2024年北师大版共同必修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年北师大版共同必修2物理下册阶段测试试卷530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8题，共16分)1、一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于A.物块动能的增加量B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和2、小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是()

A.绳对球的拉力不做功B.球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C.绳对车做的功等于球减少的动能D.球减少的重力势能等于球增加的动能3、一辆卡车在丘陵地区以不变的速率行驶；地形如图，图中卡车对地面的压力最大处是。

A.a处B.b处C.c处D.d处4、如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v；则。

A.若火车通过此弯道时速度大于v，则火车的轮缘会挤压外轨B.若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压外轨C.若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车的轮缘会挤压外轨D.若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车对轨道的压力小于火车的重力5、一辆小汽车驶上圆弧半径为90m的拱桥。当汽车经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空，g=10m/s2，则此时汽车的速度大小为（）A.90m/sB.30m/sC.10m/sD.3m/s6、在光滑的水平面上，放一根原长为L的轻质弹簧，一端固定，另一端系一个小球，现使小球在该水平面内做匀速圆周运动，当半径为2L时，小球的速率为当半径为3L时，小球的速率为设弹簧伸长仍在弹性限度内，则为（）A.B.1：C.1：3D.2：37、汽车在转弯时容易打滑出事故，为了减少事故发生，除了控制车速外，一般会把弯道做成斜面．如图所示，斜面的倾角为θ，汽车的转弯半径为r；则汽车安全转弯速度大小为（）

A.B.C.D.8、如图所示；在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()

A.弹簧的弹性势能逐渐减小B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.弹簧的弹性势能先减小后增大评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)9、如图是滑雪场的一条雪道．质量为70kg的某滑雪运动员由A点沿圆弧轨道滑下，在B点以5m/s的速度水平飞出，落到了倾斜轨道上的C点(图中未画出)．不计空气阻力，θ=30°，g=10m/s2；则下列判断正确的是。

A.该滑雪运动员腾空的时间为1sB.BC两点间的落差为mC.落到C点时重力的瞬时功率为WD.若该滑雪运动员从更高处滑下，落到C点时速度与竖直方向的夹角不变10、下列关于功和机械能的说法，正确的是A.在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B.合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量11、有关圆周运动的基本模型；下列说法正确的是（）

A.如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B.如图乙所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C.如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的B位置先后分别做匀速圆周运动，则在B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用12、如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比mA∶mB＝2∶1，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是()

A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B.A、B两球角速度之比为1∶1C.A、B两球运动半径之比为1∶2D.A、B两球向心加速度之比为1∶213、如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率运行．将质量为的物体（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间后，的速度变为再经过时间后，到达传送带右端．传送带与物体间的动摩擦因数则（）

A.物体由传送带左端到右端的平均速度为B.传送带对物体做的功为C.传送带克服物体对它的摩擦力所做的功为D.为了传送货物电动机增加的功率为14、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW．当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为．此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引，五分之四用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．下列说法正确的是A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小为2×10³NB.驾驶员启动电磁阻尼轿车做减速运动，速度变为过程的时间为3.2sC.轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能D.轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持72km/h匀速运动的距离为31.5m15、如图所示，长为12m绷紧的传送带以v=4m/s的速度顺时针匀速运行，现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端，经过一段时间小物块运动到传送带的右端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2．下列判断正确的是()

A.此过程小物块始终做匀加速直线运动B.此过程中物块先匀加速直线运动后做匀速运动C.此过程中因摩擦产生的热量为8JD.此过程摩擦力对小物块做功24J16、如图所示；轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上（桌面足够大），A右端连接一水平细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连，开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度，下列有关该过程的分析中正确的是。

A.B物体受到细线的拉力始终保持不变B.B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量C.A物体动能的增加量等于B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和D.A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)17、一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_______m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为________s18、高速铁路弯道处，外轨比内轨_____（填“高”或“低”）；列车通过弯道时______（填“有”或“无”）加速度．19、铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s，则车轮轮缘会挤压_______。（填内轨或外轨）(g="10"m／s2)20、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，已知重力加速度为g，则提升过程中，物体的重力势能的变化为____；动能变化为____；机械能变化为___。21、水平传送带始终以速度v匀速运动，某时刻放上一个初速度为零的小物块，最后小物块与传送带以共同的速度运动。已知小物块与传送带间的滑动摩擦力为f，在小物块与传送带间有相对运动的过程中，小物块的对地位移为传送带的对地位移为则滑动摩擦力对小物块做的功为______，摩擦生热为______。评卷人得分四、实验题(共2题，共14分)22、某同学利用图示装置“探究功与动能变化的关系”；图中气垫导轨已调至水平．

