2024年上外版必修2物理下册阶段测试试卷

…………○…………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年上外版必修2物理下册阶段测试试卷996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：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题，共18分)1、如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)。下列说法正确的是（）

A.a、b的角速度之比是B.a、b的向心加速度大小之比是9：8C.a、b的线速度大小之比是D.a、b的周期之比是2、水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于s0时，速度大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行3s0的路程后停止运动。重力加速度大小为g。则（）A.在此过程中F所做的功为B.F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的4倍C.物体与桌面间的动摩擦因数等于D.在此过程中F的最大功率等于3、如图甲，修正带通过两个齿轮的相互咬合进行工作，其原理简化为图乙所示。若齿轮匀速转动，大齿轮内部的A点以及齿轮边缘上B、C两点到各自转轴间的距离分别为则（）

A.B.C.D.4、如图所示；木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，一起沿光滑斜面由静止开始下滑，下滑过程中A与B保持相对静止，且斜面体相对地面静止。A和B在下滑过程中（）

A.地面对斜面体的摩擦力水平向右B.A和B一起匀速下滑C.B对A的摩擦力做负功D.A对B不做功5、图甲为2022年北京冬奥会我国运动员参加冰壶比赛的场景｡比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动｡在图乙所示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向；则在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（）

A.①③B.①④C.②③D.②④6、关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A.一定是变速率运动B.一定受变力作用C.加速度一定不为零D.匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同7、2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗导航系统第41颗卫星为地球同步静止轨道卫星，它的轨道半径约为第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期24h。两种同步卫星的绕行轨道都为圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量下列说法中正确的是（）

A.两种同步卫星都可能经过北京的正上空B.两种同步卫星向心加速度大小相等C.倾斜地球同步轨道卫星经过赤道正上方同一位置，一天内只可能有1次D.任意12小时内，万有引力对第41颗卫星做功大小大于对第44颗卫星做功大小8、如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体一轻杆与水平地面成角，轻杆的下端用光滑铰链连接于点，点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个小球小球靠在立方体左侧，立方体右侧受到水平向左推力的作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力则下列说法中正确的是（）

A.小球在落地的瞬间和立方体分离B.小球和立方体分离时刻小球加速度为C.小球和立方体分离时刻速度大小相等D.从小球开始运动到落地的过程中立方体的机械能一直增大9、充电式果汁机小巧简便；如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时，刀片在电机带动下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在完成榨汁的过程中。

A.某时刻不同刀片顶点的角速度都相等B.不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供D.消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)10、如图所示；在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则（）

A.衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B.增大脱水筒转动的角速度，筒壁对衣服的摩擦力也变大C.当衣服对水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动D.增大脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好11、如图所示为A；B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象；其中A为双曲线的一个分支，由图可知（）

A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度大小不变C.B物体运动的角速度大小不变D.B物体运动的角速度与半径成正比12、如图所示；小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则对A物体分析正确的是（）

A.受重力、支持力和摩擦力B.受重力、支持力、向心力和摩擦力C.转速越快，越易滑动D.物体A的运动半径越小，越易滑动13、如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，重力加速度g，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变；则下列说法正确的是（）

A.重力做功为mgLB.最低点B的速度大小为C.最低点绳对小球的拉力D.空气阻力F阻做功为14、在一颗半径为地球半径的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力。从抛出开始计时，物体运动的位移随时间变化的关系如图（可能用到的数据：地球的半径为6400km，地球表面的重力加速度为10m/s2）；则（）

A.该行星表面的重力加速度为8m/s2B.该行星的质量比地球的质量大C.该行星的第一宇宙速度为6.4km/sD.该物体落到行星表面时的速率为30m/s评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)15、开普勒第三定律式___________16、一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的___________倍；17、做匀速圆周运动物体的线速度为v，半径为r，则物体圆周运动的周期T=______，向心加速度大小______。18、曲线运动中速度的方向是变化的，所以曲线运动是_______运动。当物体的______方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，做曲线运动物体的合外力指向轨迹的______侧。19、某次抗洪抢险中，必须用小船将物资送至河流对岸。如图所示，处的下游靠河岸处是个旋涡，点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为30°，若河流中水流的速度大小恒为为使小船从点以恒定的速度安全到达对岸，则小船在静水冲航行时速度的最小值为______此时小船航行的实际速度大小为______

