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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年粤教版必修2物理下册阶段测试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5题,共10分)1、如图所示;一轻质细绳的下端系一质量为m的小球,绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态),松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出cosα值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果目的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为()
A.B.C.D.2、两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1∶2,两行星半径之比为2∶1,有下列结论:①两行星密度之比为4∶1;②两行星质量之比为16∶1;③两行星表面处重力加速度之比为8∶1;④两卫星的速率之比为4∶1,正确的有()A.①②B.①②③C.②③④D.①③④3、如图所示,竖直平面第一象限有一个接触面,接触面表面满足质量为的钢球从图中其坐标为处,以的初速度水平抛出,经过时,落在接触面某处(不考虑反弹),g取下列说法正确的是()
A.接触表面抛物线方程表达式为B.落在接触面上时,钢球的速度方向与水平面的夹角为C.落在接触面上时,钢球的位移大小为D.假设该钢球以的初速度从图中原坐标处平抛,则不能落在接触面上4、两个分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动,下列说法中正确的是()A.一定是匀变速曲线运动B.一定是匀变速直线运动C.可能是匀变速曲线运动,也可能是匀变速直线运动D.可能是变加速曲线运动,也可能是变加速直线运动5、下列说法正确的是()A.曲线运动是变速运动,变速运动一定是曲线运动B.抛体运动在某一特殊时刻的加速度可以为零C.平抛运动是速度越来越大的曲线运动D.匀速圆周运动的合外力方向可以不指向圆心评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上;P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,不计空气阻力,在两小球各自轨迹的最低点,以下说法正确的是()
A.P球的机械能可能等于Q球的机械能B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力可能等于Q球所受绳的拉力D.P球的加速度与Q球的加速度大小都等于2g7、如图所示,一倾角为θ的固定粗糙斜面,下端固定一轻质弹簧,弹簧上端位于B点。一质量为m的小物块从A点以某一速度匀速滑下,当物块到达B点后将弹簧压缩到C点,然后向上返回恰好能回到A点。已知AC长度为x,重力加速度为g;则()
A.物块与斜面之间的动摩擦因数为μ=tanθB.物块匀速下滑的速度大小为C.从B点到C点的过程中,物块和弹簧组成的系统机械能守恒D.弹簧的最大弹性势能为8、高中物理以下实验中,用到“控制变量”实验方法的是()
A.探究加速度与力、质量的关系B.探究向心力的大小与质量角速度和半径之间的关系C.探究力的合成实验D.研究自由下落物体的机械能9、汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min,以下说法正确的是:A.汽车每行驶半周速度方向改变90°B.汽车每行驶30s速度方向改变60°C.汽车行驶过程中速度方向时刻在改变,且速度变化方向总指向圆心D.如果再知道圆形广场的半径,利用题中数据可以计算出汽车行驶速率的大小10、“祝融号”火星探测器于2021年5月22日成功着陆火星,至今依然活跃。若测得火星表面赤道位置的重力加速度为g,而两极的重力加速度为且知火星自转周期T;并将火星视为理想匀质球体,则下列判断中正确的有()
A.火星的半径为B.火星的半径为C.火星的第一宇宙速度为D.火星的第一宇宙速度为11、如图甲所示,质量m=10kg的物体静止在水平地面上,在水平推力F的作用下开始运动,水平推力(F)随位移(x)变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度大小g=10m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列判断正确的是()
A.x=5m时,物体的速度最大B.x=10m时,物体的速度为0C.物体的位移在0~10m的过程中,力F对物体所做的功为1000JD.物体的位移在0~10m的过程中,物体运动的时间大于4s12、如图所示,倾角为30°的皮带运输机的皮带始终绷紧,且以恒定速度v=2.5m/s运动,两轮相距lAB=5m.现将质量m=1.0kg的物体无初速地轻放在A处,若物体与皮带间的动摩擦因数μ=则下列说法正确的是()
A.物体从A到B的过程中皮带对其所做的功为28.125JB.物体从A到B所经历的时间为2.5sC.摩擦产生的内能为9.75JD.物体从A到B的过程中电动机对运输机所做的功为37.5J评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、在光滑的水平面上,一个人用100N的力与水平方向成60°角推一个箱子前进6m,如图,则推力所做的功是_____J。支持力所做的功是_____J。
14、从弱引力到强引力:
(1)经典力学与行星轨道的矛盾。
按牛顿的万有引力定律推算;行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动,而实际的天文观测表明,行星的轨道并不是严格闭合的,它们的近日点在不断地旋进,如水星的运动。
实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦______的计算结果吻合得很好。
(2)经典力学只适用于弱引力,而不适用于______15、如图所示,水平桌面上放一个斜槽,一个小钢球从斜槽上端滑下来。不放置磁铁时,小钢球从斜槽上滑下来后,在水平桌面上做_________(选填“直线”或“曲线”)运动。按照如图所示在小钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,小钢球从斜槽上滑下来后,在水平桌面上做_________(选填“直线”或“曲线”)运动。
16、如图所示,皮带传动装置,主动轮O1的半径为R,从动轮O2的半径为r,R=r.其中A,B两点分别是两轮缘上的点,C点到主动轮轴心的距离R′=R,设皮带不打滑,则A,B,C三点的线速度之比vA∶vB∶vC=___________;角速度之比ωA:ωB:ωC=_____________;向心加速度之比aA:aB:aC=_______________.
