2024年人民版共同必修2物理上冊月考試卷

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁，總=sectionpages22頁第=page11頁，總=sectionpages11頁2024年人民版共同必修2物理上冊月考試卷503考試試卷考試范圍：全部知識點；考試時間：120分鐘學校：______姓名：______班級：______考號：______總分欄題號一二三四總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題，共12分)1、如圖所示為“感受向心力”的實驗；用一根輕繩，一端栓著一個小球，在光滑桌面上掄動細繩，使小球做圓周運動，通過拉力來感受向心力．下列說法正確的是。

A.只減小旋轉角速度，拉力增大B.只加快旋轉速度，拉力減小C.只更換一個質(zhì)量較大的小球，拉力增大D.突然放開繩子，小球仍做曲線運動2、在光滑的水平面上，放一根原長為L的輕質(zhì)彈簧，一端固定，另一端系一個小球，現(xiàn)使小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當半徑為2L時，小球的速率為當半徑為3L時，小球的速率為設彈簧伸長仍在彈性限度內(nèi)，則為（）A.B.1：C.1：3D.2：33、如圖所示，長度相同的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離與繩長相等。已知重力加速度為g。現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運動，若小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點速率為3v時；每根繩的拉力大小為。

A.B.

C.D.A.B.4、下列關于運動的物體所受合外力做功和動能變化的關系正確的是（）A.如果物體的動能不變，則物體所受的合外力一定為零B.物體所受的合外力做的功為零，則物體動能一定不變C.物體所受的合外力做的功為零，則物體所受的合外力一定為零D.物體所受的合外力做的功為零，則物體的位移一定為零5、如圖所示為某一游戲的局部簡化示意圖．D為彈射裝置，AB是長為21m的水平軌道，傾斜直軌道BC固定在豎直放置的半徑為R=10m的圓形支架上，B為圓形的最低點，軌道AB與BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)．某次游戲中，無動力小車在彈射裝置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上軌道AB，并恰好能沖到軌道BC的最高點．已知小車在軌道AB上受到的摩擦力為其重量的0.2倍，軌道BC光滑，則小車從A到C的運動時間是（））

A.5sB.4.8sC.4.4sD.3s6、2019年1月3日，中國“嫦娥四號”探測器成功在月球背面軟著陸，中國載人登月工程前進了一大步。假設將來某宇航員登月后，在月球表面完成下面的實驗：在固定的豎直光滑圓軌道內(nèi)部最低點靜止放置一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)，如圖所示，當給小球一瞬時沖量Ⅰ時，小球恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動。已知圓軌道半徑為r；月球的半徑為R，則月球的第一宇宙速度為。

A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共6題，共12分)7、天花板下懸掛輕質(zhì)光滑小圓環(huán)可繞過懸掛點的豎直軸無摩擦地旋轉，一根輕繩穿過P，兩端分別連接質(zhì)量為m1和m2的小球；設兩球同時做如圖所示的圓錐擺運動，且在任意時刻兩球均在同一水平面內(nèi)，則（）

A.兩圓錐擺運動的周期相等B.兩圓錐擺運動的向心加速度大小相等C.m1和m2到P點的距離之比等于m2:m1D.m1和m2到P點的距離之比等于m1：m28、如圖所示，半徑為R的半球形容器固定在可以繞豎直轉軸旋轉的水平轉臺上，轉軸與過容器球心O的豎直線重合，轉臺以一定角速度勻速旋轉，有兩個質(zhì)量均為m的小物塊落入容器內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，兩小物塊都隨容器一起轉動且相對容器內(nèi)壁靜止，兩物塊和球心O點的連線相互垂直，且A物塊和球心O點的連線與豎直方向的夾角=60°，已知重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）

A.若A物塊受到的摩擦力恰好為零，B物塊受到的摩擦力的大小為B.若A物塊受到的摩擦力恰好為零，B物塊受到的摩擦力的大小為C.若B物塊受到的摩擦力恰好為零，A物塊受到的摩擦力的大小為D.若B物塊受到的摩擦力恰好為零，A物塊受到的摩擦力的大小為9、在某一穩(wěn)定軌道運行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)．如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個軌道光滑，P、Q點分別對應螺旋軌道中兩個圓周的最高點，對應的圓周運動軌道半徑分別為R和r（R＞r）．宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道；下列說法正確的是（）

A.如果減小小球的初速度，小球可能不能到達P點B.小球經(jīng)過P點時對軌道的壓力小于經(jīng)過Q點時對軌道的壓力C.小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時角速度小D.小球經(jīng)過P點時比經(jīng)過Q點時線速度小10、如圖所示，質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木桿上的A點和C點．當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩a在豎直方向，繩b在水平方向，當小球運動到圖示位置時，繩b被燒斷的同時輕桿停止轉動，若繩a、b的長分別為la、lb，且la>則()

