2024年华东师大版必修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年华东师大版必修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5题，共10分)1、2019年1月3日，“嫦娥四号探测器”在月球背面成功软着陆，我国是第一个在月球神秘的背面成功着陆的国家，显示出中国伟大的科学工程能力．如图是嫦娥四号探测器由环月圆轨道进入预定月背着陆准备轨道示意图，则下列关于“嫦娥四号探测器”运动的说法正确的是

A.“嫦娥四号探测器”由100千米环月圆轨道需要减速才能进入近月点为15千米的预定月背轨道B.“嫦娥四号探测器”在近月点为15千米的预定月背椭圆轨道上各点的速度都大于其在100千米环月圆轨道上的速度C.“嫦娥四号探测器”在100千米环月圆轨道上运动的周期小于其在近月点为15千米的预定月背轨道上运动的周期D.“嫦娥四号探测器”在距离月面2米时发动机停止工作，此后“嫦娥四号探测器”向下运动处于超重状态2、开普勒第三定律对行星绕恒星的匀速圆周运动同样成立，即它的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，设则常数K的大小A.只与行星的质量有关B.与恒星的质量与行星的质量有关C.只与恒星的质量有关D.与恒星的质量及行星的速度有关3、关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法中正确的是（）A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动，也可能是曲线运动D.以上都不对4、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5、抛石机的使用，最早可追测到战国时期，其结构可简化如图所示，杆可绕转轴O在竖直平面内转动，A处放置一个石块，B处悬挂一重物。用绳将A端下拉到适当位置后释放绳，在重物的作用下杆转动；将石块在一定的高度抛出。则关于从释放绳至石块抛出的过程，以下说法正确的是（）

A.石块的角速度大于重物的角速度B.石块与重物具有大小相等的向心加速度C.杆对石块做正功，对重物做负功D.石块获得的动能有可能大于重物减少的重力势能评卷人得分二、多选题(共7题，共14分)6、如图所示，一固定且足够长的均匀斜面倾角为45°，一小物块（可视为质点）自斜面底端以动能沿斜面向上运动，返回斜面底端时动能为Ek。下列说法正确的是（）

A.小物块与斜面间动摩擦因数为0.6B.小物块与斜面间动摩擦因数为0.4C.小物块自斜面底端运动到最高点过程中，损失的机械能为EkD.小物块自斜面底端运动到最高点过程中，损失的机械能为Ek7、三国赤壁古战场是国家级旅游景区，里面有一个体验式项目草船借箭。水面上的草船以速度v匀速移动，体验者在高出水面H的寨楼上将竹箭水平射出，方向与草船移动路线垂直，草船“借箭面”可以看成竖直放置的长度为L、高出水面的矩形，竹箭射出点离草船“借箭面”水平距离为x。某次活动中，体验者连射两支箭都命中了草船“借箭面”，若忽略空气影响，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.这两支箭的初速度不能小于B.这两支箭的初速度不能小于C.发射这两支箭的最大时间间隔为D.发射这两支箭的最大时间间隔为8、为减少机动车尾气排放，很多汽车公司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，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，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像（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，取重力加速度则（）

A.该车做匀加速运动的时间是B.电动车匀加速运动过程中的最大速度为C.该车启动后，先做匀加速运动，然后匀速运动D.该车加速度大小为时，动能为9、如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内从A点到B点做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.4s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R＝1m，小球可看做质点且其质量为m＝1kg，g取10m/s2。下列判断正确的是（）

A.小球在斜面上的碰点C与管道圆心O的高度差是0.2mB.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.8mC.小球经过管道内O点等高点时，重力的瞬时功率是－60WD.小球经过管道的A点时，对管道外壁压力是60N10、将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛，另一个小球沿光滑斜面向下抛出，不计空气阻力。由抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是（）A.重力对两球做的功相等B.重力的平均功率相等C.落地时两球的机械能相等D.落地时重力的瞬时功率相等11、如图，质量为m的小球用长L（未知）的轻绳悬挂在距水平地面高为H的O点。现将细绳拉直至水平状态无初速度释放小球，一直运动至悬点O的正下方B点。若在最低点时突然剪断轻绳，小球将平抛落在水平地面上C点。不计空气阻力，重力加速度为g。则（）

A.刚运动到B点时小球对绳子的拉力大小为3mgB.绳子越短，小球刚到最低点对绳子拉力越大C.要想剪断绳子后，C点和O点间水平距离x最大，绳长L应该取D.绳子越长，在最低点小球速度越大。剪断绳子后，C点和O点间水平距离x也越大12、固定斜面的倾角θ=物体A与斜面之间的动摩擦因数轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为4kg，B的质量为2kg，初始时物体A到C点的距离为L=1m，现给A、B一初速度v0=3m/s，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点。已知重力加速度取g=10m/s2；不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，求此过程中（）

