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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年苏科新版必修2物理上册月考试卷222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5题,共10分)1、学习物理学史,了解物理学的发展历程和科学家们所做出的贡献,有助于我们深刻理解物理概念、掌握物理规律并养成科学的学习态度。下列说法正确的是()A.开普勒提出了日心说B.卡文迪许利用扭秤装置,第一次比较准确地测出了万有引力常量C.牛顿发现了万有引力定律,并最先测出了地球的质量D.牛顿力学不仅适用于宏观世界也适用于微观世界2、如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的;不计空气阻力,则()
A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间不相同C.b的初速度比c的大D.a的初速度比b的小3、如图所示;航天器A的正下方有一绳系卫星B,A;B用一长直金属绳连接,卫星C、A、B及金属绳均绕地球做匀速圆周运动,A、B、金属绳及地心始终在同一直线上,A、C在同一轨道上运行。A、B、C间的万有引力以及金属绳的质量、空气阻力均不计。下列说法正确的是()
A.A中的航天员处于完全失重状态B.A的向心加速度小于B的向心加速度C.A的线速度小于B的线速度D.A的角速度大于C的角速度4、如图所示,细绳一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,C、D光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为时;小球上升的速度大小为()
A.vsinB.vcosC.vtanD.vcot5、我国发射的“嫦娥三号”卫星是登月探测器。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是()A.物体在月球表面自由下落的加速度大小为B.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C.月球的平均密度为D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)6、如图甲所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面,质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点,竖直向下为x轴正方向,取地面为零势能参考面,在小球下落的全过程中,小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①,弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度g=10m/s2;则()
A.小球释放位置距地面的高度为0.6mB.小球在下落过程受到的风力为0.1NC.小球刚接触弹簧时的动能为0.45JD.小球的最大加速度大小为10m/s27、如图所示,一双星系统由质量为M的天体A和质量为m的天体B构成,它们共同绕连线上的O点做匀速圆周运动,在天体A和天体B的连线之间有一个拉格朗日点P,处于P点的小物体在两个大天体共同引力作用下,以与两个大天体相同的周期绕O点运行。已知双星间的距离为L,万有引力常量为G,小物体质量相对两大天体可忽略不计。则下列说法正确的是()
A.小物体的线速度大于天体B的线速度B.小物体的向心加速度小于天体B的向心加速度C.天体B做圆周运动的角速度为D.若P点与天体A的距离为0.75L,则M与m的比值为8、已知万有引力恒量G,则下面哪一选项的数据,可以计算出地球的质量()A.已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离B.已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离C.已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D.已知地球同步卫星离地心的距离和地球自转周期9、中国预计将在2028年实现载人登月计划;把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是()
A.在绕地轨道中,公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变B.发射时的速度必须达到第三宇宙速度C.在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度D.绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速10、我国风洞技术世界领先。下图为某风洞实验的简化模型;风洞管中的均流区斜面光滑,一物块在恒定风力的作用下由静止沿斜面向上运动,从物块接触弹簧至到达最高点的过程中(弹簧在弹性限度内),下列说法正确的是()
A.物块的速度先减小再增加B.物块加速度先减小再增加C.弹簧弹性势能先不变后增大D.物块和弹簧组成的系统的机械能一直增大评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)11、某人在离地10m高处用8m/s的速度抛出一个质量1kg的物体,此人对物体做功_______J.若不计空气阻力,以地面为参考平面,在离地______m时物体的动能等于重力势能。g取10m/s212、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档,图是某一种变速自行车齿轮转动结构的示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿。那么该车可变换________种不同档位。当A与D轮组合时,两轮边缘上的AD两点的加速度之比________。
13、月地检验是验证万有引力定律的重要论证。
(1)假设地球和月球之间的作用力也满足万有引力定律,即式中分别是地球和月球的质量,是地球中心与月球中心的距离,是引力常量,根据牛顿第二定律可知,月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小______。
(2)若地球的半径为在忽略地球自转的情况下,苹果做自由落体运动时的加速度大小______。
(3)若月球绕地球转动的轨道半径为地球半径的60倍,则______。14、我国在2022年左右建成中国空间站,其绕地球的运动可视为匀速圆周运动,“空间站”距地球表面的高度为h,地球的质量为M、半径为R,引力常量为G,“空间站”绕地球运动的角速度是___________、向心加速度是___________。15、一位游客正在体验蹦极,绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下,不考虑一切阻力。游客从跳台下落直到最低点过程中,弹性势能______,动能______。(选填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)评卷人得分四、作图题(共4题,共12分)16、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。
17、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)
18、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。
19、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14分)20、如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力FN,改变H的大小,可测出相应的FN的大小,FN随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2;求:
(1)小物块的质量m;
(2)光滑圆轨道DCE的半径R和小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ;
(3)若粗糙斜面AD换成光滑曲面,小物块从H=2R的高度静止释放进入半径为R光滑圆轨道,R为(2)问的取值;则小物块相对地面能上升的最大高度是多少?
