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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年冀少新版必修2物理下册阶段测试试卷216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、水车是中国古代常用的一种农用工具,水车的简易模型如图所示,水流自水平的水管流出,水流轨迹与水车的边缘相切,使轮子连续转动,水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度近似认为相同,切点对应的半径与水平方向成37°角。若水管出水口水流的流速不计空气阻力,取重力加速度大小下列说法正确的是()
A.水流从水管流出到与水车的边缘相切,经过了0.6sB.水流从水管流出到与水车的边缘相切,下落了5mC.轮子边缘的线速度大小为10m/sD.水流与水车的边缘相切时,速度大小为8m/s2、地球半径为在距球心处()有一同步卫星(周期为)。另有一半径为的星球A,在距球心处也有一同步卫星,它的周期是那么星球A的平均密度与地球的平均密度之比为()A.9:32B.3:8C.27:32D.27:163、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为()
A.1593kmB.3584kmC.7964kmD.9955km4、2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为半径为探测器的质量为引力常量为嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时;探测器的()
A.周期为B.动能为C.角速度为D.向心加速度为5、如图所示,在光滑的水平面上放有两个小球A和B其质量mA<mBB球上固定一轻质弹簧。若将A球以速率v去碰撞静止的B球;碰撞时能量损失不计,下列说法中正确的是()
A.当弹簧压缩量最大时,A球速率最小,B球速率最大B.当弹簧恢复原长时,B球速率最大C.当A球速率为零时,B球速率最大D.当B球速率最大时,弹性势能不为零评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、如图所示;张华同学骑自行车下坡虽然不再蹬车,人和自行车却运动得越来越快。张华下坡过程中()
A.重力做正功B.重力势能减少,动能增加C.重力势能增加,动能减少D.重力势能增加,动能增加7、在银河系中,双星的数量非常多,估计不少于单星。研究双星,对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统,A、B绕连线上一点O做圆周运动,测得A、B两颗恒星间的距离为L,恒星A的周期为T;其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍,则()。
A.恒星B的周期为TB.恒星A的向心加速度是恒星B的2倍C.B两颗恒星质量之比为D.B两颗恒星质量之和为8、质量为M的超长平板车静止于水平面上,质量为m,可视为质点的黑色煤球静止在平板车上,煤球与平板车间的摩擦因数为μ,重力加速度为g。某时刻,一辆汽车撞击了平板车,并推动平板车一起做速度为v0的匀速直线运动,煤球在平板车上划下黑色痕迹。经过时间t,汽车和平板车受到一墙壁的阻碍突然停下不再运动。不计煤球质量损失,当煤球停止运动时,平板车上黑色痕迹的长度及二者相对运动过程中产生的热量可能是()A.B.C.D.9、.关于曲线运动的性质,以下说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动一定是变加速运动C.变速运动不一定是曲线运动D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动10、在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。以下对几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实相符的是()A.开普勒创立了日心说B.开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律C.牛顿发现了万有引力定律D.笛卡尔测出了万有引力常量11、完全相同的甲、乙两物体静止在同一粗糙的水平地面上,分别在水平拉力的作用下,同时同向开始运动,在末甲、乙两物体相遇,如图所示为甲、乙两物体的图象;则下列说法正确的是()
A.时刻乙物体在前,甲物体在后B.内,拉力逐渐减小到零C.内,甲物体的平均速度大于D.内,拉力对甲、乙两物体做的功一样多12、在光滑水平面内有一直角坐标系xOy,在t=0时刻,质量为m=2kg的物块从直角坐标系的坐标原点O以一初速度沿y轴正方向开始运动,同时受一沿+x方向的恒力F作用,其沿x方向的位移x与x方向的速度的平方关系如图甲所示,沿y方向的位移y随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是。
A.物块做匀变速曲线运动B.物块受到的恒力F=1NC.t=4s时物块位移s=10m,方向与x轴正向成37°D.t=4s时物块的速度为=5.5m/s,方向与x轴正向成37°评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、合运动与分运动。
如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是______(选填“合运动”或“分运动”),同时参与的几个运动就是分运动。14、一运动员穿着飞翔装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运动,如图运动员的运动方向与水平方向的夹角为53°,运动员做匀变速直线运动的加速度大小为已知运动员(包含装备)的质量为m,则在运动员下落高度为h的过程中,运动员动能的增加量为____,运动员的机械能减少了____。
15、万有引力常量G的单位用国际单位制中的基本单位表示为___________;若已知太阳质量为M,地球公转轨道半径为r,公转周期为T,则开普勒第三定律中的比值k可用G、M表示为___________。16、载人航天飞船在环绕地球的轨道上飞行时,飞船运动所需的向心力由地球对它的________提供;此时宇航员处于_________(选填“超重”或“失重”)状态。17、如图所示,甲、乙两个小球分别被两根细绳悬于等高的悬点,绳长现将细绳拉至水平后由静止释放小球,则甲、乙两球通过最低点时角速度大小之比为____,向心加速度大小之比为______。18、一只船在40m宽的河中横渡,水流速度是3m/s,船在静水中的航速是4m/s。现欲使小船以最短时间渡过河去,则应使船头方向_________河岸(填“垂直”或“不垂直”)行驶,过河时间为_________s,过河距离为_________m。评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)19、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。
