2024年北师大版必修2物理上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年北师大版必修2物理上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7题，共14分)1、如图所示，在河的两岸有A、B两个渡口，某人开船从渡口A沿直线AB匀速运动到对岸的渡口B，若A、B的连线与河岸成角；水流速度为6m/s，则小船在静水中的最小速度为（）

A.2m/sB.3m/sC.m/sD.6m/s2、以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（）A.两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动B.两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动C.两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动D.两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等3、如图所示，质量为m的物体，在与地面成角斜向下的力F的作用下，由静止沿水平方向运动了距离x，物体与地面间的动摩擦因数为则此过程中（）

A.F对物体做功为B.地面摩擦力对物体做功为C.重力对物体做功为D.地面支持力对物体做功为4、从某高度以初速度v0水平抛出一个质量为m的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度a、速度变化量△v、重力的功率P和重力的功W与时间t的关系图象，正确的是（）A.B.C.D.5、如图甲所示，假设中国宇航员登上月球，在月球表面进行了物体在竖直方向做直线运动的实验，弹簧原长时，小球由静止释放，在拉力与重力作用下，测得小球的加速度a与位移x的关系图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为k，月球的半径为R，万有引力常量为G；忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A.小球的位移为时，小球正好处于完全失重状态B.小球的质量为C.月球的密度为D.月球的第一宇宙速度大于6、2020年5月5日长征五号B运载火箭的首飞成功，实现空间站阶段飞行任务首战告捷，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是（）A.卫星距离地面的高度B.卫星的运行速度大于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度7、2019年4月10日，人类首张黑洞“照片”问世.黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体，它具有的超强引力使光也无法逃离它的势力范围，即黑洞的逃逸速度大于光速.理论分析表明.星球的逃逸速度是其第一宇宙速度的倍.已知地球绕太阳公转的轨道半径约为公转周期约为假设太阳演变为黑洞，它的半径最大为(太阳的质量不变，光速)A.1kmB.3kmC.100kmD.300km评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)8、如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的角度为已知引力常数为G；下列说法正确的是（）

A.若测得飞行器的周期和张角，可得到星球的质量B.若测得飞行器的周期和轨道半径，可得到星球的质量C.若测得飞行器的周期和张角，可得到星球的平均密度D.若测得飞行器的周期和轨道半径，可得到星球的平均密度9、2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q成功落月；如图所示，关于“嫦娥三号”说法正确的是（）

A.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期B.沿轨道Ⅰ运动至P点时，需制动减速才能进入轨道ⅡC.沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程，速度逐渐减小10、质量为5´103kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝10m/s，随后以P＝6´104W的额定功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5´103N．则（）A.汽车的最大速度为20m/sB.汽车的最大速度为24m/sC.汽车在72s内经过的路程为1252mD.汽车在72s内经过的路程1250m11、如图甲所示，在光滑水平转台上放一木块A，用细绳的一端系住木块A，另一端穿过转台中心的光滑小孔O悬挂另一木块B。当转台以角速度匀速转动时，A恰能随转台一起做匀速圆周运动，图乙为其俯视图，则（）

A.当转台的角速度变为时，木块A将沿图乙中的a方向运动B.当转台的角速度变为时，木块A将沿图乙中的b方向运动C.当转台的角速度变为时，木块A将沿图乙中的b方向运动D.当转台的角速度变为时，木块A将沿图乙中的c方向运动12、如图所示，在光滑的斜面底端有一挡板P；上面连接一个轻质弹簧，一物体在斜面上某位置由静止释放，从接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中（弹簧始终在弹性限度内），以下说法正确的是（）

A.物体的机械能不变B.物体的动能逐渐减小C.物体的机械能减少D.合力对物体先做正功后做负功评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)13、人类正在研制太空电梯，如果能够成功，人类将可以通过电梯到达太空，来一次太空之旅。如图所示，现假设在赤道平面内有垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯随地球一起自转，角速度为电梯顶端可超过地球的同步卫星高度。一人乘坐电梯向太空运动，途中停留三个点，其中点在同步卫星轨道上，离地高度为已知地球半径质量万有引力常量人的质量A点距地面高为那么，人在点受到电梯的力方向为____________（填竖直向上或竖直向下），大小为___________，点受到电梯作用力大小为__________，点到地面高度人若停留在点。受到电梯作用力方向____________（填竖直向上或竖直向下）大小为___________。