21、如图,小球以的水平初速度向一倾角为的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上,不计空气阻力,取求:
(1)小球在空中的飞行时间;
(2)抛出点距落点的高度。
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.哥白尼提出了日心说;故A错误;
BC.牛顿发现了万有引力定律;卡文迪许利用扭秤装置,第一次比较准确地测出了万有引力常量,被称为称出地球质量的人,故B正确,C错误;
D.牛顿力学只适用于宏观低速;不适用于微观高速,故D错误。
故选B。2、C【分析】【详解】
AD.根据
可知,a的飞行时间比b的短,但是a的水平位移比b大,根据
可知,a的初速度比b的大;AD错误;
BC.根据
可知,b和c的飞行时间相同,b的水平位移大于c,可知b的初速度比c的大;B错误,C正确。
故选C。3、D【分析】【详解】
A.因为A、B金属绳及地心始终在同一直线上,所以A、B的角速度相等,则有
解得
若航天员处于完全失重状态,则有
解得
显然A错误;
B.由可得
B错误;
C.由可得
C错误;
D.C的角速度大小可得F>0
结合
解得
D正确。
故选D。4、A【分析】【详解】
试题分析:由题意可知,线与光盘交点参与两个运动,一是逆着线的方向运动,二是垂直线的方向运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系,则有:而线的速度的方向;即为小球上升的速度大小,故A正确.
考点:考查了运动的合成与分解5、B【分析】【详解】
A.在月球表面,重力等于万有引力,则得①
对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程,由万有引力提供向心力得②
由①②解得
A错误;
B.“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动,轨道半径为
则它绕月球做与速圆周运动的线速度大小为
B正确;
C.由②得:月球的质量为
月球的平均密度为
而
解得月球的平均密度为
C错误;
D.设在月球上发射卫星的最小发射速度为v,则有
即
D错误。
故选B。二、多选题(共5题,共10分)6、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.由图乙可知,小球处于释放位置的重力势能为0.70J,故根据
可得
解得
故A错误;
B.对下落的小球的运动状态分析,小球未接触弹簧前,做匀加速直线运动,此时小球受重力和竖直向上的恒定风力f,根据牛顿第二定律有
在小球接触弹簧后,弹簧开始形变,此时小球受重力、风力、弹簧的弹力,根据牛顿第二定律有
在增大,则T在增大,在减小,此时小球做加速度减小的加速运动直到
即时小球速度最大,之后小球继续向下运动,但此时而在增大,小球做加速度增大的减速运动,直到小球速度减为0,由图乙可知小球速度减为0时小球下落0.6m,故
故B正确;
C.小球刚接触弹簧时,小球下落了0.5m,则
解得
故C正确;
D.根据牛顿第二定律知,小球下落过程中最大加速度为
故D错误。
故选BC。7、B:C:D【分析】【详解】
AB.根据
小物体的运动半径较小;则线速度较小,向心加速度较小,A错误,B正确;
C.根据
得
得
得
C正确;
D.对P点物体
由A选项得
联立得
D正确。
故选BCD。8、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.根据
可得
已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离可求解太阳的质量;选项A错误;
B.根据
可得
已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离可求解地球的质量;选项B正确;
C.根据
即已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期可求解地球的质量;选项C正确;