20、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)
21、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。
22、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、实验题(共2题,共10分)23、某物理兴趣小组利用传感器进行探究;实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴一起转动,将滑块套在水平直槽上,用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时,细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
(1)小组同学先让一个滑块做半径r为的圆周运动,得到图甲中①图线。然后保持滑块质量不变,再将运动的半径r分别调整为在同一坐标系中又分别得到图甲中②;③、④、⑤四条图线。
(2)对①图线的数据进行处理,获得了图像,如图乙所示,该图像是一条过原点的直线,则图像横坐标x代表的是________。
(3)对5条图线进行比较分析,得出一定时,F正比于r的结论。请你简要说明得到结论的方法_______。24、某实验小组在“探究加速度与力;质量的关系”实验时;按照图示装置组装好实验器材,实验的主要步骤如下:
(1)将穿有纸带的打点计时器固定在木板适当的位置;把木板的一侧垫高,调整木板的倾斜度,接通电源,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速下滑;
(2)将槽码;小车和纸带安装好;
(3)通过改变槽码的个数来成倍地改变小车所受的拉力;与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度;
(4)保持槽码个数不变;通过增减小车中的重物改变小车的质量,与此相对应,处理纸带并计算出小车的加速度。
请结合上述操作;完成以下内容:
A.在步骤(1)中,垫高木板一侧的目的是________;B.在步骤(2)中,还需要调整定滑轮高度,其目的是________;C.在步骤(3)中,实验时要保持小车质量不变,这种方法在物理上被称为________;D.在步骤(4)中,随着小车中重物的增加,实验的系统误差________(填“增大”或“减小”)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】
【详解】
AB.水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度近似认为相同;切点对应的半径与水平方向成37°角,在切点根据几何关系。
解得。
下落了。
故AB错误;
CD.轮子边缘的线速度大小为。
水流与水车的边缘相切时;速度大小为10m/s,故C正确D错误;
故选C。2、C【分析】【详解】
万有引力提供向心力,有
天体的质量
体积密度
因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径之比为1:3,地球和星球A的半径之比为1:2,两同步卫星的周期之比为1:2,所以星球A的平均密度与地球的平均密度之比为
故C正确;ABD错误。
故选C。3、A【分析】【详解】
设地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球表面重力加速度为g0,太空电梯离地高度为h,太空电梯所在位置处的重力加速度为g’,根据万有引力公式有
代入数据有
整理得
所以太空梯距离地面高度为
故选A。4、A【分析】【分析】
【详解】
由万有引力提供向心力可得
可得周期、线速度、角速度、向心加速度分别为
探测器动能
综上分析,答案为A。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.分析小球的运动过程:A与弹簧接触后;弹簧被压缩,弹簧对A产生向左的弹力,对B产生向右的弹力,A做减速运动,B做加速运动,当B的速度等于A的速度时压缩量最大,此后A球速度继续减小,B球速度继续增大,弹簧压缩量减小,当弹簧第一次恢复原长时,B球速率最大。由以上分析可知,当弹簧压缩量最大时,两球速度相同。故A错误;
B.弹簧被压缩后;B球的速度一直在增大,当弹簧恢复原长时,B球速率达到最大值。故B正确;
C.由于质量mA<mB;A的速度变化比B快,A球的速度是0时,弹簧仍然处于压缩状态,B球的速率没有达到最大。故C错误;
D.当弹簧恢复原长时;B球速率达到最大值,所以此时弹簧的弹性势能是0。故D错误。
故选B。二、多选题(共7题,共14分)6、A:B【分析】【详解】
下坡过程中;位移方向斜向下,重力的方向与位移方向的夹角为锐角,所以重力做正功,重力势能减小,动能增加。
故选AB。7、A:B:C【分析】【详解】
A.双星周期相等,恒星B的周期为T;A正确;
B.根据恒星A的运动半径大,则恒星A的向心加速度是恒星B的2倍,B正确;
C.由B可知,恒星A的运动半径是恒星B运动半径的2倍,根据
得
故C正确;
D.由
得
故D错误。
故选ABC。8、A:B【分析】【详解】
对煤块和平板车的运动进行分析,平板车在被推动后,拥有速度v0,此时平板车与煤块拥有速度差,产生摩擦力,煤块获得加速度,大小为
随后平板车撞墙静止,此时煤块会受到摩擦力的作用做匀减速运动,此时加速度大小也为
分类讨论:
当时,此时煤块刚好达到v0,煤块留下的痕迹为
随后煤块做减速运动,按原路返回,故留下的痕迹为
则相对运动过程中产生的热量为
当时,此时煤块在平板车撞墙前达到匀速,此时煤块留下的痕迹为
当平板车撞墙后,煤块减速运动,按痕迹返回,此时运动的距离也为
故痕迹的大小为
此时相对运动过程中产生的热量为
当时,此时煤块在平板车撞墙前还未达到速度v0,此时煤块留下的痕迹为
随后平板车撞墙,煤块做减速运动,按痕迹返回,移动的位移为
因所以留下的痕迹为
此时相对运动过程中产生的热量为
故选AB。9、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.曲线运动的速度方向是时刻发生变化的;因此是变速运动,A正确;
B.加速度是否发生变化要看合外力是否发生变化;斜向上抛到空中的物体做曲线运动,但加速度大小不变,B错误;
C.变速运动也可能是只有速度的大小发生变化;它就不是曲线运动,C正确;
D.匀速圆周运动体的速度大小;加速度大小都不变;D错误.
