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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年浙教版必修2物理下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8题,共16分)1、如图所示,A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星,运行方向相同,A为地球同步卫星,A、B卫星的轨道半径的比值为k,地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近,从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为()
A.B.C.D.2、如图所示,两个质量均为M的球分别位于半圆环和圆环的圆心,半圆环和圆环分别是由相同的圆环截去一半和所得,环的粗细忽略不计,若甲图中环对球的万有引力为F,则乙图中环对球的万有引力大小为()
A.FB.FC.FD.F3、“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期为T,已知引力常量为G,则可估算月球的()A.密度B.质量C.半径D.自转周期4、为躲避太空垃圾,中国空间站采取紧急避碰措施,改变轨道高度。若中国空间站在某次紧急避碰过程中进行了向下变轨,假设空间站在不同高度轨道上稳定运行时均是绕地球做匀速圆周运动,且该过程由中国空间站仅在两轨道的切点P、Q两点短时间向站外喷气以实现。则空间站()
A.在P、Q两点处均向前喷气B.在P、Q两点处均向后喷气C.在P点处向前喷气,在Q点处向后喷气D.在P点处向后喷气,在Q点处向前喷气5、如图所示,A、B是电风扇叶片上的两点。电风扇工作时A、B两点的角速度大小分别为线速度大小分别为则()
A.B.C.6、如图所示:地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体,地球内部的a点距地心的距离为r,地球外部的b点距地心的距离为2r,2r>R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,忽略地球的自转,则a、b两点的重力加速度大小之比为()
A.B.C.D.7、如图所示,长为L=1.8m的倾斜传送带与水平面间的夹角为在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针转动。现将一质量4kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带的下端B点,已知小物块与传送带间的动摩擦因数重力加速度g取则传送带将小物块从B点传送到A点的过程中()
A.小物块经过1.2s从B运动到AB.小物块运动到A点时,重力的瞬时功率大小为80WC.摩擦力对小物块做的功为24JD.电动机比空载时多消耗的电能为68J8、质量的人,从第层登上大厦的第层用了如果该楼每层高则登楼时这人的平均功率是()A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)9、一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动,则卫星的周期()A.与卫星的质量无关B.与卫星的运行速度成正比C.与行星质量M的平方根成正比D.与卫星轨道半径的次方有关10、齿轮传动是一种非常常见的传动装置,如图所示(俯视图),A、B两个水平放置的轮盘靠齿轮传动,其中O、分别为A、B两轮盘的轴心,已知且在正常工作时齿轮不打滑。现在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的物块甲、乙,两物块与轮盘间的动摩擦因数相等,两物块到轴心O、的距离分别为且若轮盘B由静止开始缓慢地转动;且转速逐渐增大,则下列叙述正确的是()
A.两物块相对轮盘开始滑动前,甲、乙的角速度大小之比为B.两物块相对轮盘开始滑动前,甲、乙的向心加速度大小之比为C.转速增大后最终滑块甲先发生相对滑动D.转速增大后最终滑块乙先发生相对滑动11、如图所示,完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动;分别做平抛;竖直上抛和斜抛运动,忽略空气阻力。以下说法正确的是()
A.三个小球不同时落地B.b、c所能达到的最大高度相同C.a、c的水平位移相同D.落地之前,三个小球在任意相等时间内速度的增量相同12、一长度为2R的轻质细杆两端分别连接质量为m和2m、可视为质点的球M、N,细杆的中点O处有一轴,细杆可绕其在竖直面内无摩擦地转动,开始细杆呈竖直状态,N处在最高点,如图所示,当装置受到很小的扰动后,细杆开始绕过中点的轴转动,则在球N转动到最低点的过程中,下列说法中正确的是(重力加速度取g=10m/s2)()
A.N的机械能减少量等于M的机械能增加量B.N的重力势能减少量等于M的重力势能增加量C.运动过程中两球的最大速度均为D.细杆对N做的功为13、如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平面成30°角的斜面向右上方以速度v匀速运动至图中虚线位置;运动中始终保持悬线竖直,下列说法正确的是()
