2024年沪教版必修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年沪教版必修2物理下册阶段测试试卷130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6题，共12分)1、2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播．影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ．在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚．对于该过程，下列说法正确的是（）

A.沿轨道I运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道ⅡB.沿轨道I运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期C.沿轨道I运行在B点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行在B点的加速度D.在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大2、2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公式是一种估算黑洞大小的方法，公式中引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为6.0×1024kg，假如它变成一个黑洞，则该黑洞的直径的数量级为（）A.10-5mB.10-2mC.105mD.103m3、2019年3月10日，长征三号乙运载火箭将“中星”通信卫星（记为卫星Ⅰ）送入地球同步轨道上，主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务。在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星Ⅱ，它运动的每个周期内都有一段时间（未知）无法直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号，因为其轨道上总有一段区域没有被卫星Ⅰ发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应的圆心角为已知卫星Ⅰ对地球的张角为地球自转周期为万有引力常量为则根据题中条件，可求出（）

A.地球的平均密度为B.卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度之比为C.卫星Ⅱ的周期为D.题中时间为4、一小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。当其水平位移与竖直位移大小相等时（此时小球仍未落地），所经历的时间为（）A.1sB.2sC.3sD.4s5、图甲为发动机活塞连杆组，图乙为连杆组的结构简图，连杆组在竖直平面内，且OA正好在竖直方向上，连杆一端连接活塞A，另一端与曲柄上B点相连，活塞A沿OA直线往复运动并带动连杆使B点绕圆心O顺时针方向做圆周运动，某时刻OB刚好水平，活塞A的速率为曲柄上B点的速率为则此时（）

A.B.C.D.6、下列物理量中，属于矢量的是（）A.路程B.时间C.线速度D.质量评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)7、质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时；小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A.a绳的张力不可能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度b绳将出现弹力D.若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化8、如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的初速度为时，小球经时间t1离斜面最远，最后到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出的初速度为时，小球经时间t2离斜面最远，最后到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2；则（）

A.若时，t1>t2，α1>α2B.若时，t1<t2，α1<α2C.若时，t1<t2，α1=α2D.α1、α2的大小与斜面的倾角θ有关9、某人站在水平地面上，用手握住细绳的一端，绳的另一端拴住一石头，手的位置固定。石头以手为圆心在竖直面内做变速率圆周运动，越接近最低点，速度越大。则（）A.石头在最高点的向心加速度可以小于gB.石头所受合力方向总是指向圆心C.石头速度方向总是沿各点轨迹的切线方向D.石头运动到最低点时比到最高点时人对地面的压力大10、下列说法中正确的是（）A.两个相互垂直的匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动B.做离心运动的物体是因为受到离心力的作用C.牛顿通过大量实验研究，发现行星运动的轨道是椭圆D.火星与木星公转周期之比的二次方等于火星与木星公转轨道半长轴之比的三次方11、如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为与地面的动摩擦因数均为现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，B一直保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则从A开始移动直至C降到地面的过程中（）

A.A受到地面的摩擦力大小不变B.A受到地面的摩擦力大小一直增大C.A克服摩擦力做功为D.A克服摩擦力做功为12、某人在竖直方向上高度不同的M、N两点先后水平抛出质量相同的两个小石块，两个小石块均经过地面上方的O点；运动轨迹如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.在M点抛出的小石块飞行过程中的加速度更大B.在M点抛出的小石块飞行时间更短C.在N点抛出的小石块初速度更大D.在N点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大13、测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）下悬一质量为m2的重物；人用力蹬传送带而人相对地面静止不动，使传送带以速度v匀速向右运动，下列说法正确的是。

A.传送带对人不做功B.人对传送带做正功C.人对传送带做功的功率为D.传送带对人做功的功率为（m1+m2）gv14、如下图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是()

A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)15、万有引力定律。

（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量____________成正比、与它们之间____________成反比。

（2）表达式：F=G其中G叫作引力常量。16、相对论时空观。

（1）19世纪，英国物理学家____根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁波的传播速度____光速c。

（2）1887年的迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光的传播速度_____！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系____（填“相符”或“不符”）。

（3）爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是____的；真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。

（4）时间延缓效应。

a.如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ，地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt=

b.Δt与Δτ的关系总有Δt___Δτ（填“>”“<”或“=”），即物理过程的快慢（时间进程）与运动状态__。（填“有关”或“无关”）

（5）长度收缩效应：

a.如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l=l0

b.l与l0的关系总有l__l0（填“>”“<”或“=”），即运动物体的长度（空间距离）跟物体的运动状态_____。（填“无关”或“有关”）17、如图所示，质量为1kg的物体，静止在光滑水平面上。现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2s，则在这2s内，拉力F所做的功是_____J，支持力做功_____J，重力做功_______J。

18、某人在离地10m高处用8m/s的速度抛出一个质量1kg的物体，此人对物体做功_______J.若不计空气阻力，以地面为参考平面，在离地______m时物体的动能等于重力势能。g取10m/s219、某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶，他站在离墙壁一定距离的某处，先后将两支飞镖A、B由同一位置水平掷出，两支飞镖插在靶上的状态如图所示（侧视图），若不计空气阻力，两支镖在同一镖靶上同一竖直线上且间距为d，镖杆与镖靶间夹角分别为（则抛出点到墙壁的水平距离为______。

20、如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是______m/s2，小球的初速度是______m/s。（计算结果保留两位小数）21、第一宇宙速度又叫作环绕速度，第二宇宙速度又叫作逃逸速度。理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的_______倍。评卷人得分四、作图题(共4题，共40分)22、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。

23、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）

24、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。

25、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)26、做“探究功和速度变化的关系”实验时；有如图甲所示的实验装置。请回答下列问题.

