2024-2025学年沪教版(上海)必修2物理上册月考试卷754

2024-2025学年沪教版(上海)必修2物理上册月考试卷754
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5题，共10分)
1、电动车是目前使用最为广泛的交通工具之一。

某驾驶员和电动车总质量为m，在平直公路上由静止开始加速行驶，经过时间t，达到最大行驶速度v m。

通过的路程为s，行驶过程中电动车功率及受到的阻力保持不变，则（）
A. 在时间t内电动车做匀加速运动
B. 在时间t内电动车的平均速度要小于
C. 电动车的额定功率为
D. 电动车受到的阻力为
2、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：3，转动半径之比为1：4，角速度之比为2：1，则它们的向心力之比为（）
A. 2：3
B. 1：3
C. 4：9
D. 1：6
3、如图所示，小球M用长度为L的轻杆连接在固定于天花板的轴O上，可在竖直平面内自由旋转，并通过与O等高的滑轮用轻绳连接物块m。

小球与物块质量关系为M=2m，滑轮与轴O的距离也为L，轻杆最初位置水平。

滑轮、小球、物块的大小可以忽略，轻绳竖直部分的长度足够长，不计各种摩擦和空气阻力，运动过程中绳始终保持张紧状态，重力加速度为g。

当小球从最初位置静止释放；则（）
A. 小球M向右摆动最大夹角θ=120°
B. 小球M与物块m的速度大小始终相等
C. 小球M在O点正下方时，小球M与物块m的速度大小之比为
D. 物块m上升的最大高度为
4、下列说法中正确的是（）
A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B. 伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 牛顿的三大运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三大运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
D. 力的单位“N”是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位
5、2018年2月12日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。

这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是中国北斗三号工程第五、六颗组网卫星，其距离地表的高度为地球半径的3倍。

已知地球的半径为R，地表的重力加速度为g，根据以上信息可以知道，这两颗卫星：
A. 线速度为
B. 角速度为
C. 周期为
D. 向心加速度为
评卷人得分
二、多选题(共5题，共10分)
6、2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片发布，这颗黑洞就是M87星系中心的超大质量黑洞，对周围的物质（包括光子）有极强的吸引力．已知该黑洞质量为M，质量M与半径R满足：；其中c为光速，G为引力常量，设该黑洞是质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是（）
A. 该黑洞的半径为
B. 该黑洞的平均密度为
C. 该黑洞表面的重力加速度为
D. 该黑洞的第一宇宙速度为
7、一小球以水平速度从点向右抛出，经恰好垂直落到斜面上点，不计空气阻力，取
点是点在斜面上的竖直投影点，以下判断正确的是（）
A. 斜面的倾角约为
B. 小球距斜面的竖直高度约为
C. 若小球以水平速度向右抛出，它一定落在的中点处
D. 若小球以水平速度向右抛出，它一定经过的中点的上方
8、“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。

与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其（）
A. 角速度小于地球自转角速度
B. 线速度小于第一宇宙速度
C. 周期小于地球自转周期
D. 向心加速度小于地面的重力加速度
9、韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。

韩晓鹏在此过程中（）
A. 动能增加了1800J
B. 动能增加了2000J
C. 重力势能减小了1900J
D. 重力势能减小了2000J
10、下列说法正确的是（）
A. 只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
B. 平抛运动在任何时间内速度改变量的方向都是竖直向下的
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
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三、填空题(共6题，共12分)
11、牛顿的最主要贡献是：建立了以 _____ 定律为基础的力学理论：发现了 _____ 、 _____ ；创立了 _____ 。

牛顿最有影响的著作是《 _____ 》。

12、有一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，双黑洞的质量分别为和，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．根据所学知识，双黑洞的轨道半径之比 ___________ ，线速度大小之比 ___________ ，向心加速度大小之比 ___________ 。

13、某同学将装有红墨水的饮料瓶倒置。

利用水平细管喷出的细水流。

描绘平抛运动的轨迹，如图甲所示。

若以细管喷口为坐标原点O，水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向，P点坐标，如图乙所示。

不计空气阻力，取，则细水流的初速度大小 __________ ，水流的轨迹方程为 __________ 。

14、质量为1 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地，下落过程中重力的平均功率为 ___________ ，落地前瞬间重力的瞬时功率为 ___________ 。

