2024年沪教新版必修2物理上册阶段测试试卷

…………○…………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年沪教新版必修2物理上册阶段测试试卷171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6题，共12分)1、近年来，中国军力发展很快，即着直和直等直升机以及歼等战斗机入列；大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直升飞机抢救伤员的情景，飞机水平飞行的同时轻绳把伤员提升到飞机上，在此过程中轻绳始终保持竖直，不计伤员受到的空气阻力，则下列判断正确的是（）

A.飞机一定做匀速直线运动B.伤员运动的轨迹一定是一条倾斜直线C.飞机螺旋桨产生的动力方向一定竖直向上D.轻绳对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力2、中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括大小齿轮、压嘴座等部件。大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中并相互咬合，a、b两点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮半径的中点。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时（）

A.转速B.线速度C.角速度D.向心加速度3、关于生活中的圆周运动，下列说法错误的是（）A.以某一恒定速率转弯的汽车，越靠近外侧车道，所需的向心力越大B.铁轨在弯道处外侧铺得比内侧高，可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压C.洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动D.游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象4、如图1所示，用重物牵引小车在水平面上由静止开始运动，小车后面连接纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点。图2为一次实验得到的纸带，A、B、C为打点计时器在纸带上打下的三个点。下列说法正确的是（）

A.图2中的纸带的右端与小车相连B.A到B和B到C两个过程中小车动能的变化量相等C.若将小车的质量加倍，则小车的加速度一定减为原来的D.重物的质量越大，绳上拉力与重物重力的比值越小5、杂技演员表演“水流星”，在长为0.9m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m=0.5kg的盛水容器；以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为3m/s，则下列说法正确的是（）

A.“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零C.“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D.“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5N6、如图所示，物体M与倾角为的传送带均保持静止，当传送带以大小为的加速度顺时针运动时，物体M恰好能与传送带保持相对静止；当传送带以大小为的加速度逆时针运动时，物体M也恰好能与传送带保持相对静止。已知重力加速度为g；最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则下列说法正确的是。

A.M与传送带间的动摩擦因数为B.M与传送带间的动摩擦因数为C.传送带沿顺时针方向加速运动时，摩擦力对物体M做正功；传送带沿逆时针方向加速运动时，摩擦力对物体M做负功D.传送带沿顺时针方向加速运动时，物体M机械能增加；传送带沿逆时针方向加速运动时，物体M机械能减小评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)7、如图所示，宇航员站在质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q。已知斜面的倾角为θ，该星球半径为R，引力常量为G，则（）

A.星球表面重力加速度为B.该星球的质量为C.在该星球上发射卫星的发射速度一定大于D.在该星球上不可能有周期小于的卫星8、我们赖以生存的银河系的恒星中大约有是双星，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，1、2两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，且它们在运动中距离保持不变。已知双星1、2的质量之比下列说法中正确的是（）

A.双星轨道半径之比B.双星线速度之比C.双星角速度之比D.双星周期之比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、设想宇航员随飞船绕火星飞行，飞船贴近火星表面时的运动可视为绕火星做匀速圆周运动。若宇航员测得飞船在靠近火星表面的圆形轨道绕行n圈的时间为t，飞船在火星上着陆后，宇航员用弹簧测力计测得质量为m的物体受到的重力大小为F，引力常量为G，将火星看成一个球体，不考虑火星的自转，则下列说法正确的是（）A.火星的半径为B.火星的质量为C.飞船贴近火星表面做圆周运动的线速度大小为D.火星的平均密度为11、2021年2月10日，“天问一号”探测器成功被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”探测器在接近火星表面的轨道上飞行，其运动可视为匀速圆周运动。已知探测器运行周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响，则根据以上数据可计算出（）A.“天问一号”探测器的质量为B.火星表面的重力加速度为C.火星的第一宇宙速度为D.火星的密度为12、如图所示，轻质弹簧的一端与内壁光滑的试管底部连接，另一端连接质量为m的小球，小球的直径略小于试管的内径，开始时试管位于水平面静止，弹簧处于原长，小球也静止，若缓慢增大试管的倾角θ至试管竖直；弹簧始终在弹性限度内，则下列说法中正确的是（）

