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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年北师大新版必修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:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、2019年1月3日,嫦娥四号探测器经历了地月转移、近月制动、环月飞行后,成功着陆在月球背面。设嫦娥四号环月飞行时做匀速圆周运动,已知其到月球中心距离为r,运动周期为T,月球半径为R,引力常量为G。则()A.嫦娥四号环月飞行的线速度B.月球质量C.月球的密度为D.月球表面重力加速度2、已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出()A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4C.靠近表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶43、如图所示,A为置于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B;C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同;相对于地心,下列说法中正确的是()

A.卫星C的运行速度小于物体A的速度B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度C.卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等D.卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小不相等4、如图所示,玻璃生产线上,宽为d的成型玻璃以v1速度连续不断地在平直的轨道上前进,在切割工序处,金刚石切割刀以相对的速度v2切割玻璃,且每次割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,以下说法正确的是()

A.切割一次的时间为B.切割刀切割一次所走的距离为C.速度v2的方向应由O指向c,且cosθ=D.速度v2的方向应由O指向a,且v1与v2的合速度方向沿Ob5、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体通过一段位移过程中,F1对物体做功4J,F2对物体做功3J,则F1和F2的合力对物体做的功为()A.5JB.12JC.7JD.1J6、从地面竖直上抛一质量为0.4Kg的小球,若不计空气阻力,小球经4s落回地面,则抛出时人对球做的功为A.80JB.160JC.40JD.120J评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s2;不计额外功。则()

A.起重机允许输出的最大功率为5.1×104WB.起重机允许输出的最大功率为5×104WC.重物做匀加速运动所经历的时间为5sD.重物做匀加速运动所经历的时间为5.1s8、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,天文单位用符号AU表示。下列说法正确的是()。行星地球火星木星土星天王星海王星轨道半径r/AU1.01.55.29.51930

A.火星相邻两次冲日的时间间隔约为2.2年B.火星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年C.海王星相邻两次冲日的时间间隔最短D.海王星相邻两次冲日的时间间隔最长9、如图所示,圆心在点、半径为的圆弧轨道竖直固定在水平桌面上,与的夹角为轨道最低点与桌面相切。一轻绳两端系着质量分别为和的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘的两边,开始时,质量为的小球位于点;然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。则()

A.质量为的小球在由下滑到的过程中,两球速度大小始终相等B.质量为的小球在由下滑到的过程中重力的功率先增大后减小C.若质量为的小球恰好能沿圆弧轨道下滑到点则D.若质量为的小球恰好能沿圆弧轨道下滑到点则10、我国自行研制的北斗导航系统;已全面服务交通运输,公共安全,救灾减灾,农林牧渔,城市治理等行业,是国之重器,利国利民。已知北斗导航卫星中有一颗同步卫星,关于该同步卫星下列说法中正确的是()

A.该同步卫星的向心加速度小于近地卫星B.地球赤道上物体随地球自转的周期小于该同步卫星的运转周期C.为了方向导航,该同步卫星可发射到北京正上空D.该同步卫星在运行过程中不可能撞上其他同步卫星11、如图所示,浅色传送带A、B两端距离L=22m,以速度逆时针匀速转动,并且传送带与水平面的夹角为现将一质量的煤块轻放在传送带的A端,煤块与传送带间的动摩擦因数g取则下列叙述正确的是.

A.煤块从A端运动到B端所经历时间为2.5sB.煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为8mC.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为120JD.煤块从A端运动到B端时重力的功率为280W12、如图所示为高空滑索运动,游客利用轻绳通过轻质滑环悬吊沿倾斜滑索下滑。假设某段下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑,速度为v,整体重力为G;不计空气阻力,在这段下滑过程中下列说法正确的是()

A.整体的机械能守恒B.轻绳保持竖直C.整体重力势能的减少量等于系统摩擦产生的热量D.重力的功率为Gv评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、汽车过拱形桥。汽车过拱形桥汽车过凹形桥受力。

分析向心力Fn=_____=Fn=_____=对桥的压力FN′=mg-FN′=mg+结论汽车对桥的压力_______汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对桥的压力越___汽车对桥的压力_____汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对桥的压力越_____14、判断下列说法的正误。

(1)公式W=Flcosα中的l是物体运动的路程。______

(2)物体只要受力且运动,该力就一定做功。______

(3)功有正负之分,所以功是矢量。______

(4)若力不对物体做功,则力一定不会改变物体的运动状态。______15、利用一台竖直升降机,尽可能快地把30箱总质量为150kg的箱子搬到12m高的楼上。已知升降机的平均输出功率与所装物体质量之间的关系如图所示,取不计升降机返回地面的时间和搬起、放下货物的时间,在所需时间最短的情况下,他每次搬运的箱子数目为______,把所有箱子都搬到楼上所需要的最短时间至少约为______s。

16、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。17、两行星A和B是两个均匀球体,行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为设两卫星均为各自中心星体的近地卫星,而且行星A和行星B的半径之比为两行星的质量之比MA:MB=_____,则行星A和行星B的密度之比=_____,行星表面的重力加速度之比=_____。18、如图所示,从地面上以速度斜向上抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海面上。若以地面为参考平面且不计空气阻力,则物体从抛出到落到海面的过程中,重力对物体所做的功为______,物体在海面上的动能为______。