(1)实验装置必须满足的操作是______；

A.需要平衡摩擦力。

B.小车的质量必须足够大；小车的质量要远大于钩码的质量。

C.木板必须是光滑的。

D.所用的打点计时器必须使用交流电源。

(2)用实验装置打出的纸带如乙图所示。某同学想利用BE段验证动能定理，测出纸带上AC间的距离s1，DF间的距离s2，BE间的距离s3.那么，该同学用天平分别测出小车质量M;钩码的总质量m;已知打点计时器的打点频率为f，从打B点到打E点的过程中，小车受到的合力对小车做的功是______，小车动能的增量是______。(用题中的物理量符号表示)评卷人得分六、解答题(共4题，共12分)27、2021年5月15日7时18分，“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国成为第二个成功着陆火星的国家。若“天问一号”火星探测器被火星捕获后，环绕火星做“近火”匀速圆周运动N圈，用时为t。已知火星的半径为R，引力常量为G；求：

（1）火星的质量M；

（2）火星表面的重力加速度g。28、延庆“创城”正在进行中，开车不违章，特别是在桥梁、隧道等路段不可超速。一辆质量是m=1000kg的小汽车以规定的速度v=10m/s通过一个半径为R=100m的拱桥，当汽车行驶到拱桥最高点时。（g=10m/s2）求：

（1）小汽车的加速度大小和方向。

（2）桥面对汽车的支持力大小。

29、万有引力定律的发现和应用推动了自然科学的发展和进步。有了万有引力定律，我们能“称量”地球质量，也实现了飞天的梦想。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为C；忽略地球自转的影响。

(1)求地球的质量M；

(2)假如你站在地球表面，将某小球水平抛出，你会发现，抛出时的速度越大，小球落回到地球表面的落点就越远。所以可以设想，如果没有空气阻力，速度足够大，小球就不再落回地球表面，它将绕地球做半径为R的匀速圆周运动；成为地球的卫星。则这个抛出速度至少为多大？

(3)假设没有空气阻力，在距地球表面高度为h处以速度0.5v水平抛出一个物体（已知h远小于R；v为第2问中所求的抛出速度），并根据公式和x=v0t计算出该物体的水平位移。请问：这样计算是否恰当？为什么？30、“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。假设“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由落体实验，测得物体从静止自由下落高度h的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G；求：

（1）月球表面的重力加速度和月球质量；

（2）月球同步卫星离月球表面高度。参考答案一、选择题(共6题，共12分)1、B【分析】【详解】

轨道I运动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，A错误；根据开普勒第三定律得：轨道半长轴越大，周期越长，所以轨道Ⅱ上运行周期长，B正确；根据解得：同一B点，r相同，故加速度相同，C错误；在轨道I上由A点运行到B点的过程，引力做负功，速度逐渐减小，D错误．2、B【分析】【分析】

【详解】

根据题干中所给公式有

所以黑洞直径为

故选B。3、C【分析】【详解】

A．设卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为R1和R2，因卫星Ⅰ为同步卫星，则有

且有

其中R为地球的半径，联立解得

A错误；

B．设卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度分别为和如图所示。

在三角形AOB中，有

即

根据

可得

故有

联立以上各式，有

B错误；

C．根据

可得

因卫星Ⅰ为同步卫星，则其周期为T0，设卫星Ⅱ的周期为T2，则有

整理得

C正确；

D．若卫星Ⅰ和卫星Ⅱ均不运动，卫星Ⅱ对应为圆心角为2α，则有

但卫星之间是有相对运动的，所以时间不可能为D错误。

故选C。4、B【分析】【详解】

根据

解得

故选B。5、C【分析】【分析】

【详解】

由速度合成和分解图可得。

则当OB刚好水平曲柄上B点的速率为刚好方向竖直，则有

可得

故ABD错误；C错误。

故选C。6、C【分析】【详解】

路程；时间、质量只有大小没有方向是标量；线速度有大小有方向是矢量。

故选C。二、多选题(共8题，共16分)7、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零；故A正确；

