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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年湘教版必修2物理上册月考试卷474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8题,共16分)1、在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示.若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力;运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则()
A.运动员在空中经历的时间是B.运动员落到雪坡时的速度大小是C.如果v0不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同D.不论v0多大,该运动员藩到雪坡时的速度方向都是相同的2、关于平抛运动(不计空气阻力),下列说法中错误的是A.物体只受重力,加速度为gB.物体的运动是水平匀速运动和竖直自由落体运动的合运动C.抛出点高度一定时,落地时间与初速度大小有关D.抛出点高度一定时,水平飞出距离与初速度大小成正比3、做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是()A.速率B.速度C.加速度D.合外力4、在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的特殊时期;许多快递公司推出“无接触配送”服务。某快递小哥想到了用无人机配送快递的办法,某次配送质量为2kg的快递,在无人机飞行过程中,0~10s内快递在水平方向的速度一时间图像如图甲所示,竖直方向(初速度为零)的加速度一时间图像如图乙所示,下列说法正确的是()
A.快递做匀变速曲线运动B.快递在0~10s内的位移大小为75mC.10s末快递的速度为10m/sD.1s末快递受到合力大小为4N5、“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选2012年中国十大科技进展新闻。若地球半径为R,把地球看作质量分布均匀的球体(质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零)。“蛟龙”号下潜深度为d,“天宫一号”轨道距离地面高度为h,“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为()A.B.C.D.6、起重机用4s的时间将重为的物体匀速提升了10m的高度,在此过程中起重机的输出功率为()A.B.C.D.7、两根不可伸长的细轻绳,分别一端与两个质量相同的小球A、B连接,另一端悬挂在等高的悬点O1、O2上;球A的悬线比球B的长。如图所示,把两球均拉到与悬点等高;悬线水平且伸直后,由静止释放,以悬点所在水平面为参考平面,当两球经最低点时()
A.A球的速度小于B球的速度B.A球的向心加速度小于B球的向心加速度C.A球的机械能等于B球的机械能D.A球对绳的拉力大于B球对绳的拉力8、如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,它们与地面接触时重力的瞬时功率分别Pa、Pb、Pc.下列说法正确的有()
A.它们同时到达同一水平面B.它们的末动能相同C.它们与地面刚接触时重力的瞬时功率:Pab=PcD.它们与地面刚接触时重力的瞬时功率:Pa=Pb=Pc评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球和其运动轨迹如图所示,不计空气阻力。要使两球在空中相遇,则必须()
A.先抛出球B.先抛出球C.同时抛出两球D.使球的初速度比球大10、如图所示;一个竖直的光滑圆形管道固定在水平面上,管道内有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,下列说法中正确的是()
A.小球通过管道最低点时,小球对管道的压力可能为零B.小球通过管道最低点时,管道对地的压力不可能为零C.小球通过管道最高点时,小球对管道的压力不可能为零D.小球通过管道最高点时,管道对地的压力可能为零11、如图所示,一竖直放置、内壁粗糙的圆锥筒绕其中心轴线旋转,角速度为ω0(ω0>0);内壁上有一小物块始终与圆锥保持相对静止,则下列说法正确的是()
A.物块可能受两个力作用B.物块受到的支持力一定大于重力C.当角速度从ω0增大时,物块受到的支持力可能减小D.当角速度从ω0增大时,物块受到的摩擦力可能一直增大12、如图所示,足够长的轻绳左端跨过轻质光滑滑轮与放置在粗糙斜面上的物体A相连,右端跨过轻质光滑滑轮与放置在粗糙水平面上的物体B相连,从左边定滑轮到物体A间的轻绳与斜面平行,从右边定滑轮到物体B间的轻绳水平,质量为m的C物体悬挂在轻质光滑动滑轮上。A、B、C在初始位置静止时,A恰好不下滑,现用水平力F拉着小车向右运动,使物体C以v0的速度匀速上升,在物块上升的过程中(未到定滑轮所在的高度),A物体一直保持静止。则下列说法正确的是()
A.轻绳对物体A的拉力与斜面对物体A的摩擦力的合力不变B.斜面对物体A的作用力不变C.物块C所受合外力为零D.力F做的功等于物体C重力势能的增加量与物体B克服摩擦力做功之和13、如图所示;在O点从t=0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球,通过斜面末端P后到达空间最高点Q.下列图线是小球沿x方向和y方向分运动的速度—时间图线,其中正确的是。
