2024年北师大新版共同必修2物理上册阶段测试试卷含答案

…………○…………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2024年北师大新版共同必修2物理上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：______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、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2、质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，在轨道的最高点(飞行员在座椅的下方)和最低点时，飞行员对座椅的压力（）A.是相等的B.相差C.相差D.相差3、一质量为的物体以某一速度从A点冲上一个固定的倾角为的斜面，其运动的加速度为这个物体上升的最大高度为（已知：为重力加速度）则在这过程中（）A.物体的重力势能增加了B.物体的动能损失了C.物体的机械能损失了D.在这个过程中，合力做功的绝对值为4、如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为与平板车上表面等高的平台上有一质量为的滑块以水平初速度向着平板车滑来．从滑块刚滑上平板车开始计时，它们的速度随时间变化的图像如图乙所示，时刻滑块离开小车，则以下说法中正确的是（）

A.滑块与小车最终相对静止B.滑块与平板车的质量之比C.平板车上表面的长度为D.系统损失的机械能为5、如图所示；在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()

A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)6、如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则()

A.B.C.绳的拉力等于的重力D.绳的拉力大于的重力7、如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并随转台一起匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台的动摩擦因数都为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是()

A.当B受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为B.当A受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为C.若B比A先相对转台滑动，当B刚好要滑动时，转台转动的角速度为D.若A比B先相对转台滑动，当A刚好要滑动时，转台转动的角速度为8、如图所示，半径为R的半球形容器固定在可以绕竖直转轴旋转的水平转台上，转轴与过容器球心O的竖直线重合，转台以一定角速度匀速旋转，有两个质量均为m的小物块落入容器内，经过一段时间后，两小物块都随容器一起转动且相对容器内壁静止，两物块和球心O点的连线相互垂直，且A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角=60°，已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）

A.若A物块受到的摩擦力恰好为零，B物块受到的摩擦力的大小为B.若A物块受到的摩擦力恰好为零，B物块受到的摩擦力的大小为C.若B物块受到的摩擦力恰好为零，A物块受到的摩擦力的大小为D.若B物块受到的摩擦力恰好为零，A物块受到的摩擦力的大小为9、质量为m的物体在水平面上，只受摩擦力作用，以初动能E0做匀变速直线运动，经距离d后，动能减小为则()A.物体与水平面间的动摩擦因数为B.物体再前进便停止C.物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的倍D.若要使此物体滑行的总距离为3d，其初动能应为2E010、如图所示，D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的初速度水平向左抛出，最后均落在D点．若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球()

A.落地时的速度大小之比为1∶2∶3B.落地时重力的瞬时功率之比为1∶2∶3C.初始离地面的高度比为1∶4∶9D.从抛出到落地的过程中，动能的变化量之比为1∶4∶9评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)11、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)

12、一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_______m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为________s13、放在草地上质量为0.8kg的足球，被运动员甲以10m/s的速度踢出，则球的动能为______J；当此球以5m/s的速度向运动员乙飞来时，又被运动员乙以5m/s的速度反向踢回，球的动能改变量为为______J。14、如图所示，水平传送带的运行速率为v，将质量为m的物体轻放到传送带的一端，物体随传送带运动到另一端．若传送带足够长，则整个传送过程中，物体动能的增量为_________，由于摩擦产生的内能为_________．

15、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3题，共6分)16、某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小；如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.

(1)实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源．

(2)实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L1，以及此时圆盘的直径d1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2，以及此时圆盘的直径d2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm，则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)

(3)该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)．17、向心力演示器如图所示。

（1）本实验采用的实验方法是__________。

A．控制变量法B．等效法C．模拟法。

（2）若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________（选填“”、“”或“”）的关系。

（3）若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为：__________。18、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.会增大评卷人得分五、解答题(共4题，共36分)19、有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥．取g=10m/s2,求:

(1)若汽车到达桥顶时速度为5m/s,桥对汽车的支持力F的大小;

(2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v;

(3)已知地球半径R=6400km,现设想一辆沿赤道行驶的汽车，若不考虑空气的影响，也不考虑地球自转，那它开到多快时就可以“飞”起来．20、长为0.5m，质量可忽略的杆，其一端固定于离地面高度为5.5m的O点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做圆周运动，如图所示，已知g取10m/s2．

