2024年沪教新版必修2物理下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年沪教新版必修2物理下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7题，共14分)1、下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内飞行的轨迹，小鸟在图示位置时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是（）A.B.C.D.2、关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是()A.狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理B.有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速C.在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的D.对于不同的惯性系，物理规律(包括力学和电磁学的)都是不同的3、如图所示，一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度为的河流，已知河水流速为小船在静水中的速度为B点距正对岸的A点下面关于该船渡河的判断；其中正确的是（）

A.小船过河的最短时间为B.小船过河的最短航程为C.小船以最短时间过河将在A、B两点间靠岸D.小船可以在对岸A、B两点间任意一点靠岸4、下列说法中正确的是（）A.在高速运动的火车车厢中央，光源同时向车厢前后两壁发出了一个闪光，地面上的人看到闪光同时到车厢的前后壁B.在任何惯性参考系中，物体的运动速度都不能超过光速C.一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大D.同样的两个事件，在不同的参考系中观测，时间间隔都相同5、如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1．随后让传送带以v2的速度逆时针匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2．下列关系中正确的是。

A.W1＝W2，P12，Q1＝Q2B.W1＝W2，P12，Q1>Q2C.W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2D.W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q26、下列说法正确的是A.匀速圆周运动是一种匀速运动B.匀速圆周运动是一种匀变速运动C.线速度描述了做圆周运动的物体通过位移的快慢D.角速度描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢7、为探测引力波，中山大学领衔的“天琴计划”将向太空发射三颗完全相同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形的中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行引力波探测．如图所示，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”．已知地球同步卫星距离地面的高度约为3.6万公里，以下说法错误的是。

A.若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，则可估算出地球的密度B.三颗卫星具有相同大小的加速度C.三颗卫星绕地球运动的周期一定大于地球的自转周期D.从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)8、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，重力加速度为g；下列说法中正确的是（）

A.在C处时，弹簧的弹性势能为mghB.由A到C的过程中，圆环的机械能守恒C.由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和一直减小D.由A到B的过程中圆环重力势能的减少量等于动能的增加量9、2018年4月10日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式，目前北斗卫星导航系统由29颗在不同轨道上运行的卫星组成。关于北斗系统内的卫星以下说法正确的是（）A.轨道高的卫星周期长B.轨道高的卫星机械能大C.轨道高的卫星受到的万有引力小D.卫星的线速度都小于第一宇宙速度10、假设火星半径与地球半径之比为1：2，火星质量与地球质量之比为1：9，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则（）A.火星表面与地球表面的重力加速度之比为2：9B.火星的密度为C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D.若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9：411、下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态B.汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力C.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压D.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力作用12、如图所示；乒乓球以较大速度从地面竖直向上抛出，若球所受空气阻力与速率成正比，且乒乓球在落回地面前已趋于匀速。取地面为重力势能零势能面，则乒乓球在空中运动过程中，其动能及重力势能随时间变化的图象可能正确的是（）

A.B.C.D.13、2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。航天员翟志刚、王亚平、叶光富进驻天和核心舱，中国空间站开启有人长期驻留时代。“天和核心舱”在距地面高度为的轨道做匀速圆周运动，地球的半径为地球表面的重力加速度为引力常量为下列说法正确的是（）

A.地球的质量B.“天和核心舱”的线速度为C.“天和核心舱”运行的周期为D.“天和核心舱”的线速度大于第一宇宙速度（）14、某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象.图中的线段分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系.已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知（）

A.碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为5∶2B.碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C.碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D.滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的15、两颗互不影响的行星P1、P2，各有一颗近地卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动．图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a，横轴表示某位置到行星中心距离r平方的倒数，a-关系如图所示，卫星S1、S2的引力加速度大小均为a0．则（）

A.S1的质量比S2的小B.P1的质量比P2的小C.P1的第一宇宙速度比P2的大D.P1的平均密度比P2的小评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)16、如图所示，直径的纸筒以转速绕轴O逆时针匀速转动，从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒上只留下一个弹孔，则圆桶转动的角速度为___________子弹的最大速度为_________