A.B.C.D.14、在圆轨道上质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,地面上的重力加速度为g,则()A.卫星运动的速度为B.卫星运动的周期C.卫星的加速度为D.卫星的加速度为15、如图所示,倾角的粗糙斜面固定在地面上,长为质量为粗细均匀、质量分布均匀的软绳至于斜面上;其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中。
A.物块的机械能逐渐增加B.软绳重力势能共减少了C.物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D.软绳重力势能的减少小于其动能增加与客服摩擦力所做功之和16、2019年6月,习近平总书记对垃圾分类工作做出重要指示,全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作。在垃圾分类中经常使用传送带进行分拣,如图所示、传动带的长度是4m,与水平面间的夹角为30°,在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动,现将一质量的物体(可视为质点)轻放在传送带的最低点,已知物体与传送带间的动摩擦因数g取则从传送带将物体从最低点传送到最高点的过程中()
A.物体动能的增量是B.物体重力势能的增量是C.物体和皮带由于摩擦产生的热量为D.由于传送物体电动机多消耗的电能为17、如图是一次地球同步卫星发射过程,先将卫星发射进入绕地球的较低圆形轨道Ⅰ,然后在a点使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ,再在椭圆轨道的远地点b使卫星进入同步轨道Ⅲ;则下列说法正确的是()
A.在轨道Ⅰ上,卫星的运行速度大于7.9km/sB.在轨道Ⅱ上,卫星在a点的速度大于在b点的速度C.卫星在b点须通过加速才能由轨道Ⅱ进入同步轨道IIID.在轨道Ⅱ上运行的过程中,卫星、地球系统的机械能守恒评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)18、小船在静水中的速度是6m/s,河水的流速是3m/s,河宽60m,小船渡河时,船头指向与河岸垂直,它将在正对岸的____游_____m处靠岸,过河时间t=____s.如果要使实际航线与河岸垂直,船头应指向河流的___游,与河岸所成夹角α=___,过河时间t′=_____s.19、在20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了__________,改变了经典力学的一些结论。在经典力学中,物体的质量是_____________的,而相对论指出质量随着______的变化而变化。20、地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。21、在探究弹力做功与弹性势能变化的关系时:如图所示,物体与弹簧相连,物体在点时弹簧处于原长,现在物体上施加一水平推力F,使物体缓慢压缩弹簧到处静止释放,物体会由向A运动;则:
(1)物体由向A运动的过程中,弹力做______(填“正”或“负”)功,弹性势能______(填“增大”或“减小”)。
(2)水平面光滑,使物体缓慢压缩弹簧,当推力做功为时,弹簧的弹力做功______J,以弹簧处于自然长度时为零势能点,则此时弹簧的弹性势能为______J22、两颗卫星1、2同绕某一行星做匀速圆周运动,周期分别为如图所示是某时刻的位置示意,则经过时间_________两者第一次相距最远,经过时间________两者第一次相距最近。
23、如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方向成α、β角,此时B物体的速度大小为__________,方向__________。
评卷人得分四、作图题(共4题,共40分)24、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。
25、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)
26、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。
27、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18分)28、如图所示,水流星是中国传统杂技的保留项目,是中华文化的重要传承.结实的绳子系着装有水的水桶,使水桶在竖直平面内做圆周运动,为了研究问题方便,可以把水桶当作质点,设桶内水的质量为0.5kg,水桶做圆周运动的半径R=0.4m,重力加速度g=10m/s2.
(1)若在最高点时水不流出;求此时水桶的最小速率;
(2)若在最高点时水桶的速率为4m/s;求此时水对桶底的压力;
(3)若在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍,求此时水桶的速率.29、如图是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为15°,不考虑空气阻力,g取10
(1)某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动;圆周的半径为60m,要使自行车不受摩擦力作用,其速度应等于多少?
