2024年沪科版必修2物理上册月考试卷含答案

…………○…………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2024年沪科版必修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：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题，共12分)1、如图所示，A、B两球的半径分别为R1，R2，两球质量均匀分布，且质量分别为m1、m2，万有引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小为（）

A.GB.GC.GD.G2、2020年6月23日，北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射升空，至此，北斗系统全球组网正式成功。假设北斗系统中甲、乙两颗卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，甲的轨道半径大于乙的轨道半径，则甲、乙的向心加速度大小a甲、a乙的关系为（）A.B.C.D.无法确定3、某同学思索探究科学家的猜想。如图所示，从山顶水平抛出一块石头，由于重力的作用，石头会沿着弯曲的路径落到地上，并且石头的抛出速度越大，石头飞行的距离越远。他推理，石头的抛出点足够高，且抛出速度足够大时，会像卫星一样围绕地球运动，下列说法正确的是（）

A.石头沿D轨道运动的抛出速度小于沿E轨道运动的抛出速度B.同一石头在D轨道的机械能大于在E轨道的机械能C.不同的石头在D轨道的加速度大小不同D.石头在E轨道的加速度最小4、如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为时，车对桥顶的压力为车重的如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（）

A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s5、下列物理量中，属于矢量的是（）A.功B.功率C.动能D.速度6、利用引力常量和下列某一组数据，不能计算出月球质量的是（）A.月球的半径及月球表面的重力加速度（不考虑月球自转和地球对月球的影响）B.人造卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度和周期C.人造卫星绕月球做匀速圆周运动的半径和周期D.月球绕地球做匀速圆周运动的半径和周期评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)7、如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R；当圆台旋转时，则（）

A.若C均未滑动，则C的向心加速度最大B.若C均未滑动，则B的摩擦力最小C.当圆台转速增大时，B比A先滑动D.圆台转速增大时，C比B先滑动8、如图，位于地球和月球连线上的L1点的物体，在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动，此点称为地月系统的拉格朗日点。据此，科学家设想在L1建立空间站；则（）

A.该空间站的运动周期等于地球同步卫星的周期B.该空间站的线速度小于月球的线速度C.该空间站的加速度大于月球的加速度D.在地月连线上，月球的外侧，也存在一个拉格朗日点9、假设宇航员在某一无大气层的星球表面以初速度水平抛出一物体（不考虑星球自转的影响）并记录下物体的运动轨迹如图所示，为抛出点。若该星球半径为4000km，引力常量地球表面重力加速度取说法正确的是（）

A.该星球表面的重力加速度为B.该星球的质量约为C.该星球的第一宇宙速度为D.若宇航员在地球上最多能举起的重物，则在该星球上最多能举起的重物10、2022年11月3日中国空间站全面建成，我国航天事业进入了新的阶段，人类的一些航天愿望也有望变成现实。如若用目前世界上已知强度极高的材料石墨烯制作“太空电梯”缆线，人类进入太空就将成为可能。如图所示，假设在赤道上O点和其正上方地球同步轨道上的太空站A之间，固定着由石墨烯材料做成的太空电梯缆线，这样人类就可乘坐电梯仓往返于地球和太空站之间了。当电梯仓某次停在OA的中间位置P点时；下列说法正确的是（）

A.电梯仓里的货物处于平衡状态B.电梯仓里的货物处于完全失重状态C.电梯仓的线速度一定小于第一宇宙速度D.电梯仓的线速度与太空站A的线速度之比为11、如图所示，传送带保持的速度顺时针转动。现将一质量的物体轻轻地放在传送带的左端a点上，物体与传送带间的动摩擦因数a、b间的距离g取）（）

