2024年湘师大新版共同必修2物理下册月考试卷298

2024年湘师大新版共同必修2物理下册月考试卷298
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7题，共14分)
1、如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为
R=1m．E点切线水平．另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M=4m，g取10m/s2，不计摩擦．则小球的初速度v0的大小为（）
A. v0=4m/s
B. v0=6m/s
C. v0=5m/s
D. v0=7m/s
2、如图（甲）所示；质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则。

A. 时刻小球动能最大
B. 时刻小球动能最大
C. ~这段时间内，小球的动能先增加后减少
D. ~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
3、游乐场中的一种滑梯如图3所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑；沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，
则。

A. 下滑过程中支持力对小朋友做功
B. 下滑过程中小朋友的重力势能增加
C. 整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D. 在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
4、下面各个实例中，机械能守恒的是（）
A. 物体沿斜面匀速下滑
B. 物体从高处以0.9g的加速度竖直下落
C. 物体沿光滑曲面滑下
D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
5、如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B。

已知AB 段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O的距离以下判断正确的是（）
A.
B.
C.
D.
6、如图所示，光滑木板长1 m，木板上距离左端处放有一物块，木板可以绕左端垂直纸面的轴转动，开
始时木板水平静止．现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动时，物块下落正好可以砸在木板的末端，已知重力加速度g＝10m/s2；则木板转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
7、下列说法正确的是
A. 如果某力做的功越多，则该力的功率就越大
B. 如果取时间t非常小时，表示的就是瞬时功率
C. 当汽车输出功率P一定时，增大牵引力就会增大速度
D. 在平直公路上匀速行驶的汽车，受到的阻力越小则速度越大
评卷人得分
二、多选题(共6题，共12分)
8、从高H处以水平速度v1平抛一个小球1，同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2，两小球在空中相遇，则（）
A. 从抛出到相遇所用时间为
B. 从抛出到相遇所用时间为
C. 抛出时两球的水平距离是
D. 相遇时小球2上升高度是
9、如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木杆上的A点和C点．当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为l a、l b，且l a>则()
A. 绳b被烧断前，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力等于mω2l b
B. 绳b被烧断瞬间，绳a的拉力突然增大
C. 绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内做完整圆周运动
D. 绳b被烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动
10、质量为M的某机车拉着一辆质量相同的拖车在平直路面上以的速度匀速行驶。

途中某时刻拖车突然与机车脱钩。

假设脱钩后机车牵引力始终保持不变，而且机车与拖车各自所受阻力也不变，下列说法中正确的是（）
A. 脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是
B. 脱钩后某时刻机车与拖车速度的可能是
C. 从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量不变、动能增加
D. 从脱钩到拖车停下来，机车与拖车组成的系统动量减少、动能减少
11、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m=1 000 kg的混合动力轿车，在平直公路上以匀速行驶，发动机的输出功率为P=50 kW．当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72 m后，速度变为．此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引，五分之四用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．下列说法正确的是
A. 轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小为2×10³ N
B. 驾驶员启动电磁阻尼轿车做减速运动，速度变为过程的时间为3.2 s
C. 轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能
D. 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持72 km/h匀速运动的距离为31.5 m
12、如图是一辆汽车做直线运动的s-t 图像，对线段OA、AB、AB、BC、CD所表示的运动；下列说法正确的是()
A. CD段的运动方向与BC段的运动方向相反
B. CD段的加速度大小比OA段的大
C. 前 4h内合外力对汽车做功为零
D. 汽车在前 4h内的平均速度为零
13、如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的各部分均光滑，水平部分套有质量为m A=3kg的小球A，竖直部分套有质量为m B=2kg的小球B，A、B之间用不可伸长的轻绳相连．在水平外力F的作用下，系统处于静止状态，且，重力加速度g=10m/s2．则
A. 系统平衡时，水平拉力F的大小为25N
B. 系统平衡时，水平杆对小球A弹力的大小为50N
C. 若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动，经过时小球B的速度大小为4m/s
D. 若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动，经过的时间内拉力F做的功为49.5J
评卷人得分
三、填空题(共8题，共16分)
14、如下图所示,宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔,其下沿离地高离地高的质点与障碍物相距在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔,的最大值为
__________ 若的取值范围是 __________ .(取)
15、近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的 _____ （选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把 ____ （选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为 _____ ．（倾角θ较小时；sinθ ≈tanθ）
16、高速铁路弯道处，外轨比内轨 _____ （填“高”或“低”）；列车通过弯道时 ______ （填“有”或“无”）加速度．
17、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则v A ____ v B，ωA ____ ωB，T A ___ T B．(填“>”“＝”或“<”)
18、铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20 m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。