A.整个过程中弹性势能一定逐渐增大B.整个过程中弹性势能可能先增大后减小C.整个过程中小球重力势能一定逐渐增大D.整个过程中小球重力势能可能先增大后减小13、如图所示，质量为m的小球，用一长为L的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点。若已知选O点所在的水平面为参考平面，重力加速度为g；则下列说法正确的是（）

A.小球由A点到C点的过程中，重力做功为B.小球由A点到B点的过程中，细线拉力做正功C.小球在B点时的重力势能为mgLD.D点越低碰钉子后细线越容易断裂14、将两完全相同的玩具车A、B并排放在一平直的水平上,分别通过挂钩拉着另一个与车等质量的玩具拖车，控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动．某一时刻,通过控制器使两车连接拖车的挂钩同时断开,玩具车A保持原来的牵引力不变前进,玩具车B保持原来的输出功率不变前进,当玩具车A的速度为2v0时,玩具车B的速度为1.5v0,已知水平面对两车的阻力均为车重的0.1倍,g=10m/s2,则从挂钩断开至A、B两车的速度分别为2v0和1.5v0的过程中,下列说法正确的是()A.A、B两车的位移之比为12:11B.玩具车A的速度为2v0时其功率为此时玩具车B功率的4倍C.两车所受水平面的阻力做功的比值为11:12D.两车牵引力做功的比值为3:2评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)15、如图（a）所示为一实验小车自动测速示意图，A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为20cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为（c）图对应的车速为

(1)分析两幅图像，可以推知：_________（选填“＞”“＜”“=”）；

(2)根据图（c）标出的数据，求得车速_________km/h。16、宇航员登陆到某星球，为了测定该该星球表面的重力加速度，他们进行了“探究平抛运动规律”的实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛物体的初速度为将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系；A；B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（0.50m，0.25m）和（1.00m，0.75m）。则：

（1）频闪照相机的频闪周期为______

（2）该星球表面重力加速度为______

（3）小球从抛出点到点所用时间为______17、（1）周期T：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的______，单位：______。

（2）转速n：物体转动的______与所用时间之比。单位：______或______。

（3）周期和转速的关系：（n的单位为r/s时）。18、判断下列说法的正误．

（1）做匀速圆周运动的物体，相同时间内位移相同。____

（2）做匀速圆周运动的物体，其线速度大小不变。____

（3）匀速圆周运动是一种匀速运动。____

（4）做匀速圆周运动的物体，其角速度不变。____

（5）做匀速圆周运动的物体，周期越大，角速度越小。____19、如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_______。

20、如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风速的影响。风速增大时，运动员下落时间______，运动员着地速度_______。（选填“增大”；“不变”、“减小”）

21、粒子静止能量为当它高速运动时，其总能量为已知那么此粒子运动的速率与真空中光速之比=___________；其动能与总能量之比=___________。22、在物理学中，常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪什利用微小量放大法由实验测出了引力常量G的数值。由G的数值及其他已知量；就可计算出地球的质量，卡文迪什也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪什扭秤实验示意图。

（1）若在某次实验中，卡文迪什测出质量分别为m1、m2且球心相距为r的两个小球之间引力的大小为F，则引力常量G=___________；

（2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量的表达式m地=___________。评卷人得分四、作图题(共4题，共24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、某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让一直径为d的小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电门计时器记录下落小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为g。

（1）用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=___________mm。小球通过光电门时的瞬时速度v=___________（用题中所给的物理量表示）。

（2）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图像如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=___________。

（3）在实验中根据数据实际绘出H图像的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值___________（用k、k0表示）。参考答案一、选择题(共6题，共12分)1、A【分析】【分析】