17、线速度与角速度的关系。

（1）在圆周运动中，线速度的大小等于______与______的乘积。

（2）公式：v＝______。18、如图为皮带传动装置。点分别为右侧两个共轴的轮缘上的点，为左侧轮缘上的点，三个点到各自轮圆心的距离之比为则三个点的线速度之比为___________，角速度之比为____________（皮带不打滑）。

19、物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向与它的速度方向___________时，物体做曲线运动；20、一条河宽400m；水流的速度为3m/s，船相对静水的速度5m/s。

（1）要想渡河的时间最短，渡河的最短时间是______s。

（2）若要以最短位移渡河，船头与河岸成______角，到达对岸用时______s。21、用频闪照相法探究平抛运动时记录了物体在不同时刻的位置，如图所示。已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直分运动，观察图片可知，物体在水平方向上做___________运动，在竖直方向上做___________运动，若图中每个小方格的边长都是则闪光频率是___________Hz，小球的初速度是___________（重力加速度g取10m/s2）

22、英国科学家______，第一次测出了引力常量G，引力常量G=6.67×10－11______（填单位）。23、随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点，假设太空中有一颗星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的2倍，则某物体在该星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的______倍，该星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的______倍。24、宇宙是由空间；时间、物质和能量所构成的统一体；是一切空间和时间的总合。近数世纪以来，科学家根据现代物理学和天文学，建立了关于宇宙的现代科学理论，称为物理宇宙学。以被我们观测到的时空部分称为“可观测宇宙”、“可见宇宙”或“我们的宇宙"。宇宙大约是由4%的普通物质（包括我们人类和地球），23%的暗物质和73%的暗能量构成。

2011年萨尔；波尔马特；布莱恩，施密特以及亚当。里斯共同获得诺贝尔物理学奖。三人获奖的原因是他们“通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀”。如图所示为宇宙加速膨胀的模型，其中引力使宇宙收缩，暗能量（相当于排斥力）使宇宙膨胀。

根据你学过的知识回答下面的问题：

（1）萨尔，波尔马特、布莱恩，施密特以及亚当，里斯在观测遥远超新星时，使用的长度单位是：________

（2）关于宇宙加速膨胀的模型，下列观点中正确的是（______）。A．引力作用效果强B．暗能量作用效果强C．引力和暗能量作用效果相同D．不能确定评卷人得分四、作图题(共4题，共32分)25、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。

26、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）

27、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。

28、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4122028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、实验题(共1题，共4分)29、某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。首先用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m；然后调整气垫导轨水平，调整轻滑轮使细线水平；实验时每次滑块都从同一位置A处由静止释放，测量滑块从位置A到光电门的距离x。记录遮光条经过光电门所用的时间△t。已知遮光条的宽度为d；回答下列问题：

（1）实验前调整气垫导轨水平的目的是___________；

（2）以滑块（包含遮光条）和重物组成的系统为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式___________（用已知物理量和实验测得物理量的字母表示），则可认为验证了动能定理。参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、B【分析】【分析】

【详解】

做曲线运动的物体；速度方向是曲线运动轨迹的切线方向，作用力的方向在曲线运动的凹侧。

A．速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向；故A错误；

B．速度方向是曲线运动轨迹的切线方向；作用力的方向在曲线运动的凹侧，故B正确；

C．作用力的方向不在曲线运动的凹侧；故C错误；

D．速度方向不是曲线运动轨迹的切线方向；作用力的方向不在曲线运动的凹侧，故D错误。

故选B。

【点睛】

做曲线运动的物体，速度方向是曲线运动轨迹的切线方向，作用力的方向在曲线运动的凹侧。2、A【分析】【详解】

AD．在爱因斯坦的相对论中；它的两个假设是：(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。A正确，D错误；

B．真空中的光速是最大的速度。B错误；

C．在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测；婴儿不是同时诞生的，C错误。

故选A。3、A【分析】【详解】

A．小船过河的最短时间为

故A正确；

B．因为水流速度大于船在静水中的速度；所以合速度的方向不可能垂直河岸，则小船不可能到达正对岸，渡河航程一定大于河宽100m，故B错误；

CD．当合速度的方向与相对水的速度的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最大，渡河航程最小；根据几何关系，则有

