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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题，共14分)1、发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点；如图所示。当卫星分别在轨道1；2、3上正常运行时，则以下说法正确的是（）

A.卫星在轨道3上的运行速率大于7.9km/sB.卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能C.卫星在轨道3上的运行速率大于它在轨道1上的运行速率D.卫星分别沿轨道1和轨道2经过Q点时的加速度相等2、关于曲线运动的规律，下列说法中正确的是（）A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动B.物体做曲线运动，其合力一定是变力C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.做圆周运动的物体加速度不一定总指向圆心3、关于曲线运动的判断，下列正确的是（）A.曲线运动是速度不断变化的运动B.曲线运动可以是速度不变化的运动C.曲线运动也可能是加速度为零的运动D.曲线运动一定受变力作用的运动4、关于向心加速度，下列说法正确的是()A.由知，匀速圆周运动的向心加速度恒定B.做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心C.向心加速度越大，物体速率变化越快D.匀速圆周运动不属于匀速运动5、如图所示，一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的处。已知三个斜面的动摩擦因数都相同，则下列说法正确的是（）

A.物体到达处重力做功最多B.物体到达处重力做功最多C.物体到达处重力做功最多D.物体到达处重力做功相等6、2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射，飞行约2200s后，顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图，“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后，经过一系列变轨进入环月轨道。近地圆轨道I的半径为r1，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T1；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T2；环月轨道Ⅲ的半径为r3，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T3。地球半径为R，地球表面重力加速度为g。“嫦娥五号”在轨道I；Ⅱ上运行时月球引力的影响不计；忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。下列说法正确的是（）

A.B.“嫦娥五号”在轨道I的运行速度等于C.“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时，在Q点的速度小于在P点的速度D.“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度7、将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定。设物体在地面的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，能表示其运动的速度v、动能Ek、重力势能Ep、机械能E与上升高度h之间关系的图像是（）A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)8、将物块从倾角为的斜面顶端由静止释放，取地面为零势能面，物块在下滑过程中的动能重力势能与下滑位移x间的关系分别如图所示，取下面说法正确的是()

A.物块的质量是0.2kgB.物块受到的阻力是0.25NC.物块动能与势能相等时的高度为3.6mD.物块下滑9m时，动能与重力势能之差为3J9、有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，竖直分速度为vy，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（）A.B.C.D.10、如图所示；下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）

A.卫星轨道a、b、c都是可能的B.卫星轨道只可能是b、cC.a、b均可能是同步卫星轨道D.同步卫星轨道只可能是b11、一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图像如图所示；取竖直向上为正方向，下列说法中正确的是（）

A.在t3时刻货箱运动到最高位置B.在t5~t7时间内，货箱处于失重状态C.在t1~t2时间内，货箱的机械能可能保持不变D.在t2~t3时间内，升降机对货箱做功的功率不断变小12、为减少二氧化碳排放，我市已推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒为电动车重力的0.05倍，重力加速度取10m/s2；则（）

A.该车启动后，先做匀加速运动，然后做匀速运动B.该车启动后，先做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，接着做匀速运动C.该车做匀加速运动的时间是1.5sD.该车加速度为0.25m/s2时，速度为10m/s13、如图所示，一轻杆长为L，一端固定在O点，杆可绕O点无摩擦转动。质量为的小球A固定在杆的末端，质量为m的小球B固定在杆的中点，重力加速度为g；轻杆由水平位置静止释放，小球均可视为质点，则当杆运动至竖直位置时有（）

A.该过程中，轻杆对两小球均不做功B.处于竖直位置时，A球的速率一定是B球的两倍C.处于竖直位置时，A球的速率为D.该过程中，B球机械能增大了14、2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与天和核心舱完成对接，三位中国航天员进入空间站与神舟十四号航天员乘组首次在轨会师，对接过程的示意图如图所示。天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ，神舟十五号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接。已知万有引力常量为G。则下列说法正确的是（）

A.飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速度不断增大B.飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，机械能不断增大C.地球的质量为D.飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为15、如图所示，蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动；蜡块运动过程中。下列说法正确的是。

A.蜡块做匀变速曲线运动B.蜡块做匀变速直线运动C.蜡块所受合力变大D.蜡块速度变大评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)16、如图所示,光滑水平地面上一个静止的滑槽末端和地面相切,滑槽质量为M,一个质量为m的滑块以初速度v0冲上M,恰好到最高点,求：

m在M上上升的最大高度h=______________;

最终M获得的最大速度vmax=___________________．17、如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动．则小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小为_____N．若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始终保持相对静止．则转盘转动的角速度ω的最大值是_____rad/s（g取10m/s2）

18、物体在运动过程中，克服重力做功100J，则重力做功为_____，物体的重力势能一定_____(填“增加”或“减小”).19、爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式________，时间延缓效应公式_____20、一般的曲线运动的处理方法。