19、宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动,c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号,反射后又被头部接收器收到,飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为t0,则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______(相等、不等),地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0(大于、等于、小于)20、初速为的竖直上抛运动可以分解为________运动和________运动.评卷人得分四、作图题(共4题,共12分)21、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。

22、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)

23、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。

24、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3题,共6分)25、如图所示,半径为质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接,两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上,A、B两点相距为L,当两轻绳伸直后,A、B两点到球心的距离均为L。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时(轻绳a、b与杆在同一竖直平面内,重力加速度为g)。求:

(1)当小球静止时,轻绳a的拉力为多大?(结果用根式表示)

(2)竖直杆角速度为多大时,轻绳b刚好伸直?(结果用根式表示)

26、某生产车间对香皂包装进行检验,为检验香皂盒里是否有香皂,让香皂盒在传送带上随传送带传输时,经过一段风洞区域,使空皂盒被吹离传送带,装有香皂的盒子继续随传送带一起运动,如图所示。已知传送带的宽度d=0.96m,香皂盒到达风洞区域前都位于传送带的中央。空香皂盒的质量为m=20g,香皂及香皂盒的总质量为M=100g,香皂盒与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,风洞区域的宽度为L=0.6m,风洞可以对香皂盒产生与传送带垂直的恒定作用力F=0.24N,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,香皂盒的尺寸远小于传送带的宽度,取重力加速度g=10m/s2;试求:

(1)空香皂盒在风洞区域的加速度a1的大小;

(2)为使空香皂盒能离开传送带,传送带允许的最大速度vm为多少?

27、如图,一根不可伸长的轻绳穿过光滑斜面顶端的光滑轻质小定滑轮,一端连接了铁块A,绳与斜面平行,斜面倾斜角为30°,另一端连接了一个小铁环B,铁环穿在光滑竖直杆上,滑轮与杆的距离为A、B的质量分别为初始时刻A、B均静止,连接B的绳与竖直杆夹角37°,无初速释放A、B,接下来A开始沿着斜面下滑,B沿着杆上升,经过一小段时间,连接B的绳与竖直杆夹角增大到53°,此时A还未到达斜面底端,不计空气阻力,求:

(1)这段时间内,B上升的高度h;

(2)这段时间内,A沿着斜面下滑的位移大小s;

(3)此时B的瞬时速度大小(最终答案可以带根号;不必计算出小数)。

参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】

A.嫦娥四号环月飞行时做匀速圆周运动,轨道半径为r,由运动学规律有:

故A错误;

BC.嫦娥四号环月飞行时做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有:

解得月球的质量为:

而月球的半径为R,其质量用密度表示为

可得月球的密度为:

故B项;C项均错误;

D.月球表面附近的物体所受的重力等于其所受的万有引力

可得:

结合可得:

月球表面的重力加速度为:

故D项正确.2、C【分析】【详解】

A.根据密度定义所以地球的平均密度与月球的平均密度之比约为81:64.故A错误.

B.根据万有引力等于重力表示出重力加速度得:所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81:16.故B错误.

C.研究航天器做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力解得:所以地球近地卫星的周期与月球近地卫星的周期之比为8:9,故C正确.

D.研究航天器做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,解得:所以地球近地卫星的线速度与月球近地卫星的线速度之比约为9:2,故D错误.3、C【分析】【详解】

A.物体A和卫星C的周期相等,则角速度相等,根据

可知;轨道半径越大,线速度越大,所以卫星C的运行速度大于物体A的速度,故A错误;

B.物体A和卫星C的周期相等,则角速度相等,根据

可知,半径越大,加速度越大,所以卫星C的运行加速度大于物体A的加速度;故B错误;

C.根据开普勒第三定律知

由于B;C绕地心运动的周期相同;所以卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等,故C正确;

D.万有引力定律提供向心力

两卫星距离地心的距离相等;可知加速度相等,故D错误。

故选C。4、C【分析】【详解】

因玻璃板以速度v1匀速前进,而刀具对其相对速度必须为垂直于v1方向才能割成矩形,故刀具对地速度方向方向沿Oc才有可能,且此时刀具有平行于v1方向上有v1大小的分速度,则v2cosθ=v1,

切割一次用时t

故选C。5、C【分析】【详解】

当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的和,由于力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,所以F1与F2的合力对物体做的总功为

故选C。6、A【分析】【分析】

【详解】

由竖直上抛运动的对称性可知,物体上升时间为2s,抛出时速度大小为

人做的功等于物体动能增量

故选A。二、多选题(共6题,共12分)7、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB.本题中的重力等效为机车启动中的阻力。当起重机的牵引力等于重物的重力时;重物做匀速直线运动,此时起重机输出的功率最大,最大功率为。

Pm=mgvm=5.1×104W选项A正确;选项B错误;