(1)测得两光电门中心间的距离为L，测得固定在滑块上的竖直挡光条的宽度为d，记录挡光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2，则滑块通过光电门1时的速度大小v1=_____________（用对应物理量的符号表示）．

(2)在(1)中，从力传感器中读出滑块受到的拉力大小为F，滑块、挡光条和力传感器的总质量为M，若动能定理成立，则必有FL=_____________（用对应物理量的符号表示）．

(3)该实验__________（选填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和力传感器的总质量．23、用如图所示装置做“验证动能定理”的实验．实验中；小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面．

（1）为了使细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是__________（选填选项前的字母）

A．在未挂钩码时；将木板的右端垫高以平衡摩擦力。

B．在悬挂钩码后；将木板的右端垫高以平衡摩擦力。

C．调节木板左端定滑轮的高度；使牵引小车的细绳与木板平行。

D．所加钩码的质量尽量大一些。

（2）如图是某次实验中打出纸带的一部分．为个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为．通过测量，可知打点计时器打点时小车的速度大小为__________．

（3）甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带．他把小车开始运动时打下的点记为再依次在纸带上取等时间间隔的等多个计数点，可获得各计数点到的距离及打下各计数点时小车的瞬时速度．如图是根据这些实验数据绘出的图象．已知此次实验中钩码的总质量为小车中砝码的总质量为取重力加速度则由图象可知小车的质量为__________．（结果保留三位有效数字）

（4）在钩码质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小．但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是__________________________________________________．

（5）假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映关系的是____________．

评卷人得分五、解答题(共4题，共40分)24、如图所示，在风洞实验室里，粗糙细杆与竖直光滑圆轨AB相切于A点，B为圆弧轨道的最高点，圆弧轨道半径R=1m，细杆与水平面之间的夹角θ=37°．一个m=2kg的小球穿在细杆上，小球与细杆间动摩擦因数μ=0.3．小球从静止开始沿杆向上运动，2s后小球刚好到达A点，此后沿圆弧轨道运动，全过程风对小球的作用力方向水平向右，大小恒定为40N．已知g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

(1)小球在A点时的速度大小；

(2)小球运动到B点时对轨道作用力的大小及方向．25、如图所示，光滑直杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接，为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ．

（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量；

（2）当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时，弹簧伸长量为，求匀速转动的角速度ω；

（3）若θ=30°，移去弹簧，当杆绕OO'轴以角速度匀速转动时，小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，求小球离B点的距离L0．26、如图所示，水平传送带AB足够长，质量为M＝1kg的木块随传送带一起以v1＝2m/s的速度向左匀速运动（传送带的速度恒定），木块与传送带的摩擦因数当木块运动到最左端A点时，一颗质量为m＝20g的子弹，以v0＝300m/s的水平向右的速度，正对射入木块并穿出，穿出速度v＝50m/s，设子弹射穿木块的时间极短，（g取10m/s2）求：

（1）木块遭射击后远离A的最大距离；

（2）木块遭射击后在传送带上向左加速运动所经历的时间．27、京北巨刹红螺寺位于怀柔区红螺山南麓，始建于东晋咸康四年．它背倚红螺山，南照红螺湖，山环水绕，林大丰茂，古树参天，形成一幅“壁波藏古刹”的优美的画卷，下图为流客乘坐滑车沿红螺山滑道下行的情景．在全长米的下行途中，滑车穿行于松柏密林红叶丛中，游客尽情享受其中无穷乐趣．

现将滑道视为长、高的斜面来进行研究．假设滑车与滑道之间的动摩擦因数，游客和滑车总质量．已知，，重力加速度．

（1）如果不拉动车闸，让滑车沿滑道自行滑下，求滑车沿滑道下滑的加速度大小；（结果取位有效数字）

（2）游客在某次乘坐滑车下滑时，使用了车闸，最终到达终点时的车速为，是该过程中滑车克服阻力做了多少功？（结果取位有效数字）

（3）如果下滑过程中游客一直不拉车闸制动，试通过计算分析这种行为是否具有危险性．参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、D【分析】【详解】

由物块运动过程可知，重力对物块做正功，摩擦力对物块做负功，二者的代数和为物块动能增量（动能定理），而重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，故D正确，ABC错误．2、B【分析】【详解】

AD；在小球下摆到最低点的过程中；绳对球的拉力做负功，球的机械能减小，选项AD错误；

BC；对小球；由功能关系，球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能，绳对车做的功等于球克服绳拉力做的功，选项B正确，C错误.