20、如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的拉力的作用，此时B以速度v匀速下降，A水平向左运动，当细线与水平方向成30°角时，A的速度大小为________A向左运动的过程中，所受到的摩擦力________（填变大；变小、不变）．

21、质量为2kg的物体，放在动摩擦因数的水平地面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做功的W和物体位移s之间的关系如图所示，则在0～1m内水平拉力F=______N，在0～3m过程中拉力的最大功率为P=______W。（m/s2）

22、将地球半径R、自转周期T地面重力加速度g取为已知量，则地球同步卫星的轨道半径为___________R，轨道速度与第一宇宙速度的比值为___________。评卷人得分四、作图题(共4题，共36分)23、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。

24、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）

25、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。

26、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2题，共12分)27、某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

进行如下操作：

①测出小钢球的质量m、直径d、电磁铁下端到光电门的距离h；

②电磁铁先通电；让小钢球吸在下端；

③电磁铁断电；小钢球自由下落；

④计时装置记下小钢球经过光电门的挡光时间t。

完成下列问题：

（1）小钢球从静止下落h的过程中，重力势能的减少量为___________（用题中物理量符号表示，重力加速度为g）；测得则小钢球经过光电门时的速度为___________

（2）另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用h表示小钢球从静止下落到光电门时的距离，用v表示小钢球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的图像，则由图像可求得重力加速度___________28、如图所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想；原理及操作；进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

（1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是______（选填选项前的字母）。

A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量。

C．将重物和细线取下D．将纸带；重物和细线全部取下。

（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如下图所示的纸带并标上相应的计数点。其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点，则打A点时小车运动的速度vA=______m/s，小车运动的加速度a=______m/s2。（结果要求保留三位有效数字）

（3）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，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，下图中正确反映v2—W关系的是（______）

A、B、C、D、评卷人得分六、解答题(共2题，共12分)29、某同学设计制作了一个过山车模型，如图所示，原长为20cm的轻弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为0.2kg物块P接触但不连接。AB是长度为0.4m的水平轨道，B端与半径的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直。物块P与AB间的动摩擦因数用外力推动物块压缩弹簧至如图长度为=0.1m时，释放后物块沿轨道运动且恰好能通过D点，不计空气阻力，重力加速度为求：

（1）物块经过B点时对轨道的压力大小；

（2）该弹簧的劲度系数。

30、极限运动是一种深受年轻人喜爱的运动，如图甲是极限运动中滑板、轮滑等运动常用的比赛场地U形池，现有某U形池场地示意图如图乙所示，该场地由两段可视为光滑的圆弧形滑道AB和CD以及粗糙程度相同的水平滑道BC构成，图中某次滑板比赛中质量为（含滑板）的运动员从A点由静止出发，通过AB、BC滑道，冲向CD滑道，到达圆弧CD滑道的最高位置D时速度恰好为零（运动员和滑板整体近似看做质点，空气阻力不计，g取）.

(1)求该运动员在圆弧形滑道AB上下滑至B点时对圆弧形滑道的压力.

(2)该运动员为了第一次经过D处后有时间做空中表演，求他在A点下滑的初速度大小；

(3)在(2)问的初始条件下；运动员在滑道上来回运动，最终将停在何处？

参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、A【分析】【详解】

卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

A．由可知a、b的角速度之比是

选项A正确；

B．由可知a、b的向心加速度大小之比是9：4；选项B错误；

C．由可知a、b的线速度大小之比是选项C错误；

D．由可知a、b的周期之比是选项D错误。

故选A。2、B【分析】【详解】

设物体与桌面间的动摩擦因数为μ，由题意，根据动能定理有①

解得②

设在此过程中F所做的功为W，同理可得③

根据功的定义可得④

联立②③④解得⑤

在此过程中F的最大功率为⑥

综上所述可知ACD错误；B正确。

故选B。3、D【分析】【分析】

【详解】

A．同缘传动时，边缘点的线速度相等，即根据可知

故A错误；

B．同轴转动时角速度相等，即由可得

故B错误；

C．根据匀速圆周的周期可得

故C错误；

D．由向心加速度可得

故D正确；

故选D。4、D【分析】【分析】

【详解】

AB．因为斜面光滑；则AB一起沿斜面向下加速下滑，即具有沿斜面向下的加速度，此加速度有水平向左的分量，将AB；斜面体看成整体，由类整体法可知，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故AB错误；