A.橡皮的速度大小为B.橡皮的速度大小为C.橡皮的速度与水平面成60°角D.橡皮的速度与水平面成45°角14、有关圆周运动的基本模型;下列说法正确的是()
A.如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B.如图b所示是一圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变C.如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力D.如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外轮缘会有挤压作用15、2016年发现了一颗与地球最类似的太阳系外的行星,与地球的相似度为0.98,并且可能拥有大气层和流动的水,这颗名叫Kepler-452b的行星,距离地球约1400光年,公转周期约37年,它的直径约为地球的1.6倍,质量约为地球的2.56倍,已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则下列说法正确的是()A.该行星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B.飞船在Kepler-452b行星表面附近做匀速圆周运动的速度大于7.9km/sC.飞船在Kepler-452b行星表面附近做匀速圆周运动的周期约为37年D.在地球上发射航天器到达该星球,航天器的发射速度至少要达到地球第三宇宙速度16、如图所示;在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向左运动时,物体M的受力和运动情况是()
A.绳的拉力等于M的重力B.绳的拉力大于M的重力C.物体M向上匀速运动D.物体M向上加速运动评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、在行进的火车车厢中测站台上的两根柱子之间的距离为L1,在站台上测这两根柱子之间的距离为L2,则L1__________L2(选填“小于”“大于”或“等于”)。18、变速圆周运动和一般的曲线运动。
(1)变速圆周运动的合力:变速圆周运动的合力产生两个方向的效果;如图所示。
a.跟圆周相切的分力Ft:改变线速度的____。
b.指向圆心的分力Fn:改变线速度的_____。
(2)一般的曲线运动的处理方法。
a.一般的曲线运动:运动轨迹既不是_____也不是____的曲线运动。
b.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_______的分析方法来处理。19、月—地检验。
(1)检验目的:检验地球绕太阳运动、月球绕地球运动的力与地球对树上苹果的引力是否为_____的力。
(2)检验方法:
(a)假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一种力,它们的表达式也应该满足F=_____。
(b)根据牛顿第二定律,月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月=_____=_____(式中m地是地球质量,r是地球中心与月球中心的距离)。
(c)假设地球对苹果的吸引力也是同一种力,同理可知,苹果的自由落体加速度a苹==G(式中m地是地球的质量,R是地球中心与苹果间的距离)。
(d)=由于r≈60R,所以=_____
(3)验证:
(a)苹果自由落体加速度a苹=g=9.8m/s2。
(b)月球中心到地球中心的距离r=3.8×108m,月球公转周期T=27.3d≈2.36×106s,则a月=()2r≈_____m/s2(保留两位有效数字),≈_____(数值)≈(比例)。
(4)结论:地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力遵从_____的规律。20、质量为的木块静止在水平面上,在竖直向上的恒力作用下,竖直向上运动,第2秒末力F的功率为________W;前2秒力F的功率为________W。21、如图所示,与水平面夹角的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端点间的距离传送带以恒定的速率向上运动。现将一质量为的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数取那么物体从A运动到过程中,因摩擦而产生的内能____________________,电动机因传送该物体多消耗的电能__________。
22、如图长为L的轻杆可绕另一端O在竖直平面内光滑转动,另一端固定一个小球处于静止状态。现在最低点给小球水平初速度v,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则v大小应满足_________;如果把轻杆改为轻绳,要使小球运动过程中轻绳始终不松弛,v大小应满足____________。
23、我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t,如图所示.已知月球半径为R,月球表面处重力加速度为引力常量为G。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度
(3)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h。