(2)若该运动员骑自行车以18的速度仍沿该赛道做匀速圆周运动,自行车和运动员的质量一共是100此时自行车所受摩擦力的大小又是多少?方向如何?
30、如图,光滑的圆锥桶AOB固定在地面上,桶底中心为AB为过底面的一条直径,已知高顶点O有一光滑的小孔。一根长为3L的细轻绳穿过O点处小孔,一端拴着静止在桶外表面、质量为m的P小球,另一端拴着静止在点。质量为2m的Q球(图中未画出)。现让小球P在水平面内作匀速圆周运动。已知重力加速度为g;不计一切摩擦阻力。则。
(1)P小球运动的角速度为时,细绳对小球P的拉力大小;
(2)P小球运动的线速度多大时,小球Q对地面恰无压力;
(3)当P小球以大于(2)问的线速度运动且保持Q球在之间处于静止状态时,突然烧断细绳,求P球从飞出到落地过程中的最大水平位移。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】
A项,运动员以速度飞出时;在竖直方向上做自由落体运动;
解得时间故A错误。
B、运动员落到雪坡上时的速度大小为故B错误;
CD、由平抛运动可知即不论多大;该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的,故C项错误,D项正确.
故选D2、C【分析】【分析】
平抛运动的加速度不变;做匀变速曲线运动,根据高度比较运动的时间,结合初速度和时间确定水平位移。
【详解】
A.平抛运动仅受重力,加速度等于g,做匀变速曲线运动,故A正确,不符合题意;
B.平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,故B正确,不符合题意;
C.根据
知,平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,故C错误,符合题意;
D.平抛运动的水平位移
可知落地时的水平位移与初速度的大小成正比;故D正确,不符合题意。
故选C。
【点睛】
解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道运动的时间由高度决定,与初速度无关。3、B【分析】【详解】
AB.物体做曲线运动;速度的方向一定发生改变,速度的大小,即速率不一定发生改变,A错误,B正确;
C.由于物体做曲线运动,速度的方向一定发生改变,则速度的变化量不为0,当速度的变化率一定时,根据
可知加速度也为一个定值;比如平抛运动,C错误;
D.根据
当加速度一定时;合外力也为一个定值,D错误。
故选B。4、D【分析】【详解】
A.时间内,快递在水平方向上的分运动为初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向上的分运动是加速度不断增大的变加速直线运动,则其合运动变加速曲线运动,同理,时间内;快递在水平方向上的分运动为匀速直线运动,在竖直方向上的分运动是加速度不断减小的变加速直线运动,则其合运动变加速曲线运动,A错误;
B.在图像中图线与时间轴所围的面积表示水平位移,则0~10s内快递的水平位移
而竖直方向的位移不为零,所以,快递在0~10s内的位移大小肯定大于75m;B错误;
C.依据图像与时间所围成的面积为速度的变化量
则10s末快递竖直方向速度为而水平速度为10m/s,则合速度不等于10m/s,C错误;
D.在1s末,快递水平方向加速度为
竖直方向加速度为
根据加速度合成可知,1s末快递的加速度
由牛顿第二定律,则有
D正确;
故选D。5、B【分析】【详解】
“天宫一号”绕地球运行,所以
“蛟龙”号在地表以下,所以
“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为
故ACD错误;B正确。
故选B。6、C【分析】【详解】
物体匀速上升,则牵引力大小为F=G=6×104N
起重机做功为W=Fh=6×105J
则起重机的输出功率为
故选C。7、C【分析】【详解】
A.根据动能定理mgL=mv2
解得
所以A球的速度大于B球的速度,故A错误;
B.在最低点,向心加速度
则A球的向心加速度等于B球的向心加速度;选项B错误;
C.A;B两球在运动的过程中;只有重力做功,机械能守恒,初始位置的机械能相等,所以在最低点,两球的机械能相等,故C正确;
D.根据牛顿第二定律得F-mg=ma
得F=mg+ma=3mg
与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等,故D错误。
故选C。8、C【分析】【详解】