CD.由牛顿第二定律可知。

F-mg=ma最大功率。

Pm=Fv做匀加速运动时的最大速度。

v=at1联立解得。

t1=5s选项C正确;选项D错误。

故选AC。8、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB.由开普勒第三定律有火星和地球的周期比

故火星的周期约为1.8年,由曲线运动追击公式

可得t=2.2年

所以火星相邻两次冲日的时间间隔约为2.2年;故A正确,B错误;

CD.根据

可得

可知T1越大,则t越小;海王星的轨道半径最大,周期最大,则海王星相邻两次冲日的时间间隔最短,选项C正确,D错误。

故选AC。9、B:C【分析】【详解】

A.在质量为的小球由下滑到的过程中;小球的速度可分解为沿绳方向和垂直绳方向的两个分速度,由此可知两球的速度并不始终相等,A错误;

B.刚开始滑动时,质量为的小球的重力的功率为零,当滑到点时,质量为小球的重力的瞬时功率也为零,故质量为的小球的重力的功率先增大后减小;B正确;

CD.两小球运动过程中两小球组成的系统机械能守恒,若质量为的小球恰能到达点,即到达点时两球的速度为零,则

C正确;D错误。

故选BC。10、A:D【分析】【分析】

【详解】

A.根据公式

近地卫星的轨道半径小;所以地球同步轨道卫星的向心加速度小于近地卫星的向心加速度,A正确;

B.地球上物体随地球自转的周期等于该同步卫星的运转周期;B错误。

C.同步卫星只能是在和赤道同一平面的轨道上,所以不可能在北京的正上空,C错误;

D.同一轨道上的卫星角速度和线速度都相等;所以不可能发生碰撞。D正确。

故选AD。11、A:C:D【分析】【详解】

A.煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动.设经过时间t1,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为a1;则根据牛顿第二定律得。

得。

由。

得t1=1.5s;

此过程通过的位移大小为。

<L

由于mgsinθ>μmgcosθ

故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上.设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2,运动的时间为t2,则mgsinθ-μmgcosθ=ma2,

可得a2=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin30°-0.5×cos30°)=2m/s2

由L-x1=v0t2+a2t22

代入数据得22-9=12t2+×2×t22

解得t2=1s.

故煤块从A到B的运动时间是t=t1+t2=2.5s

故A正确.

B.由于第一个过程煤块与传送带间的相对位移大小v0t1-x1=9m

此过程中煤块留下的痕迹向前;第二个过程煤块与传送带间的相对位移大小(L-x1)-v0t2=1m

此时煤块留下的痕迹向后;所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为9m;

选项B错误;

C.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为Q=μmgcosθ∆L

其中∆L=9m+1m=10m;代入数据解得Q=120J

故C正确.

D.煤块从A端运动到B端时速度v=v0+a2t2=12+2×1=14m/s

此时重力的瞬时功率为P=mgvsinθ=4×10×14×sin30°=280W

故D正确.

故选ACD.12、B:C【分析】【详解】

A.下滑过程中游客;滑环和轻绳为整体匀速下滑;整体的重力势能减少、动能不变,所以机械能减少,机械能不守恒,故A错误;

B.以游客为研究对象;受到重力和轻绳的拉力,整体匀速下滑,受平衡力作用,则拉力和重力平衡,则轻绳始终保持竖直,故B正确;

C.由功能关系可知;整体重力势能的减少量与系统摩擦产生的热量相等,故C正确;

D.重力的功率为重力乘以重力方向的速度,小于Gv;故D错误。

故选BC。三、填空题(共8题,共16分)13、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.mg-FN②.FN-mg③.小于④.小⑤.大于⑥.大14、略

【解析】①.错误②.错误③.错误④.错误15、略

【分析】【详解】

[1]把30个箱子全部搬到12m高的楼上去,升降机所做的功是一定的,由可知,要使搬运时间最短,升降机的功率必须最大,由图可知升降机搬运15kg物体上楼时的功率最大,此时最大功率为

每个箱子的质量为

所以每次搬运箱子的数量为

[2]把所有箱子都搬到楼上所需要克服重力做功为

把所有箱子都搬到楼上所需要的最短时间约为【解析】372016、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17、略

【分析】【详解】

[1][2]人造地球卫星的万有引力充当向心力,即①

体积为②

解得密度为③

故A和B密度之比为∶=16∶1

由④

联立②③④得⑤

所以∶=2∶1⑥

[3]忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式⑦

由①⑦解得⑧

所以两行星表面处重力加速度之比为⑨

【点睛】

求一个物理量之比,我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来,再根据表达式进行比较.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。【解析】①.2∶1②.16∶1③.8∶118、略

【分析】【详解】

[1]重力做功为

[2]根据机械能守恒,得物体在海面上的动能为

【解析】19、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据光速不变原理;地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度不变,即平面镜反射前后的速度相等;

[2]飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为在根据相对论时空观,地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间满足。

即。

【解析】相等大于20、略

【分析】【详解】

初速为的竖直上抛运动可以分解为速度为的向上的匀速直线运动和自由落体运动。【解析】速度为的向上匀速直线运动自由落体运动四、作图题(共4题,共12分)21、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

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