因此最短的航程是

沿河岸的最小位移为

故CD错误。

故选A。4、B【分析】【详解】

A．根据同时的相对性；火车上的人会看到两个闪光同时到达车厢的前后壁，而地面上的人会看到闪光先到达车厢的后壁（相对火车运动方向而言），后到达前壁，A错误；

B．根据爱因斯坦的相对论可知；在任何惯性参考系中，任何物体的运动速度都不能超过光速，B正确；

C．考虑相对论效应，根据长度与速度关系公式

沿自身长度方向高速运动的杆长度总比静止时的长度短；C错误；

D．由相对论的基本公式

可知时间间隔与参考系有关；D错误。

故选B。5、B【分析】【详解】

拉力对小物体做的功由物体对地位移决定，即W＝FL，故W1=W2；拉力的功率为第二次运动过程中小物体的对地速度比第一次大，所以所用时间较短，功率较大，即P1<P2；物体和传送带之间因摩擦而产生的热量由二者相对位移决定，即Q＝fs相对，第一次二者相对位移为L，第二次相对位移为L-v2t<L，故Q1＞Q2，故B正确，ACD错误。6、D【分析】【详解】

匀速圆周运动是曲线运动，其速度方向是切线方向，时刻改变，故速度是变化的，是变速运动，A错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，方向不断改变，故加速度也是改变的，是一种变加速运动，B错误；线速度描述了做圆周运动的物体通过弧长的快慢，C错误；角速度描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢，D正确．7、A【分析】【详解】

A.若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T根据万有引力提供向心力：得到：因地球的半径未知，也不能计算出轨道半径r；不能计算出地球体积，故不能估算出地球的密度，选项A错误。

B.根据由于三颗卫星到地球的距离相等，则绕地球运动的轨道半径r相等；则它们的加速度大小相等，选项B正确。

C.根据万有引力等于向心力，解得：由于三颗卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，故三颗卫星绕地球运动的周期小于地球同步卫星绕地球运动的周期，即小于地球的自转周期，选项C正确。

D.当等边三角形边与地球表面相切的时候，恰好看到地球表面的所以本题中，从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面，选项D正确二、多选题(共8题，共16分)8、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．由A到C的过程中，圆环动能变化量为零，则圆环重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，所以在C处时，弹簧的弹性势能为mgh；故A正确。

B．由A到C的过程中；弹簧对圆环要做功，圆环的机械能不守恒，故B错误。

C．对于圆环和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即圆环的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。由A到C的过程中；弹簧的弹性势能一直增加，根据系统的机械能守恒，知圆环的动能与重力势能之和一直在减小，故C正确。

D．由A到B的过程中；弹簧的弹性势能增加，圆环重力势能减小，动能增加，因圆环的动能；重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，所以圆环重力势能的减少量大于动能的增加量，故D错误。

故选AC。9、A:D【分析】【详解】

A．根据开普勒第三定律恒量

可知轨道半径越大；运动周期越长，A正确；

B．由于无法确定卫星的质量；因此轨道高低与机械能大小关系无法确定，B错误；

C．根据

由于不知道卫星质量；因此无法确定卫星高低与万有引力大小关系，C错误；

D．根据

可知卫星轨道半径越大；运行速度越小，贴近地球表面运行的卫星速度等于第一宇宙速度，因此卫星的运行速度小于第一宇宙速度，D正确。

故选AD。10、C:D【分析】【分析】

【详解】

A．星球表面重力与万有引力相等有

可得重力加速度

得火星表面与地球表面的重力加速度之比

故A错误；

B．在火星表面重力与万有引力相等有

得火星的质量为

火星的体积为

所以火星的密度为

故B错误；

C．根据

得

所以火星与地球的第一宇宙速度之比

故C正确；

D．根据公式

得

所以以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比等于火星表面与地球表面的重力加速度的反比；即为9：4，故D正确。

故选CD。11、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴随航天器做圆周运动；需要向心力，所以不是处于平衡状态，故A错误；