17、质量为M的长木板放在光滑的水平面上,一个质量为m的滑块以某一速度沿木块表面从A点滑至B点,在木板上前进了l,同时木板前进了x,如图所示。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,则摩擦力对滑块做功为_____________,摩擦力对木块做功为_________。18、如图所示,足球守门员在发门球时,将一个静止的质量为0.4kg的足球,以10m/s的速度踢出,这时足球获得的动能是______________J,足球沿草地做直线运动,受到的阻力是足球重力的0.2倍,当足球运动到距发球点20m的后卫队员处时,速度为______________m/s(g取10m/s2)
19、爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式________,时间延缓效应公式_____20、初速为的竖直上抛运动可以分解为________运动和________运动.评卷人得分四、作图题(共4题,共36分)21、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。
22、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)
23、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。
24、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。
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【分析】
【详解】
当运动到最低点时,有
又由机械能守恒可得
由以上两式解得F=3mg
此时
即当时;
则时,
即
ABC错误;D正确。
故选D.2、D【分析】【分析】
【详解】
卫星贴近行星表面运动,有
可求出两行星质量之比为球的体积公式为
密度
联立得行星的质量
密度
两个卫星的周期之比为1∶2,所以两行星的密度之比为
已知两个卫星的周期之比为1∶2,两行星半径之比为2∶1,所以两行星的质量之比为
忽略行星自转的影响,根据重力等于万有引力得
得两行星表面的重力加速度之比为
根据圆周运动的公式
所以两卫星的速率之比为综上可得D正确,ABC错误。
故选D。3、D【分析】【详解】
A.设落在接触面上位置坐标为(x,y)根据平抛运动规律,有
解得
所以接触表面抛物线方程表达式为
故A错误;
B.设钢球落在接触面上竖直分速度为
钢球的速度方向与水平面的夹角为则有
可知,落在接触面上时,钢球的速度方向与水平面的夹角不等于故B错误;
C.落在接触面上时,钢球的位移大小为
故C错误;
D.设钢球速度为v时,恰好落在坐标原点,则
解得
球以的初速度从图中原坐标处平抛;则不能落在接触面上。故D正确。
故选D。4、C【分析】两个分运动一个是匀速直线运动;另一个是匀变速直线运动,只有一个方向上有加速度,则合加速度的方向就在该方向上,所以合速度的方向与合加速度的方向,若不在同一条直线上,其合运动为曲线运动;若在一条直线上,则做匀变速直线运动.故C正确,ABD错误.故选C.
点睛:解决本题的关键知道速度的方向和加速度的方向在同一条直线上,做直线运动,不在同一条直线上,做曲线运动.5、C【分析】【详解】
A.曲线运动过程中;速度方向时刻在变化着,所以曲线运动一定是变速运动,但变速运动,如匀变速直线运动,不属于曲线运动,A错误;
B.平抛运动过程中恒受重力作用;加速度恒为g,B错误;
C.平抛运动的速度为水平方向与竖直方向上的和速度,即恒定;所以随着时间增大,则速度越来越大,C正确;
D.匀速圆周运动的合力时刻指向圆心;D错误;
故选C.
【名师点睛】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力方向不一定变化;既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动.要掌握曲线运动的两个特殊运动,匀速圆周运动,过程中速率大小恒定,加速度方向大小恒定,但时刻指向圆心,平抛运动,过程中,受力恒定,为匀变速曲线运动二、多选题(共7题,共14分)6、A:D【分析】【详解】
A.当选择初始位置为零势能面时;P;Q机械能为0,运动过程机械能守恒,所以在各自轨迹的最低点P球的机械能可能等于Q球的机械能,故A正确;
B.由于从水平位置到最低点P球下降高度小于Q球
P球速度小于Q球速度;但P球质量大于Q球,所以无法确定动能大小,故B错误;
C.根据
所以P球所受绳的拉力大于Q球所受绳的拉力;故C错误;
D.向心加速度
P;Q相等;故D正确;
故选AD。7、A:D【分析】【分析】
【详解】
A.物体匀速下滑,则有
解得μ=tanθ
A正确;
B.全程分析,根据能量守恒得
解得
B错误;
C.从B点到C点的过程中;物块克服摩擦力做功,所以系统机械能不守恒。C错误;
D.从A点到C点,根据能量守恒得
解得
D正确。
故选AD。8、A:B【分析】【详解】
A.探究加速度与力;质量的关系时;使用控制变量法,故A正确;
B.探究向心力的大小与质量角速度和半径之间的关系;用到了控制变量法,故B正确;
C.探究力的合成实验;用到了等效法,故C错误;
D.研究自由下落物体的机械能采用物体自由下落的方法;故D错误。
故选AB。9、C:D【分析】【详解】
A;汽车匀速圆周运动半周;转动了180°,则速度的方向改变了180°;故A错误.