故选B3、D【分析】【详解】

a处、c处卡车做圆周运动，处于最高点，加速度竖直向下，卡车处于失重状态，卡车对地面的压力小于其重力．b处、d处卡车做圆周运动，处于最低点，加速度竖直向上，卡车处于超重状态，卡车对地面的压力大于其重力；向心加速度卡车以不变的速率行驶，d处轨道半径较小，则d处加速度较大，d处卡车对地面的压力较大．故卡车对地面的压力最大处是d处，答案是D．4、A【分析】【详解】

如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v；则。

A.当转弯的实际速度大于规定速度时；火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故A正确；

B.当转弯的实际速度小于规定速度时；火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故B错误；

C.当火车以v的速度通过此弯路时；火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，故C错误；

D.设内外轨间形成斜面倾角为当火车以v的速度通过此弯路时，由受力可知，解得：所以火车对轨道的压力大于火车的重力，故D错误．

5、B【分析】【详解】

汽车经过桥顶时受力分析；如图所示：

车对桥恰好没有压力而腾空，根据牛顿第三定律知桥对车的支持力为零，即

即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身的重力提供，有：

解得：

A.90m/s与计算结果不相符；故A项不合题意.

B.30m/s与计算结果相符；故B项符合题意.

C.10m/s与计算结果不相符；故C项不合题意.

D.3m/s与计算结果不相符；故D项不合题意.6、B【分析】【分析】

【详解】

小球做匀速圆周运动，弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律及向心力公式得：k(2L−L)＝mk(3L−L)＝m

联立解得

所以选项B正确．

故选B。7、C【分析】【详解】

根据题意可知：解得：ABD错误C正确．8、D【分析】撤去F后物体向右运动的过程中；物体向右先加速运动，弹力方向向右，当弹簧恢复原长时，由于物体仍有向右的速度，所以弹簧被拉长，方向向左，故弹簧的弹力先做正功后做负功，弹簧的弹性势能先减小后增大，D正确；ABC错误；

故选D二、多选题(共8题，共16分)9、A:D【分析】【详解】

试题分析：运动员平抛的过程中，水平位移为竖直位移为落地时：

联立解得故A正确，B错误；落地时的速度：所以：落到C点时重力的瞬时功率为：故C错误；根据落地时速度方向与水平方向之间的夹角的表达式：可知到C点时速度与竖直方向的夹角与平抛运动的初速度无关，故D正确．

考点：功率；平均功率和瞬时功率；平抛运动。

【名师点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平位移与竖直位移之间的关系求的时间和距离．10、B:C【分析】试题分析：A；重力做功是重力势能变化的量度；即任何情况下重力做功都等于重力势能的减小量，故A错误；

B；根据动能定理；有合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，故B正确；

C；重力势能具有系统性和相对性；即物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关，故C正确；

D；只有机械能守恒时；才有动能的减少量等于重力势能的增加量，故D错误；

故选BC．11、A:B:D【分析】【详解】

A．汽车在最高点有

可知

故处于失重状态；故A错误；

B．如图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力

又

可得

故增大θ；但保持圆锥的高不变，圆锥摆的角速度不变，故B正确；

C．小球靠重力和支持力的合力提供向心力；重力不变，根据平行四边形定则知，支持力大小相等，向心力相等，由于转动的半径不等，则角速度不等，故C错误；

D．火车转弯超过规定速度行驶时；重力和支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对内轮缘会有挤压作用，故D错误。

故选B。12、B:C:D【分析】【详解】

由绳子的拉力提供向心力，绳子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比为1：1，故A错误；同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，则有：mAω2rA=mBω2rB，解得：故BC正确；根据a=ω2r得：故D正确；故选BCD．13、B:C【分析】物体由传送带左端到右端的平均速度等于位移与时间的比值，故A错误；物体从静止释放后达到速度为则传送带对物体做功为故B正确；传送带克服物体对它的摩擦力做的功是传送带对物体做功的倍，即为故C正确；当物体速度达到v时即与传送带具有相同的速度，此时物体与传送带间没有摩擦力作用，故D错误．故选BC．

