2024年沪科版必修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年沪科版必修2物理上册阶段测试试卷521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8题，共16分)1、如图所示，质量m=2kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数重力加速度g取10m/s2；则（）

A.小物体的速度随时间的变化关系满足v=4tB.细线的拉力大小为2NC.细线拉力的瞬时功率满足P=4tD.在0~4s内，细线拉力做的功为12J2、近年来我国航天技术发展迅速，对宇宙深空的探测也逐步推进。“嫦娥四号”在2018年发射成功，我国首个火星探测器在2020年发射成功。假设“嫦娥四号”在半径为的轨道上绕月球做周期为的匀速圆周运动；火星探测器着陆前在半径为的轨道上绕火星做周期为的匀速圆周运动。根据以上信息可求出（）A.火星探测器与“嫦娥四号”所受的引力之比B.火星探测器与“嫦娥四号”环绕时的密度之比C.月球与火星的质量之比D.月球表面与火星表面重力加速度之比3、如图所示；拨动弹性钢片，把小钢球与支柱之间的轻塑料片弹出时，钢球并没有随轻塑料片飞出，则下列说法中正确的是（）

A.钢片被拉弯说明力是保持物体运动的原因B.钢片恢复原状的过程中，动能转化为弹性势能C.塑料片能被弹出是因为它受到的弹力大于它的惯性D.小钢球没有随塑料片飞出是由于小钢球具有惯性4、滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）

A.合外力做功一定大于零B.所受摩擦力大小不变C.合外力始终与速度垂直D.机械能始终保持不变5、天宫空间站天和核心舱的机械臂，长度约10米，是我国自主研发的七自由度系统，与同样属于七自由度系统的人的手臂一样灵活和机动。如图A、B、C是三个主要关节支点，P为BC臂上的一点，机械臂整体以A支点为轴抬起；则下列说法正确的是（）

A.作业过程中P与B线速度大小一定相等B.作业过程中P与B线速度方向一定相同C.作业过程中P与B角速度大小一定相等D.作业过程中P与B加速度大小一定相等6、火车转弯处的外轨略高于内轨，若火车以理想的设计车速行驶时，则提供向心力的外力是下列各力中的（）A.外轨对轮的侧向压力B.内外轨对轮的侧向压力C.火车的重力D.内外轨对轮的支持力7、下列物理量中，属于矢量的是（）A.动能B.功C.周期D.向心加速度8、如图所示；有一长为80cm的玻璃管竖直放置，当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动．经过20s，红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为60cm．不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的合速度大小为。

A.3cm/sB.4cm/sC.5cm/sD.7cm/s评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)9、下列说法正确的是（）A.相对论时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B.相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同C.牛顿力学只适用于宏观物体、低速运动的问题，不适用于接近光速的问题D.当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论仍有很大的区别10、质量为的人造地球卫星离地面的高度是它绕地球飞行一圈的时间是若地球的质量是半径是万有引力常量是下列说法中正确的是（）A.卫星受到的万有引力大小为B.卫星受到的万有引力大小为C.卫星运行的角速度大小为D.卫星运行的角速度大小为11、如图所示，某航天器围绕一颗半径为R的行星做匀速圆周运动，其环绕周期为T，经过轨道上A点时发出了一束激光，与行星表面相切于B点，若测得激光束AB与轨道半径AO夹角为θ，引力常量为G；不考虑行星的自转，下列说法正确的是（）

A.行星的质量为B.行星的平均密度为C.行星表面的重力加速度为D.行星的第一宇宙速度为12、一个物体静止时质量为能量为速度为时，质量为能量为动能为下列说法正确的是（）A.物体速度为时的能量为B.物体速度为时的能量为C.物体静止时能量E.物体速度为时的动能E.物体速度为时的动能13、如图甲所示在光滑水平面上轻质弹簧一端固定．物体A以速度v0向右运动压缩弹簧测得弹簧的最大压缩量为x．现让该弹簧一端连接另一质量为2m的物体B（如图乙所示），静止在水平面上．物体A以2v0的速度向右压缩弹簧测得弹簧的最大压缩量仍为x．则。