若速度大于20 m/s，则车轮轮缘会挤压_______。

（填内轨或外轨）(g="10" m／s2)
19、如图所示，两个内壁均光滑，半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后从与球心在同一高度的A、B 两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时，小球的速度大小 ___________（填“相同”或“不相同”），小球的向心
加速度的大小___________（填“相同”或“不相同”）
20、质量为的小球沿光油水平面以的速度冲向墙壁，又以的速度反向弹回，此过程中小球的合力冲量的大小为 __________ 小球的动能变化量的大小为 __________
21、水平传送带始终以速度v匀速运动，某时刻放上一个初速度为零的小物块，最后小物块与传送带以共同的速度运动。

已知小物块与传送带间的滑动摩擦力为f，在小物块与传送带间有相对运动的过程中，小物块的对地位移为传送带的对地位移为则滑动摩擦力对小物块做的功为 ______ ，摩擦生热为 ______ 。

评卷人得分
四、实验题(共2题，共4分)
22、下列关于实验相关操作的说法正确的有_______________
A.某同学在做《探究动能定理》的实验时认为，因要测量的是橡皮筋对小车做功后的动能大小，所以要先释放小车，后接通电源
B.在“利用斜槽上滚下的小球探究碰撞中的不变量”的实验中,入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滑
下
C.在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时,可以利用公式来求瞬时速度
D.在利用图所示装置“验证机械能守恒定律”实验时,发现动能增加量总是小于重力势能减少量
，若增加下落高度则-A.
B.
C.
D.
会增大
23、用如图所示装置做“验证动能定理”的实验．实验中；小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面．
（1）为了使细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是 __________ （选填选项前的字母）
A．在未挂钩码时；将木板的右端垫高以平衡摩擦力。

B．在悬挂钩码后；将木板的右端垫高以平衡摩擦力。

C．调节木板左端定滑轮的高度；使牵引小车的细绳与木板平行。

D．所加钩码的质量尽量大一些。

（2）如图是某次实验中打出纸带的一部分．为个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为．通过测量，可知打点计时器打点时小车的速度大小为 __________ ．
（3）甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带．他把小车开始运动时打下的点记为再依次在纸带上取等时间间隔的等多个计数点，可获得各计数点到的距离及打下各计数点时小车的瞬时速度．如图是根据这些实验数据绘出的图象．已知此次实验中钩码的总质量为小车中砝码的总质量为取重力加速度则由图象可知小车的质量为 __________ ．（结果保留三位有效数字）
（4）在钩码质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小．但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是
__________________________________________________ ．
（5）假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映关系的是 ____________ ．
参考答案
一、选择题(共7题，共14分)
1、C
【分析】
【详解】
当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：mv0=（m+M）v1，根据机械能守恒定律有：根据题意有：M=4m，联立两式解得：v0=5m/s；故ABD错误，C 正确．故选C．
【点睛】
本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等，知道小球刚好没跃出圆弧的上端，两者水平方向上的速度相同，结合水平方向系统动量守恒和系统机械能守恒列式求解即可．
2、C
【分析】
【详解】
小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．
3、D
【分析】
【分析】
【详解】
A．下滑过程中小朋友受到的支持力与运动方向垂直；支持力不做功，A错误．
B．下滑过程中；小朋友高度下降，重力做正功，其重力势能减小，B错误．
C．整个运动过程中；摩擦力做功，小朋友的机械能减小，转化为内能，C错误．
D．在水平面滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力对小朋友做负功，故D正确．
4、C
【分析】
【详解】
A．匀速下滑；动能不变，重力势能减小，A错误；
B．物体从高处以0.9g的加速度下落；受到阻力，机械能不守恒，B错误；
C．物体沿光滑曲面滑下；除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；
D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．
5、D
【分析】
【详解】
置于水平地面上时，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA连线上；在图中，以B点为支点，根据力矩平衡条件，合力的力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B的竖直线上，一定是该线与OA的交点，如图所示，结合几何关系，有
故选D。

