2024年沪科新版共同必修2物理上册阶段测试试卷含答案

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A.小球的高度保持不变B.小球的重力势能不断增大C.橡皮筋长度保持不变D.小球只受橡皮筋的拉力和重力，所以机械能守恒3、分别用长为的细线和轻杆拉一物体在竖直面内做圆周运动，设小球到达最高点时的速度分别为和则（）A.B.C.D.4、一辆小汽车驶上圆弧半径为90m的拱桥。当汽车经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空，g=10m/s2，则此时汽车的速度大小为（）A.90m/sB.30m/sC.10m/sD.3m/s5、如图所示，照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，已知汽车的转弯半径为50m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，取10m/s2；则运动的汽车（）

A.所受的合力为零B.只受重力和地面的支持力作用C.最大速度不能超过20m/sD.所需的向心力由重力和支持力的合力提供6、如图所示；照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，已知图中双向四车道的总宽度约为15m，内径75m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，则运动的汽车。

A.所受的合力可能为零B.只受重力和地面的支持力作用C.最大速度不能超过25m/sD.所需的向心力由重力和支持力的合力提供7、如图所示；小车放在木板上，小车的前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中放重物，用悬吊重物的方法为小车提供拉力．小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．以小车为研究对象，用该装置进行物理实验，下列说法正确的是。

A.若探究动能定理,必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行B.若探究动能定理，必须使盘和盘上重物的质量远大于小车质量C.若研究匀变速直线运动规律，必须垫高木板一端以平衡小车受到的摩擦力D.若研究匀变速直线运动规律，必须使盘和盘上的重物质量远大于小车质量8、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评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)9、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（）

A.质量更大的卡车经过时，vc的值变小B.车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，不发生侧滑的最大转弯速度变小10、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放．M、N为轨道的最低点．则下列分析正确的是

A.两个小球到达轨道最低点的速度vM<vN

B.两个小球到达轨道最低点的速度vM>vN

C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间。

D.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间11、如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T﹣v2图象如图乙所示；则（）

A.当地的重力加速度为B.轻质绳长为C.小球在最低点受到的最小拉力为5aD.若把轻绳换成轻杆，则从最高点由静止转过90°的过程中杆始终对小球产生支持力12、如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比mA∶mB＝2∶1，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是()

A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B.A、B两球角速度之比为1∶1C.A、B两球运动半径之比为1∶2D.A、B两球向心加速度之比为1∶213、如图所示，长为l的轻杆两端各固定一个小球（均可视为质点），两小球的质量分别为mA=m和mB=2m，轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时，A球速度为则此时。

A.B球的速度大小为B.B球的速度大小为C.杆对B球的支持力为mgD.杆对A球的拉力为2mg14、某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2)，则下列说法正确的是()A.手对物体做功12JB.合力做功2JC.合力做功12JD.物体克服重力做功10J评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)15、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________s16、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vA____vB，ωA____ωB，TA___TB．(填“>”“＝”或“<”)

17、质量为m的汽车，在半径为20m的圆形水平路面上行驶，最大静摩擦力是车重的0.5倍，为了不使轮胎在公路上打滑，汽车速度不应超过__________m/s.(g取10m/s2)18、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”）19、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，已知重力加速度为g，则提升过程中，物体的重力势能的变化为____；动能变化为____；机械能变化为___。20、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。21、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__________评卷人得分四、实验题(共2题，共6分)22、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”)．23、某同学利用图示装置“探究功与动能变化的关系”；图中气垫导轨已调至水平．

(1)测得两光电门中心间的距离为L，测得固定在滑块上的竖直挡光条的宽度为d，记录挡光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2，则滑块通过光电门1时的速度大小v1=_____________（用对应物理量的符号表示）．

(2)在(1)中，从力传感器中读出滑块受到的拉力大小为F，滑块、挡光条和力传感器的总质量为M，若动能定理成立，则必有FL=_____________（用对应物理量的符号表示）．

(3)该实验__________（选填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和力传感器的总质量．评卷人得分五、解答题(共4题，共20分)24、如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的物体，初速度为v1，在与运动方向相同的恒力F的作用下经过一段位移x后，速度增加到v2．请依据匀变速直线运动的规律和牛顿第二定律推导动能定理．