A.物体A向下运动到达C点前加速度大小为2.5m/s2B.物体A向下运动刚到达C点时的速度大小为4m/sC.弹簧的最大压缩量为0.4mD.弹簧的最大弹性势能为6J评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)13、将一个物体以10m/s的初速度从5m的高度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则物体落地时竖直方向的分速度为________m/s，落地时速度方向与水平地面的夹角θ=________．14、如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式。

15、如图所示，一质点在的时间沿半径为的圆形轨道从点运动到点，质点与圆心的连线在这段时间内转过的角度为该过程中质点可以看成匀速圆周运动，质点的角速度为______向心加速度为______

16、两颗人造卫星A、B的质量之比mA：mB=1：2，轨道半径之比rA：rB=1：3，则两颗卫星做圆周运动的向心力之比FA：FB=_______，向心加速度之比aA：aB=_______。17、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_____评卷人得分四、作图题(共4题，共12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、解答题(共4题，共24分)22、如图所示，半径为质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为L，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为L。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（轻绳a、b与杆在同一竖直平面内，重力加速度为g）。求：

（1）当小球静止时，轻绳a的拉力为多大？（结果用根式表示）

（2）竖直杆角速度为多大时，轻绳b刚好伸直？（结果用根式表示）

23、假设某星球表面上有一倾角为的足够长的固定斜面，一小物块从斜面底端以速度=9m/s沿斜面向上运动，小物块运动=1.8s时速度恰好减为零，如图所示。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为=0.5，该星球半径为引力常量取求：

（1）该星球的第一宇宙速度；

（2）该星球的密度。（计算结果保留两位有效数字）

24、如图所示，放置水平面上的长木板的左端放置一小滑块（可视为质点），右侧有一固定在水平地面上的底座，底座上嵌有一竖直放置的光滑半圆弧轨道，轨道最低点P与长木板等高，半圆弧轨道的最高点Q处装有一压力传感器。现用水平向右恒力F作用在小滑块上，小滑块到达P点时撤去力F，此时长木板也恰好到达P点，并立即粘在底座上，小滑块沿着半圆弧轨道运动到最高点Q。已知小物块的质量为m=1kg，长木板的质量为M=1kg，滑块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1，半圆弧轨道半径为R=0.4m，小滑块沿着半圆弧轨道运动到最高点Q时，压力传感器的示数为FN=12.5N，长木板右端与底座左端的距离为x=lm。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)小滑块到达P点时速度的大小vp；

(2)长木板的长度L；

(3)水平恒力F的大小。

25、公交站点1与站点2之间的道路由水平路面段、段及倾角为的斜坡段组成，全程其中长为全程限速一辆公交车（可忽略其大小）额定功率为载人后总质量为该车从静止开始，速率每秒增加达到额定功率后经一段时间公交车匀速行驶。当该车到达C点，关闭发动机自由滑行，结果该车正好停在了D点（站点2）。若在整个行驶过程中，它在每一个路段的运动都可看成直线运动，B、C处圆弧连接，速率不突变。公交车受到由地面、空气等产生的阻力大小不变已知求：

（1）公交车在段的最大功率为多少

（2）公交车从站点1到站点2克服重力做功多少

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、A【分析】【分析】

根据变轨的原理确定在变轨时是加速还是减速；根据开普勒第三定律；结合半长轴的大小与圆轨道半径的大小比较运动的周期．

【详解】

A；卫星从高轨道向低轨道变轨；需要做近心运动才能完成，故需要减速，A正确；

B；在变轨的地点；即在两轨道的切点处，卫星在100千米环月圆轨道上对应的线速度较大，故B错误；

C、根据开普勒第三定律，轨道半长轴（半径）大的轨道，对应的周期较大，C错误；

D；“嫦娥四号探测器”在距离月面2米时发动机停止工作；此后“嫦娥四号探测器”向下运动过程中，加速度向下，探测器处于失重状态，故D错误．

故本题选A．

【点睛】

解决本题的关键知道变轨的原理，掌握开普勒第三定律和超、失重原理．2、C【分析】【详解】

由可知则式中的K只与恒星的质量有关，与行星质量以及行星的速度均无关，故ABD错误，C正确；3、C【分析】【分析】

【详解】

互成角度的两个初速度的合初速度为v，两个加速度的合加速度为a；其中可能的情况如图；

由物体做曲线运动的条件可知，当v与a共线时为匀变速直线运动，当v与a不共线时；为匀变速曲线动，所以可能是直线运动，也可能是曲线运动；

A．一定是直线运动；与上述分析结论不符，故A错误；

B．一定是曲线运动；与上述分析结论不符，故B错误；

C．可能是直线运动；也可能是曲线运动，与上述分析结论相符，故C正确；

D．以上都不对；与上述分析结论不符，故D错误；

故选C。4、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。5、C【分析】【详解】

A．根据共轴转动特点可知石块的角速度等于重物的角速度；故A错误；

B．根据

可知石块的向心加速度大于重物的向心加速度；故B错误；

C．杆对石块的作用力以及石块重力的合力一定沿杆指向O点，而重力竖直向下，所以杆对石块的作用力方向一定在OA和石块线速度方向夹角之间；即杆对石块的作用力方向与石块线速度方向的夹角小于90°，对石块做正功。同理分析可知杆对重物的作用力方向与重物线速度方向夹角大于90°，对重物做负功，故C正确；

