2024年岳麓版必修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年岳麓版必修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：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题，共18分)1、2021年5月15日中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了中国星际探测征程的重要一步。“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点M和远日点P都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示），在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为m，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R；地球；火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”的作用力，下列说法正确的是（）

A.“天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度B.“天问一号”运行中在转移轨道上P点的加速度比在火星轨道上P点的加速度小C.两次点火之间的时间间隔为D.两次点火喷射方向都与速度方向相同2、“祝融号”火星车的高度有185公分；重量达到240公斤。设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。“祝融号”火星车将在火星上开展地表成分；物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。已知火星直径约为地球的一半，火星质量约为地球质量的十分之一，则“祝融号”在火星上受到的重力大小最接近（）

A.240NB.960NC.1200ND.2400N3、如图所示为向心力演示器，某同学用该仪器探究向心力大小与哪些因素有关，在某次实验中，使质量不同的铝球A和铁球B做圆周运动的角速度相等；半径相等；则该同学探究的是（）

A.向心力的大小与质量的关系B.向心力的大小与线速度大小的关系C.向心力的大小与角速度大小的关系D.向心力的大小与半径的关系4、关于功和功率，下列说法正确的是（）A.负功表示力对物体的运动起阻碍作用B.力对物体做功为0表示物体的位移一定为0C.物体做功越多，功率一定越大D.物体的平均功率一定等于物体的瞬时功率5、国内首个重力储能技术应用示范项目—如东重力储能项目正在紧锣密鼓地建设中。该项目的工作原理是利用新能源产生的多余电能来推动复合砖进行储能，等到用电高峰时，再降下复合砖，用重力做功发电。该项目中所有复合砖一上一下，完成一次充放电，最大可输出电能最大功率已知此装置把重力势能转化为电能的效率为设每组复合砖质量为每组复合砖的平均提升高度为则共需复合砖的数量为（）

A.组B.组C.组D.组6、质量为的小物体在平面内运动，时刻该物体位于坐标原点，其x，y方向上的速度一时间图象如图所示；下列说法正确的是（）

A.物体做直线运动B.物体所受合力大小为C.物体在内的位移方向与x轴正方向的夹角为D.物体在末的速度大小为7、如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为x时，速度达到v，此时力F的瞬时功率为（）

A.FvB.FxC.D.8、2021年5月15日7时18分，由祝融号火星车及进入舱组成的天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，由此又掀起了一股研究太空热。某天文爱好者做出如下假设：未来人类宇航员登陆火星，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出位置O点处的位移x＝0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，小球运动的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。忽略火星的自转，且将其视为半径为R的匀质球体；引力常量为G。则下列分析正确的是（）

A.小球竖直上抛的初速度为2aB.小球从O点上升的最大高度为C.火星的质量为D.火星的第一宇宙速度为9、发射卫星进入较高圆轨道前往往都要经过一个椭圆轨道进行变轨，这个椭圆轨道被称为霍曼转移轨道。如图所示，轨道是卫星发射过程中经过的霍曼转移轨道，其中为近地点，为远地点，轨道为以地心为圆心的圆形轨道，并与轨道相切于点。关于卫星在两个轨道运行的过程中分别经过点时；下列说法正确的是（）

A.在轨道上，其速度可能等于第二宇宙速度B.在轨道上，其速度可能等于第一宇宙速度C.在轨道上的速度一定大于在轨道上的速度D.在轨道上的加速度一定大于在轨道上的加速度评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)10、一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比（假设此时的引力仍适用万有引力定律）（）A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍11、某小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，得到了如图乙所示的一条纸带。图乙中O点是打出的第一个点，A、B、C、D、E、F是依次打出的点，OE间的距离为x1，DF的距离为x2，已知相邻两点间的时间间隔为T，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.打点计时器打下E点时，重物的速度大小为B.打点计时器打E点时，重物的速度大小为C.在误差允许范围内，若gx1=则重物下落过程中机械能守恒D.在误差允许范围内，若gx1=则重物下落过程中机械能守恒12、如图所示，风力发电机叶片上有M、N两点，其中M在叶片的端点，N在另一叶片的中点。当叶片匀速转动时；下列说法正确的是（）

A.M点的角速度等于N点的角速度B.M点的角速度大于N点的角速度C.M点的向心加速度等于N点的向心加速度D.M点的向心加速度大于N点的向心加速度13、有关圆周运动的基本模型如图所示；下列说法正确的是（）

A.如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B.如图乙，小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向运动轨迹的圆心C.如图丙，小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心（不计阻力）D.如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力14、公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0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.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v0，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，v0的值变小评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)15、在研究物体的运动时，复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”：比如在研究平抛运动时，我们可以将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动。如图所示，在圆柱体内表面距离底面高为h处，给一质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度v0（俯视如右图所示），小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，重力加速度为g。

(1)设圆柱体内表面光滑；求：

a.小滑块滑落到圆柱体底面的时间t=_____；

b.小滑块滑落到圆柱体底面时速度v的大小为______；

(2)真实情境中，圆柱体内表面是粗糙的，小滑块在圆柱体内表面所受到的摩擦力f正比于两者之间的正压力N。则对于小滑块在水平方向的速率v随时间的变化关系图像描述正确的为________。（选填“甲”；“乙”、“丙”）请给出详细的论证过程。