14、某星体以0.60c的速度飞离地球，在地球上测得它辐射的闪光周期为5昼夜，在此星体上测得的闪光周期是_____________。15、如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕轻质定滑轮相连，开始时两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦．现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动过程中，绳子的拉力大小为_________________，若下落时间为t，A的机械能减少了______________________．

16、某同学在原地进行单手运球训练中发现，让篮球从静止开始下落并自由弹起，弹起的最大高度比原来低20cm。为了让篮球每次都能弹回原来的高度，当球回到最高点时，向下拍打一次球，每分钟拍打100次，篮球质量为0.6kg。取重力加速度g=10m/s2.。不计空气阻力和拍球瞬间的能量损失，则该同学每次拍打篮球需做功为___________J，拍打篮球的平均功率为___________W。17、皮带轮的结构如图，两轮的半径之比为则两点的线速度之比为__________，这两点的角速度之比为__________．

评卷人得分四、作图题(共4题，共36分)18、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。

19、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）

20、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。

21、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4题，共8分)22、某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。气垫导轨倾斜固定在水平桌面上，导轨A点处有一带挡光片的滑块，滑块与挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为d，滑块通过细线跨过光滑的定滑轮与两个相同的钩码相连，连接滑块的一段细线与导轨平行，每个钩码的质量为m。开启气泵，滑块恰好能静止于A点。导轨上B点处固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为L（L小于钩码到定滑轮的距离）。已知当地重力加速度为g。

(1)该同学用游标卡尺测出遮光片的宽度d=0.946cm，则该同学用的游标卡尺是______（填“10”“20”或50”）分度；

(2)某时刻只撤去钩码2，让滑块从A点静止开始运动，已知光电门记录挡光片的挡光时间为则滑块通过B点的瞬时速度为______（用题目中所给的物理符号表示）；

(3)在滑块从A点运动到B点的过程中，为了验证滑块与钩码1组成的系统机械能守恒。需要验证的关系式为______（用题目中所给的物理符号表示）。23、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的向心力的大小与半径、线速度、质量的关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。

（1）该同学采用的实验方法为___________。

A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法。

（2）改变线速度y，多次测量，该同学测出了五组v、F数据。v（m/s）1.01.52.02.53.0F/N0.882.003.505.507.90

①他发现F-v图是一条曲线，请你根据上面数据帮他在图乙中描点并作出F-v2图线___________；

②若圆柱体运动半径r=0.2m，由作出的F-v2图线可得圆柱体的质量m=___________kg。（结果保留两位有效数字）

24、假设我国宇航员乘坐飞船登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T；据此分析：

（1）图中A点___________（“是”或“不是”）平抛运动抛出点。

（2）小球平抛的初速度为___________；

（3）月球上的重力加速度为___________；

（4）嫦娥五号上升器月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。已知月球半径为R，结合实验结果估算返回时上升器的最小发射速度___________。25、为了测定一小滑块与水平桌面之间的动摩擦因数；某同学设置了如图所示的实验装置：实验步骤如下：

①调整桌面水平，在桌面左端固定一个竖直放置挡板P，测量并记录桌面距地面高度为h；

②推动小滑块将弹簧压编到弹簧长度为释放滑块，记录滑块落地点位置到桌子右边沿的水平距离

③将挡板向右移动后固定，再次推动小滑块将弹簧压缩到弹簧长度为释放小滑块；记录滑块落地。

点位置到桌子右边沿的水平距离

实验中保证每次滑块在离开桌面前已经与弹簧脱离；回答下列问题：

（1）步骤②中小滑块离开桌面时水平速度_________。

（2）物块与水平桌面间的动摩擦因数表达式为_________。

（3）若实验中，步骤③弹簧压缩后的弹簧长度略小于步骤①弹簧压缩后的弹簧长度，则动摩擦因数的测量值将_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。评卷人得分六、解答题(共4题，共24分)26、蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段。最初，运动员静止站在蹦床上；在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小（x为床面下沉的距离，k为常量）。质量的运动员静止站在蹦床上，床面下沉在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于增加其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为取重力加速度忽略空气阻力的影响。

（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；

（2）借助图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上求W。

27、如图所示，物体沿光滑的曲面从A点无初速度滑下，B点为曲面的最低点，物体最终滑至水平面上的C点处停下，下滑的高度为5m，物体的质量为1Kg，水平面的摩擦因数为0.4，g取10m/s2；求：

（1）物体从A下滑至B的过程中重力做的功；

（2）物体滑至曲面的最低点B时的速度；

（3）物体在水平面上滑行的距离。

28、如图是货场装卸货物的示意图，图中吊车向左运动的速率v恒定，使悬吊着的货物也以同一速率v做水平方向上的匀速运动．当货物距货车x时，吊车上的卷扬机突然启动，使货物在水平方向上仍以v匀速运动的同时，又沿竖直方向向上做加速度为a的匀加速运动.