D．根据能量守恒定律可知；重物减少的重力势能等于重物增加的动能；石块增加的机械能以及系统克服各种摩擦损失的内能这三部分能量之和，所以石块获得的动能一定小于重物减少的重力势能，故D错误。

故选C。二、多选题(共7题，共14分)6、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB．设小物块受重力大小为G，能沿斜面向上运动的最大位移为x，小物块与斜面间动摩擦因数为μ，上行过程有-（mgsin45°+μmgcos45°）x=0-Ek

下行过程有（mgsin45°-μmgcos45°）x=Ek-0

解得μ=0.6

故A正确，B错误；

CD．小物块自斜面底端运动到返回底端过程中，损失的机械能为Ek，又全过程除重力外只有摩擦力做功，而物块冲上斜面和返回到斜面底端的两过程中克服摩擦阻力做功相等，即机械能损失相等，则小物块自斜面底端运动到最高点过程中，损失的机械能为Ek，故C正确，D错误。

故选AC。7、A:C【分析】【详解】

AB．由公式

和箭能命中目标的条件

可得这两支箭的初速度

故A正确；B错误；

CD．船通过箭飞行的轨道平面需要时间为第一支箭最早可以在船头到此轨道平面之前射出，第二支箭最晚要在船尾到此轨道平面之前射出，所以发射这两支箭的最大时间间隔为

故C正确；D错误。

故选AC。8、A:D【分析】【详解】

AB．由图像可知，汽车运动时受到的阻力

匀加速运动时牵引力

匀加速运动阶段的最大速度

由

解得

故A正确；B错误；

D．汽车的最大功率为

当加速度为时，牵引力为

由

可得

则有

故D正确；

C．汽车达到最大功率后；功率不变，速度增大，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动，故C错误。

故选AD。9、A:C【分析】【详解】

AB．小球从B到C的运动时间为t=0.4s，那么，小球在C点的竖直分速度为vy=gt=4m/s

由小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰可知：小球从B点水平射出的速度v=vycot45°=4m/s

故小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为s=vt=1.6m

故A正确；B错误；

C．从管道内O点等高点到B点，由动能定理得

重力的功率

故C正确；

D．从管道内A点等高点到B点，由动能定理得

在A点有

解得

故D错误。

故选AC。10、A:C【分析】【详解】

A．两球在下落过程中均只有重力做功；且下落高度相同，故两球下落过程中重力做功相同；故A正确；

B．因为下落过程中竖直下抛的物体加速度较大；故下落时间短，又因为重力做功相同，故重力的平均功率不相等，故B错误；

C．因为最高点处机械能相同；且下落过程机械能守恒，故落地时两球的机械能相等，故C正确；

C．由机械能守恒定律可以知道，落地时瞬时速度大小相等，由方向不同，则由

可以知道重力的瞬时功率不相等；故D错误。

故选AC。11、A:C【分析】【详解】

AB．小球从A→B过程；根据机械能守恒定律得。

经B点时；由牛顿第二定律得。

解得拉力。

FB=3mg且绳子受到的拉力与绳子的长度无关；选项A正确，B错误；

CD．剪断细线后小球做平抛运动；则水平射程。

由数学知识可知当时x最大；选项C正确；D错误；

故选AC。12、A:C:D【分析】【详解】

A．物体A沿斜面向下运动时，B向上做运动，两者加速度大小相等，以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律得

代入数据解得

即加速度大小为2.5m/s2；故A正确；

B．由公式得

故B错误；

CD．设弹簧的最大压缩量为x，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点，整个过程中，弹簧的弹力和重力对A做功均为零。设A的质量为mA，B的质量为mB，根据动能定理得

代入数据解得

弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有

因为

所以

故CD正确。

故选ACD。三、填空题(共5题，共10分)13、略

【分析】【详解】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，则则θ=45°

点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．【解析】10；45°；14、略

【分析】【分析】

【详解】

根据牛顿第二定律有

由运动学规律有

恒力F做功为【解析】15、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据

解得

[2]根据

解得【解析】16、略

【分析】【详解】

[1]依题意，根据万有引力提供向心力，有

[2]根据万有引力提供向心力，有【解析】9：29：117、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】四、作图题(共4题，共12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