16、一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是_____m．若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是____m/s．

17、一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则行星运动的加速度为_________，恒星的质量为___________。18、若用绳子将质量为的物体竖直向上拉，空气阻力大小恒为10N，运动图线如图所示，则5s内拉力F做的总功为________J，克服重力做的总功为_________J，克服空气阻力做的总功为_________J，合外力做的总功为________J．(g=10m/s2)19、将一小球竖直向上抛出，若小球的速度越大空气阻力越大，那么，小球在先上升后下降的过程中，它的机械能___________，它受的合力___________。（选填“变大”、“不变”、“变小”）。20、如图所示，甲、乙两个小球分别被两根细绳悬于等高的悬点，绳长现将细绳拉至水平后由静止释放小球，则甲、乙两球通过最低点时角速度大小之比为____，向心加速度大小之比为______。21、电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高90m时已达到最大速度并匀速上升)，则最大速度的大小为_________；所需时间为___________．(g=10m/s2)22、地球的两颗卫星A和B位置如图所示，这两颗卫星绕地球均做匀速圆周运动，则这两颗卫星向心加速度较小的是_____．周期较小的是_____．

评卷人得分四、作图题(共4题，共32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1题，共6分)27、利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g.

(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是________.

A.A点距地面的高度H

B.A、B之间的距离h

C.小铁球从A到B的下落时间tAB

D.小铁球的直径d

(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝____________；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式__________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示).评卷人得分六、解答题(共1题，共8分)28、在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题，如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图．卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人．

（1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F，求万有引力常量G;

（2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量M；

（3）取万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，地球质量M=6.0×1024kg，月球质量m=7.3×1022kg，月地距离r=3.8×105km，计算月球和地球之间的万有引力大小．（结果保留一位有效数字）参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、C【分析】【分析】

【详解】

A．设“天问一号”探测器质量为在地球轨道及火星轨道上运行时，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有

因为

所以可判断知

即“天问一号”在地球轨道上的角速度大于在火星轨道上的角速度；故A错误；

B．“天问一号”运行中在转移轨道上P点的加速度与在火星轨道上P点的加速度均由万有引力来提供；由于在该点探测器受到的万有引力相等，根据牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故B错误；

C．根据开普勒第三定律知，探测器在地球轨道上及霍曼转移轨道上运行时满足

又因为探测器在地球轨道上满足

联立两式求得：探测器在霍曼转移轨道上运行时的周期

则两次点火之间的时间间隔为

故C正确；

D．“天问一号”两次点火时都要做离心运动；所以需要加速，则喷射方向必须都与速度方向相反，从而给探测器向前的推力，使之加速，从而变到更高的轨道，故D错误。

故选C。2、B【分析】【详解】

物体在星球表面所受万有引力和重力近似相等，则

解得星球表面的重力加速度

所以火星与地球表面重力加速度之比为

即

“祝融号”火星车在火星上与地球上的质量相等，“祝融号”火星车在火星上受到的重力大小约为

故B正确。

故选B。3、A【分析】【详解】

由题意；该同学控制两球做圆周运动的角速度相等；半径相等，使两球的质量不同，探究的是向心力的大小与质量的关系。

故选A。4、A【分析】【详解】

A．负功表示力对物体的运动起阻碍作用；故A正确；

B．根据做功的计算式

可知；力对物体做功为0不一定表示物体的位移一定为0，也可能因为力与运动的方向垂直，故B错误；

C．根据功率的表达式

可知；功率除了与物体所做功的多少有关，还与做功的时间有关，即功率表示做功的快慢，故C错误；

D．平均功率是表示物体在一段时间内平均做功快慢的物理量，而瞬时功率则表示物体在某一瞬间做功的快慢，即

当时间无线趋近于0时的功率为瞬时功率；显然，平均功率表示的是平均值，而瞬时功率表示的是瞬时值，二者不一定相等，故D错误。

故选A。5、B【分析】【详解】

根据题意，最大可输出电能为有能量关系知

解得

故选B。6、C【分析】【分析】

【详解】

A．根据图象与时间可知，x方向的加速度

y方向的加速度

则有合加速度

根据图象与时间可知，初速度

可知合初速度方向与和加速度方向不共线；故物体做曲线运动，故A错误；

B．物体所受合力大小为

故B错误；

C．物体在2s内x方向的位移

物体在2s内y方向的位移

物体在2s内的位移方向与x轴正方向的夹角为

则

故C正确；

D．物体在2s内x方向的速度

物体在2s内y方向的速度

物体在2s末的速度大小为

故D错误。

故选C。7、A【分析】拉力F的瞬时功率为P=Fv，故选A.8、C【分析】【详解】

AB．根据

可得

由图像可知v0=a

则

小球从O点上升的最大高度为

选项AB错误；

C．根据

可得火星的质量为

选项C正确；

D．根据

火星的第一宇宙速度为

选项D错误。

故选C。9、B【分析】【详解】

A．第二宇宙速度为逃逸地球引力速度；在轨道1上，没有脱离地球引力范围，故A错误。

B．第一宇宙速度为最大环绕速度，最小发射速度。轨道1为椭圆轨道，近地点A处大于第一宇宙速度，远地点B处小于第一宇宙速度；在它们之间有一点处速度可能等于第一宇宙速度，故B正确。

