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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年人教五四新版共同必修2物理下册月考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、如图;带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转30圈.在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿。
A.顺时针旋转31圈B.逆时针旋转31圈C.顺时针旋转1圈D.逆时针旋转1圈2、让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来,带动瓶中水一起高速稳定旋转时,水面形状接近图()A.B.C.D.3、下列说法正确的是()A.地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空B.若加速度方向与速度方向相同,当物体加速度减小时,物体的速度可能减小C.物体所受的合外力为零,物体的机械能一定守恒D.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的4、应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.人坐在摩天轮吊厢的座椅上,摩天轮在竖直平面内按顺时针做匀速圆周运动的过程中,始终保持椅面水平,且人始终相对吊厢静止.关于人从最低点a随吊厢运动到最高点c的过程中,下列说法中正确的是())
A.人始终处于超重状态B.座椅对人的摩擦力越来越大C.座椅对人的弹力越来越小D.人所受的合力始终不变5、如图所示,在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上,有两个质量相等的小物块A和B,它们分别紧贴漏斗的内壁.在不同的水平面上做匀速圆周运动,则以下叙述正确的是()
A.物块A的线速度大于物块B的线速度B.物块A的角速度大于物块B的角速度C.物块A对漏斗内壁的压力大于物块B对漏斗内壁的压力D.物块A的周期小于物块B的周期6、一质量为2kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随物体位移变化的关系图像.已知重力加速度g=10m/s2;由此可知下列说法不正确的是()
A.物体与水平面间的动摩擦因数约为0.35B.减速运动的时间约为1.7sC.减速过程中拉力对物体所做的功约为13JD.匀速运动时的速度约为6m/s7、如图,不计空气阻力,从O点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动下列说法正确的是()
A.小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大B.小球在斜面运动的过程中地面对斜面的支持力大于小球和斜面的总重C.撤去斜面,小球仍从O点以相同速度水平抛出,落地速率将变大D.撤去斜面,小球仍从O点以相同速度水平抛出,落地时间将减小评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、如图所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m,选择斜面底端为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示,下列说法正确的是()
A.物体的质量m=1.0kgB.物体可能静止在斜面顶端C.物体回到斜面底端时的动能Ek=10JD.物体上升过程的加速度大小a=15m/s29、今年的两会期间,中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说,预计今年三季度发射的天宫二号,将搭载全球第一台冷原子钟,利用太空微重力条件,稳定度高达10的负16次方.超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术.我国的航天技术突飞猛进,前期做了分步走的大量工作.在2013年6月10日上午,我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行,如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球”.若已知地球的半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2;下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是()
A.“水球”的形成是因为太空中没有重力B.“水球”受重力作用其重力加速度大于5m/s2C.“天空一号”运行速度小于7.9km/sD.“天宫一号”的运行周期约为1.5h10、长度为L的轻质细杆OA,A端有一质量为m的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,已知在最高点处,小球速度为v时,杆对球的弹力大小为F=mg,则最高点处速度变为2v时,杆对小球弹力大小可能为()
A.mgB.2mgC.4mgD.5mg11、如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点.则下列分析正确的是
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN
B.两个小球到达轨道最低点的速度vM>vN
C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间。
D.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间12、如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R,直径POQ水平.一质量为m的小物块(可视为质点)自P点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N时,小物块对轨道的压力为2mg,g为重力加速度的大小.则下列说法正确的是
A.小物块到达最低点N时的速度大小为B.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR
C.小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为D.小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点13、如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于点,在点的正下方点钉颗一钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时()
A.小球的角速度突然变大B.小球的瞬时速度突然变大C.绳上拉力突然变小D.球的加速度突然变大14、如图,一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上,质量为M,内壁光滑且半径为R,直径水平。在内壁左侧的最高点有一质量为m的小球P,将P由静止释放,则()
A.P在下滑过程中,凹槽对P的弹力不做功B.P在到达最低点前对凹槽做正功,从最低点上升过程中对凹槽做负功C.P不能到达内壁右端的最高点D.凹槽的最大动能是15、如图,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中,下列判断正确的是()
A.滑块返回传送带右端的速率为v2B.此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2C.此过程中传送带对滑块做功为mv-mvD.此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1-v2)2评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)16、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________s17、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、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,已知重力加速度为g,则提升过程中,物体的重力势能的变化为____;动能变化为____;机械能变化为___。20、放在草地上质量为0.8kg的足球,被运动员甲以10m/s的速度踢出,则球的动能为______J;当此球以5m/s的速度向运动员乙飞来时,又被运动员乙以5m/s的速度反向踢回,球的动能改变量为为______J。评卷人得分四、解答题(共3题,共18分)21、如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,(g为重力加速度).求:
(1)若小物块刚好通过圆形轨道最高点;则在最高点物块的速度为多大?
