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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年沪教版共同必修2物理上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6题,共12分)1、如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动.现从t=0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,甲启动后t1时刻,乘客看到雨滴从B处离开车窗,乙启动后t2时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗.F为AB中点.则t1∶t2为()
A.2∶1B.1∶C.1∶D.1∶(-1)2、小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放,在小球下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是()
A.绳对球的拉力不做功B.球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C.绳对车做的功等于球减少的动能D.球减少的重力势能等于球增加的动能3、一辆卡车在丘陵地区以不变的速率行驶;地形如图,图中卡车对地面的压力最大处是。
A.a处B.b处C.c处D.d处4、在航天员的训练中;有一个项目是超重环境适应。如图所示,一个航天员坐在大型离心机里,当离心机静止时,训练室地板水平。当离心机在水平面内高速转动时,航天员就感受到强烈的超重作用。关于该项训练,下列说法中正确的是()
A.离心机的转动使航天员的质量增大了B.离心机的转动越快,航天员受到的重力越大C.离心机高速转动时,航天员感受到的“重力”是沿水平向外的D.离心机高速转动时,航天员感受到的“重力”是垂直于训练室地板向下的5、天气晴朗时,适合外出运动.某同学骑自行车到野外踏青,其所骑的自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4:1:16,如图所示,该同学用力蹬踏板后,单车在运动的过程中,下列说法正确的是:()
A.小齿轮和后轮的角速度之比为16:1B.小齿轮边缘和后轮边缘上的质点的线速度大小之比为1:16C.大齿轮和小齿轮的角速度之比为1:1D.大齿轮和小齿轮边缘上的质点的向心加速度大小之比为4:16、如图所示,两质量均为m=1.0kg的小球1、2(可视为质点)用长为l=1m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球1,当杆与竖直墙壁夹角θ=37º时,小球2的速度大小v=1.6m/s,sin37°=0.6,g=10m/s2,则此过程中外力F所做的功为()
A.8JB.8.72JC.9.28JD.10J评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、如图所示,水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度匀速转动,A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上,已知A的质量为2m,A与圆盘间的动摩擦因数为B和C的质量均为m,B和C与圆盘间的动摩擦因数均为,OA、OB、BC之间的距离均为L,开始时,圆盘匀速转动时的角速度比较小,A、B、C均和圆盘保持相对静止,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()
A.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,B与圆盘间静摩擦力一直增大B.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,B、C可与圆盘保持相对静止C.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,A与圆盘间静摩擦力先增大后保持不变,B与圆盘间静摩擦力先减小后增大D.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时,A、B可与圆盘保持相对静止8、一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2;则。
A.汽车在前5s内的牵引力为4×103NB.汽车在前5s内的牵引力为6×103NC.汽车的额定功率为40kWD.汽车的最大速度为30m/s9、如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为.下列结论正确的是()
A.B.C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大10、如图所示;一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面。圆锥筒固定不动,有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是:()
A.A球的线速度大于B球的线速度B.A球的角速度等于B球的角速度C.A球的运动周期小于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力等于B球对筒壁的压力11、在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江(如图1),若把这滑铁索过江简化成图2的模型,铁索的两个固定点A、B在同一水平面内,AB间的距离为绳索的最低点离AB间的垂直距离为若把绳索看做是圆弧,已知一质量的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10m/s,(取)那么()
A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动B.可求得绳索的圆弧半径为104mC.在滑到最低点时人处于失重状态D.人在滑到最低点时对绳索的压力为570N12、如图所示,半径为R的半球形容器固定在可以绕竖直转轴旋转的水平转台上,转轴与过容器球心O的竖直线重合,转台以一定角速度匀速旋转,有两个质量均为m的小物块落入容器内,经过一段时间后,两小物块都随容器一起转动且相对容器内壁静止,两物块和球心O点的连线相互垂直,且A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角=60°,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是()