25、动能定理描述了力对物体作用在空间上累积的效果；动量定理则描述了力对物体作用在时间上累积的效果，二者是力学中的重要规律。

（1）如图所示，一个质量为m的物体，初速度为在水平合外力恒力的作用下，运动一段时间t后，速度变为请根据上述情境；利用牛顿第二定律推导动量定理，并写出动量定理表达式中等号两边物理量的物理意义。

（2）在一些公共场合有时可以看到，“气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，有人用铁锤猛击大石板，石板裂开而人没有受伤。现用下述模型分析探究。若大石板质量为铁锤质量为铁锤以速度落下，打在石板上反弹，当反弹速度为铁锤与石板的作用时间约为由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间较长，约为取重力加速度请利用动量定理分析说明石板裂开而人没有受伤的原因。

26、羽毛球是速度最快的球类运动之一。假设球飞来的速度为我国运动员林丹将球以的速度反向击回．设羽毛球质量为试求：

(1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量；

(2)在林丹的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？27、如图，质量为m=100kg的物体处于倾角为370的斜面底端，物体与斜面间的动摩擦因素为μ=0.5，现用一额定功率P=6kw的电动机通过固定于斜面顶端的滑轮把物体拉着沿斜面向上运动．起初，物体以2m/s2的加速度匀加速向上，当电动机输出功率达到其额定功率后则保持功率不变.若已知物体在到达斜面顶端前已处于匀速稳定运行状态，斜面长65.7m，求物体运动到斜面顶端所用的总时间t．

参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、D【分析】【分析】

【详解】

A．地球同步卫星相对地面静止；而地球自西向东的旋转，同步卫星绕地球也会自西向东的旋转，而旋转轨道的圆心在地心处，因此同步卫星一定在赤道正上空，A错误；

B．若加速度方向与速度方向相同；不管加速度是增大还是减小，速度都在增加，B错误；

C．当只有重力或（系统内的弹力）做功时；机械能是守恒的，而合外力为零，物体的机械能不一定守恒，比如匀速上升的物体，机械能减少，C错误；

D．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量

都是相等的；D正确。

故选D。2、A【分析】【详解】

设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg；

弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为L1=L0+当小车的加速度稳定在一定值时；对小球进行受力分析如图，得：

T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：弹簧的伸长：则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变，故A正确。小球的高度保持不变，则重力势能不变，选项B错误；橡皮筋的长度：则随α角的变化而变化，选项C错误；随加速度的增加，小球的重力势能不变，动能变化，则机械能变化，选项D错误.3、B【分析】【详解】

细线拉着小球在竖直平面内做圆周运动，临界情况是：解得：所以速度满足杆子拉着小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的最小速度为零，则v2≥0．故B正确，ACD错误．4、B【分析】【详解】

汽车经过桥顶时受力分析；如图所示：

车对桥恰好没有压力而腾空，根据牛顿第三定律知桥对车的支持力为零，即

即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身的重力提供，有：

解得：

A.90m/s与计算结果不相符；故A项不合题意.

B.30m/s与计算结果相符；故B项符合题意.

C.10m/s与计算结果不相符；故C项不合题意.

D.3m/s与计算结果不相符；故D项不合题意.5、C【分析】【详解】

A．汽车在水平路面上做匀速圆周运动；合力等于向心力，可知合力不为零，故A错误；

BD．汽车在水平路面上做匀速圆周运动；重力和支持力平衡，向心力由静摩擦力提供，故BD错误；

C．根据μmg＝m

得，最大速度

故C正确。

故选C。6、C【分析】【详解】

汽车在水平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力，始终指向圆心，拐弯时静摩擦力提供向心力，所需的向心力不可能由重力和支持力的合力提供，ABD错误；汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，根据牛顿第二定律当r最大时，有最大速度，即车的最大速度不能超过25m/s，C正确．

