2024年沪教版必修2物理下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年沪教版必修2物理下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：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题，共16分)1、80年代的中国；是个自行车王国，拥有一辆自行车是当时每个中国人的梦想。自行车工作时，人通过脚踏板带动链轮转动，再通过链条将动力链轮传到飞轮，从而带动后轮转动，如图所示。关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动的线速度和角速度都时刻变化D.匀速圆周运动的加速度时刻变化2、2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功，标志着我国全球导航系统建设完成。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，卫星质量为m。当卫星距地心的距离为r时，所受地球引力的大小为（）A.B.C.D.3、下列各实例中，机械能守恒的是（）（不考虑空气阻力影响）A.物块从斜面上匀速滑下B.在水平路面上加速行驶的汽车C.做自由落体运动的小球D.集装箱被加速吊起4、如图甲所示，是地球赤道上的一点，某时刻在的正上方有三颗轨道位于赤道平面的卫星，各卫星的运行方向均与地球自转方向（顺时针转动）相同，其中是地球同步卫星．从该时刻起，经过时间（已知时间均小于三颗卫星的运行周期），在乙图中各卫星相对的位置最接近实际的是（）

A.B.C.D.5、如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为ω，细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切。在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球恰好在以O为圆心的大圆上做圆周运动。小球和桌面之间动摩擦因数处处相同；以下说法正确的是（）

A.细绳拉力大小为mω2rB.球与桌面间的摩擦力大小为C.小球受到的合外力大小为D.手对细线做功的功率为6、质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的动能为()A.B.C.D.7、如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为3J，力F2对物体做功为4J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）

A.5JB.7JC.1JD.2J8、2019年4月10日晚9时许，全球多地天文学家同步公布如图所示的首张黑洞照片，黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若某“黑洞”的半径约为135km，逃逸速度可近似认为是真空中的光速．已知万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，真空中光速c=3×108m/s，地球的质量大约为6.0×1024kg，理论分析表明，天体的第二宇宙速度（逃逸速度）是其第一宇宙速度的倍，这个关系对于天体普遍适用．根据以上数据，估算此“黑洞”质量约为地球质量的多少倍（）

A.1.5×104B.1.5×105C.1.5×106D.1.5×107评卷人得分二、多选题(共7题，共14分)9、如图所示为某汽车启动时发动机功率P随时间t变化的图像，图中P0为发动机的额定功率，汽车所受阻力恒定，若已知汽车在t2时刻之前已达到最大速度vm；据此可知（）

A.t1~t2时间内汽车做匀速运动B.0~t1时间内发动机做的功为C.0~t2时间内发动机做的功为D.汽车匀速运动时所受的阻力为10、如图所示，置于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，一质量为m的带孔小球穿于环上，同时将一长为R的不可伸长的轻绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点A，已知重力加速度为g，轻绳能承受的最大拉力为3mg。当圆环以某一角速度绕竖直直径匀速转动时；下列说法正确的是（）

A.小球做圆周运动的半径不可能为RB.圆环角速度等于时，小球受到3个力C.圆环角速度等于时，小球受到3个力D.圆环角速度满足细绳始终伸直11、如图所示，水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，为圆盘边缘上的一点，当圆盘转动到图示位置时，在点的正上方处将一个可视为质点的小球以速度平行于方向水平抛出，若小球与圆盘只碰撞一次，且恰好落在点，重力加速度取则圆盘转动的角速度大小可能是（）

A.B.C.D.12、如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变；则下列说法正确的是（）

A.重力做功为mgLB.悬线的拉力做功为mgLC.空气阻力做功为D.克服空气阻力做功为fL13、若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（）A.月球表面的重力加速度g月＝B.月球的质量m月＝C.月球的自转周期T＝D.月球的平均密度ρ＝14、有一宇宙飞船到了某行星附近（该行星没有自转运动），以速度v绕行星表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，下列结论中不正确的是（）A.该行星的半径为B.该行星的平均密度为C.该行星表面的重力加速度为D.该行星的质量为15、如图所示，传送带的水平部分ab长度为1m，倾斜部分bc长度为3m，bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处，它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，且此过程中煤块不会脱离传送带，g=10m/s2；下列说法正确的是（）