(1)若货物的总质量为M；求卷扬机启动前；后吊绳上的拉力各是多大？

(2)以卷扬机启动瞬间物体所在位置为坐标原点O，水平向左为+x方向，竖直向上为+y方向；请在如图坐标系中画出货物运动的大致轨迹.

(3)为使货物到达货车时至少提升h高度，则v最大值为多少？29、2018年10月23日，港珠澳大桥开通，这是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥．如图所示的水平路段由一段半径为48m的圆弧形弯道和直道组成．现有一总质量为2.0×103kg、额定功率为90kW的测试汽车通过该路段，汽车可视为质点，取重力加速度g=10m/s2．

（1）若汽车通过弯道时做匀速圆周运动；路面对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的1.2倍，求该汽车安全通过此弯道的最大速度；

（2）若汽车由静止开始沿直道做加速度大小为3m/s2的匀加速运动；在该路段行驶时受到的阻力为车重的0.15倍，求该汽车匀加速运动的时间及3s末的瞬时功率．

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、B【分析】【分析】

【详解】

小船从A到B运动的速度是船速和水速的合速度；利用三角形定则画出三个速度的关系如图所示。

则小船在静水中的最小速度为v=v水sin30°=3m/s

B正确。

故选B。2、A:C:D【分析】根据平行四边形定则知；两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．

点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.3、A【分析】【详解】

A．由功的计算公式知力F对物体做的功为

故A正确；

B．分析物体受力可得物体受到地面的摩擦力为

摩擦力所做的功

故B错误；

CD．重力和支持力都在竖直方向上；物体在竖直方向上的位移为零，所以重力和支持力都不做功，故CD错误。

故选A。4、B【分析】【详解】

A．小球做平抛运动，只受重力作用，加速度为重力加速度不随时间变化，图象为平行时间轴的一条直线；故A错误；

B．重力的功率

其图象为过坐标原点的一条倾斜直线；故B正确；

C．速度变化量其图像为过坐标原点的一条倾斜直线，故C错误；

D．重力的功

下落高度

联立可得

其图象为抛物线（关于纵轴对称一部分）；故D错误。

故选B。5、C【分析】【详解】

A．由题图乙可知，小球的位移为时；小球的加速度为0，小球的合力为0，弹簧的拉力与小球的重力等大方向，小球既不是失重状态也不是超重状态，故A错误；

B．设月球表面的重力加速度为小球的质量为m，当小球向下运动的位移为x，弹簧的伸长量也为x，设小球的加速度为a，对小球受力分析，由牛顿第二定律可得

整理可得

结合图乙可知

则有

故B错误；

C．设月球的质量为M，由

可得

又有

解得

则月球的密度为

故C正确；

D．月球的第一宇宙速度是卫星贴着月球表面环绕的线速度，由

可得

故D错误。

故选C。6、D【分析】【详解】

AC．万有引力提供向心力，因此有

化简可得

故AC错误；

B．由上面分析可得

由于第一宇宙速度为

故B错误；

D．由上面分析可得

地表重力加速度为

故D正确。

故选D。7、B【分析】【详解】

地球绕太阳做圆周运动的向心力由万有引力提供

解得太阳的质量

太阳的第一宇宙速度

假设太阳演变为黑洞，它的逃逸速度

解得

A.1km与上述计算结果3km不相符，故A不符合题意

B.3km与上述计算结果3km相符，故B符合题意

C.100km与上述计算结果3km不相符，故C不符合题意

D.300km与上述计算结果3km不相符，故D不符合题意二、多选题(共5题，共10分)8、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．设星球的质量为半径为平均密度为张角为飞行器的质量为轨道半径为周期为对于飞行器，根据万有引力提供向心力得

由几何关系有

星球的质量

所以测出飞行器的周期和轨道半径；可得到星球的质量，A错误。

B．由A选项分析可知测出飞行器的周期和轨道半径；可得到星球的质量，B正确。

C．星球的平均密度

所以测得飞行器的周期和张角；可得到星球的平均密度。

D．由C选项可知测得飞行器的周期和张角；可得到星球的平均密度，D错误。

故选BC。9、B:C【分析】【详解】

A．轨道II的半长轴小于轨道I的半径；由开普勒第三定律可知，周期小于轨道I上的周期，故A错误；

B．在轨道I上运动，从P点开始变轨，可知嫦娥三号做近心运动，故在P点应该减速以减小向心力通过做近心运动减小轨道半径；故B正确；

C．根据

得

沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度；故C正确；

D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中；万有引力方向与速度方向成锐角，万有引力对其做正功，动能增大，速度增大，故D错误。