评卷人得分四、作图题(共4题,共32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1题,共5分)28、如图所示,倾角为37°的斜面体ABC固定放置在水平面上,斜面的高度为h,P点是A点的正上方与C点等高的点,让一小球(视为质点)从P点水平向右抛出,结果垂直打在斜面的D点,重力加速度为g,求:
(1)小球在P点的速度大小以及小球从P到D的运动时间;
(2)小球在D点的速度大小以及C、D两点之间的距离。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】
由开普勒第三定律得:设两卫星至少经过时间t距离最远,即B比A多转半圈,
又TA=T0
解得:
A.与结论不相符,选项A错误;
B.与结论不相符,选项B错误;
C.与结论不相符,选项C错误;
D.与结论相符,选项D正确;
故选D。2、B【分析】【详解】
甲图半圆环对球的引力为F,得到圆环对球的引力大小为F,将乙环分成三个圆环,关于圆心对称的两个圆环对球的引力的合力为零,故乙图中圆环对球的引力大小等于F;故选B.3、A【分析】【分析】
【详解】
BC.由于“嫦娥二号”在月球表面运行,轨道半径等于月球半径R,由万有引力提供向心力有
解得月球质量为
由题意月球半径R未知,故无法求得月球质量M;BC错误;
A.月球的密度为
联立解得
A正确;
D.据题中条件无法求得月球的自转周期;D错误。
故选A。4、A【分析】【详解】
由图可知,空间站在P点处由高轨变到低轨,需要减速,即向前喷气,同理在Q点处由高轨变到低轨;需要减速,即向前喷气。
故选A。5、C【分析】【详解】
由图可知A、B是电风扇叶片上的两点,同轴转动,则角速度相等,即
根据
可知
故选C。6、C【分析】【详解】
设地球密度为ρ,根据题意可知a点距地心距离为r,且小于R,则只有半径为r的球体对其产生万有引力,则根据黄金代换可得
解得
b点距地心的距离为2r,则根据黄金代换可得
解得
则
故C正确,故选C。7、D【分析】【详解】
A.对小物块受力分析,根据牛顿第二定律有
解得,小物块沿传送带向上加速的加速度为
根据运动学规律有
解得,小物块与传送带共速的时间为
则传送带加速的位移为
则小物块在传送带上匀速运动的时间为
则小物块经过1.3s从B运动到A;故A错误;
B.小物块运动到A点时,重力的瞬时功率大小为
故B错误;
C.小物块从B点运动到A点,根据动能定理有
解得
则摩擦力对小物块做的功为44J;故C错误;
D.小物块与传送带的相对位移为
小物块与传送带摩擦产生的热量为
则电动机比空载时多消耗的电能为
故D正确。
故选D。8、A【分析】【详解】
人从第1层到第21层共升高了
克服重力做功
平均功率
故BCD错误;A正确。
故选A。
【点睛】
本题考查了功和功率的计算,计算克服重力做功,选好公式W=Gh,除了知道重力大小以外,关键分析在重力方向上移动的距离(做功的两个必要的因素:作用在物体上的力及在力的方向上通过的距离)。二、多选题(共8题,共16分)9、A:D【分析】【分析】
【详解】
ACD.卫星绕质行星做匀速圆周运动,设卫星的质量为m,行星的质量为M,轨道半径为r,卫星的周期为T。根据万有引力提供向心力
得
故卫星的周期与卫星的质量m无关,与行星的质量M的平方根成反比,与卫星轨道半径的次方有关,故AD正确,C错误;
B.卫星的周期与速度之间的关系
与卫星的运行速度不成正比、也不成反比,还与轨道半径有关。故B错误。
故选AD。10、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.由于两盘是靠摩擦传动,两盘边缘上的线速度大小相等,即甲的角速度和齿轮A转动的角速度相等,乙的角速度和齿轮B转动的角速度相等,故根据公式
结合两轮盘半径关系可得故A正确:
B.根据向心加速度
又
可得故B错误;
CD.物块的最大静摩擦力分别为
摩擦力提供转动中向心力有
又
可得滑块乙先达到最大静摩擦力;先开始滑动,故D正确,C错误。
故选AD。11、A:D【分析】【详解】
A.a球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,b球做竖直上抛运动,c球做斜抛运动;竖直方向的分运动是竖直上抛运动,所以落地时间不同,故A正确;
B.c球做斜抛运动,竖直方向的分速度小于b球速度,所以b球能到达更大的高度;故B错误;
C.a球做平抛运动。
水平方向
竖直方向
得
c做斜抛运动,设初速度与水平夹角为θ
水平方向
竖直方向
联立消去θ得
当
xc有最大值为
c球水平位移与抛出点高度和初速度有关,故a、c小球水平位移不一定相同;故C错误;
D.三个小球均做抛体运动;加速度均为重力加速度,故落地之前,三个小球在任意相等时间内速度的增量相同,故D正确。
故选AD。12、A:C:D【分析】【详解】
A.两球组成的系统只有重力做功;系统机械能守恒,重力势能和动能相互转化,所以N的机械能减少量等于M的机械能增加量,故A正确;
B.两球运动过程中竖直位移大小相等;质量不同,重力做功不同,重力势能变化量的大小不同,故B错误;
C.球N转动到最低点,速度最大,根据机械能守恒定律:
解得:故C正确;
D.对N小球应用动能定理:
解得细杆对N做的功为:故D正确。
故选ACD.13、B:C【分析】【详解】
橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,两个分速度大小相等,都为v,根据平行四边形定则知v合=2vcos30°=v.