A.小煤块从a点运动到b点的过程中，电动机多消耗的电能为2JB.小煤块从a点运动到c点所用的时间为1.7sC.从a点运动到c点的过程，小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6JD.从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度为1.4m评卷人得分三、填空题(共9题，共18分)16、同一个探测器绕月球在不同轨道上做匀速圆周运动，则和高轨道相比，低轨道的向心加速度_______，线速度_______，角速度_______，动能（），引力势能（），机械能（）（填“变大”、“变小”或“不变”）17、运动的合成与分解：由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成；______的过程，叫作运动的分解。18、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与时间的关系如图乙所示。已知两岸相互平行，若要使船以最短时间渡河（河宽为240m），则最短时间为___________s，小船的位移大小为__________m。

19、判断下列说法的正误．

（1）做曲线运动的物体，速度可能不变．（____）

（2）曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动．（____）

（3）做曲线运动的物体的位移大小可能与路程相等．（____）

（4）做曲线运动的物体所受的合力一定是变力．（____）

（5）做曲线运动的物体加速度一定不为零．（____）20、建立坐标系。

研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立______坐标系。

如图所示，以蜡块开始匀速运动的位置为______，以______的方向和______的方向分别为x轴和y轴的方向；建立平面直角坐标系。

21、宇航员到达一个半径为R、没有大气的星球上，捡起一个小石子将其沿水平方向以速度v0抛出，得出石子运动的频闪照片的一部分如图所示。已知背景方格最小格子的边长为L，频闪周期为T；完成下面的问题。

(1)石子抛出的初速度_______；

(2)该星球表面附近的重力加速度______；

(3)该星球的第一宇宙速度______。22、重力势能的相对性。

（1）参考平面：物体的重力势能总是相对于___________来说的，这个___________叫作参考平面，在参考平面上物体的重力势能取为___________。

（2）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”）

（3）标矢性：重力势能为___________量，其正负表示重力势能的大小。物体在参考平面上方时，物体的高度为正值，重力势能为___________值；在参考平面下方时，物体的高度为负值，重力势能为___________值。23、如图，河宽L=60m，一只小船在河的正中央航行，经过O点时发现在距船S=40m的下游有一瀑布，为了使小船在A点安全靠岸，在O点立即调整好船头的指向，不至被冲进瀑布中．若河水的流速大小恒为5m/s，则小船的最小航行速率为__m/s．若河水的流速与到河岸的最短距离x成正比，即v水=kx（x≤k为一常量），小船在O点调整船头垂直河岸，让小船保持航行速率不变到达A点，则小船在平行河岸方向做__运动．

24、在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两中小鸡在车厢前端出生．则火车上的人看这件事，猫和鸡中出生时间关系是_________________(鸡先出生或猫先出生或同时出生)，在地面上的人看这件事，是__________(鸡先出生或猫先出生或同时出生)评卷人得分四、作图题(共4题，共40分)25、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。

26、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）

27、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。

28、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2题，共20分)29、利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2．

（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________；

（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）．30、在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2；测得所用重物的质量为1.0kg。

（1）甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.18cm和0.25cm，可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题，出现的问题是_______。若按实验要求正确地选出纸带；如图所示（相邻计数点的时间间隔为0.02s），那么：

（2）从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量ΔEp＝_______J，此过程中重物动能的增加量ΔEk＝_______J。（结果保留两位小数）

（3）实验的结论是________。

（4）该学习小组通过多次实验发现，重锤减少的势能总是略大于重锤动能的增加，请你简要说明其中的原因:_______。评卷人得分六、解答题(共1题，共6分)31、万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性．用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果．已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响．设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0．

(1)若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式；并就h＝1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字)；

(2)若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式．参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、D【分析】【分析】