A.若A物块受到的摩擦力恰好为零,B物块受到的摩擦力的大小为B.若A物块受到的摩擦力恰好为零,B物块受到的摩擦力的大小为C.若B物块受到的摩擦力恰好为零,A物块受到的摩擦力的大小为D.若B物块受到的摩擦力恰好为零,A物块受到的摩擦力的大小为13、如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的各部分均光滑,水平部分套有质量为mA=3kg的小球A,竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B,A、B之间用不可伸长的轻绳相连.在水平外力F的作用下,系统处于静止状态,且,重力加速度g=10m/s2.则
A.系统平衡时,水平拉力F的大小为25NB.系统平衡时,水平杆对小球A弹力的大小为50NC.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过时小球B的速度大小为4m/sD.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过的时间内拉力F做的功为49.5J14、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是()A.0~2s内外力的平均功率是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是15、如图所示,水平传送带逆时针匀速转动,速度大小为8m/s,A、B为两轮圆心正上方的点,AB=L1=6m,两边水平面分别与传送带表面无缝对接,弹簧右端固定,自然长度时左端恰好位于B点,现将一小物块与弹簧接触(不栓接),并压缩至图示位置然后释放,已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2,AP=L2=5m,小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失,小物块最后刚好能返回到B点减速到零,g=10m/s2,则下列说法正确的是())
A.小物块从释放后第一次到B点的过程中,做加速度减小的加速运动B.小物块第一次从B点到A点的过程中,一定做匀加速直线运动C.小物块第一次到A点时,速度大小一定等于8m/sD.小物块离开弹簧时的速度一定满足评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、近年,我国的高铁发展非常迅猛.为了保证行车安全,车辆转弯的技术要求是相当高的.如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道,则车辆经过弯道时,火车的_____(选填“外轮”、“内轮”)对轨道有侧向挤压,容易导致翻车事故.为此,铺设轨道时应该把____(选填“外轨”、“内轨”)适当降低一定的高度.如果两轨道间距为L,内外轨高度差为h,弯道半径为R,则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为_____.(倾角θ较小时;sinθ≈tanθ)
17、铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1.5m,规定火车通过这里的速度是20m/s,内外轨的高度差应该是_______m,才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s,则车轮轮缘会挤压_______。(填内轨或外轨)(g="10"m/s2)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、如图所示,两个内壁均光滑,半径不同的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时,小球的速度大小___________(填“相同”或“不相同”),小球的向心加速度的大小___________(填“相同”或“不相同”)20、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___。21、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。22、如图所示,弯折的直角轻杆ABCO通过铰链O连接在地面上,AB=BC=OC=9m,一质量为m的小滑块以足够大的初始速度,在杆上从C点左侧x0=2m处向左运动,作用于A点的水平向右拉力F可以保证BC始终水平。若滑块与杆之间的动摩擦因数与离开C点的距离x满足μx=1,则滑块的运动位移s=________________m时拉力F达到最小。若滑块的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再变化),则滑块达到C点左侧x=4m处时,速度减为v=_________________m/s。
评卷人得分四、解答题(共1题,共9分)23、如图(a)所示,质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力F作用,在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示,g取10m/s2。试求:
(1)物块在0~4s内的加速度a1的大小和4-8s内的加速度a2的大小;
(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)8s内恒力F所做的功。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
由题意可知,在乘客看来,雨滴在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向做匀加速直线运动,因分运动与合运动具有等时性,则.2、B【分析】【详解】
AD;在小球下摆到最低点的过程中;绳对球的拉力做负功,球的机械能减小,选项AD错误;
BC;对小球;由功能关系,球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能,绳对车做的功等于球克服绳拉力做的功,选项B正确,C错误.
故选B3、D【分析】【详解】
a处、c处卡车做圆周运动,处于最高点,加速度竖直向下,卡车处于失重状态,卡车对地面的压力小于其重力.b处、d处卡车做圆周运动,处于最低点,加速度竖直向上,卡车处于超重状态,卡车对地面的压力大于其重力;向心加速度卡车以不变的速率行驶,d处轨道半径较小,则d处加速度较大,d处卡车对地面的压力较大.故卡车对地面的压力最大处是d处,答案是D.4、D【分析】【详解】
AB.航天员的质量与离心机的转动无关;航天员受到的重力也与离心机的转动无关.故AB两项错误.