设斜面高度为h,沿斜面下滑的时间为t,则有:解得:根据解得:由此可知它们运动的时间不相等,故A错误;三种情况下合力(重力)做的功相同均为mgh,根据动能定理可得物体沿斜面下滑和自由下落时有:物体做平抛运动时有:由此可知平抛运动时末动能较大,故B错误;根据重力做功的瞬时功率公式:可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc,由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度,即Pa<Pb,由上可知Pa<Pb=Pc,故C正确,D错误.所以C正确,ABD错误.二、多选题(共9题,共18分)9、C:D【分析】【详解】
两球在同一水平直线上,两球在空中相遇,说明下落的高度一样,即运动时间一样,所以必须同时抛,但是B球在前,所以球的初速度比球大。
故选CD。10、B:D【分析】【分析】
【详解】
AB.小球通过管道最低点时;由牛顿第二定律可得。
可得管道对小球的支持力。
管道对小球向上的支持力不可能为零;即小球对管道向下的压力不可能为零。
对圆形管道分析可得。
由牛顿第三定律可得;管道对地的压力也不可能为零,A错误,B正确;
CD.小球通过管道最高点时;由牛顿第二定律可得。
可得。
当时。
故管道对小球向下的压力可能为零,小球对管道的压力可能为零,当v2足够大时,使F2与圆形管道的重力相等;圆形管道对地的压力就为零,C错误,D正确。
故选BD。11、A:D【分析】【详解】
A.当物块在随圆锥筒做匀速转动;且其受到的摩擦力为零时,只由重力和支持力的合力提供物块的向心力,故物体只受两个力,A正确;
B.当物块在随圆锥筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,物块受到的支持力N=mgcosθ;小于重力,故B错误;
CD.将向心力、重力分别按沿圆锥筒斜面和垂直圆锥筒斜面分解,可得
当角速度从ω0增大时,向心力变大;物块受到的支持力变大,物块受到的摩擦力一直增大,故C错误,D正确。
故选AD。
【点睛】
本题是圆锥摆类型。关于向心力应用的基本方程是:指向圆心的合力等于向心力,其实是牛顿第二定律的特例。12、A:C【分析】【分析】
【详解】
B.物块以匀速上升时,两边绳子的夹角变大,可知绳子的拉力变大,故A受到的摩擦力变化,而物体受到的斜面的支持力不变,所以斜面对物体A的作用力变化;故B错误;
A.而轻绳对物体A的拉力与A受到的摩擦力的合力等于A受到的重力和支持力的合力;故A正确;
C.物块匀速上升;所受合外力为零,C正确;
D.设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由运动的合成知识可知
则随着物体C的上升变大,B的速度减小,由能量关系可知
因小车动能减小,则即力F做的功小于物体C重力势能的增加量与物体B克服摩擦力做功之和;故D错误。
故选AC。13、A:D【分析】【详解】
小球在斜面上做匀减速直线运动;将速度和加速度分解,知在水平方向和竖直方向都做匀减速直线运动,离开斜面后水平方向上不受力,做匀速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,加速度为g,加速度大小大于在斜面上运动时竖直方向上的加速度大小.故AD正确,BC错误.
点睛:将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,得出小球在斜面上运动时,水平方向和竖直方向上的运动规律,以及离开斜面在空中运动时水平方向和竖直方向上的运动规律,确定图线的正误.14、B:D【分析】【详解】
A.卫星在运动过程中,万有引力提供向心力,则有
在地球表面,万有引力等于重力,则有
解得卫星运动的速度
故A错误;
B.卫星运动的周期
B正确;
CD.卫星运动的加速度
C错误D正确。
故选BD。15、B:D【分析】【详解】
物块下落过程中,软绳对物块做负功,根据功能关系可以知道物块的机械能逐渐减小,故A错误;物块未释放时,软绳的重心离斜面顶端的高度为软绳刚好全部离开斜面时,软绳的重心离斜面顶端的高度所以软绳重心下降则软绳重力势能共减少故B正确;根据能量守恒可以知道,物块的重力势能减小量等于物块和软绳的动能增加量;软绳重力势能增加量和产生的内能之和,所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和,故C错误;以软绳为研究对象,细线对软绳做正功,则软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和,故D正确.