A.电动机增加的功率为B.物体在传送带上的划痕长为C.传送带克服摩擦力做的功为0.5JD.电动机多做的功为1J12、一物体在运动过程中，重力做了－2J的功，合力做了4J的功，则（）A.该物体动能减少，减少量等于4JB.该物体动能增加，增加量等于4JC.该物体重力势能减少，减少量等于2JD.该物体重力势能增加，增加量等于2J评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)13、2006年2月10日，中国航天局确定中国月球探测工程形象标志，它以中国书法的笔触，抽象地勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想。假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，月地之间的万有引力将___________（选填“变小”、“变大”、“不变”）；月球绕地球运动的周期将___________（选填“变小”、“变大”、“不变”）；月球绕地球运动的向心加速度将___________（选填“变小”、“变大”、“不变”）；14、方向：始终沿着______指向__________15、用相同的水平力F分别使质量为m和2m的物体在光滑水平面上移动相同的位移s，若拉力F对两个物体做功分别为W1和W2，则W1_______W2；若在粗糙水平面上移动相同的位移s，则拉力F对两个物体做功分别为W3和W4，则W3______W4。（填=、>、<）16、两个相互垂直的力与作用在同一物体上；使物体运动，如图所示。

（1）若力的大小为4N，力的大小为3N，则合力的大小为________N。

（2）若力与的合力使物体通过一段位移时，力对物体做功4J，力对物体做功3J，则力与的合力对物体做的功为________J。

17、弹性势能是发生____________的物体因它的内部各部分之间的相对位置发生变化而具有的能；在只有重力做功的情况下，物体的________________发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律。评卷人得分四、作图题(共4题，共32分)18、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。

19、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）

20、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。

21、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16分)22、用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系；转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球旳压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：

（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的___________方法。

A．控制变量法B．等效替代法。

C．理想实验法D．演绎法。

（2）图中两球质量相等，是在研究向心力的大小F与___________的关系。

A．角速度B．质量mC．半径r

（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出A、B两个小球所受向心力的比值为1：4，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为___________。

A．1：4B．1：2C．2：1D．1：123、在“探究平抛运动的特点”的实验中：

(1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的___________。

A．实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种球都可以。

(2)小强同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用“平抛运动实验器”确定了小球在空中的多处位置。如图所示为小球做平抛运动的一部分位置图，图中背景方格的实际边长为8mm，如果取g=10m/s2，那么：①小球从A到B的时间和从B到C的时间分别为TAB和TBC，TAB___________TBC（填“>”、“<”、“=”）；TAB=___________s；②小球做平抛运动的水平初速度大小是___________m/s。

评卷人得分六、解答题(共4题，共24分)24、银河系的半径约为光年，可见物体总质量约为太阳质量的2100亿倍，是地球质量的倍。太阳在银河系的一条旋臂上，离银心约光年，约为地球半径的倍。

(1)不妨把银河系看作一个质量均匀分布的球；计算太阳绕银心旋转的线速度；

(2)已知太阳绕银心旋转一周约亿年；问：太阳绕银心旋转的实际平均速度多大？

(3)实际上太阳转得快可以用银河内存在暗物质来解释假设暗物质也均匀分布，计算银河系暗物质密度与可见物质密度之比。25、水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上所受的阻力为5×103N。

（1）求汽车所能达到的最大速度；

（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动；则这一过程能维持多长时间？

（3）上问匀加速直线运动过程，牵引力做了多少功？26、如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，已知圆心O离地面h＝6m。转动中小球在最低点时绳子断了，g＝10m/s2。求：

(1)绳子断时小球运动的线速度多大？

(2)绳断后；小球落地点与抛出点间的水平距离。

27、目前，电动自行车对交通安全的影响日益严重，多地已陆续出台禁、限措施.国家标准规定，电动自行最高车速不大于整车质量不大于电动机额定连续输出功率不大于制动距离不大于设电动自行车的紧急制动时，所受阻力仅为车轮与地面间的滑动摩擦力，动摩擦因数为0.4，取