C．由卫星运动半径越高速率越慢可知；轨道2上的速度一定小于轨道1上的平均速度，故C错误。

D．在轨道2上的加速度一定小于在轨道1上的平均加速度。故D错误。

故选B。二、多选题(共5题，共10分)10、B:D【分析】【详解】

AB．在星球表面由重力近似等于万有引力：mg＝G

可知，当星球直径减小为原来的时；同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍，A错误，B正确。

CD．万有引力提供向心力：

由第一宇宙速度计算式：v＝可知，星球的第一宇宙速度增大为原来的两倍，C错误，D正确。

故选BD。11、A:C【分析】【详解】

AB.E点的瞬时速度等于DF的平均速度，故A正确，B错误；

CD.有机械能守恒定律将E点速度代入可得，C正确，D错误；

故选AC。12、A:D【分析】【详解】

AB．M、N两点属于同轴转动；故他们的角速度相等，A正确，B错误；

CD．根据

M点转动半径大于N点的转动半径，M点的向心加速度大于N点的向心加速度；C错误D正确。

故选AD。13、B:C【分析】【详解】

A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有

解得

火车转弯小于规定速度行驶时；重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，选项A错误；

B．小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动；合力既向心力，指向运动轨迹的圆心，选项B正确；

C．小球在细绳作用下做匀速圆周运动；重力与拉力的合力必指向圆心提供向心力，选项C正确；

D．物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动；摩擦力平衡重力，弹力提供向心力，选项D错误。

故选BC。14、A:C【分析】【详解】

A．路面应建成外高内低；此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动的向心力，A正确；

B．车速低于v0；所需的向心力减小，此时可以产生指向外侧的摩擦力，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动，B错误；

C．当车速为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时；摩擦力指向内侧，只要速度不超过最高限度，车辆不会向外侧滑动，C正确；

D．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，故v0不变；D错误。

故选AC。三、填空题(共8题，共16分)15、略

【分析】【详解】

(1)[1]小滑块在竖直方向，由解得

[2]设小滑块滑落至底面时竖直方向速度为vy，则vy=gt

小滑块水平方向做匀速圆周运动，故滑落至底面时水平方向速度为v0，小滑块滑落至底面时速度

解得

(2)[3]水平方向小滑块做圆周运动，圆柱体内表面对小滑块的弹力N提供向心力，即

在摩擦力作用下v水平逐渐减小，所以N随之减小，根据f=μN；小滑块与圆柱体之间的摩擦力在减小，摩擦力在水平方向上的分量减小，因此物体在水平切线方向上的加速度逐渐减小。

故选乙【解析】乙16、略

【分析】【详解】

[1]以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律得

代入数据解得R=45m

[2]汽车过桥顶时对桥面无压力，小车只受重力，则

代入数据解得速度为v=m/s【解析】45mm/s17、略

【分析】【详解】

(1)行星运动的加速度为

(2)根据

恒星的质量【解析】18、略

【分析】【详解】

[1]由速度时间图像可知，物体的位移为由于物体初末速度为0，故拉力做功和重力、阻力做功之和相同，即

[2]克服重力做功为

[3]克服阻力做功为

[4]根据动能定理可知，合外力总功为0【解析】77070010019、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]竖直向上抛出的小球；离开手后会继续向上运动，若考虑空气阻力，小球与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，故机械能的总量变小；

[2]小球上升时，受到重力与空气阻力作用，做减速运动，由于二者方向相同，所以合力为二力之和，即

速度减小，阻力减小，则合力减小，到最高点时速度为0，阻力为0，合力为小球下降时，做加速度运动，由于阻力方向与重力相反，所以合力为二力之差，即

由于小球的速度变大，空气阻力变大，则合力会继续减小，故在整个过程中，小球所受合力越来越小。【解析】变小变小20、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]由动能定理得。

化简可得。

由公式。

变形可得。

代入数据作比解得。

根据牛顿第二定律可得。

化简可得。

两者作比可得。

【解析】1:121、略

【分析】【详解】

[1]物体匀速时，速度达最大，牵引力等于重力，则有：F=mg

由功率公式可得：

解得：m/s

[2]由牛顿第二定律可得：

代入数据解得：m/s2

末速度：m/s

上升的时间：s

上升高度为：m

在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速率为m/s；

由动能定理得：

代入数据后解得：s

所以总时间：7.75s【解析】157.7522、A:B【分析】【分析】

万有引力提供卫星圆周运动的向心力；据此分析卫星圆周运动的周期；向心加速度与半径的关系即可．

【详解】

卫星围绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有所以向心加速度知，轨道半径大的卫星A向心加速度小；周期知；轨道半径小的卫星B的周期小．

【点睛】

本题抓住卫星