【详解】

A．匀速圆周运动的加速度不为零；不是匀速运动，选项A错误；

BD．匀速圆周运动的加速度方向不断变化；即加速度不断变化，则不是匀变速运动，选项B错误，D正确；

C．匀速圆周运动的线速度方向时刻变化；角速度不变，选项C错误；

故选D。2、D【分析】【分析】

【详解】

由万有引力定义得当卫星距地心的距离为r时，所受地球引力的大小为

故选D。3、C【分析】【分析】

【详解】

A．物块从斜面上匀速滑下；物块的重力势能减小，动能不变，则机械能减小，故A错误；

B．在水平路面上加速行驶的汽车；其重力势能不变，动能增加，则机械能增加，故B错误；

C．做自由落体运动的小球在下落过程中只有重力做功；则其机械能守恒，故C正确；

D．集装箱被加速吊起；其重力势能增大，动能与增大，则其机械能增大，故D错误。

故选C。4、D【分析】【详解】

半径越大线速度越小，同步卫星与地面是相对静止的，D对5、C【分析】【分析】

【详解】

A.手握着细绳做的是匀速圆周运动，所以细绳的另外一端小球随着做的也是匀速圆周运动，设大圆半径为R；由图分析可知。

设绳中张力为T；则。

细绳拉力大小为。

故A错误；

B.根据摩擦力公式；可得球与桌面间的摩擦力大小为。

故B错误；

C.小球做匀速圆周运动的角速度也为ω，半径为R；所以受到的合外力大小为。

故C正确；

D.手对细线做功的功率为。

故D错误。

故选C。6、C【分析】【分析】

由万有引体提供向心力；可以列出有关动能的表达式，由此求出动能．

【详解】

由万有引体提供向心力；

由题意可知，r=2R

质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0

根据万有引力等于重力得：GM=gR2=

联立解得：动能故C正确．

【点睛】

题就是对万有引力充当向心力的各个表达式的变形，其中黄金代换的引入非常重要，要熟练掌握．7、B【分析】【详解】

当有多个力对物体做功的时候，总功的大小等于作用于物体上各个力对物体做功的代数和，由于力对物体做功为3J，力对物体做功为4J，所以合力对物体做的总功为7J，故B正确．8、D【分析】【详解】

设第一宇宙速度为根据题意则有第一宇宙速度即为最大的环绕速度，根据万有引力提供向心力可得解得“黑洞”质量设此“黑洞”质量约为地球质量的倍，则有故选项D正确，A、B、C错误．二、多选题(共7题，共14分)9、C:D【分析】【详解】

A．0～t1时间内，由P=Fv=Fat可知，汽车做匀加速直线运动，t1达到额定功率，此时汽车的牵引力仍然大于阻力，所以求出将继续做加速运动，根据P=Fv，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故A错误；

B．0～t1时间内发动机的功率逐渐增大，所以发动机做的功一定小于P0t1，故B错误；

C．根据功的公式，W=Pt，可知图线与时间轴之间所围成的面积可以表示发动机的功，所以0-t2时间内发动机做的功为P0（t2-t1），故C正确；

D．汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，则所受的阻力为

故D正确；

故选CD。10、A:C【分析】【详解】

D．轻绳伸直以前，小球受重力和圆环对它的支持力，这两个力的合力提供了小球做圆周运动的向心力

做圆周运动的半径为

有

得

轻绳刚好伸直时

则时小球受重力和圆环对它的支持力共两个力；故D错误；

BC．轻绳有拉力后，绳拉力最大时

得

即

小球受重力；圆环对它的支持力和轻绳拉力三个力；故C正确，B错误；

A．当轻绳断裂，小球受重力和支持力，半径为R，小球所受合外力不能指向圆心，小球不可能做半径为R的圆周运动；故A正确。

故选AC。

11、B:D【分析】【详解】

小球平抛运动的时间为

根据题意（n=1.2.3）

解得（n=1.2.3）

故选BD。12、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．由重力做功特点得重力做功为

故A正确；

B．悬线的拉力始终与v垂直；不做功，故B错误；

CD．将圆弧路径分成若干小圆弧(尽量小)，每一段小圆弧上可认为f是恒力，所以f所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即