B．根据竖直方向上平衡得

解得

可知a绳的拉力不变；故B错误；

C．当b绳拉力为零时，有

解得

可知当角速度时，b绳出现弹力。故C正确；

D．由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变；故D错误。

故选AC。8、C:D【分析】【详解】

设当将小球以初速度v0平抛时，在斜面上的落点与抛出点的间距为L，则由平抛运动的规律得Lcosθ=v0t

速度与水平方向的夹角为β，则

因为θ一定，则β一定，所以小球到达斜面时速度方向与斜面的倾角α=β-θ一定,α1、α2的大小与斜面的倾角θ有关，所以α1=α2

当速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时vy=v0tanθ=gt

则

知初速度越大，距离斜面最远的时间越长；若时t1<t2

故CD正确；AB错误。

故选CD。9、C:D【分析】【分析】

【详解】

A.石头在竖直面内做圆周运动，石头在最高点的最小向心加速度等于g；故A错误；

B.石头并不是做匀速圆周运动；所以石头所受合力方向不总是指向圆心，故B错误；

C.石头速度方向总是沿各点轨迹的切线方向；故C正确；

D.石头在最低点是系统处于超重状态；在最高点时处于失重状态，所以石头运动到最低点时比到最高点时人对地面的压力大，故D正确。

故选CD。10、A:D【分析】【分析】

【详解】

A．两个相互垂直的匀变速直线运动的合运动；当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，就是匀变速直线运动，A正确；

B．做匀速圆周运动的物体；当提供向心力的合力突然消失或者变小时，将做离心运动，B错误；

C．开普勒总结出了行星运动的规律；首先发现了行星绕太阳运行的轨道是椭圆，C错误；

D．火星与木星都绕着地球运动；根据开普勒第三定律可知，火星与木星公转周期之比的二次方等于火星与木星公转轨道半长轴之比的三次方，D正确。

故选AD。11、A:D【分析】【详解】

AB．现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，根据对称性可知A和B受到地面的支持力大小相等，整个过程中将ABC整体，A受到地面的支持力为

则A受到地面的摩擦力大小为

保持不变；故A正确，B错误；

CD．初末状态图如图。

由几何关系知A的位移为

所以摩擦力做功的大小为

故C错误；D正确。

故选AD。12、B:D【分析】【详解】

A．两个小石块抛出后均做平抛运动；加速度均为重力加速度，故A错误；

B．竖直方向，根据可得

可知在M点抛出的小石块飞行时间更短；故B正确；

C．从抛出到O点，水平方向位移相等，根据

可知在M点抛出的小石块初速度更大；故C错误；

D．竖直方向的速度

在N点抛出的小石块着地时竖直方向速度较大，根据

可知在N点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大；故D正确。

故选BD。13、A:B:C【分析】传送带对人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，则人对传送带的摩擦力方向水平向右，传送带的位移向右，则人对传送带做正功，故B正确．由于人的位移为零，则传送带对人不做功，故A正确．人对传送带做功的功率P=fv=m2gv；故C正确．由于人静止不动，则传送带对人做功的功率为零，故D错误．故选ABC．

点睛：解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法，通过在力的方向上有无位移判断是否做功，知道人受摩擦力和拉力平衡．14、C:D【分析】【详解】

A.在最高点若速度比较大，则有

所以向心力不一定由重力提供；故A项与题意不相符；

BC.当在最高点速度此时F=0；重力提供向心力，此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度，故B与题意不相符，C项与题意相符；

D.在最低点有：

拉力一定大于重力，故D项与题意相符．三、填空题(共7题，共14分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】m1和m2的乘积距离r的二次方16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.麦克斯韦②.等于③.都是一样的④.不符⑤.相同⑥.>⑦.有关⑧.＜⑨.有关17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]由牛顿第二定律及位移公式Fcos60°＝mal＝at2

由功的定义式W＝Flcos60°

联立解得W＝50J

[2][3]物体在竖直方向上没有位移，所以重力和支持力都不做功。【解析】①.50②.0③.018、略

【分析】【详解】

[1]人抛物体的过程由动能定理可得：

[2]以地面为零势能面，初始高度为设物体的动能等于重力势能时离地的高度为h，此时的重力势能为动能为物体在空中的运动只有重力做功机械能守恒，有：

解得：

【解析】326.619、略

【分析】【详解】

[1]根据题意可知，镖杆方向就是镖到达镖靶时速度的方向，将镖杆反向延长相交于一点O，由于两支镖是从同一点抛出的，水平位移相同，故O点即为水平位移的中点；如图所示。

由图中几何关系易有

解得【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]已知闪光灯的闪光频率是周期是。

即相邻两个点的时间间隔为在竖直方向上有

解得。

[2]小球的初速度为。

【解析】9.720.4921、略

【分析】【详解】

第一宇宙速度又叫作环绕速度，则在地球表面发射一个物体，由万有引力提供向心力

可得，第一宇宙速度为

设第二宇宙速度为即在地面以速度发射一个人造天体，它恰好能够到达距地球无限远处，也就是它到达距地球无限远处的速度为零，则根据机械能守恒定律得

所以，第二宇宙速度为

联立可得

所以，逃逸速度是环绕速度的倍。【解析】四、作图题(共4题，共40分)22、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】23、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】24、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】25、略

【分析】【详解】

玻璃