（g=10 m/s2）
15、若已知某星球的质量为M，半径为R，引力常量为G，则该星球的第一宇宙速度为________；若已知某星球的半径为R，星球表面的重力加速度为g，则该星球的第一宇宙速度为____________。

16、发射宇宙飞船的过程要克服引力做功，已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距地球中心为处的过程中，引力做功为,式中为引力常量，为地球质量，已知地球半径为．若在地球的表面发
射一颗人造地球卫星，如果发射的速度很大，此卫星可以上升到离地心无穷远处（即地球引力作用范围之外），这个速度称为第二宇宙速度（也称逃逸速度），则逃逸速度的表达式 _____ ；已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞，设某黑洞的质量等于，已知光速为，则它的可能最大半径是 ______ .
评卷人得分
四、作图题(共4题，共20分)
17、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。

18、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）
19、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。

20、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4、12、20、28。

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2题，共16分)
21、如图所示，质量为m的小滑块从A点静止开始沿倾角为θ的固定斜面下滑，在B处撞到一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的另一端固定在斜面底端C处，A、B之间距离为L。

已知小滑块与斜面AB段间的动摩擦因数为μ（），BC段为光滑，小滑块在压缩弹簧过程弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。

求：（1）小滑块速度最大时，离B点的距离；
（2）小滑块第一次运动到B点的时间；
（3）小滑块第n次在B点与弹簧脱离后的动能。

22、一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验，用不可伸长的长为l轻绳栓一质量为m的小球，上端固定在O点，如图所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点恰好能在竖直面内做圆周运动，已知最高点速度为v0．引力常量为G；忽略各种阻力，求：
（1）该行星的平均密度ρ；
（2）该行星的第一宇宙速度v。

参考答案
一、选择题(共5题，共10分)
1、C
【分析】
【详解】
AB．行驶过程中电动车功率保持不变，速度逐渐增大，牵引力逐渐减小。

做加速度逐渐减小的加速运动，平均速度要大于；选项AB项错误；
CD．当牵引力和阻力相等时，速度达到最大，即
在时间t内由动能定理知
联立解得
故
C项正确；D项错误。

故选C。

2、B
【分析】
【详解】根据可知，它们的向心力之比为
故选B。

3、A
【分析】
【详解】
A．根据机械能守恒定律得
解得
B．只有当轻绳与轻杆垂直时，小球M与物块m的速度大小才相等；B错误；
C．小球M在O点正下方时，根据速度分解得
解得
C错误；
D．小球M的速度为零时物块m上升的高度最大
D错误。

故选A。

4、B
【分析】
【详解】
平抛运动是曲线运动，但过程中加速度恒定，A错误；伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，B正确；牛顿第一定律不能通过实验验证，C错误；力的单位“N”不是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位；D错误；
【点睛】
平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一
5、B
【分析】
由万有引力提供向心力有：，在地球表面有万有引力等于重力：，联立解得线速度为，角速度为，周期为，向心加速度为；故B正确，ACD错误；
故选B．
【点睛】由万有引力提供向心力和万有引力等于重力列式求解．
二、多选题(共5题，共10分)
6、A:C:D
【分析】
【详解】
A．黑洞的质量M与半径R满足：
解得黑洞的半径
故A正确；
B．黑洞质量为M，半径为，根据密度公式可知，平均密度为：
故B错误；
C．物体在黑洞表面受到的重力等于万有引力，则有：
解得表面重力加速度为
故C正确；
D．物体绕黑洞表面分析，万有引力提供向心力，有：
解得黑洞的第一宇宙速度为：
故D正确．
7、A:D
【分析】
A．如图所示，将小球在点的速度分解，设斜面的倾角为，则有
则
故A正确；
B．点到点的竖直高度
OB间的距离大于；故B错误；
CD．若小球以水平速度向右抛出，在下落高度不变的情况下，它一定落在的中点处，但下落高度变大了，所以它一定经过的中点的上方；故C错误，D正确。

故选AD。

8、B:C:D
【分析】
【详解】
C．由
知，周期T与轨道半径的关系为
（恒量）
同步卫星的周期与地球的自转周期相同；但同步卫星的轨道半径大于“天舟一号”的轨道半径，则“天舟一号”的周期小于同步卫星的周期，也就小于地球的自转周期，选项C正确；
A．由
知；“天舟一号”的角速度大于地球自转的角速度，选项A错误；
B．由
知，线速度
而第一宇宙速度
则
v<v′
选项B正确；
D．设“天舟一号”的向心加速度为a，则
而
可知
a<g
选项D正确。