故C正确；D错误。

故选AC。13、A:B【分析】【详解】

A．根据平抛运动规律：L＝v0th＝g月t2

联立解得g月＝A正确；

B．由：mg月＝G

解得：m月＝＝B正确；

C．v0是小球做平抛运动的初速度；而非月球自转的线速度，C错误；

D．月球的平均密度：ρ＝＝

D错误。

故选AB。14、A:B:C【分析】【分析】

【详解】

A．设星球的质量为M，半径为R，根据

解得

所以A正确；

B．根据万有引力提供向心力则有

解得

行星的密度为

所以B正确；

C．根据

则该行星表面的重力加速度为所以C正确；

D．由

可得该行星的质量为所以D错误；

故选ABC。15、B:C【分析】【详解】

煤块A轻放在a点后摩擦力作用下向右做匀加速运动，假设达b之前可以和皮带共速，则有

解得煤块加速度的位移为（假设成立）

煤块运动的时间为

皮带在煤块和皮带共速过程位移为

煤块和传送带的相对滑动位移为

因摩擦产生的热量为

电动机多消耗的电能

之后煤块匀速

煤块在b到c过程中，由于

所以煤块一直匀加速运动，在bc段的加速度大小为

根据位移时间公式有

解得

该过程皮带位移为

煤块和传送带相对滑动位移为

因摩擦产生的热量为

所以煤块由a运动到c的时间为

从a点运动到c点的过程，小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为Q=Q1+Q2=6J

从a点运动到c点的过程，小煤块在传送带上留下的痕迹长度为

故选BC。三、填空题(共9题，共18分)16、略

【分析】【详解】

[1]设探测器的质量为m，轨道半径为r，月球的质量为M，根据万有引力提供向心力

解得周期为

由题意可知，变轨后探测器的周期变小，则其轨道半径r变小；

[2]根据万有引力提供向心力

解得向心加速度为

变轨后探测器的轨道半径r减小；则向心加速度变大；

[3]根据万有引力提供向心力

解得线速度为

变轨后探测器的轨道半径r减小；则线速度变大；

[4]根据万有引力提供向心力

解得角速度为

变轨后探测器的轨道半径r减小，则角速度变大。【解析】大大大大小小17、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】由合运动求分运动18、略

【分析】【详解】

[1]最短时间为

[2]小船的位移大小为

联立解得【解析】8040019、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】错误正确错误错误正确20、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.平面直角②.原点O③.水平向右④.竖直向上21、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]由图可知；相邻两点之间的水平距离为5L，则由平抛运动的公式得。

则。

(2)[2]由图可知；相邻两点之间竖直距离的差值为2L，则根据。

得。

(3)[3]在星球表面的物体的重力等于所受万有引力；即。

则。

绕该星球运行的天体的向心力由所受万有引力提供；为。

当。

则该星球的第一宇宙速度为。

【解析】22、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】某一水平面水平面0参考平面不同相同标正负23、略

【分析】【详解】

[1][2]．要使小船避开危险区沿直线到达对岸，则有合运动的最大位移为OA=m=50m．

根据题目中的图；那个30m和40m要构成一个直角三角形的两条边，那么斜边就是50m了，那么正弦就是0.6，这是一个路程的三角形，再找一个速度的三角形，就是船速和水流速为直角边的，水流速是5m/s，而且这两个是相似三角形，所以那个正弦乘以5m/s就行了，5×0.6=3m/s

因此船的速度最小速率为3m/s；

若河水的流速与到河岸的最短距离x成正比，小船在O点调整船头垂直河岸，让小船保持航行速率不变到达A点v水=kx=kv船t

则小船在平行河岸方向速度在均匀减小，则做匀减速直线运动；【解析】3匀减速24、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]火车中的人认为；车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生；

[2]地面上的人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些。故在地面上的人看来，一只小猫先出生。【解析】同时出生猫先出生四、作图题(共4题，共40分)25、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】26、略

【分析】【分析】

【详解】

各点受力方向和速度方向如图所示。

【解析】27、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】28、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