点睛：此题可通过分析物体的受力情况来确定其运动情况，也可以通过作速度图象研究位移和平均速度．14、A:C:D【分析】【详解】

A.轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，由可得：．故A项符合题意．

B.驾驶员启动电磁阻尼后，若轿车减速运动，则平均速度为所用时间为因汽车保持功率一定做减速运动；则不是匀减速运动，则运动时间不等于3.2s，故B不符合题意。

C.轿车从90km/h减速到72km/h过程中，运动L=72m，由动能定理可得获得的电能联立解得：．故C项符合题意．

D.据可得，轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电匀速运动的距离．故D项符合题意．15、B:C【分析】【详解】

AB：小物块刚放在传送带上时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得，则小物块的加速度小物块加速到与传送带速度相等的位移所以小物块先匀加速直线运动后做匀速运动．故A项错误，B项正确．

CD：小物块加速的时间小物块加速时小物块与传送带间的相对位移此过程中因摩擦产生的热量此过程摩擦力对小物块做功．故C项正确，D项错误．16、B:D【分析】【详解】

分析B，从开始运动到最后静止，B受到绳子的拉力和重力，当时，做加速运动，当时，B的速度最大，当做减速运动，因为B的加速度在变化，所以T也在变化，A错误．AB和弹簧组成的系统机械能守恒，所以B减小的机械能等于弹簧的弹力势能的增加量与A动能的增加量，B正确．A受绳子的拉力，弹簧的弹力，所以根据动能定理可得A物体动能的增加量等于细绳对A做的功与弹簧弹力对A做的功之和．C错误．因为A物体与弹簧组成的系统只有细绳的拉力做功，所以A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功，D正确．三、填空题(共5题，共10分)17、略

【分析】【详解】

设静水速为水流速度为船头跟河岸垂直的方向航行时有：而则有：当合速度与河岸垂直时，则渡河的位移最短，合速度为：且联立以上各式解得：．【解析】3m/s25s18、略

【分析】【详解】

高速铁路弯道处由重力和支持力的合力提供向心力，故外轨比内轨高；列车在铁路弯道处即使速度大小不变，至少速度方向变化，有向心加速度．【解析】高有19、略

【分析】【详解】

[1]如图所示。

根据牛顿第二定律得

解得

由于较小，则

故

得

[2]若速度大于则需要的向心力变大，则轮缘会挤压外轨。【解析】0.2m外轨20、略

【分析】【详解】

[1]物体上升高度为h，则重力做负功mgh，重力势能增加mgh.

[2]物体所受合外力为由动能定理：

可得动能变化：

[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化，由：

可知则机械能增加【解析】mghmahm(a+g)h21、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]小物块滑动过程只有摩擦力做功，故由动能定理可得，滑动摩擦力对小物块做的功为

[2]又有物块质量m未知，故滑动摩擦力对小物块做的功为fx1；传送带速度大于物块速度，故小物块对传送带的相对位移为x=x2-x1

则摩擦生热为Q=fx=f(x2-x1)【解析】四、实验题(共2题，共14分)22、略

【分析】【详解】

解：(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度可知，滑块通过光电门1的瞬时速度为通过光电门2的瞬时速度为

(2)拉力做功等于动能的变化量，则有

(3)该实验中由于已经用力传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车所受的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．【解析】不需要23、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1]小车下滑时受到重力；细线的拉力，支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，并且调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，故AC正确，BD错误；所以AC选项是正确的．

（2）[2]相邻的两个计数之间还有个打出的点没有画出，则

（3）[3]根据动能定理得：

则

根据图象可以知道斜率

则

计算得出．

（4）[4]多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些；则可能长木板的右端垫起的高度过高，有一部分重力势能转化为动能；

若滑轮的轴处有摩擦；则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些，小车释放时离打点计时器太近，拉力做的功和小车动能变化量相等，在钩码质量远小于小车质量的情况下，绳子的拉力等于钩码的重力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功．

（5）[5]若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则

得

图象为过原点的直线，故A正确.【解析】AC0.360.18多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，则可能长木板的右端垫起的高度过高，有一部分重力势能转化为动能；若滑轮的轴处有摩擦，则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些，小车释放时离打点计时器太近，拉力做的功和小车动能变化量相等，在钩