故选AC.10、B:C【分析】【分析】
【详解】
AB.哥白尼提出了日心说;开普勒提出了行星运动三大定律,第一定律指出了行星沿椭圆轨道运行的规律,A错误,B正确;
C.牛顿发现了万有引力定律;C正确;
D.卡文迪许测出了万有引力常量;D错误。
故选BC。11、A:C【分析】【详解】
A.内,甲物体的位移大于乙物体的位移,末甲、乙两物体相遇,故时刻甲物体在后;乙物体在前,A项正确;
B.在内,甲物体的加速度逐渐减小到零,又
拉力逐渐减小到等于阻力f;B项错误;
C.在内,甲物体的位移大于乙物体的位移,乙物体的平均速度等于所以甲物体的平均速度大于C项正确;
D.末甲、乙两物体的速度相等,动能相等,根据动能定理得
在时间内;甲物体的位移大于乙物体的位移,所以拉力对甲物体做的功多,D项错误。
故选AC。12、A:C【分析】【详解】
A.分析物体在x方向上的运动情况,根据速度-位移关系可知,x-vx2图象的斜率表示加速度二倍的倒数,a=1m/s2,位移-时间图象的斜率等于速度,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,y方向上做匀速直线运动;则物体做匀变速曲线运动,故A正确;
B.根据牛顿第二定律可知,F=ma=2N;故B错误;
C.t=4s时,x方向上的位移x=at2=8m
y方向上的位移y=6m,根据运动的合成与分解可知,物块的位移
方向与x轴的夹角θ满足
可得
故C正确;
D.物体做类平抛运动,t=4s时,速度与x轴的夹角φ满足tanφ=2tanθ,即φ≠37°;故D错误。
故选AC。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】合运动14、略
【分析】【详解】
[1]运动员下落的高度是h,则飞行的距离h
运动员受到的合外力
动能的增加等于合外力做的功,即
[2]运动员下落的高度是h,则重力做功为
运动员重力势能的减少量为mgh,动能的增加量为所以运动员的机械能减少了【解析】15、略
【分析】【详解】
[1]由万有引力的表达式
得
故引力常量G的单位用国际单位制中的基本单位表示为
[2]地球绕太阳公转,由太阳的引力提供向心力
结合开普勒第三定律
可得【解析】16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]飞船绕地球运行;所需向心力由地球对它的万有引力提供。
[2]此时宇航员的向心加速度指向地心,处于完全失重的状态。【解析】万有引力失重17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]由动能定理得。
化简可得。
由公式。
变形可得。
代入数据作比解得。
根据牛顿第二定律可得。
化简可得。
两者作比可得。
【解析】1:118、略
【分析】【详解】
将小船的运动分解为垂直河岸和沿河岸方向,在垂直于河岸的方向上,河宽一定,当在该方向上的速度最大时,渡河时间最短.可知当船头方向垂直河岸,在该方向上的速度等于静水航速,时间最短,即欲使小船以最短时间渡过河去,则应使船头方向垂直河岸行驶,过河时间为过河距离为
【点睛】
解决本题的关键将小船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向,通过求分运动的最短时间入手,求出渡河的最短时间.注意船实际运动的位移等于垂直河岸与沿河岸方向位移的矢量和.【解析】垂直;10;50;四、作图题(共4题,共20分)19、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】20、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
【解析】21、略
【分析】【详解】
从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进方向看,下同)的合力,运动的轨迹位于F与v之间
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