B．汽车通过凹形桥的最低点时；竖直方向合外力提供向心力，即桥对车的支持力和车的重力的合力提供向心力，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，故B正确；

C．在铁路的转弯处；通常要求外轨比内轨高，轨道对火车的支持力和重力的合力指向圆心，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，故C正确；

D．杂技演员表演“水流星”；当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，重力全部提供向心力，不是不受重力作用，故D错误。

故选BC。12、B:C【分析】【详解】

AB．乒乓球上升阶段，设某一很短时间内速度大小为v，则阻力

发生的位移为

由动能定理有

可得

上升过程，速度逐渐减小，的绝对值逐渐减小，即图线切线的斜率的绝对值减小，到达最高点时，速度减为0，斜率也为0，同理，下降阶段有

下降过程乒乓球速度大小逐渐增加，所受合力逐渐减小，最后乒乓球趋于匀速，所受合力趋于0，的绝对值从0先增加然后减小最终趋于0；A错误，B正确；

CD．上升阶段结合上述分析，有

有

上升阶段速度逐渐减小，的绝对值逐渐减小，即图线斜率逐渐减小，到达最高点时，速度减为0，图线斜率也为0，同理，下降阶段有

速度大小逐渐增加；图线斜率绝对值逐渐增大，C正确，D错误。

故选BC。13、A:B【分析】【详解】

A．忽略地球自转，设地球表面有一质量为m的物体，由重力等于万有引力得

解得地球质量

故A正确；

B．“天和核心舱”在距地面高度为的轨道做匀速圆周运动，设其质量为m1，由万有引力提供向心力得

解得“天和核心舱”的线速度

再将

代入得

故B正确；

C．由

得“天和核心舱”运行的周期

故C错误；

D．“天和核心舱”的线速度

故D错误。

故选AB。14、A:D【分析】【分析】

本题考查动量守恒；首先根据位移—时间图像求出两滑块碰前和碰后的速度，在根据动量守恒即可求出两物体的质量之比。

【详解】

根据图象的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为滑块Ⅱ的速度为则碰前速度大小之比为5∶2，故选项A正确；

碰撞前后系统动量守恒；碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的小，故选项B错误；

碰撞后的共同速度为根据动量守恒定律，有

解得

由动能的表达式可知

故选项C错误；D正确。

故选AD。15、C:D【分析】【详解】

AD、根据牛顿第二定律得：

则得行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：由此不能判断近地卫星S1、S2的质量大小．由数学知识知,图像的斜率等于GM,斜率越大,GM越大,则M越大,所以P1的质量比P2的大；故A错；D正确；

C.设第一宇宙速度为v.则得相等，由图可以看出,P1的半径比P2的半径大,有公式可知P1的第一宇宙速度比P2的大，故C正确．

B.行星的平均密度P1的半径比P2的半径大,相等，则P1的平均密度比P2的小，故B错误．

故选CD三、填空题(共9题，共18分)16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]匀速圆周运动的角速度为

在子弹飞行的时间内，圆筒转动的角度为

时间

当时，子弹的速度最大【解析】30017、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.角速度的大小②.半径③.ωr18、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]a、b两点为同缘转动，则线速度相等，即

根据

可知

b、c两点为同轴转动，可知角速度相等，即

根据

可知

则三个点的线速度之比为1：1：2；角速度之比为1：2：2。【解析】①.1：1：2②.1：2：219、略

【分析】【分析】

【详解】

物体做曲线运动的条件：当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。【解析】不在同一条直线上20、略

【分析】【详解】

（1）当船头指向垂直于河岸时，渡河时间最短

（2）由于

则当船头指向与河岸夹角为θ时；如图所示，渡河位移最短。

则当

即有

此时渡河最短位移为

到达对岸用时【解析】8053°10021、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]频闪周期一定；由图像可看出，相邻两点的水平距离相同，所以平抛运动水平方向做匀速直线运动；

[2]竖直方向相邻两点的位移变大；并且相邻相等时间内的位移差相等，所以竖直方向是匀加速直线运动；

[3]由。

可得。

所以频闪的频率为。

[4]小球的初速