C．由于AB一起沿斜面向下加速运动，具有沿斜面向下的加速度，则B对A的摩擦力方向水平向左，A的位移方向沿斜面向下，摩擦力方向与位移方向夹角小于则B对A的摩擦力做正功，故C错误；

D．A、B整体具有沿斜面向下的加速度，设为a，将a正交分解为竖直方向分量a1，水平分量a2；如图所示。

由牛顿第二定律得竖直方向上

水平方向上

假设斜面与水平方向的夹角为θ，摩擦力与弹力的合力与水平方向夹角为α，由几何关系得

联立解得

即

所以B对A的作用力与斜面垂直，所以B对A的合力不做功，由牛顿第三定律得，A对B的作用力垂直斜面向下，所以A对B也不做功，故D正确。5、B【分析】【详解】

由题意可知；擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，而后侧受摩擦力几乎不变，若冰壶按如图①的逆时针方向旋转，则沿速度垂直的方向，摩擦力的合力向左，则冰壶运动轨迹将向左偏转；同理若冰壶按顺时针方向旋转，冰壶运动轨迹向右偏转。即①④正确。

故选B。

6、C【分析】【分析】

【详解】

A．曲线运动的速率可能是不变的；例如匀速圆周运动，选项A错误；

B．曲线运动的物体不一定受变力作用；例如平抛运动，选项B错误；

C．曲线运动的物体的速度一定变化；则其加速度一定不为零，选项C正确；

D．匀变速曲线运动在任意相等时间内速度的变化量都相同；选项D错误。

故选C。7、B【分析】【详解】

A．倾斜地球同步轨道卫星可能经过北京上空，而地球同步轨道卫星不能经过北京上空，故A错误；

B．由于两种卫星的周期相等，都是24h，根据万有引力提供向心力

可知轨道半径相同；加速度相同，选项B正确；

C．倾斜地球同步轨道卫星周期为24h，如果开始时位于南半球上方，则一天之内倾斜地球同步轨道卫星会跨过赤道某点上方到达北半球上方，然后再次跨过赤道上同一点上方回到南半球上方，故2次经过赤道正上方同一位置，故C错误；

D．两卫星的线速度大小相等，设为v0，相等任意12小时内，万有引力使两颗卫星的速度改变180°，即速度变为-v0；则动能变化为零，则万有引力对第41颗卫星做功大小等于对第44颗卫星做功大小，故D错误。

故选B。8、B【分析】【详解】

AC．刚开始系统水平方向的速度为零；由于杆的弹力对系统做正功，使得小球和立方体水平方向的速度增大，小球随着立方体向右运动的同时沿着立方体竖直向下运动，将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解，如图。

得到

当小球和立方体之间的弹力为零时分离；此时二者水平方向的速度相等，小球实际速度大于立方体的速度，小球运动到最低点时，水平方向的速度为零，所以分离时一定不在最低点，故AC错误；

B．当小球和立方体之间的弹力为零时分离，此时杆的弹力为零（如果不为零，小球在水平方向的加速度不为零，小球和立方体之间仍有弹力），小球和立方体分离时小球只受重力作用，根据牛顿第二定律可得小球的加速度为g；故B正确；

D．从小球开始运动到小球和立方体分离；立方体的机械能一直增大，小球和立方体分离后，立方体在水平方向做匀速直线运动，机械能不变，故D错误。

故选B。9、A【分析】【详解】

A．不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动；属于同轴转动模型，角速度相等，故A正确；

B．刀片旋转角速度越来越大；做变速圆周运动，加速度方向不是指向圆心，故B错误；

C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供；重力和摩擦力平衡，故C错误；

D．消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能，故D错误。二、多选题(共5题，共10分)10、C:D【分析】【分析】

【详解】

A．衣服受到重力；筒壁的弹力和摩擦力作用；筒壁的弹力提供向心力，向心力是效果力，A错误；

B．衣服随脱水筒一起转动而未滑动；衣服所受摩擦力与重力平衡，脱水筒转速增大后，衣服所受摩擦力仍与重力平衡，摩擦力大小不变，B错误；

CD．脱水筒转速越大；衣服上的水滴做圆周运动所需的向心力越大，当衣服对水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力时，水滴就会做离心运动而飞出，CD正确。