故选BCD。

9、A:C
【分析】
【详解】
AB．外力对物体所做的总功为
合外力做正功；根据动能定理得动能增加了1800J，故A正确，B错误；
CD．重力对物体做功为1900J；是正功，则物体重力势能减小了1900J，故C正确，D错误；故选AC。

10、B:C
【分析】
【详解】
A．两个分运动是直线运动；他们的合运动不一定也是直线运动，如平抛运动是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动， A错误；
B．平抛运动中速度的变化为
由公式可以得到；速度变化的方向和加速度的方向是一致的，所以平抛运动在任何时间内速度改变量的方向都是竖直向下的，B正确；
C．曲线运动的速度方向时刻变化；故曲线运动时变速运动， C正确；
D．物体在恒力作用下可能做曲线运动；如平抛运动，D错误。

故选BC。

三、填空题(共6题，共12分)
11、略
【分析】
【分析】
【详解】
[1][2][3][4]牛顿的最主要贡献是：建立了以三大运动定律为基础的力学理论：发现了万有引力定律；光的色散；创立了微积分。

[5]牛顿最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。

【解析】
三大运动万有引力定律光的色散微积分自然哲学的数学原理
12、略
【分析】
【详解】
[1]双黑洞绕连线的某点做圆周运动的周期相等，所以角速度也相等，双黑洞做圆周运动的向心力由它们间的万有引力提供，向心力大小相等，设双黑洞的距离为L，由
解得双黑洞的轨道半径之比为
[2]由得双黑的线速度之比为
[3]由得双黑洞的向心加速度之比为
【解析】
13、略
【分析】
【详解】
[1][2]．根据平抛运动规律。

水平方向有竖直方向有
代入数据解得
消去t得
【解析】
4m/s
14、略
【解析】
①. 100 W②. 200 W
15、略
【详解】
[1]航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的线速度，就是第一宇宙速度．其做圆周运动的向心力由万有引力提供，由向心力公式
①
解得第一宇宙速度
②
[2]在星球表面附近重力等于万有引力，所以
③
由②③式解得
【解析】
16、略
【分析】
【详解】
解：根据动能定理有，解得逃逸速度为； (其中G；M、R分别表示万有引力常量、天体质量和半径)
对于黑洞模型来说，其逃逸速度大于真空中的光速，即，代入解得，所以它的可能最大半径为
【解析】
四、作图题(共4题，共20分)
【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】
18、略
【分析】
【详解】
各点受力方向和速度方向如图所示
【解析】
19、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】
20、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、解答题(共2题，共16分)
21、略
【分析】
【详解】
（1）滑块沿斜面匀加速下滑，撞上弹簧后加速度开始减小的加速运动，当时滑块速度最大，设此时弹簧的压缩量为x，则
①
解得
②
滑块离B点的距离时速度最大；
（2）设滑块受斜面的支持力大小为N，滑动摩擦力大小为f，滑块的加速度大小为a，由牛顿第二定律
③
竖直方向
④
滑动摩擦力公式有
⑤
由运动学公式
⑥
联立③④⑤⑥解得
⑦
（3）由于段光滑，小滑块到达B点和脱离B点时的动能相等。

设滑块第一次脱离B时的动能为，由动能定理得
⑧
设滑块第一次离开B点后沿斜面上升，由动能定理得
⑨
联立⑦⑧解得
⑩
设滑块第二次脱离B时的动能为，由动能定理得
⑪
由⑨⑩式解得
⑫
设小滑块第二次脱离B点后，沿斜面向上运动距离为，由动能定理得
⑬
联立⑩⑪⑫⑬解得
⑭
依此类推，滑块第n次在B点与弹簧脱离时，动能为
⑮
【解析】
（1）；（2）；（3）
22、略
【分析】
【详解】
设行星表面的重力加速度为g，对小球最高点，有
解得
对行星表面的物体m，有
故行星质量
故行星的密度
（2）对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m，由牛顿第二定律，有
故第一宇宙速度为
【解析】
（1）；（2）
第21页，总21页。