【点睛】
重心是重力的作用点，本题关键结合共点力平衡条件和力矩平衡条件判断出重心的位置，然后结合几何关系列式求解，不难．
6、B
【分析】
【详解】
设从开始到物块砸在木板的末端，木板转过的角度为α，则有所以物块下落的高度由得物块下落时间为所以木板转动的角速度
选项B正确．
7、B
【分析】
【详解】
由可知功率大小取决于功的多少以及所用时间，故某力做的功多，若所用时间很长，则功率不一定越大，故A错误．根据功率的定义式当时间间隔t非常小时，就可以表示
瞬时功率，这里运用了极限思想方法，故B正确；由可知汽车输出机功率一定P时，增大牵引力，速度一定减小，故C错误；由可知只有当汽车输出机功率一定P时，牵引力减到，最小与阻力相等时，速度最大，故此时受到的阻力越小则速度越大，故D错误；选B.
二、多选题(共6题，共12分)
8、B:C
【分析】
【分析】
【详解】
AB．设相遇的时间为t，此时小球1在竖直方向上的位移
小球2在竖直方向上的位移
根据
解得
故A错误；B正确；
C．相遇时，小球1在水平方向上的位移
该位移为两球抛出时的水平距离；故C正确；
D．相遇时小球2上升高度是
故D错误。

故选BC。

9、A:B
【分析】
【详解】
绳b烧断前，绳a的拉力等于mg，绳b的拉力等于mω2l b．故A正确．绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中拉力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中拉力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳a的拉力将大于重力，即拉力突然增大．故B正确．绳b被烧断后，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动；若能做完整的圆周运动，则满足其中解得因即
所以小球在垂直于平面ABC的竖直平面内不能做完整圆周运动摆动．故CD错误．故选AB．【点睛】
本题中要注意物体做圆周运动时，外界必须提供向心力．C、D两项使根据机械能守恒与向心力知识求解小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动角速度的范围．
10、A:C
【分析】
【详解】
AB．选机车和拖车组成的系统为研究对象，取开始时运动的方向为正方向，由于脱构后，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，当机车的速度为v1=15m/s时，设拖车的速度为v，则
得
v=5m/s
拖车与机车脱钩后受到路面的摩擦力做减速运动；速度是不可能变成负值的。

故A正确，B错误；
CD．系统所受的合外力为零；系统的动量守恒；当拖车与机车脱钩后，机车的牵引力不变，所
以机车做加速运动，拖车做减速运动，相同时间内机车的位移大于拖车的位移，牵引力对汽车所做的功大于阻力对两车做的功，据动能定理可知，汽车和拖车的总动能要增加。

故C正确，D错误；
故选AC。

11、A:C:D
【分析】
【详解】
A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，由可得：．故A项符合题意．
B.驾驶员启动电磁阻尼后，若轿车减速运动，则平均速度为所用时间为
因汽车保持功率一定做减速运动；则不是匀减速运动，则运动时间不等于3.2s，故B 不符合题意。

C.轿车从90km/h减速到72km/h过程中，运动L=72m，由动能定理可得
获得的电能联立解得：．故C项符合题意．
D.据可得，轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电匀速运动的距离
．故D项符合题意．
12、A:D
【分析】
【详解】
A．s-t图像的斜率的符号反映速度的方向，可知BC段物体沿正方向运动，CD段物体沿负方向运动，所以CD段的运动方向与BC段的运动方向相反．故A正确．
B．CD段和OA段物体均做匀速运动，加速度为零，则CD段的加速度大小与OA段相等；选项B错误；
C．开始的时刻与4h时刻汽车的速度不同，则前 4h内合外力对汽车做功不为零；选项C错误； D．汽车在前 4h内的位移为零；则平均速度为零，选项D正确；
故选AD.
【点睛】
对于位移图象，抓住图象的斜率大小等于速度大小，斜率的符号反映速度的方向、坐标的变化量等于位移大小是关键．
13、B:C:D
【分析】
【详解】
对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N和向左的弹力N1，根据共点力平衡条件，对整体，竖直方向：N=G1+G2；水平方向：F=N1；解得：N=（m1+m2）g=50N，对小球B：
则F=15N，故A错误，B正确．若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速直线运动，经过时，A的速度为v A=at=3m/s，位移
则由几何关系可知，B上升1m，此时∠OAB=370，由速度的分解知识可知：v A cos370=v B cos530，解得v B=4m/s，即小球B的速度大小为4m/s，此段时间内拉力F 的功为选项CD正确；故选BCD.
【点睛】
此题中先用整体法和隔离法求解拉力的大小和弹力的大小；然后根据速度的分解方法找到两物体的速度关系，再结合能量关系求解拉力的功.
三、填空题(共8题，共16分)
14、略
【分析】
【详解】
试题分析：以障碍物为参考系，则质点具有水平向右的初速度v0=4m/s，自由下落就变为平抛运动，要穿过小孔，竖直方向经过小孔的上边沿经过小孔下边沿经过小孔的时间最多有水平方向所以最大值为．当
时，小球在水平方向的运动整理可得．
考点：平抛运动
0.8
15、略
【分析】
【详解】
试题分析：火车内外轨道一样高时，火车转弯，由于离心运动，会向外滑离轨道，所以外轮对外轨有个侧向压力．当把内轨降低一定高度后，内外轨有个高度差，火车转弯时就可以让重力与轨道对火车弹力的合力来提供向心力，从而避免了对轨道的侧向压力．由几何知识可知此时的合
力当倾角比较小时根据得出
考点：水平圆周运动、离心运动
【解析】
外轮内轨
16、略
【分析】
【详解】
高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力，故外轨比内轨高；列车在铁路弯道处即使速度大小不变，至少速度方向变化，有向心加速度．
【解析】
高有
17、略
【分析】
对任一小球受力分析，受重力和支持力，如图，由重力与支持力的合力提供向心力，则
根据牛顿第二定律，有T=mgtanθ=m =mω2r；则得：v= ω= 因为A球的转动半径r较大，则有：v A＞v B，ωA＜ωB．T a=T b
【点睛】
解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力．会通过F合
=ma=m 比较线速度、角速度的大小．
【解析】
> < =
18、略
【分析】
【详解】
[1]如图所示。