B、汽车每行驶30s速度方向改变故B错误.
C;向心加速度的特点是与速度垂直;它不改变速度的大小,只改变速度的方向使其总是沿着圆周的切线方向,则向心加速度总是指向圆心;故C正确.
D、据题意知匀速圆周运动的周期为由线速度的定义可知故测出半径r可求出线速度的大小;故D正确.
故选CD.10、A:C【分析】【详解】
AB.设火星质量为M,半径为R,万有引力常量为G,则质量为m的物体在火星表面赤道位置相对地面静止随火星自转而做圆周运动,故有
而位于极地时
联立二式即可解得火星的半径为
故A正确;B错误;
CD.第一宇宙速度即卫星的最大环绕速度,故
且
解得
故C正确;D错误。
故选AC。11、A:B【分析】【详解】
A.由题图乙可知F随x变化的关系式为
则物体所受合外力随x的表达式为
当x<5m时,F合始终沿正方向,物体做加速度减小的加速运动,速度一直增大,当x=5m时速度达到最大值;故A正确;
BC.x=10m时,设物体的速度大小为v,F-x图像与坐标轴所围的面积表示F的功,则物体的位移在0~10m的过程中,力F对物体所做的功为
根据动能定理有
解得
故B正确;C错误;
D.0~5m过程中,F做的功为
根据前面分析可知x=5m时,物体速度达到最大值vm,根据动能定理有
解得
设物体运动的时间为t1,物体先做加速度逐渐减小到加速运动,再做加速度逐渐增大的减速运动,作出物体运动的v-t图像如图所示。
根据v-t图像与t轴所围面积表示位移可知
解得
故D错误。
故选AB。12、A:B:D【分析】【详解】
B.物体先做匀加速运动,设加速度为a.由牛顿第二定律得:μmgcosθ﹣mgsinθ=ma
代入数据解得:a=2.5m/s2
若物体一直匀加速运动到B点,则达B点速度为:
由此可知,物体先做匀加速运动,后做匀速运动.
设匀加速经历时间为t1,位移为x.匀速运动,经历时间为t2、A到B经过的时间为t.则有如下关系式:
故t=t1+t2=2.5s
故选项B符合题意.
CD.设工件相对传送带运动位移为L,则有:
由于摩擦消耗机械能:Q=μmgLcos30°=9.375J
电动机传送工件多消耗电能:
故选项D符合题意;选项C不符合题意.
A.物体从A到B的过程中皮带对其所做的功为
故选项A符合题意.三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【详解】
[1]推力所做的功是
[2]支持力所做的功是【解析】300014、略
【分析】【详解】
(1)[1]实际的天文观测表明;行星的轨道并不是严格闭合的,它们的近日点在不断地旋进,如水星的运动。实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合得很好。
(2)[2]经典力学只适用于弱引力,而不适用于强引力。【解析】广义相对论强引力15、略
【分析】【详解】
[1]不放置磁铁时;小钢球从斜槽上滑下来后,在水平桌面上运动时,由于水平方向不受外力,则做直线运动。
[2]按照如图所示在小钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,小钢球从斜槽上滑下来后,在水平桌面上运动时,由于受到磁铁的与速度不共线的吸引力作用而做曲线运动。【解析】直线曲线16、略
【分析】【分析】
【详解】
AB线速度相同,线速度之比vA:vB=1:1,根据v=rω,A的线速度是C的2倍,则:vA:vc=2:1,三点的线速度之比vA∶vB∶vC=2:2:1;
A点和C点具有相同的角速度,ωA:ωc=1:1;根据v=rω,A的角速度是B的2/3,则有,角速度之比ωA:ωB=2:3;角速度之比ωA:ωB:ωC=2:3:2;
根据a=vω得:aA:aB:aC=vAωA:vBωB:vCωC=2:3:1;
【点睛】解决本题的关键知道共轴转动角速度相等,靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等,以及知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系.【解析】2∶2∶1;2∶3∶2;2∶3∶1;17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]滑块受摩擦力的方向与运动方向相反;大小为。
滑块与地面的相对位移为。
所以摩擦力对滑块做的功为。
[2]木板受到滑块的摩擦力向前了x距离;摩擦力对木板做的功为。
【解析】μmgx18、略
【分析】【分析】
(1)已知球的质量和速度;根据动能的计算公式即可求出足球的动能;
(2)对足球运用动能定理;求出足球足球运动到距守门员踢球点20m的后卫队员处时的速度.
【详解】
(1)足球获得的动能为:Ek=mv2=×0.4×102J=20J
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