【详解】

A．由题；绳索始终保持竖直，可知伤员沿水平方向受到的合力为零，由于不计伤员受到的空气阻力，可知伤员沿水平方向一-定是做匀速直线运动，则飞机沿水平方向做匀速直线运动，故A正确；

B．伤员沿竖直方向的运动未知；所以不能判断出运动的轨迹是否是一条倾斜线，若伤员向上做变速运动，则运动的轨迹是曲线。故B错误；

C．题目中仅仅不计伤员受到的空气阻力；飞机受到的沿水平方向的阻力要考虑，所以飞机螺旋桨产生动力的方向一定不能竖直向上，故C错误；

D．伤员沿竖直方向的运动未知；若伤员先向上加速，快到达飞机的时候向.上减速，则绳索对伤员的拉力大小先大于伤员的重力，伤员快到达飞机的时候向上减速，绳索对伤员的拉力大小小于伤员的重力。故D错误。

故选A。2、C【分析】【分析】

【详解】

AB．a、b两点齿轮传动的线速度相等，所以

由

可得

故AB错误；

CD．a、c两点是同轴转动，所以

由

可得

故C正确；D错误。

故选C。3、A【分析】【详解】

A．以某一恒定速率转弯的汽车，根据

越靠近外侧车道；所需的向心力越小，故A错误，符合题意；

B．铁轨在弯道处外侧铺得比内侧高；可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压，故B正确，不符合题意；

C．洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动；故C正确，不符合题意；

D．游乐园里玩的吊椅转得越快；就会离转轴越远，这也是利用了离心现象，故D正确，不符合题意。

故选A。4、D【分析】【分析】

【详解】

A．从图2可以看出；从左往右速度越来越大，所以图中的纸带的左端与小车相连，选项A错误；

B．A到B和B到C两个过程中下降高度不等；重力势能变化不等，根据能量守恒可知小车动能的变化量不相等，选项B错误；

C．以小车和重物整体有。

若将小车的质量加倍，则小车的加速度不一定减为原来的选项C错误；

D．以小车为研究对象有。

则绳上拉力与重物重力的比值。

所以重物的质量越大；绳上拉力与重物重力的比值越小，选项D正确。

故选D。5、B【分析】【分析】

【详解】

ABD．当水对桶底压力为零时有m1g=m1

解得

由于“水流星”通过最高点的速度为3m/s，知水对桶底压力为零，不会从容器中流出，对水和桶分析，有T+mg=m

解得T=0；知此时绳子的拉力为零，故B正确，AD错误。

C．“水流星”通过最高点时；仅受重力，处于完全失重状态，故C错误。

故选B。6、A【分析】【详解】

AB．根据题意可知M在两种情况下所受摩擦力均达到最大值；可用滑动摩擦力表示，则向上加速时有。

向下加速时有。

联立得。

则选项A正确；B错误；

C．传送带顺时针加速运动时，摩擦力方向与物体M运动方向相同，故对其正功，传送带逆时针加速运动时，摩擦力的方向与物体M的运动方向也相同；故两种情况摩擦力均做正功，则选项C错误；

D．传送带顺时针加速运动时，物体M的重力势能增加，动能也增加，故机械能增加；传送带逆时针加速运动时，如果物体M的动能增加量大于重力势能的减少量；则机械能也会增加，故选项D错误；

故选A。二、多选题(共8题，共16分)7、C:D【分析】【详解】

A.P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，由平抛运动规律

解得

故A错误；

B．宇航员在星球表面上，万有引力提供重力，则有

由上可知

联立可得

故B错误；

C．在该星球上发射卫星的发射速度大于第一宇宙速度，第一宇宙速度

联立解得

故C正确；

D．近地卫星的周期为该星球上周期最小的卫星，近地卫星在轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