A.繩b被燒斷前，繩a的拉力等于mg，繩b的拉力等于mω2lbB.繩b被燒斷瞬間，繩a的拉力突然增大C.繩b被燒斷后，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做完整圓周運動D.繩b被燒斷后，小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運動11、如圖所示；一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的說法中正確的是。

A.Q受到桌面的支持力變大B.Q受到桌面的靜摩擦力變大C.小球P運動的向心力變大D.小球P運動的周期變大12、如圖所示，光滑水平面上有一個四分之三圓弧管，內(nèi)壁也光滑，半徑R=0.2m，質(zhì)量M=0.8kg，管內(nèi)有一個質(zhì)量m=0.2kg的小球，小球直徑略小于彎管的內(nèi)徑，將小球用外力鎖定在圖示位置，即球和環(huán)的圓心連線與豎直方向成37°角，對圖弧管施加水平恒定外力F作用，同時解除鎖定，系統(tǒng)向右加速，發(fā)現(xiàn)小球在管中位置不變，當系統(tǒng)運動一段距離后管撞擊到障礙物上突然停下，以后小球繼續(xù)運動通過最高點后又落入管中，g取10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說法正確的是（）

A.拉力F的大小為6NB.小球在軌道最高點時速度為1m/sC.系統(tǒng)運動一段距離后管撞擊到障礙物時速度為2m/sD.拉力F做的功為4.1J評卷人得分三、填空題(共8題，共16分)13、如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開有間距的矩形孔,其下沿離地高離地高的質(zhì)點與障礙物相距在障礙物以勻速向左運動的同時,質(zhì)點自由下落.為使質(zhì)點能穿過該孔,的最大值為__________若的取值范圍是__________.(取)

14、近年，我國的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉彎的技術要求是相當高的．如果在轉彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時，火車的_____（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對軌道有側向擠壓，容易導致翻車事故．為此，鋪設軌道時應該把____（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當降低一定的高度．如果兩軌道間距為L，內(nèi)外軌高度差為h，彎道半徑為R，則火車對內(nèi)外軌軌道均無側向擠壓時火車的行駛速度為_____．（傾角θ較小時；sinθ≈tanθ）

15、鐵路轉彎處的圓弧半徑是300m，軌距是1.5m，規(guī)定火車通過這里的速度是20m/s，內(nèi)外軌的高度差應該是_______m，才能使內(nèi)外軌剛好不受輪緣的擠壓。若速度大于20m/s，則車輪輪緣會擠壓_______。（填內(nèi)軌或外軌）(g="10"m／s2)16、修建鐵路彎道時，為了保證行車的安全，應使彎道的內(nèi)側__________（填“略高于”或“略低于”）彎道的外側，并根據(jù)設計通過的速度確定內(nèi)外軌高度差。若火車經(jīng)過彎道時的速度比設計速度小，則火車車輪的輪緣與鐵道的_______（填“內(nèi)軌”或“外軌”）間有側向壓力。17、質(zhì)量為m的汽車，在半徑為20m的圓形水平路面上行駛，最大靜摩擦力是車重的0.5倍，為了不使輪胎在公路上打滑，汽車速度不應超過__________m/s.(g取10m/s2)18、一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h，已知重力加速度為g，則提升過程中，物體的重力勢能的變化為____；動能變化為____；機械能變化為___。19、放在草地上質(zhì)量為0.8kg的足球，被運動員甲以10m/s的速度踢出，則球的動能為______J；當此球以5m/s的速度向運動員乙飛來時，又被運動員乙以5m/s的速度反向踢回，球的動能改變量為為______J。20、水平傳送帶始終以速度v勻速運動，某時刻放上一個初速度為零的小物塊，最后小物塊與傳送帶以共同的速度運動。已知小物塊與傳送帶間的滑動摩擦力為f，在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中，小物塊的對地位移為傳送帶的對地位移為則滑動摩擦力對小物塊做的功為______，摩擦生熱為______。評卷人得分四、解答題(共1題，共5分)21、如圖所示，在光滑的水平面上，靜止的物體B側面固定一個輕彈簧，物體A以速度v0沿水平方向向右運動，通過彈簧與物體B發(fā)生作用，兩物體的質(zhì)量均為m．

(1)求它們相互作用過程中彈簧獲得的最大彈性勢能Ep；

(2)若B的質(zhì)量變?yōu)?m，再使物體A以同樣的速度通過彈簧與靜止的物體B發(fā)生作用，求當彈簧獲得的彈性勢能也為Ep時，物體A的速度大?。?/p>