【点睛】本题考查匀速圆周运动，关键在于分析向心力的来源，汽车转弯时静摩擦力提供向心力，当轨道半径最大时有最大速度．7、A【分析】【详解】

若探究动能定理,必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行，这样才能使得小车受到的拉力等于合外力，选项A正确；若探究动能定理，应使盘和盘上重物的质量远小于小车质量，选项B错误；若研究匀变速直线运动规律，只需让小车做匀加速运动即可，没必要平衡小车受到的摩擦力，也没必要使盘和盘上的重物质量远大于小车质量，选项CD错误.8、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。二、多选题(共6题，共12分)9、C:D【分析】【详解】

A；支持力和重力的合力作为向心力。

则有解得质量更大的卡车经过时，vc的值不变；故A错误；

B、车速高于或低于vc时，摩擦力会起作用，只要在一个范围内，车就不会滑动，车速低于vc；所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动，故B项错误；

C、速度高于vc时；摩擦力指向内侧，只要速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，故C项正确；

D；由于汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力；当路面结冰时，与未结冰时相比，不发生侧滑的最大转弯速度变小，故D项正确；

故选CD．

【点睛】汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力，速率为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零，根据牛顿第二定律进行分析．10、B:C【分析】【详解】

由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，则而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，则即有vM＞vN，左图中的小球到达底端的速度较大，则在磁场中运动的时间也短，故AD错误，BC正确；故选BC.11、A:B【分析】【详解】

A、在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则得：

得：①

由图象知，时，图象的斜率则得：得绳长

当时，由①得：得故A正确，B正确；

C、只要绳子的拉力大于0，根据牛顿第二定律得：

最高点：②

最低点：③

从最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：④

联立②③④解得：即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为故C错误；

D、若把轻绳换成轻杆，则从最高点由静止转过的过程中开始时杆对小球的作用力为支持力；当转过后，小球的向心力必定由杆的拉力提供，所以可知，在小球从最高点由静止转过的过程中；杆对小球的作用力开始时是支持力，然后是拉力，故D错误．

点睛：小球在竖直面内做圆周运动，到最高点时由绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题．根据牛顿第二定律和机械能守恒列式求解小球在最低点和最高点时绳的拉力差．12、B:C:D【分析】【详解】

由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比为1：1，故A错误；同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有：mAω2rA=mBω2rB，解得：故BC正确；根据a=ω2r得：故D正确；故选BCD．13、B:C:D【分析】【详解】

对A、B球整体，重心在O位置，故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动，角速度是相等的，故根据v=rω，速度之比为2：1，故vB=故A错误，B正确。杆对B球的作用力为FB，合力提供向心力，解得FB=mg，方向竖直向上，故C正确。杆对A球的作用力为FA，合力提供向心力，解得FA=2mg，方向竖直向上，故D正确。14、A:B:D【分析】【详解】

手对物体做功选项A正确；合外力对物体做功选项B错误，C正确；物体克服重力做功选项D正确.三、填空题(共7题，共14分)15、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/s25s16、略

【分析】【详解】

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：vA＞vB，ωA＜ωB．Ta=Tb

【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】><=17、略

【分析】质量为m的汽车，在半径为20m的圆形水平路面上行驶时，静摩擦力提供向心力，最大静摩擦力对应汽车行驶的最大速度，所以有：kmg=m得：v=m/s="10"m/s.

思路分析：根据静摩擦力提供向心力，当摩擦力最大时，汽车的速度最大，根据kmg=m代入数据可得最大速度不得超过10m/s。

试题点评：考查静摩擦力作用下的匀速圆周运动的实例分析【解析】1018、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19、略

【分析】【详解】

[1]物体上升高度为h，则重力做负功mgh，重力势能增加mgh.

[2]物体所受合外力为由动能定理：

可得动能变化：

[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化，由：

可知则机械能增加【解析】mghmahm(a+g)h20、略

【分析】【详解】

足球的动能为：动能的该变量为：．【解析】40J0J21、略

【分析】【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】160四、实验题(共2题，共6分)22、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23、略

【分析】【详解】

解：(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度可知，滑块通过光电门1的瞬时速度为通过光电门2的瞬时速度为

(2)拉力做功等于动能的变化量，则有

(3)该实验中由于已经用力传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车所受的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．【解析】不需要五、解答题(共4题，共20分)24、略

【分析