【点睛】
本题首先根据软绳对物块做功正负,判断物块机械能的变化,若软绳对物块做正功,其机械能增大;若软绳对物块做负功,机械能减小.然后分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时,软绳的重心离斜面顶端的高度,确定软绳的重心下降的高度,研究软绳重力势能的减少量.最后以软绳和物块组成的系统为研究对象,根据能量转化和守恒定律,分析软绳重力势能的减少与其动能的增加与克服摩擦力所做功的和的关系.16、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.小物体刚放到B点时,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,由于μ>tan30°,物体做匀加速直线运动,此时
假设小物体能与传送带达到相同的速度,则小物体加速上滑的位移为
假设成立。物体与传送带达到相同速度后,将向上匀速运动,到达A点时速度仍为所以物体的动能增加量为
故A错误;
B.小物体重力势能增量为
故B正确;
C.小物体加速运动的时间
在相对滑动时,有
则小物体与传送带间因摩擦产生的热量为
故C正确;
D.由功能关系可知,电动机做的功等于小物体增加的机械能和因摩擦而产生的热量,则
故D错误。
故选BC。17、B:C:D【分析】【详解】
A.7.9km/s是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大速度;则在轨道Ⅰ上,卫星的运行速度小于7.9km/s,选项A错误;
B.根据开普勒第二定律可知,在轨道Ⅱ上,在近点的速度大于远点的速度,即卫星在a点的速度大于在b点的速度;选项B正确;
C.卫星在b点须通过加速做离心运动;才能由轨道Ⅱ进入同步轨道III,选项C正确;
D.在轨道Ⅱ上运行的过程中;卫星;地球系统只有地球的引力做功,则系统的机械能守恒,选项D正确。
故选BCD。三、填空题(共6题,共12分)18、略
【分析】【详解】
[1][2][3].船头指向与河岸垂直,渡河最短时间为:s=10s
则沿河岸方向上的位移为:x=v水t=3×10m=30m
所以船将在正对岸下游30m处靠岸.
[4][5][6].当实际航线与河岸垂直,则合速度的方向垂直于河岸,根据平行四边形定则有:cosα=
所以α=60°,因此船头应指向河流的上游60°.过河时间:
点睛:解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性以及会根据平行四边形定则对运动进行合成和分解.知道船头垂直河岸时渡河时间最短;当合速度与河岸垂直时,渡河位移最短.【解析】下;30m;10;上;60°19、略
【分析】【详解】
[1][2][3]在20世纪初,著名物理学家爱因斯坦提出了相对论,改变了经典力学的一些结论。在经典力学中,物体的质量是不变的,而相对论指出质量随着速度的变化而变化。【解析】相对论不变速度20、略
【分析】【分析】
【详解】
设地球同步卫星质量为m,由万有引力定律和牛顿第二定律G=mr
解得r=【解析】21、略
【分析】【详解】
(1)[1]物体由向运动的过程中;弹簧压缩,弹力水平向右,位移水平向左,弹力做负功。
[2]根据功能关系
所以弹性势能增大。
(2)[3]使物体缓慢压缩弹簧,所以物体处于动态平衡,则有弹簧的弹力做功
[4]根据功能关系,则有弹簧的弹性势能为【解析】负增大1522、略
【分析】【详解】
[1]行星1比行星2多转动半圈时,第一次相距最远,有
解得
[2]行星1比行星2多转动一圈时,第一次相距最近,有
解得【解析】23、略
【分析】【详解】
[1][2]如图,对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为vAcosα;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为vBcosβ,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有vcosα=vBcosβ
因此
且方向水平向右。
【解析】水平向右四、作图题(共4题,共40分)24、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】25、略
【分析】【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示。
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