(2)物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h至少为多少?22、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取重力加速度大小g="10"m/s2。
(1)若汽车到达桥顶时速度为5m/s;求汽车对桥的压力大小。
(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空;求汽车的速度大小。汽车对地面的压力过小是不安全的,对于同样的车速,请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全。
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R="6400"km一样,汽车要在桥面上腾空,求汽车最小速度的大小。23、如图所示,在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点),它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,OO1的距离s=4m.在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧,现用F=2N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力.(g=10m/s2)求:
(1)为使小物块到达O1;求拉力F作用的最小距离;
(2)若将拉力变为F1,使小物块从O点由静止开始运动至OO1的中点时撤去拉力,恰能使小物块经过半圆弧的最高点,求F1的大小.参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】
根据圆盘转动频率和频闪光的频率之间的关系进行求解.
【详解】
带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心,垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转30圈,即f0=30Hz;
在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘;即f′=31Hz;
f0<f′<2f0;
所以观察到白点逆时针旋转;
f′-f0=f″=1Hz;
所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈.
故选D.2、D【分析】【分析】
根据离心现象解答此题.
【详解】
让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来时,由于离心作用,水将跑到瓶子的边缘部分,使得边缘部分水的高度大于中心部分水的高度,则水面形状接近图D;故选D.3、D【分析】【分析】
【详解】
A.地球同步卫星相对地面静止;而地球自西向东的旋转,同步卫星绕地球也会自西向东的旋转,而旋转轨道的圆心在地心处,因此同步卫星一定在赤道正上空,A错误;
B.若加速度方向与速度方向相同;不管加速度是增大还是减小,速度都在增加,B错误;
C.当只有重力或(系统内的弹力)做功时;机械能是守恒的,而合外力为零,物体的机械能不一定守恒,比如匀速上升的物体,机械能减少,C错误;
D.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的变化量
都是相等的;D正确。
故选D。4、C【分析】【详解】
试题分析:根据人加速度方向确定人处于超重还是失重;根据加速度在水平方向和竖直方向上的分加速度的变化;结合牛顿第二定律分析摩擦力和弹力大小的变化.
人做匀速圆周运动,所以过程中合力提供向心加速度,大小恒定,方向时刻指向圆心,从a到b过程中,有一个竖直向上的分加速度,即处于超重状态,从b到c过程中,有一个竖直向下的分加速度,即处于失重状态,A错误;摩擦力提供的是水平方向上的加速度,设向心加速度与竖直方向上的夹角为从a到b过程中,增大,增大,即摩擦力增大,从b到c过程中减小,减小,即摩擦力减小,B错误;座椅对人的弹力以及重力的合力提供竖直方向上的加速度,从a到b过程中,增大,减小,方向向上,而mg不变,所以N减小,从b到c过程中减小,增大,方向向下,故N减小,即N一直减小,C正确;合力的方向时刻指向圆心,时刻变化,D错误.5、A【分析】【详解】
对A、B两球进行受力分析,两球均只受重力和漏斗给的支持力FN.如图所示.
设内壁与水平面的夹角为θ.根据牛顿第二定律有:mgtanθ=m则半径大的线速度大,所以A的线速度大于B的线速度.知半径越大,角速度越小,所以A的角速度小于B的角速度.则角速度越大,周期越小,所以A的周期大于B的周期.支持力FN=知物块A对漏斗内壁的压力等于物块B对漏斗内壁的压力.故A正确,BCD错误.故选A.6、B【分析】【分析】
【详解】
A.物体做匀速运动时,受力平衡,则f=F=7N
可得
A正确;不符合题意;
B.由于不知道具体的运动情况;无法求出减速运动的时间,B错误,符合题意;
C.4m后物体做减速运动,图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功,则由图象中减速过程包括的方格数可知,减速过程拉力做功约为WF=13×1J=13J
C正确;不符合题意;
D.减速过程滑动摩擦力做的功为Wf=-fx=-7×(11-4)=-49J
所以合外力做的功为W合=13J-49J=-36J
根据动能定理可得
解得
D正确;不符合题意。
故选B。7、D【分析】【详解】
根据牛顿第二定律得,小球在斜面上运动的加速度a==gsinθ,平抛运动的加速度为g,可知小球在斜面上运动的加速度小于平抛运动的加速度,故A错误.对小球和斜面整体分析,小球沿斜面向下加速的过程中,小球具有沿斜面向下的加速度,处于失重状态,可知地面对斜面的支持力小于小球和斜面的总重力,故B错误.根据动能定理得,mgh=mv2-mv02,撤去斜面,h不变,落地的速率不变,故C错误.比较小球在斜面上与空中运动的时间.由于小球在斜面上运动的加速度为a=gsinα,竖直分加速度为ay=asinα=gsin2α<g,则知撤去斜面,落地时间变短.故D正确.故选D.二、多选题(共8题,共16分)8、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.物体在最高点时的机械能等于重力势能,即
解得m=1kg
故A正确;
B.物体上升到最高点的过程中,机械能减小20J,即克服摩擦力做功等于20J,有fs=20J
则摩擦力f=4N
因为
知物体不能静止在斜面的顶端;故B错误;
C.上升过程克服摩擦力做功为20J,则整个过程克服摩擦力做功为40J,根据动能定理得
解得回到斜面底端的动能
故C正确;
D.根据牛顿第二定律得
上升过程中的加速度大小
故D错误;
故选AC。9、B:C:D【分析】【详解】
试题分析:水球受重力作用,但其处于完全失重状态,其重力加速度由高度决定,因其距离地面的高度较低,则其加速度接近大于则A错误,B正确;由万有引力提供向心力得:因离地面一定高度,则其速度小于第一宇宙速度,则C正确;万有引力提供向心力,则D正确.