參考答案一、選擇題(共6題，共12分)1、C【分析】【分析】

【詳解】

AC．由題意，根據(jù)向心力公式

與牛頓第二定律，則有

只減小旋轉角速度；拉力減小，只更換一個質(zhì)量較大的小球，拉力增大，A錯誤C正確；

B．只加快旋轉速度，由

知拉力增大；B錯誤；

D．突然放開繩子；小球受到的合力為零，將沿切線方向做勻速直線運動，D錯誤。

故選C。2、B【分析】【分析】

【詳解】

小球做勻速圓周運動，彈簧彈力提供向心力，根據(jù)胡克定律及向心力公式得：k(2L?L)＝mk(3L?L)＝m

聯(lián)立解得

所以選項B正確．

故選B。3、C【分析】小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點速率為3v時，每根繩的拉力大小為T，則聯(lián)立解得故選C.4、B【分析】如果物體的動能不變；由動能定理可知，物體所受的合外力做的功一定為零，但合外力不一定為零，如勻速圓周運動的合外力不為零，A錯誤；物體所受的合外力做的功為零，則由動能定理知，物體的動能一定不變，B正確；物體所受的合外力做的功為零，但合外力不一定為零，也可能物體所受的合外力和速度方向始終垂直而不做功，比如勻速圓周運動，C錯誤；物體所受的合外力做的功為零，物體的位移不一定為零，如勻速圓周運動，D錯誤。

【點睛】合外力做功和動能變化的關系由動能定理反映．合外力為零，其功一定為零，但合外力功為零，但合外力不一定為零，可以以勻速圓周運動為例來說明．5、A【分析】【分析】

分兩個階段求解時間，水平階段和斜面階段，根據(jù)動能定理求出B點的速度，然后根據(jù)運動學規(guī)律求解AB段上的運動時間；在斜面階段需要根據(jù)幾何知識求解斜面的傾斜角；然后根據(jù)牛頓第二定律求解在斜面上的運動加速度，從而求解在斜面上的運動時間．

【詳解】

設小車的質(zhì)量為m，小車在AB段所勻減速直線運動，加速度在AB段，根據(jù)動能定理可得解得故

小車在BC段，根據(jù)機械能守恒可得解得過圓形支架的圓心O點作BC的垂線，根據(jù)幾何知識可得解得故小車在BC上運動的加速度為故小車在BC段的運動時間為所以小車運動的總時間為A正確．

【點睛】

本題的難點在于求解斜面上運動的加速度，本題再次一次提現(xiàn)了數(shù)物相結合的原則，在分析物理時涉及幾何問題，一定要動手畫畫圖像．6、B【分析】【分析】

由最小發(fā)射速度應是萬有引力等于重力；而重力又充當向心力時的圓周運動速度，由此可以解得最小發(fā)射速度.

【詳解】

小球獲得瞬時沖量Ⅰ的速度為v0，有

而小球恰好通過圓周的最高點，滿足只有重力提供向心力，

從最低點到最高點由動能定理可知：

聯(lián)立解得：

月球的近地衛(wèi)星最小發(fā)射速度即為月球的第一宇宙速度，滿足

解得：故選B.二、多選題(共6題，共12分)7、A:C【分析】【分析】

【詳解】

A．根據(jù)圓錐擺的周期T=2π

故A正確；

B．根據(jù)向心加速度

由于r不同；故B錯誤；

CD．因為無摩擦，所以同一根繩上的力大小相等，設繩的張力為F，由于向心力為Fn=Fsin=m2lsin

可知m與l成反比；故C正確，D錯誤。

故選AC。8、A:C【分析】【分析】

【詳解】

AB．當A物塊受到的摩擦力恰好為零時；受力如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律可得mgtan60°=mrω2

其中r=Rsin60°

此時B物塊有沿斜面向上滑的趨勢；摩擦力沿罐壁切線向下，受力如圖所示。

正交分解，豎直方向滿足Ncos30°-fsin30°-mg=0

水平方向滿足Nsin30°+fcos30°=mr′ω2

其中r′=Rsin30°

聯(lián)立解得

A正確；B錯誤；

CD．當B物塊受到的摩擦力恰好為零時，根據(jù)牛頓第二定律可得mgtan30°=mr′ω′2

其中r′=Rsin30°

此時A滑塊有沿斜面向下滑的趨勢，摩擦力沿罐壁切線向上，正交分解，豎直方向滿足N′cos60°+f′sin60°-mg=0

水平方向滿足N′sin60°-f′cos60°=mrω′2

其中r=Rsin60°

聯(lián)立解得

C正確；D錯誤。

故選AC。9、B:C【分析】【詳解】

在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的壓力提供向心力．在整個過程中小球速度大小保持不變，速度減小，小球一定可以達到P點，故AD錯誤；由牛頓第二定律，軌道對球的彈力：彈力始終不做功，速率不變，R＞r，則有彈力FP＜FQ，故B正確；根據(jù)R＞r，則ωP＜ωQ，故C正確．10、A:B【分析】【詳解】