合速度的方向与水平方向的夹角为60°.故BC正确;AD错误。
故选BC。14、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.汽车通过拱桥的最高点时;竖直方向合力向下,则支持力小于重力,汽车处于失重状态。A错误;
B.根据牛顿第二定律得
增大θ;但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变。B正确;
C.小球在竖直方向受力平衡;所以在不同高度支持力不变。C错误;
D.火车转弯超过规定速度行驶时;火车有离心运动的趋势,所以外轨对外轮缘会有挤压作用,以帮助提供向心力。D正确。
故选BD。15、B:D【分析】【详解】
A.在行星表面,根据万有引力近似等于重力得
解得
同理可得
根据题意代数可知;行星表面的重力加速度等于地球表面的重力加速度,故A错误;
B.根据万有引力定律得
解得
同理得地球的第一宇宙速度为
代数得
故B正确;
C.由题可知;该行星的公转周期约为37年,故C错误;
D.第三宇宙速度是卫星脱离太阳引力束缚的发射速度;由于该行星是太阳系以外的行星,因此航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度,故D正确。
故选BD。16、B:D【分析】【详解】
CD.设绳子与水平方向的夹角为θ;将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于M的速度,根据平行四边形定则得。
vM=vcosθ车子在匀速向左的运动过程中,绳子与水平方向的夹角θ减小;所以M的速度增大,M做变加速运动,选项C错误,D正确;
AB.根据牛顿第二定律有:
F﹣mg=ma知拉力大于重力。故B正确;A错误;
故选BD。三、填空题(共7题,共14分)17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据相对论原理中的“尺缩效应”可知,在行进的火车车厢中测站台上的两根柱子之间的距离为L1小于静止时两柱子之间的距离L2。【解析】小于18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】大小方向直线圆周圆周运动圆周运动19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]月—地检验目的:检验地球绕太阳运动;月球绕地球运动的力与地球对树上苹果的引力是否为同一性质的力。
(2)检验方法:
(a)[2]假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一种力,它们的表达式也应该满足F=
(b)[3][4]根据牛顿第二定律,月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月==
(式中m地是地球质量,r是地球中心与月球中心的距离)。
(d)[5]=由于r≈60R,所以=
(b)[6][7]月球中心到地球中心的距离r=3.8×108m,月球公转周期T=27.3d≈2.36×106s,则a月=()2r≈2.70×10-3m/s2≈0.276×10-3(数值)≈(比例)
(4)[8]结论:地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力遵从相同的规律。【解析】同一性质2.70×10-30.276×10-3相同20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]物体向上运动的加速度
第2秒末的速度
第2秒末力F的功率为
[2]前2秒物体上升的高度
力F的功率为【解析】30015021、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]物体无初速度放在A处后,因mgsinθ<μmgcosθ,则物体沿传送带向上做匀加速直线运动。加速度
物体达到与传送带同速所需的时间
t1时间内物体的位移
前0.8s内物体相对传送带的位移为
因摩擦而产生的内能
[2]电动机因传送该物体多消耗的电能为【解析】6J28J22、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]对轻杆,到达最高点的最小速度为零,则由最低点到最高点由机械能守恒定律可知
解得
即v大小应满足
[2]如果把轻杆改为轻绳,要使小球运动过程中轻绳始终不松弛,则若恰能
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