故选CD。11、A:C【分析】【详解】

AB．因为A为双曲线的一个分支，说明a与r成反比，由可知，A物体运动的线速度大小不变；故A正确，B错误；

CD．而OB为过原点的直线，说明a与r成正比，由a＝ω2r可知，B物体运动的角速度大小不变；故C正确，D错误。

故选AC.12、A:C【分析】【详解】

AB．小球受到竖直向下的重力；竖直向上的支持力，因小物体A还要随着圆盘一起做匀速圆周运动，有沿半径向外的运动趋势，所以还会受到沿半径向里的静摩擦力作用，故B错误，A正确；

C．根据牛顿第二定律有

故转速越大；静摩擦力越大，越容易滑动，故C正确；

D．根据牛顿第二定律有

半径越大；静摩擦力越大，越容易滑动，故D错误。

故选AC。13、A:B:C【分析】【详解】

A．重力在整个过程中始终不变，小球在重力方向移动的距离为做功为AB在竖直方向的投影L，故重力做功为mgL；故A正确；

BD．将运动过程分为无数小段，每一小段的阻力可视为恒力，阻力做的总功等于没饿小弧段上阻力所做功的代数和，即为

根据动能定理得

联立解得

故B正确；D错误；

C．小球运动到最低点时根据牛顿第二定律

解得

故C正确。

故选ABC。14、A:C【分析】【详解】

A．由图可以读出，物体上升的最大高度为h=64m，上升的时间为t=4s，对于上升过程，由

解得初速度v0=32m/s

物体上升的加速度大小为

故A正确；

B．物体在行星表面受到的重力等于万有引力，有

解得

所以行星的质量小于地球的质量；故B错误；

C．根据得该行星的第一宇宙速度为

故C正确；

D．根据竖直上抛运动的对称性可知；该物体落到行星表面时的速度大小与初速度大小相等，即等于32m/s，故D错误。

故选AC。三、填空题(共8题，共16分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]开普勒第三定律式为行星做椭圆运动的半长轴的立方与行星的公转周期的平方的比值为定值，即=K【解析】=K16、略

【分析】【分析】

【详解】

解：设地球质量为M，半径为R，宇航员的质量为m，由万有引力定律，可得地球对宇航员的引力

该星球对宇航员的引力

则有【解析】217、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据周期公式得

[2]根据加速度公式得【解析】18、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]曲线运动中速度的方向是变化的；所以曲线运动是变速运动。

[2]做曲线运动的条件是；物体的合外力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。

[3]做曲线运动的物体，其合外力方向与速度方向一定不在一条直线上，且合外力方向指向轨迹凹侧。【解析】①.变速②.加速度（或合外力）③.凹19、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]如图所示，当小船在静水中的速度与其在河流中的速度垂直时，小船在静水中的速度最小，且最小值

此时小船航行的实际速度大小

【解析】120、略

【分析】【详解】

[1]．B匀速下降，A沿水平面向左做运动；如图1,

是在绳子方向上的分量

其中是绳子与水平方向的夹角，当细线与水平方向成30°角时，A的速度大小为

[2]．因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力T=GB

A受斜向上的拉力等于B的重力，在图2中把拉力分解成竖着方向的F2和水平方向的F1；

在竖直方向上有

绳子与水平方向的夹角增大，所以有增大，支持力N减小，所以摩擦力减小。【解析】变小；21、略

【分析】【详解】

[1]由拉力做功的W和物体位移s之间的关系图象，结合公式

可知；斜率表示物体受到的拉力的大小，0～1m物体受到的拉力为20N。

[2]对于0～1m过程，根据动能定理，有

解得

根据速度位移公式，有

解得

即物体位移为0.5m时加速度的大小为

对物体受力分析，物体受到的摩擦力为

由于斜率表示物体受到的拉力的大小；1～3m物体受到的拉力为10N。

故物体在前一阶段做匀加速运动，后一阶段受力平衡，物体匀速运动，故物体在前一阶段拉力为20N时，物体加速运动，当速度最大时，拉力功率最大，即【解析】2063.222、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]以M表示地球的质量，m表示同步卫星的质量，表示地球表面处某一物体的质量，表示同步卫星的轨道半径。根据万有引力定律和牛顿第二定律，有

联立解得

[2]同步卫星的轨道速度

第一宇宙速度

所以【解析】①.②.四、作图题(共4题，共36分)23、略

【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】24、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】25、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】26、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、实验题(共2题，共12分)27、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]小钢球从静止下落h的过程中，重力势能的减少量为Ep=mgh。

[2]小钢球经过光电门时的速度为v==4m/s

（2）[3]小