（1）一般的曲线运动：运动轨迹既不是_____也不是_____的曲线运动。

（2）处理方法：可以把曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作_____的一部分，分析质点经过曲线上某位置的运动时，可以采用_____运动的分析方法来处理。21、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)22、重力势能的相对性：Ep=mgh中的h是物体重心相对___________的高度。选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是___________的，但重力势能的差值_______________（后两空选填“相同”或“不同”）23、设想飞船在甲、乙两个相距8亿千米的星球间飞行，甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟，现飞船相对星球以0.75c（c是真空中光速）的速度离开甲星球飞向乙星球，飞船经过甲星球时，三个钟均调整指到3：00整。则当飞船飞过乙星球的瞬间，飞船内的人看到乙星球上的钟指向的时间为______，看到飞船上的钟指向的时间为______。评卷人得分四、作图题(共4题，共16分)24、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。

25、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）

26、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。

27、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、解答题(共2题，共10分)28、小伙伴在河岸做抛石子游戏．如图所示为河的横截面示意图，小亮自O点以垂直岸边的水平速度向对岸抛石子，已知O点离水面AB的高度为h，O、A两点间的水平距离为水面AB的宽度为河岸倾角为θ，重力加速度为g；求：

（1）若石子直接落到水面上，求其在空中飞行的时间t；

（2）为使石子直接落到水面上，求抛出时速度大小的的范围；

（3）若石子质量为m，抛出速度大小为v时恰好在C点垂直撞击河坡，求石子从O到C过程中减少的重力势能ΔEP。

29、天宫一号和神舟八号分别于2011年9月29日和11月1日成功发射，并在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号由长征运载火箭将其送入近地点为A，远地点为B的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图所示。假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径R；试求：

（1）天宫一号在近地点A的加速度aA大小。

（2）天宫一号在预定圆轨道上飞行的速度v的大小。

（3）地球质量M和平均密度。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、D【分析】【分析】

【详解】

AC．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有

解得

轨道3半径比轨道1半径大；所以卫星在轨道3上的运行速率小于它在轨道1上的运行速率，卫星在轨道1上线速度是7.9km/s，卫星在轨道3上的运行速率小于7.9km/s，故AC错误；

B．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功；故在轨道3上机械能较大，故B错误；

D．根据牛顿第二定律和万有引力定律

解得

所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度；故D正确。

故选D。2、D【分析】【分析】

【详解】

A．匀速圆周运动的加速度方向时刻变化；所以不是匀变速曲线运动，A错误；

BC．物体做曲线运动；其合力不一定是变力，如平抛运动，其合力是恒力，BC错误；

D．做匀速圆周运动的物体加速度一定总指向圆心；如果速率变化的圆周运动，其加速度不一定总指向圆心，D正确。

故选D。3、A【分析】【分析】

【详解】

AB．曲线运动的速度方向一定在变化；故曲线运动是变速运动，故A正确，B错误；

C．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上；因此一定存在合力，即一定有加速度，故C错误；

D．物体做曲线运动条件是力和速度不在同一直线上；而力可以是恒力，如平抛运动只受重力作用，故D错误。

故选A。4、D【分析】【详解】

A；做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用；向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变，故A错误；B、只有做匀速圆周运动的物体，加速度一定指向圆心，故B错误；C、向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理量，故C错误；D、匀速圆周运动速度的方向不断变化，线速度的大小不变而方向时刻变化，而匀速运动是速度的大小和方向均不变的运动，两者是不同的运动；故D正确；故选D．

【点睛】匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的．5、D【分析】【详解】

根据公式WG=mgh

可知，物体先后在三个斜面运动时下降的高度相同，所以三种情况下重力做功相等，故ABC错误，D正确。6、C【分析】【分析】

【详解】

A．根据开普勒第三定律可知，成立，中心天体是地球；但是中心天体是月球，与前两项比例关系不一致，故A错误；

B．根据牛顿第二定律，“嫦娥五号”在轨道I

“嫦娥五号”在轨道I的运行速度

g1是r1处的重力加速度，g是地球表面的重力加速度；故B错误；

C．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时，Q为远地点，P为近地点，在Q点的速度小于在P点的速度；故C正确；

D．根据牛顿第二定律，在同一点P，“嫦娥五号”受地球引力相同，则“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度等于在轨道Ⅱ上P点的加速度；故D错误。