CD.离心机高速转动时,航天员受重力、垂直于地板的支持力,两力的合力提供航天员做圆周运动所需的向心力,航天员感受到的“重力”是垂直于训练室地板向下的.故C项错误,D项正确.5、B【分析】【详解】
A.小齿轮与后轮属于同轴转动;具有相同角速度,所以小齿轮和后轮的角速度之比为1:1,A错误。
B.线速度关系式:因为角速度相同,所以线速度比为1:16,B正确。
C.大齿轮和小齿轮边缘是皮带传动模型,具有相同线速度:所以角速度与半径成正比,所以角速度之比4:1,C错误。
D.根据向心加速度方程:大齿轮和小齿轮边缘上的质点线速度相同,所以加速度与半径成反比,所以加速度之比为1:4,D错误6、D【分析】【分析】
【详解】
当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时,设小球1的速度为v′,根据两球的速度沿杆方向的分速度大小相等,有
代入数据得v′=1.2m/s
小球1上升的高度为
根据功能原理得外力F所做的功为
解得W=10J
故选D。二、多选题(共9题,共18分)7、A:D【分析】【详解】
A的质量为A与圆盘间的动摩擦因数为A与圆盘之间的最大静摩擦力
A需要的向心力等于最大静摩擦力时的角速度则
所以
同理,B与圆盘之间的最大静摩擦力
B需要的向心力等于最大静摩擦力时的角速度则
所以
C与圆盘之间的最大静摩擦力
C需要的向心力等于最大静摩擦力时的角速度则
所以
A.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速时,由于
大于C的临界角速度,所以绳子是有力的,以C为对象
得
以B为对象
联立得
当时
当时
刚好达到最大静摩擦力,所以当通过计算得到B受到的摩擦力的范围
所以B受到是静摩擦力且与圆盘间静摩擦力一直增大;A正确;
B.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速度时。
把BC当做一个整体,所需的合外力
由于
所以B、C与圆盘发生相对滑动;B错误;
C.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,则当圆盘转动的角速时,通过分析知此时给的角速度大于A和B的临界角速度,所以绳子提供力,对A分析有
对B分析
整理两个公式可得
所以随着的增大,增大,减小,当时,达到最大值,不变,而继续减小直到等零,然后的摩擦力方向发生变化。
对A分析
对B分析
当时,达到最大值,A、B要发生相对滑动,所以当
A的静摩擦力大小不变,而B的摩擦力先减小后反向增大;C错误;
D.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来,当时,达到最大值,A、B要发生相对滑动,则当圆盘转动的角速度时,A、B可与圆盘保持相对静止;D正确。
故选AD。8、B:D【分析】【详解】
AB.汽车受到的阻力f=0.1mg=0.12.010310N=2.0103N,前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2,根据牛顿第二定律:F-f=ma,求得汽车的牵引力F=ma+f=2.01032.0N+2.0103N=6.0103N;故A错误,B正确;
C.t=5s末汽车达到额定功率,P额=Fv=6.010310W=6.0104W=60kW;故C错误;
D.当牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度,则最大速度vm==m/s=30m/s,故D正确.9、A:C【分析】【详解】
b球在摆过的过程中做圆周运动,设此时其速度为v,由机械能守恒定律可得在沿半径方向上由牛顿第三定律可得因a球此时对地面压力刚好为零,则联立得A对,B错.b球从静止到最低点的过程中,其在竖直方向的分速度是先由零增大后又减至零,由可知,重力的功率是先增大后减小,C对,D错.10、A:D【分析】【详解】
如图所示,小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动。由于A和B的质量相同,小球A和B在两处的合力相同,即它们做圆周运动时的向心力均为F=mg/tanθ,是相同的。由向心力的计算公式F=mv2/r,由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的线速度大,所以A正确。根据F=mω2r可知;由于球A运动的半径大于B球的半径,F和m相同时,半径大的角速度小,故B错误;
由周期公式T=2π/ω,所以球A的运动周期大于球B的运动周期,故C错误。由受力图分析可知,球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力,均为mg/sinθ,所以D正确。故选AD。11、B:D【分析】【详解】