A.A物体的质量为6mB.A物体的质量为4mC.弹簧压缩最大时的弹性势能为D.弹簧压缩最大时B的动量为评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)14、动能是物体由于_________而具有的能量；质量越大，速度越大的物体其动能越______．15、合运动与分运动。

如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是______（选填“合运动”或“分运动”），同时参与的几个运动就是分运动。16、曲线运动的速度方向，沿曲线在这一点的___________方向；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、如图所示，轻绳的一端系一个小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点固定一颗钉子，向右使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球。则当悬线碰到钉子的瞬间前后，小球的瞬时速度________，小球的加速度________（选填“保持不变”；“突然变大”或“突然变小”）。

19、最早用扭秤实验测得万有引力常量的科学家_______，实验不仅验证了万有引力定律的正确性，而且应用引力常量还可以测出地球的质量，因此也被称为“能称出地球质量的人”。设地球表面物体受到的重力等于地球对物体的万有引力，已知地球表面重力加速度为g，半径为R，引力常量G，则地球质量为M=__________（用上述已知量表示）。20、已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力恒量为G，用以上各量表示地球质量M＝________．21、某模型汽车的质量为2kg，在水平面上做测试时，先以恒定牵引力F=12N从静止开始做匀加速运动，10s末速度达到10m/s时，发动机功率恰好达到最大值。从该时刻起，汽车保持该最大功率继续加速，经历一段时间后，汽车达到了最大速度。上述过程模型汽车的v－t图象如图所示。由以上信息可知：模型汽车牵引力的最大功率______W；模型汽车做匀加速运动阶段的加速度大小为a=______本次测试的前20s内汽车牵引力做的功为W=______J。

22、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40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4题，共8分)27、“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下；经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。

(1)在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间______（选填“相同”或“不同”）；

(2)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹，已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm）。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0=________m/s，若B点的横坐标为xB=60cm，则B点纵坐标为yB=_____m。

28、如图甲所示是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图：

（1）打点计时器必须接___________（填交流或直流）电源；

（2）若电源频率是50HZ，重物的质量m=100g且图中计数点间没有其他点，1号点为起点，测得图中s=3.88cm，则6号点的速度v=___________m/s，对应的动能为___________J；测得图中L=4.90cm，则从起点1到6号点减少的重力势能为___________J（以上计算结果均保留2位有效数字，g=9.8m/s2）；

（3）为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图甲所示，图中A为电磁铁，B为光电门。有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁控制从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，且小球直径d远小于A、B间的距离H。则：

（a）小球经过光电门B时的速度v表达式为___________

（b）多次改变高度H，重复上述实验，作出一H的图像如图乙所示，当图线斜率k=___________时（用已知量g、d表示），可判断小球下落过程中机械能守恒。29、某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。

（1）先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______________。

（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=1.0cm，闪光的快慢是每秒25次，则可以计算出小球做平抛运动的初速度是_________m/s。(保留2位有效数字)30、如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地．根据实验_________（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；__（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动．

评卷人得分六、解答题(共3题，共12分)31、如图甲所示，在倾角的光滑固定斜面上有一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端栓接一质量的物体，初始时物体处于静止状态。取

(1)求此时弹簧的形变量

(2)现对物体施加沿斜面向上的拉力拉力的大小与物体的位移的关系如图所示；设斜面足够长；

①写出物体的速度与位移的关系式；

②若物体位移为0.1时撤去拉力求此后物体沿斜面上滑的最大距离（结果保留两位有效数字）

32、“高空抛物”是一种违法行为，某人在离地高45m处，抛下一质量为1kg的物体，设物体所受阻力不计，初速度为零，取g=10m/s2；以地面为参考平面。求：

（1）物体在开始下落时具有的重力势能。

（2）整个下落过程中重力对物体做的功。

（3）整个下落过程中重力做功的功率。

（4）落地时重为做功的功率。33、如图所示，皮带的速度是v=3m/s，两皮带轮圆心距离l=4.5m。现将m=1kg的小物体轻放到左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15；电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，电动机多消耗的电能是多少。