D.根据
可得
因同步卫星的周期等于地球自转周期;则已知地球同步卫星离地心的距离和地球自转周期可求解地球的质量,选项D正确;
故选BCD。9、A:D【分析】【详解】
A.由开普勒第三定律可得则有公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变,故A正确;
B.第三宇宙速度是能够脱离太阳系的最小发射速度;“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,没有脱离地球的引力范围,发射时的速度小于第二宇宙速度,故B错误;
CD.设轨道Ⅰ上运动时的速度为轨道Ⅱ上近月点的速度为轨道Ⅱ上远月点的速度为若在轨道Ⅱ上的远月点建立以月球球心为圆心的圆轨道,其速度为卫星加速做离心运动,根据线速度与轨道半径大小关系
由万有引力提供向心力
可得
故
故
因此在轨道Ⅰ上运动时的速度不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度;故绕月轨道Ⅱ变轨到Ⅰ上需点火减速,故C错误,D正确。
故选AD。10、B:D【分析】【详解】
B.从物块接触弹簧至到达最高点的过程中;弹簧弹力方向沿斜面向下,大小逐渐增大,物块所受外力有恒定风力;重力与弹簧弹力,根据题意,恒定风力大于重力沿斜面额风力,可知,物块向上运动过程中,合力大小先减小,后增大,即物块加速度先减小再增加,方向先沿斜面向上后沿斜面向下,B正确;
A.根据上述可知;物块先向上做加速度减小的变加速运动,后做加速度增大的变减速直线运动,A错误;
C.根据上述可知;弹簧形变量一直增大,即弹性势能一直增大,C错误;
D.对物块和弹簧组成的系统分析可知;恒定风力对该系统一直做正功,则物块和弹簧组成的系统的机械能一直增大,D正确。
故选BD。三、填空题(共5题,共10分)11、略
【分析】【详解】
[1]人抛物体的过程由动能定理可得:
[2]以地面为零势能面,初始高度为设物体的动能等于重力势能时离地的高度为h,此时的重力势能为动能为物体在空中的运动只有重力做功机械能守恒,有:
解得:
【解析】326.612、略
【分析】【详解】
[1]该车共有两个前齿轮和两个后齿轮;一个前齿轮和一个后齿轮组合成一个挡位,所以共有4种挡位。
[2]当A与D轮组合时,两轮边缘上的AD两点的半径之比为
由于两点的线速度大小相同,两点的加速度之比【解析】413、略
【分析】【详解】
(1)[1]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,它们的表达式应满足
根据牛顿第二定律,月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为
(2)[2]苹果受到万有引力大小为
做自由落体运动时的加速度大小为
(3)[3]结合(1)(2)的结论,可得【解析】360014、略
【分析】【详解】
[1][2]根据
得角速度
根据
得【解析】15、略
【分析】【详解】
[1]从跳台下落直到最低点过程中;橡皮绳绷直后伸长量一直变大,故弹性势能一直增大;
[2]游客在下落过程中,开始做自由落体,速度在增大,橡皮绳绷直后,在绳子弹力大于游客重力前,加速度一直向下,游客速度在增大;当绳子弹力大于游客重力后,加速度方向向上,游客做减速运动,故可知动能先增大后减小。【解析】一直增大先增大后减小四、作图题(共4题,共12分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
小球滑到达管道的顶端,设小球受重力和管道的作用力,则
由于
所以
说明小球在管道最高点不受管道的作用力;仅受重力作用,故小球的受力示意图为。
【解析】17、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】18、略
【分析】【详
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