繩b燒斷前，繩a的拉力等于mg，繩b的拉力等于mω2lb．故A正確．繩b被燒斷前，小球在豎直方向沒有位移，加速度為零，a繩中拉力等于重力，在繩b被燒斷瞬間，a繩中拉力與重力的合力提供小球的向心力，而向心力豎直向上，繩a的拉力將大于重力，即拉力突然增大．故B正確．繩b被燒斷后，小球將在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運動；若能做完整的圓周運動，則滿足其中解得因即所以小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)不能做完整圓周運動擺動．故CD錯誤．故選AB．

【點睛】

本題中要注意物體做圓周運動時，外界必須提供向心力．C、D兩項使根據(jù)機械能守恒與向心力知識求解小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動或圓周運動角速度的范圍．11、B:C【分析】【詳解】

設細線與豎直方向的夾角為θ；細線的拉力大小為T，細線的長度為L．P球做勻速圓周運動時，由重力和細線的拉力的合力提供向心力，如圖；

則有：①；mgtanθ=mω2Lsinθ=ma②

Q受到重力、支持力繩子的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用，在豎直方向上：Mg+Tcosθ=FN③

聯(lián)立①③可得：FN=Mg+mg，與小球的高度、繩子與豎直方向之間的夾角都無關，保持不變．故A錯誤；由②得角速度向心加速度a=gtanθ，使小球改到一個更高一些的水平面上作勻速圓周運動時，θ增大，cosθ減小，tanθ增大，則得到細線拉力T增大，角速度增大，向心力增大．對Q球，由平衡條件得知，Q受到桌面的靜摩擦力變大，故BC正確；小球的角速度增大，根據(jù)：可知；小球的周期將減?。蔇錯誤．故選BC．

【點睛】

本題中一個物體靜止，一個物體做勻速圓周運動，分別根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律研究，分析受力情況是關鍵．12、B:D【分析】【分析】

【詳解】

A．對小球有

對系統(tǒng)有

故A錯誤；

B．小球離開環(huán)管做平拋運動，則有：R=

由以上兩式解得

故B正確；

C．系統(tǒng)的速度由機械能守恒定律得

解得

故C錯誤；

D．F做的功

故D正確。

故選BD。三、填空題(共8題，共16分)13、略

【分析】【詳解】

試題分析：以障礙物為參考系，則質(zhì)點具有水平向右的初速度v0=4m/s，自由下落就變?yōu)槠綊佭\動，要穿過小孔，豎直方向經(jīng)過小孔的上邊沿經(jīng)過小孔下邊沿經(jīng)過小孔的時間最多有水平方向所以最大值為．當時，小球在水平方向的運動整理可得．

考點：平拋運動【解析】0.814、略

【分析】【詳解】

試題分析：火車內(nèi)外軌道一樣高時，火車轉彎，由于離心運動，會向外滑離軌道，所以外輪對外軌有個側向壓力．當把內(nèi)軌降低一定高度后，內(nèi)外軌有個高度差，火車轉彎時就可以讓重力與軌道對火車彈力的合力來提供向心力，從而避免了對軌道的側向壓力．由幾何知識可知此時的合力當傾角比較小時根據(jù)得出

考點：水平圓周運動、離心運動【解析】外輪內(nèi)軌15、略

【分析】【詳解】

[1]如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律得

解得

由于較小，則

故

得

[2]若速度大于則需要的向心力變大，則輪緣會擠壓外軌?！窘馕觥?.2m外軌16、略

【分析】【詳解】

火車以規(guī)定的速度轉彎時；其所受的重力和支持力的合力提供向心力，當轉彎的實際速度大于或小于規(guī)定的速度時，火車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，火車有離心趨勢或向心趨勢，故其輪緣會擠壓車輪；如果內(nèi)外軌道等高，火車轉彎，靠外軌對車輪向內(nèi)的擠壓提供向心力，這樣容易破壞鐵軌，不安全，所以應使彎道的內(nèi)側略低于彎道的外側，靠重力和支持力的合力來提供向心力一部分；火車以某一速度v通過某彎道時，內(nèi)；外軌道均不受側壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力。

由圖可以得出

為軌道平面與水平面的夾角，合力等于向心力，故