参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、D【分析】【详解】

A．根据图象可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为：ω=t，圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据v=ωR得：v=ωR=0.5t

故A错误；

B．物体运动的加速度

根据牛顿第二定律得F-μmg=ma

解得：F=2×0.5N+0.1×2×10N=3N

故B错误；

C．细线拉力的瞬时功P=Fv=3×0.5t=1.5t

故C错误；

D．物体在4s内运动的位移x=at2＝×0.5×42m＝4m

在0~4s内，细线拉力做的功为W=Fx=3×4J=12J

故D正确。

故选D。2、C【分析】【详解】

AB．由万有引力提供向心力，对嫦娥四号可得

对火星探测器可得

可得

因嫦娥四号与火星探测器的质量之比不可求出；所以火星探测器与“嫦娥四号”所受的引力之比不可求出，火星探测器与“嫦娥四号”环绕时的密度之比也不可求出，AB错误；

C．由万有引力提供向心力，可得

解得

可得月球与火星的质量之比

C正确；

D．星球表面物体的重力等于星球的引力，则有

可得星球表面的重力加速度为

月球与火星的质量之比可求出；可题中只给出了轨道半径，不是月球与火星的半径，则月球表面与火星表面重力加速度之比不可求出，D错误。

故选C。3、D【分析】【分析】

【详解】

A．弹性钢片在力的作用下发生弯曲；说明了力可以使物体发生形变，故A错误；

B．弹性钢片恢复原位的过程中；钢片的形变变小，弹性势能减小，同时钢片的速度变大，动能变大，则弹性势能转化为动能，故B错误；

C．塑料片在力的作用下被弹出；说明力可以改变物体的运动状态，质量小，惯性小，故C错误；

D．由于小钢球具有惯性；要保持原来的静止状态，所以小钢球不会随塑料片飞出，故D正确。

故选D。4、C【分析】【详解】

试题分析：根据曲线运动的特点分析物体受力情况；根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况，从而分析运动员所受摩擦力变化；根据运动员的动能变化情况，结合动能定理分析合外力做功；根据运动过程中，是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒；

因为运动员做曲线运动，所以合力一定不为零，A错误；运动员受力如图所示，重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力，故有运动过程中速率恒定，且在减小，所以曲面对运动员的支持力越来越大，根据速率恒定可得可知摩擦力越来越小；B错误；运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合力做功为零，C正确；因为克服摩擦力做功，机械能不守恒，D错误；

【点睛】

考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等；知道曲线运动过程中速度时刻变化，合力不为零；在分析物体做圆周运动时，首先要弄清楚合力充当向心力，然后根据牛顿第二定律列式，基础题，难易程度适中．5、C【分析】【详解】

A．由于P、B两点为同轴传动，所以两点的角速度相同，P、B两点的半径不确定是否相同；故A错误；

B．线速度的方向为该点与原圆心连线的垂直方向上，由于P、B两点与圆心连线不重合；故B错误；

C．根据A选项的分析；故C正确；

D．根据圆周运动加速度公式a＝ω2r，P、B的r不确定是否相同；故D错误。

故选C。6、D【分析】【分析】

【详解】

火车转弯时；以规定的速度行驶，内外轨对火车没有侧向压力，此时火车受重力和支持力，靠内外轨对轮的支持力的水平分量的分力提供向心力。

故选D。7、D【分析】【分析】

【详解】

向心加速度是既有大小也有方向的物理量；是矢量，而动能；功、周期只有大小没有方向，是标量，故D正确，ABC错误。

故选D。8、C【分析】【详解】

由题意可知，玻璃管水平向右匀速运动，则移动的速度为：而在竖直方向的移动速度为：由速度的合成法则，则有红蜡块运动的合速度大小为：．故C正确，ABD错误；故选C．二、多选题(共5题，共10分)9、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的；而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故A错误；

