC。
【点睛】
此题是对牛顿第二定律、v-t图线及动能定理的考查;解题时由v-t图可知物体的速度随时间变化的规律,根据加速度定义求解出加速度;根据牛顿第二定律求解拉力F1和F2;根据P=Fv求解拉力的功率;根据动能定理求解两力做功之和。三、填空题(共8题,共16分)15、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/s25s16、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17、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18、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19、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】1020、略
【分析】试题分析:小球从与球心在同一水平
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