（1）一辆电动自行车在平直路面按国家标准规定的最高车速行驶时紧急制动；求制动距离；

（2）一质量为的人驾驶质量额定功率的超标电动自行车，在平直路面上以额定功率匀速行驶，设行驶过程中所受到的总阻力为人、车总重的0.03倍。若紧急制动，求制动距离。参考答案一、选择题(共6题，共12分)1、B【分析】【详解】

两个球的半径分别为R1和R2，两球之间的距离为R，所以两球心间的距离为

根据万有引力定律得两球间的万有引力大小为

故选B。2、A【分析】【详解】

依题意，根据万有引力提供向心力，可得

由于

所以可得

故选A。3、D【分析】【详解】

A．根据

可得

则石头沿轨道运动的抛出速度大于沿轨道运动的抛出速度；A错误；

B．石头从D轨道到E轨道需要加速做离心运动，外力做正功，可知同一石头在轨道的机械能小于在轨道的机械能；B错误；

C．根据。

可得

可知不同石头在轨道的加速度相同；C错误；

D．根据可知轨道半径越大，加速度越小，石头在轨道的加速度最小；D正确。

故选D。4、B【分析】【分析】

【详解】

当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的根据牛顿第二定律可得

当汽车通过拱桥顶点对桥面的压力为零时，根据牛顿第二定律可得

联立两式可得v2=2v1=20m/s

故选B。5、D【分析】【分析】

【详解】

A．功只有大小；无方向，是标量，A不符合题意；

B．功率只有大小；无方向，是标量，B不符合题意；

C．动能只有大小；无方向，是标量，C不符合题意；

D．速度即有大小；又有方向，是矢量，D符合题意。

故选D。6、D【分析】【详解】

A．根据万有引力等于重力

可以计算出月球的质量；A不满足题意要求；

B．根据

可计算出卫星的轨道半径根据万有引力提供向心力

可求出月球质量；B不满足题意要求；

C．根据万有引力提供向心力

可求出月球的质量；C不满足题意要求；

D．根据万有引力提供向心力

可求出中心天体地球的质量；无法求出月球的质量，D满足题意要求。

故选D。二、多选题(共6题，共12分)7、A:B:D【分析】【详解】

AB．三个物体都做匀速圆周运动；合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图。

支持力与重力平衡，可得

由于A、B、C三个物体共轴转动，角速度ω相等，根据题意可得

由向心力公式

可得三物体的向心力分别为

AB正确；

C．对任意一物体，由于摩擦力提供向心力，有

当ω变大时；所需要的向心力也变大，当达到最大静摩擦力时，物体开始滑动，当转速增加时，A；B所需向心力也都增加，且保持2：1关系，但因A、B最大静摩擦力也满足2：1关系，因此A、B会同时滑动，C错误；