故选C。7、D【分析】【详解】

A．由于空气阻力恒定则物体做匀变速直线运动，根据根据匀变速直线运动的公式上升和下降分别为0-=2ah，-0=2a′h

由上式可知v与h成幂函数关系；不成线性关系，A错误；

B．根据动能定理上升和下降分别为Ek0–(mg+f)h=Ek，mgh-fh=Ek

由上式可看出Ek与h成线性关系；B错误；

C．根据重力势能表达式Ep=mgh

由上式可知Ek与h成线性关系；C错误；

D．根据功能关系上升和下降分别为E=E总–fh，E=E′总–fh

由上式可知E与h成线性关系；且随着物体的上升机械能逐渐减小；随物体的下降机械能也逐渐减小，D正确。

故选D。二、多选题(共8题，共16分)8、A:D【分析】【详解】

A．由图知，小球下滑的最大位移为x=12m．在最高点时，小球的重力势能

得小球的质量A正确；

B．根据除重力以外其他力做的功可知

由图知，最高点的机械能为最低点的机械能为又x=12m，解得：阻力为．B错误；

C．设小球动能和重力势能相等时的高度为h，此时有

由动能定理有

联立解得：h=2.4m．C错误；

D．由图可知，在物块下滑9m处，小球的重力势能是3J，动能为

动能与重力势能之差为6J-3J=3J．D正确；

选AD。9、A:C:D【分析】【详解】

A．物体在水平方向上做匀速直线运动，则有

可得

故A错误；

B．物体在竖直方向上做自由落体运动，则有

可得

故B错误；

C．平抛运动的竖直分速度根据平行四边形定则有

其中

联立解得

故C错误；

D．物体在竖直方向上做自由落体运动，根据平均速度公式则有

解得

故D正确；

故选ACD。10、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB．地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道；故A错误，B正确；

CD．同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b；故D正确，C错误。

故选BD。11、A:D【分析】【分析】

【详解】

A．根据图象可知，货箱从0－t3时间内，货箱先向上做匀加速直线运动，t1－t2时间内做匀速运动，t2－t3时间内向上做匀减速直线运动，t3－t4时间内货箱静止不动，t4－t5货箱向下做加速运动，t5－t6时间内货箱向下匀速运动，t6－t7时间内货箱向下做减速运动，直到速度减为零，则在t3时刻货箱运动到最高位置，在t5~t7时间内；货箱先处于平衡状态后失重状态，故A正确，B错误；

C．t1－t2时间内做匀速运动；动能不变，重力势能增大，则机械能增大，故C错误；

D．t2－t3时间内向上做匀减速直线运动；升降机对货箱的作用力不变，则升降机对货箱做功的功率不断变小，故D正确。

故选AD。12、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

AB．由于横坐标为速度的倒数，所以电动车的启动过程为从A到B到C。由图像可知，AB段牵引力不变，电动车做匀加速直线运动，BC段图线的斜率不变；斜率表示电动机的功率，由于图像为过原点的直线，所以功率不变，即以恒定功率启动，牵引力减小，加速度减小，电动车做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力后，速度达到最大值，电动车做匀速直线运动，故A错误，B正确；

C．电动车做匀加速直线运动时；加速度。

由。

可知。

故C正确；

D．该车加速度为时；牵引力为。

此时的速度为。

故D正确。

故选BCD。13、B:C【分析】【分析】

【详解】

B．A、B两球为同轴转动，故角速度相等，由

可知处于竖直位置时，A球的速率一定是B球的两倍；故B正确；

C．下落过程中，对A、B组成的系统由机械能守恒定律得

且

解得

故C正确；

AD．对B小球由动能定理得

解得

即杆对小球B做负功，则小球B的机械能减小；故AD错误。

故选BC。14、C:D【分析】【详解】

A．由开普勒第二定律可知，近地点的速率大于远地点的速率，所以飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中；速度不断减小，A错误；

B．飞船沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中；只有万有引力做功，机械能守恒，B错误；

C．飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为时，由万有引力提供向心力得

化简可得，地球的质量为

C正确；

D．由图可知，轨道Ⅱ的半长轴为

由开普勒第三定律

可得

化简可得，飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为

D正确。

故选CD。15、A:D【分析】【详解】

由题意知物块在竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上做匀加速直线运动，初速度方向竖直向上，加速度方向水平向右，故物块的合运动为匀变速曲线运动，速度增加，因加速度不变，故合力不变，所以选AD三、填空题(共8题，共16分)16、略

【分析】【详解】

当m上升到最高点时，两者共速，由动量守恒定律：

由能量关系：

解得

当m回到最低点时，M获得最大速度，则由动量守恒定律：

由能量关系：

联立解得：

即最终____获得的最大速度vmax=【解析】17、略

【分析】【详解】

小物体所受的向心力为：

根据最大静摩擦力提供向心力有：μmg=mrωm2

解得：．【解析】0.16N818、略

【分析】【详解】

物体在运动过程中；克服重力做功100J，所以重力做功为-100J；

根据重力做功与重力势能的关系：所以物体的重力势能一定增加．

点晴：重力做负功可以说成克服重力做功；重力做正功，高度减小，重力势能减小；重力做负功，高度增加，重力势能增加．【解析】-100；增加19、略

【分析】【详解】

[1]爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式

[2]时间延缓效应公式【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

略。

【点睛】【解析】直线圆周圆周运动圆周21、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】77070010022、略

【分析】【详解】

略【解析】参考平面不同相同23、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]在乙星球的观察者看来，飞船飞越的时间为t=s≈3600s=1h

所以；飞船内的人看到乙星球上的钟指到4：00整。

[2]在飞船内的观察者看来，飞船飞越的时间t′为t′=t≈0.66h≈40min

所以，飞船内的人看到飞船上的钟指到3：40【