（1）当小球通过最高点时，速度v=1m/s，求杆受到的力（说明是拉力还是压力）．

（2）若轻杆所能承受的最大拉力为420N，试求小球做圆周运动的最大速度．

（3）若在第（2）问中，轻杆恰好在最低点处断裂，试求小球落地时的速度

21、如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的圆弧轨道BC相连，圆弧轨道的B端的切线沿水平方向．一个质量为m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下从A点由静止开始运动，已知A、B之间的距离s=5.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，圆弧轨道的半径R=0.30m，取g=10m/s2

（1）求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小；

（2）当滑块运动的位移为2.0m时撤去力F，求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力的大小；

（3）滑块运动的位移为2.0m时撤去力F后，若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点，求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功。22、如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=0.8m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为d=0.8m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央．一个小球从A点的正上方高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的9/4倍，取g=10m/s2．求：

（1）小球经过D点时的速度大小为多少?

（2）小球自由下落的高度H的大小?

（3）试讨论小球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由.参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、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．2、D【分析】【详解】

飞行员在最低点有

飞行员在最高点有

解得

结合牛顿第三定律可知，飞行员对座椅的压力在最低点比最高点大2mg。

故选D。3、C【分析】【详解】

A．物体沿斜面上升，克服重力做功为mgh，物体的重力势能增加了mgh；故A错误；

BD．根据牛顿第二定律

由动能定理，动能的变化量等于合外力做的功

动能损失了合外力做功的绝对值为故BD错误；

C．根据牛顿第二定律

得

摩擦力做功为

所以机械能损失了故C正确。

故选C。4、D【分析】【分析】

【详解】

A．在时刻由于与速度不一样；故不相对静止，故A错误；

B．根据图线知，滑块的加速度大小

小车的加速度大小

根据牛顿第二定律得，滑动的加速度大小为

小车的加速度大小为

则滑块与小车的质量之比

故B错误；

C．滑块的位移

小车的位移

则小车的长度

故C错误；

D．依据能量守恒

故D正确；

故选D。5、D【分析】撤去F后物体向右运动的过程中；物体向右先加速运动，弹力方向向右，当弹簧恢复原长时，由于物体仍有向右的速度，所以弹簧被拉长，方向向左，故弹簧的弹力先做正功后做负功，弹簧的弹性势能先减小后增大，D正确；ABC错误；

故选D二、多选题(共5题，共10分)6、A:D【分析】【分析】

将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向；沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，从而判断出重物的运动规律，从而判断绳的拉力与B的重力关系．

【详解】

小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动；

设斜拉绳子与水平面的夹角为θ，由几何关系可得：vB=vAcosθ，所以vA＞vB；故A正确，B错误；因小车匀速直线运动，而θ逐渐变小，故vB逐渐变大；物体有向上的加速度，绳的拉力大于B的重力，故C错误，D正确；故选AD．

【点睛】

解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，注意三角知识与几何知识的运用．7、B:D【分析】【详解】

A、当B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，则解得选项A错误；

B、当A受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，则解得选项B正确；

C、当B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有：解得选项C错误；

D、当A刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有：解得选项D正确．

点睛：本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用，知道当A、B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，明确向心力的来源是解题的关键．8、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB．当A物块受到的摩擦力恰好为零时；受力如图所示。

根据牛顿第二定律可得mgtan60°=mrω2

其中r=Rsin60°

此时B物块有沿斜面向上滑的趋势；摩擦力沿罐壁切线向下，受力如图所示。

正交分解，竖直方向满足Ncos30°-fsin30°-mg=0

水平方向满足Nsin30°+fcos30°=mr′ω2

其中r′=Rsin30°

联立解得

A正确；B错误；

CD．当B物块受到的摩擦力恰好为零时，根据牛顿第二定律可得mgtan30°=mr′ω′2

其中r′=Rsin30°

此时A滑块有沿斜面向下滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向上，正交分解，竖直方向满足N′cos60°+f′sin60°-mg=0