由上可知

联立可得

在该星球上不可能有周期小于的卫星；故D正确。

故选CD。8、A:D【分析】【详解】

A．“双星系统”在相等时间内转过的角度相等，即角速度相等，根据

解得

A正确；

B．根据

解得

B错误；

C．根据上述可知

C错误；

D．“双星系统”在相等时间内转过的角度相等，即角速度相等，根据

可知

D正确。

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、B:D【分析】【详解】

AB．由题意可得飞船在靠近火星表面的圆形轨道绕行的周期为

又因为

又在天体表面满足

且

联立可得火星的半径为

火星的质量为

故A错误；B正确；

C．因为线速度满足

解得

故C错误；

D．火星的平均密度为

其中

解得

故D正确。

故选BD。11、B:C:D【分析】【详解】

A．利用万有引力定律只能计算出中心天体的质量；所以无法计算出“天问一号”探测器的质量，故A错误；

B．根据牛顿第二律有

又有

联立解得

故B正确；

C．“天问一号”探测器在接近火星表面的轨道上飞行，其速度即为火星的第一宇宙速度

故C正确；

D．根据牛顿第二律有

又有

联立解得

故D正确。

故选BCD。12、A:D【分析】【详解】

AB．缓慢增大试管的倾角θ至试管竖直，小球始终处于平衡状态，由平衡条件得

解得缓慢增大试管的倾角θ至试管竖直，弹簧的形变量x增大；弹簧的弹性势能增大，A正确，B错误；

CD．小球的重力势能为

解得

当时；小球的重力势能最大，所以整个过程中小球重力势能先增大后减小，C错误，D正确。

故选AD。13、A:D【分析】【分析】

【详解】

A．小球由A点到C点的过程中，重力做功为

选项A正确；

B．小球由A点到B点的过程中；细线拉力方向与速度垂直，则拉力不做功，选项B错误；

C．选O点所在的水平面为参考平面，则小球在B点时的重力势能为EP=-mgL

选项C错误；

D．小球到达B点时的速度不变，D点越低碰钉子后做圆周运动的半径越小，根据

可得

可知T越大；细线越容易断裂，选项D正确。

故选AD。14、A:D【分析】【详解】

A.设玩具车A.B的质量为m，匀速运动时，两玩具车的牵引力F=2×0.1mg=0.2mg，输出功率P=F⋅v0=0.2mgv0；

从挂钩断开至A车的速度为2v0的过程中，加速度为

用时

位移

从挂钩断开至B车的速度为1.5v0的过程中，由动能定理得：

解得B的位移

所以

故A正确；

B.玩具车A的速度为2v0时其功率为：PA=F⋅2v0=0.4mgv0，

B车的功率为P=F⋅v0=0.2mgv0，

所以玩具车A的速度为2v0时其功率为此时玩具车B功率的2倍；故B错误；

C.两车所受水平面的阻力做功的比值为WfA：WfB=−fxA：(−fxB)=12:11，

故C错误；

D.两车牵引力做功的比值：WFA：WFB=FxA：Pt=(0.2mg⋅)：(0.2mgv0⋅)=3:2，

故D正确．三、填空题(共8题，共16分)15、略

【分析】【详解】

(1)［1］齿子接近与离开磁铁会引起线圈磁通量的变化，每过一个齿子为一个完整的变化周期，周期小的，则齿轮转运动的快，速度大，由图象知图c周期小，故vb＜vc；

(2)［2］齿轮转动的周期为T=30×4×10-3=0.12s

则车的速度为【解析】<56.516、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]因三点的水平距离相等；则时间相等，水平方向。

解得。

（2）[2]竖直方向。

解得。

（3）[3]小球在点的竖直分速度。

小球从抛出点到点的时间。

小球从抛出点到点所用时间为0.15s-0.1s=0.05s【解析】0.1250.0517、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.时间②.秒（s）③.圈数④.转每秒（r/s）⑤.转每分（r/min）18、略

【分析】【详解】

略【解析】①.错误②.正确③.错误④.正确⑤.正确19、略

【分析】【详解】

[1]根据可知，L0为在相对静止参考系中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相距为L，是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考系的长度大于L；

[2]根据光速不变原理，则A测得该信号的速度为c。【解析】大于c20、略