B．相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同；选项B正确；

C．牛顿力学只适用于宏观物体；低速运动的问题；不适用于微观高速，接近光速的问题，选项C正确；

D．当物体的运动速度远小于光速时；相对论和经典力学的结论没有区别，故D错误；

故选BC。10、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB．由万有引力定律可得，卫星受到的万有引力大小为

A正确；B错误；

CD．卫星运行的角速度大小为

C正确；D错误。

故选AC。11、A:B:C【分析】【详解】

A．航天器围绕行星做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有

解得

故A正确；

B．行星的平均密度为

联立可得

故B正确；

C．根据黄金代换，可得行星表面的重力加速度

解得

故C正确；

D．行星的第一宇宙速度设为则有

解得

故D错误。

故选ABC。12、A:C:E【分析】【详解】

AB.由爱因斯坦质能方程可知，物体速度为v时的能量选项A对，B错误；

C.物体静止时能量C对；

DE.物体速度为v时的动能

选项D错误，E对．13、A:C:D【分析】【详解】

当弹簧固定时，当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A的动能转化为弹簧的弹性势能，根据系统的机械能守恒得：弹簧被压缩过程中最大的弹性势能等于A的初动能，设A的质量为mA，即有：①

当弹簧一端连接另一质量为m的物体B时，A与弹簧相互作用的过程中B将向右运动，A、B速度相等时，弹簧的弹性势能最大，选取A的初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得：mA•2v0=（2m+mA）v；②

由机械能守恒定律得：③

联立得：mA=6m④

联立①④得：Epm=3mv02

弹簧压缩最大时B的动量为2mv=3mv0

故ACD正确，B错误．三、填空题(共9题，共18分)14、略

【分析】【详解】

动能是物体由于运动而具有的能量；根据可知质量越大，速度越大的物体其动能越大．【解析】运动大15、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】合运动16、略

【分析】【分析】

【详解】

做曲线运动的物体，其速度方向是沿曲线在这一点的切线方向。【解析】切线17、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】

[1]小球到达最低点时；水平方向不受力，则速度不变，故当悬线碰到钉子的瞬间的线速度保持不变。

[2]小球的向心加速度为

r变小，故小球的向心加速度突然变大。【解析】保持不变突然变大19、略

【分析】【详解】

[1]最早用扭力秤测得万有引力常量的科学家是卡文迪许。

[2]地球表面受到的重力等于地球对物体的万有引力，即

则地球的质量为【解析】卡文迪许20、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]地球表面上物体重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝

所以M＝【解析】M=21、略

【分析】【详解】

[1]模型汽车牵引力的最大功率为

[2]模型汽车做匀加速运动阶段的加速度大小为

[3]本次测试的前20s内汽车牵引力做的功为【解析】1201180022、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【解析】①.4：00②.3：40四、作图题(共4题，共40分)23、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】24、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】25、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】26、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)27、略

【分析】【详解】

(1)[1]为了保证小球的每次平抛运动的初速度相等；每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，小球与斜槽间是否有摩擦不影响实验的误差；

[2]若小球每次从斜槽滚下的初始位置不同；则平抛运动的初速度不同，但是平抛运动的高度相同，则小球每次在空中运动的时间相同；

(2)[3]由得小球平抛运动的时间为

则小球平抛运动的初速度为

[4]小球从抛出点到B点的时间为

则B点纵坐标为【解析】不会相同2.00.4528、略

【分析】【分析】

【详解】

解：（1）[1]打点计时器必须接低压交流电源。

（2）[2]交流电源频率是50Hz，可知打点周期是T=0.02s；则有6号点的速度为。

[3]对应的动能。

[4]则从起点1到6号点小球减少的重力势能为。

∆Ep=mgL=0.1×9.8×4.90×10−2J=0.048J（3）（a）[5]小球经过光电门B时的速度v表达式为。

（b）[6]由于小球是自由落体运动，由公式可得。

由此可知当一H的图线斜率时，小球下落运动中机械能守恒。【解析】交流0.970.0470.04829、略

【分析】【分析】

探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B