根据牛顿第二定律得
解得
由于较小，则
故
得
[2]若速度大于则需要的向心力变大，则轮缘会挤压外轨。

【解析】
0.2m 外轨
19、略
【分析】
试题分析：小球从与球心在同一水平高度的A；B两点由静止开始自由下滑过程中；受到重力和支持力作用，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度；
根据机械能守恒得：解得最低点的速度为半径大的小球，通过最低点的速度大，根据可知小球通过最低点的向心加速度是相同的．
【解析】
不相同相同
20、略
【详解】
[1]规定初速度方向为正方向，初速度末速度则动量的变化量为
根据动量定理有
得合力冲量大小为
[2]动能变化量
【解析】
16 0
21、略
【分析】
【分析】
【详解】
[1]小物块滑动过程只有摩擦力做功，故由动能定理可得，滑动摩擦力对小物块做的功为
[2]又有物块质量m未知，故滑动摩擦力对小物块做的功为fx1；传送带速度大于物块速度，故小物块对传送带的相对位移为
x=x2-x1
则摩擦生热为
Q=fx=f(x2-x1)
四、实验题(共2题，共4分)
22、B:D
【分析】
【详解】
在做《探究动能定理》的实验时，必须要先接通电源，后释放小车，得到小车从开始运动到匀速运动的纸带，然后根据纸带的均匀的部分求解小车的最大速度，选项A错误；在“利用斜槽上滚下的小球探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滑下，以保证小球到达斜槽底端的速度相同，选项B正确；在利用图所示装置“验证机械能守值定律”实验时只能用两点之间的平均速度等于中间点的瞬时速度来求解瞬时速度，不可以利用公式来求瞬时速度，否则就不是验证机械能守恒了，选项C错误；在利用图所示装置“验证机
，这是由于该过程中有械能守恒定律”实验时,发现动能增加量总是小于重力势能减少量△E p
减
-△E k将增大；选项D正阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△E p
减
确；故选BD.
23、略
【分析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小车下滑时受到重力；细线的拉力，支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，并且调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，故AC正确，BD错误；所以AC选项是正确的．
（2）[2]相邻的两个计数之间还有个打出的点没有画出，则
（3）[3]根据动能定理得：
则
根据图象可以知道斜率
则
计算得出．
（4）[4]多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些；则可能长木板的右端垫起的高度过高，有一部分重力势能转化为动能；
若滑轮的轴处有摩擦；则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些，小车释放时离打点计时器太近，拉力做的功和小车动能变化量相等，在钩码质量远小于小车质量的情况下，绳子的拉力等于钩码的重力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功．
（5）[5]若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则
得
图象为过原点的直线，故A正确.
【解析】
AC 0.36 0.18 多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，则可能长木板的右端垫起的高度过高，有一部分重力势能转化为动能；若滑轮的轴处有摩擦，则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些，小车释放时离打点计时器太近，拉力做的功和小车动能变化量相等，在钩码质量远小于小车质量的情况下，绳子的拉力等于钩码的重力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功． A。