故选BC。10、B:C【分析】【详解】

AB．汽车的最大速度为

选项A错误；B正确；

CD．根据动能定理可得

解得s=1252m

选项C正确；D错误；

故选BC．11、B:D【分析】【详解】

AB．由题意知，当转台以角速度匀速转动时，A恰能随光滑转台一起做匀速圆周运动，绳的拉力等于A所需要的向心力，等于B的重力大小；当转台的角速度变为时，A所需向心力大于B的重力，A将做离心运动，由于绳子拉力不为零，故不可能做匀速直线运动，故轨迹可能为b；A错误，B正确；

CD．当转台的角速度变为时，A所需向心力小于B的重力，A将做近心运动，木可能将沿图乙中的c方向运动；C错误，D正确。

故选BD。12、C:D【分析】【详解】

AC．物体从接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中；弹力对物体做负功，物体的机械能将减小，故A错误，C正确；

BD．从接触弹簧到压缩至最短的过程中；弹簧的弹力逐渐增大，弹力先小于重力沿斜面的分量，后大于沿斜面的分量，所以随着弹力的增大，合力先向下减小后向上增大，则小球的速度先增大后减小，根据动能定理可知合力对物体先做正功后做负功，故B错误，D正确。

故选CD。三、填空题(共5题，共10分)13、略

【分析】【分析】

【详解】

[3]由同步卫星的运行特点可知，当人处于B点时，人受到地球的引力恰好作为向心力，故人在B点时受到电梯作用力大小为0。

[1][2]当人处在A点时，引力大于所需向心力，故人在A点受到电梯的作用力为F1，方向竖直向上，由牛顿第二定律可得

整理得

[4][5]当人处在C点时，引力小于所需向心力，故人在C点受到电梯的作用力为F2，方向竖直向下，由牛顿第二定律可得

整理得【解析】竖直向上0竖直向下14、略

【分析】【详解】

[1]根据爱因斯坦相对论时间公式

所以昼夜【解析】4昼夜15、略

【分析】【详解】

把AB作为一个整体，由牛顿第二定律得：

单独以A为对象，由牛顿第一定律得：

解得：

若下落的时间为t，则下落的高度为

拉力F做的功为

按照机械能守恒的条件可知A机械能减少了【解析】16、略

【分析】【详解】

[1]该同学每一次拍打小球做的功最终转化为小球的重力势能，则有

[2]每分钟做的功

该同学拍打小球的平均功率【解析】1.2217、略

【分析】【详解】

[1][2]两轮通过皮带相连，线速度相同，所以

因为

和

联立可得

【点睛】

解决本题的关键掌握通过传送带传动，轮子上的点具有相同的线速度大小，共轴的点，具有相同的角速度。【解析】1:11:2四、作图题(共4题，共36分)18、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】19、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】20、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】21、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4题，共8分)22、略

【分析】【详解】

(1)[1]游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，该同学用游标卡尺测出遮光片的宽度d=0.946cm=9.46mm

10分度的分度值为0.1mm；测出遮光片的宽度以毫米为单位，应为一位小数；20分度的分度值为0.05mm，测出遮光片的宽度的数值最后一位数字为0或5；50分度的分度值为0.02mm，测出遮光片的宽度的数值以毫米为单位，应为两位小数，最后一位数字为偶数，故该同学用的是50分度的游标卡；

(2)[2]极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则滑块通过B点的瞬时速度

(3)[3]滑块通过细线跨过光滑的定滑轮与两个相同的钩码相连，连接滑块的一段细线与导轨平行，每个钩码的质量为m。开启气泵，滑块恰好能静止于A点；则有

那么滑块由A到B的过程中，系统重力势能的减小量

则动能的增加量

为了验证滑块与钩码1组成的系统机械能守恒，需要验证的关系式为【解析】5023、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]实验中研究向心力和速度的关系；保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法为控制变量法。

(2)[2]在图乙中作出F–v2图线如图所示。

[3]根据

图线的斜率

则有

代入数据解得【解析】B0.1924、略

【分析】【详解】

（1）[1]由图可知相邻两点间竖直方向的位移之比

因此图中A点是平抛运动抛出点。

（2）[2]由图可知水平方向有

解得

（3）[3]由图可知水平方向有