D．当转速增加时；C需要的向心力大于B，而B；C的最大静摩擦力相同，C比B先滑动，D正确。

故选ABD。8、B:D【分析】【详解】

A．该空间站绕地球运动的周期与月球绕地球运动的周期相同；不等于地球同步卫星的周期，故A错误；

B．根据

月球绕地球的半径大于空间站绕地球的半径；所以该空间站的线速度小于月球的线速度，故B正确；

C．根据向心加速公式

可知该空间站的加速度小于月球的加速度；故C错误；

D．在地月连线上；月球的外侧，也存在一个拉格朗日点，地球和月球的引力合提供向心力，使卫星和月球同步绕地球运行，故D正确。

故选BD。9、A:C:D【分析】【详解】

A．由平抛运动的分位移公式，有

其中

联立解得

故A正确；

B．由万有引力和重力的关系可得

可得

代入数据解得

故B错误；

C．第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，根据

可得第一宇宙速度

故C正确；

D．若宇航员在地球上最多能举起

的重物，地球表面的重力加速度约为

设宇航员在该星球上最多能举起质量为的重物，则有

解得

故D正确。

故选ACD。10、C:D【分析】【详解】

A．电梯仓里的货物随电梯一起做匀速圆周运动；处于非平衡状态，A错误；

B．电梯仓里的货物；受万有引力与电梯仓的支持力，不是完全失重状态，B错误；

D．电梯仓的线速度与太空站A角速度相等

线速度与半径成正比。电梯仓停在中间位置，梯仓的线速度与太空站A的线速度之比为D正确；

C．第一宇宙速度是最大的环绕速度，由万有引力提供向心力

所以太空站A的线速度小于第一宇宙速度；由上述分析，电梯仓速度小于空间站速度，所以电梯仓的线速度一定小于第一宇宙速度，C正确。

故选CD。11、A:C【分析】【分析】

【详解】

依题意，可知物体从静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得物体加速度为

求得：

物体速度达到与传送带速度相等时，所用时间为

传送带发生的位移为

物体发生的位移为

以后物体将与传送带一起做匀速直线运动。

A．传送带受到的摩擦力大小

故电动机增加的功率为

故A正确；

B．物体在传送带上的划痕长为

故B错误；

CD．传送带克服摩擦力做的功为

电动机多做的功等于传送带克服摩擦力做的功；即为0.5J。故C正确，D错误。

故选AC。12、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB．合外力做的功对应着物体动能的变化；合外力做了4J的功，因此动能增加了4J，故A错误，B正确；

CD．重力做负功；重力势能增加；重力做正功，重力势能减少。重力做了多少功，对应的重力势能变化了多少。所以重力对物体做-2J的功，重力势能将增加2J，故C错误，D正确。

故选BD。三、填空题(共5题，共10分)13、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据万有引力定律

根据题意可知，M与m总和不变，但M减小，m增大，则根据数学知识可知，F变大。

[2]根据万有引力提供向心力

因为M减小，则T变大。

[3]根据万有引力提供向心力

因为M减小，则a变小。【解析】变大变大变小14、略

【分析】【详解】

略【解析】①.半径②.圆心15、略

【分析】【详解】

[1]力F水平，则根据W=Fx可知W1=W2=Fs

[2]同理，若在粗糙水平面上移动相同的位移s，则拉力F对两个物体做功分别为W3=W4=Fs【解析】==16、略

【分析】【详解】

（1）[1]根据力的矢量合成可得

（2）[2]根据功的叠加原理，有【解析】5717、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]发生弹性形变的物体由于内部各部分之间相对位置发生变化而具有的能叫弹性势能。

[2]只有重力做功情况下，物体的动能和重力势能发生相互转化，而总的机械能保持不变，这就是机械能守恒定律。【解析】弹性形变动能和重力势能四、作图题(共4题，共32分)18、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】19、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】20、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，做曲线运动；到达B时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同，所以受力的方向与速度的方向相同，做直线运动；达到C时，又突然改为向前但偏左的力，物体的轨迹向下向右发生偏转，最后到达D点；其轨迹大致如图。

【解析】21、略

【分析】【详解】

玻璃管向右沿水平方向匀加速平移；每19内的位移依次是4cm；12cm、20cm、28cm；则1s末的坐标为(4cm，10cm)，2s末的坐标为(16cm，20cm)，3s未的坐标为(36cm，30cm)，4s末的坐标为(64cm，40cm)，根据描点法作出图象如图所示：

【解析】见解析五、实验题(共2题，共16分)22、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的控制变量法；故选A。

（2）[2]图中两球质量相等，转动半径也相等，是在研究向心力的大小F与角速度的关系。

故选A。

（3）[3]A、B两个小球所受向心力的比值为1：4，根据F=mω2r可知，角速度之比为1:2；与皮带连接的变速轮塔线速度相等，根据v=ωr，则对应的半径之比为2:1，故选C。【解析】①.A②.A③.C23、略

【分析】【详解】

(1)[1]为了减小空气阻力对小球的影响；要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故A正确，BCD错误；