A.人借助滑轮下滑过程中;速度大小是变化的,所以人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动,故A错误;
B.设绳索的圆弧半径为则由几何知识得
代入解得
故B正确;
D.对人研究:根据牛顿第二定律得
得到
代入解得人在滑到最低点时绳索对人支持力
根据牛顿第三定律得知;人在滑到最低点时对绳索的压力为570N,故D正确;
C.由以上分析得知;在滑到最低点时人对绳索的压力大于人的重力,人处于超重状态.故C错误。
故选BD。12、A:C【分析】【分析】
【详解】
AB.当A物块受到的摩擦力恰好为零时;受力如图所示。
根据牛顿第二定律可得mgtan60°=mrω2
其中r=Rsin60°
此时B物块有沿斜面向上滑的趋势;摩擦力沿罐壁切线向下,受力如图所示。
正交分解,竖直方向满足Ncos30°-fsin30°-mg=0
水平方向满足Nsin30°+fcos30°=mr′ω2
其中r′=Rsin30°
联立解得
A正确;B错误;
CD.当B物块受到的摩擦力恰好为零时,根据牛顿第二定律可得mgtan30°=mr′ω′2
其中r′=Rsin30°
此时A滑块有沿斜面向下滑的趋势,摩擦力沿罐壁切线向上,正交分解,竖直方向满足N′cos60°+f′sin60°-mg=0
水平方向满足N′sin60°-f′cos60°=mrω′2
其中r=Rsin60°
联立解得
C正确;D错误。
故选AC。13、B:C:D【分析】【详解】
对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N和向左的弹力N1,根据共点力平衡条件,对整体,竖直方向:N=G1+G2;水平方向:F=N1;解得:N=(m1+m2)g=50N,对小球B:则F=15N,故A错误,B正确.若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动,经过时,A的速度为vA=at=3m/s,位移则由几何关系可知,B上升1m,此时∠OAB=370,由速度的分解知识可知:vAcos370=vBcos530,解得vB=4m/s,即小球B的速度大小为4m/s,此段时间内拉力F的功为选项CD正确;故选BCD.
【点睛】
此题中先用整体法和隔离法求解拉力的大小和弹力的大小;然后根据速度的分解方法找到两物体的速度关系,再结合能量关系求解拉力的功.14、A:D【分析】【详解】
A.由动量定理Ft=mv2﹣mv1求出1s末、2s末速度分别为v1=2m/s、v2=3m/s
由动能定理可知合力做功为
故0~2s内功率是
故A正确;
C.1s末、2s末功率分别为P1=F1v1=4WP2=F2v2=3W
故C错误;
BD.第1秒内与第2秒动能增加量分别为
故第2s内外力所做的功为2.5J;B错误;而动能增加量的比值为4:5,故D正确;
故选AD。15、C:D【分析】【详解】
小物块从释放后第一次到B点的过程中,先做加速度减小的加速运动,当弹力小于摩擦力时做加速度增大的减速运动,故A错误;设物体到达P点的速度为v,反弹后运动到B点的速度为零,由动能定理得:-μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s,物体由A到P点过程中,由动能定理得:-μmgL2=mv2-mvA2,解得vA=8m/s,小物块第一次从B点到A点的过程中,先做匀减速直线运动,B错误,C正确;若物体速度较大,一直做匀减速运动,有:-2μmg(L1+L2)=0-mv2,解得v=2m/s;若速度较小,在AB上一直加速,到A点时恰好与带同速,有:L1=vt+at2,8=v+at联立解得v=2m/s,故小物块离开弹簧时的速度一定满足2m/s≤v≤2m/s,D正确;故选CD.三、填空题(共7题,共14分)16、略
【分析】【详解】
试题分析:火车内外轨道一样高时,火车转弯,由于离心运动,会向外滑离轨道,所以外轮对外轨有个侧向压力.当把内轨降低一定高度后,内外轨有个高度差,火车转弯时就可以让重力与轨道对火车弹力的合力来提供向心力,从而避免了对轨道的侧向压力.由几何知识可知此时的合力当倾角比较小时根据得出
考点:水平圆周运动、离心运动【解析】外轮内轨17、略
【分析】【详解】
[1]如图所示。
根据牛顿第二定律得
解得
由于较小,则
故
得
[2]若速度大于则需要的向心力变大,则轮缘会挤压外轨。【解析】0.2m外轨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
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