水平方向满足N′sin60°-f′cos60°=mrω′2

其中r=Rsin60°

联立解得

C正确；D错误。

故选AC。9、A:D【分析】【详解】

A．由动能定理知Wf=μmgd=E0-所以A正确；

B．设物体总共滑行的距离为s，则有μmgs=E0，所以s=d，物体再前进便停止；B错误；

C．将物体的运动看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动，则连续运动三个距离所用时间之比为(-)∶(-1)∶1，所以物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的(-1)倍；C错误；

D．若要使此物体滑行的总距离为3d，则由动能定理知μmg·3d=Ek，得Ek=2E0，D正确．10、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

C．相同的初速度抛出，而A、B、C三个小球的水平位移之比可得运动的时间之比为再由可得，A、B、C三个小球抛出高度之比为故C正确；

A．由于相同的初动能抛出，根据动能定理

由A、B、C三个小球抛出高度之比为可得落地时的速度大小之比不可能为若没有初速度，则落地时的速度大小之比为故A错误；

B．相同的初速度抛出，运动的时间之比为由可得竖直方向的速度之比为由可知落地时重力的瞬时功率之比故B正确；

D．根据动能定理

由于质量相等且已知高度之比，可得落地时动能的变化量之比即为故D正确。

故选BCD。

【点睛】

研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出速度相同，根据水平位移可确定各自运动的时间之比，从而求出各自抛出高度之比；由功率表达式可得重力的瞬时功率之比即为竖直方向的速度之比．由动能定理可求出在抛出的过程中的动能的变化量。三、填空题(共5题，共10分)11、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【解析】0.812、略

【分析】【详解】

设静水速为水流速度为船头跟河岸垂直的方向航行时有：而则有：当合速度与河岸垂直时，则渡河的位移最短，合速度为：且联立以上各式解得：．【解析】3m/s25s13、略

【分析】【详解】

足球的动能为：动能的该变量为：．【解析】40J0J14、略

【分析】【详解】

传送带足够长，故物体末速度为v，由动能定理得Ek=Wf=mv2；运动过程中，物体的加速度为a=μg，由v=μgt可得：t=相对位移为：△x=x传-x物=vt-=所以全过程中物体与传送带摩擦产生内能为：Q=μmg•△x=μmg•=mv2．

【点睛】了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，工件从静止到与传送带相对静止这个过程，物块与传送带的位移不等，所以摩擦力对两者做功大小也不等；系统产生的内能等于滑动摩擦力乘以相对位移．【解析】；；15、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)【解析】四、实验题(共3题，共6分)16、略

【分析】【分析】

（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）根据求解线速度，根据求解角速度；（3）根据v=ωr=ωD结合图像判断角速度的变化.

【详解】

（1）实验时,应先接通打点计时器电源；再接通电动机的电源；

（2）纸带运动的速度大小为

角速度

（3）根据v=ωr=ωD，因v-D图像是过原点的直线，可知ω不变.【解析】打点计时器1.864不变17、略

【分析】【详解】

（1）[1]本实验采用的实验方法是控制变量法；A正确。

故选A。

（2）[2]若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，则角速度ω相同，质量m相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，则转动半径r不同，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与半径r的关系。

（3）[3]若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），则角速度之比为质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动半径相同；转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则向心力之比为可以得出的实验结论为质量和半径一定的条件下，物体做圆周运动需要的向心力与角速度的平方成正比。【解析】Ar质量和半径一定的条件下，物体做圆周运动需要的向心力与角速度的平方成正比18、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△Ep减，这是由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△Ep减-△Ek将增大；选项D正确；故选BD.五、解答题(共4题，共36分)19、略

【分析】【详解】

（1）汽车到达桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，据牛顿第二定律得

mg-FN=m

解得FN=7600N

（2）汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则N=0，汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，有mg=m

解得v0=10m/s=22.4m/s

（3）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，重力提供向心力，则有

mg=m

得：v′=8000m/s

【点睛】

本题关键是找出汽车经过桥顶时向心力的来源，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解．【解析】(1)F=7600N(2)(2)(3)v(3)20、略

【分析】【详解】

（1）