考点:人造卫星的加速度;周期和轨道的关系。
【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,选择恰当的向心力的表达式.10、A:D【分析】【分析】
【详解】
小球到达最高点时,受重力和杆的弹力,假设为向下的弹力,由牛顿第二定律有
解得
当最高点处速度变为2v时,杆对小球弹力向下,计算杆对小球弹力大小
假设为向上的弹力,由牛顿第二定律有
解得
当最高点处速度变为2v时,杆对小球弹力向下,计算杆对小球弹力大小
故AD正确;BC错误;
故选AD.
【点睛】
物体运动到圆周运动的最高点时,杆的弹力和重力的合力提供向心力,可以直接根据牛顿第二定律列式求解.11、B:C【分析】【详解】
由于小球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒,则而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功,则即有vM>vN,左图中的小球到达底端的速度较大,则在磁场中运动的时间也短,故AD错误,BC正确;故选BC.12、B:C【分析】【详解】
设小物块到达最低点N时的速度大小为v.在N点,根据牛顿第二定律得:FN-mg=m据题有FN=2mg;联立得故A错误.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgR,故B正确.小物块从P点运动到N点的过程,由动能定理得:mgR-Wf=mv2,可得克服摩擦力所做的功为Wf=mgR;故C正确.由于小物块要克服摩擦力做功,机械能不断减少,所以小物块不可能到达Q点,故D错误.故选BC.
【点睛】
本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用,要知道在最低点,靠重力和支持力的合力提供向心力.13、A:D【分析】【详解】
AB.因为碰到钉子前后瞬间水平方向没有作用力,瞬时速度大小不变;但因为圆周半径变小,角速度变大,A正确B错误.
CD.根据可知,球的加速度变大;根据向心力方程可知,绳的拉力变大,C错误D正确.14、B:D【分析】【分析】
【详解】
ABC.水平面光滑;在小球P下滑到最低点的过程中球P对凹槽的弹力做正功,凹槽向左加速运动,从最低点上升的过程中,球对凹槽的弹力做负功,凹槽减速,根据能量守恒球P到达凹槽右端最高点速度同时减为零,AC错误B正确;
D.在小球到达凹槽最低点时,凹槽有最大的速度v2,在水平方向,球与凹槽系统动量守恒可得
联立解得
D正确。
故选BD。15、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.由于传送带足够长,滑块受向右的摩擦力,减速向左滑行,到速度为0,之后,再加速向右滑行,由于v1>v2,物体会在滑动摩擦力的作用下加速,当速度增大到等于v2时,物体回到原出发点,即滑块返回传送带右端的速率为v2;故A正确;
B.设滑块向左运动的时间t1,位移为x1,则
摩擦力对滑块做功W1=fx1=
又摩擦力做功等于滑块动能的减小,即W1=mv22
该过程中传送带的位移x2=v1t1
摩擦力对传送带做功
解得W2=mv1v2
同理可计算,滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2
则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+=2mv1v2
选项B正确;
C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK
得W=△EK=mv22-mv22=0
故C错误;
D.物块向左减速运动时,物块相对传送带的位移为
物块向右加速运动时,物块相对传送带的位移为
则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为
故D错误;
故选AB。三、填空题(共5题,共10分)16、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/s25s17、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】
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