2025年人教版PEP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2025年人教版PEP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7题，共14分)1、下列说法符合史实的（）A.牛顿发现了海王星和冥王星B.牛顿发现了行星的运动规律C.开普勒发现了万有引力定律D.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量2、如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方的P点将一小球以水平速度v0沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ；那么小球完成这段飞行的时间是（）

A.B.C.D.3、近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产列车某车厢质量为如果列车要进入半径为的弯道，如图所示，已知两轨间宽度为内外轨高度差为重力加速度为该弯道处的设计速度最为适宜的是（）

A.B.C.D.4、如图，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星。三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为角速度大小分别为周期分别为向心加速度大小分别为则（）

A.B.C.D.5、如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0，2L)抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(L，0)抛出，分别落在(2L，0)和(L；0)处。小球同时抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.a的初速度是b的初速度的两倍B.b的初速度是a的初速度的倍C.a的运动时间是c的两倍D.b的动能增量是c的动能增量的两倍6、一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取则（）

A.物块下滑过程中机械能守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J7、如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面；则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（）

A.mgh，mg（H－h）B.－mgh，mg（H＋h）C.－mgh，mg（H－h）D.－mg（H+h），mg（H＋h）评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)8、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9、同步卫星发射可以简化为下列过程：卫星从地面发射后绕近地圆轨道I做匀速圆周运动，在P点点火后进入椭圆轨道Ⅱ，在远地点Q再次点火后进入同步圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，如图所示。设地球的半径为R，Q点到地心的距离为r，卫星在轨道I上运动的速度大小为在轨道Ⅱ上P点的速度与加速度大小分别为在轨道Ⅱ上Q点的速度与加速度大小分别为在轨道Ⅲ上运动的速度大小为下列表达式正确的是（）

A.B.C.D.10、起重机将质量为的重物从静止开始竖直向上吊起。重物先做匀加速直线运动，加速度大小为当起重机输出功率达到其允许的最大值后，保持该功率直到重物做速度为的匀速运动。取不计额外功。则下列说法不正确的是（）A.起重机允许输出的最大功率为B.重物做匀加速运动所经历的时间C.重物做匀加速运动的末速度为D.起重机在第2秒末的输出功率11、如图所示，倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，今测得AB∶BC∶CD=5∶3∶1；由此可判断（不计空气阻力）（  ）

A.A、B、C处三个小球运动时间之比为1∶2∶3B.A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1∶1∶1C.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为3∶2∶1D.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交12、如图所示的“襄阳炮”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图是其工作原理的简化图。将质量的石块，装在与转轴相距的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上、若石块落地位置与抛出位置间的水平距离不计空气阻力，取以下判断正确的是（）

A.石块抛出后运动时间为B.石块即将落地时重力的瞬时功率为C.石块落地的瞬时速度大小为D.石块即将落地时重力的瞬时功率为13、在外星生命的搜寻中，水的确是不可或缺的条件之一。在距离地球200光年的红矮星K2-155周围，有一颗行星K2-155d，这颗系外行星可能含有液态水，因此可能有生命存在。若这颗行星的半径与地球的半径之比为k，密度与地球的密度相同，则行星K2-155d与地球（）A.表面的重力加速度大小的比值为B.表面的重力加速度大小的比值为kC.第一宇宙速度的比值为D.第一宇宙速度的比值为k14、已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，自转角速度为ω，它的一个同步卫星质量为m，距地表高度为h。则此同步卫星线速度的大小为（）A.0B.ω(R+h)C.D.15、如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止．已知能使小物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为ω．物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G；下列说法正确的是。

A.这个行星的质量B.这个行星的同步卫星的周期是C.这个行星的第一宇宙速度v１D.离行星表面距离为R的地方的重力加速度为评卷人得分三、填空题(共7题，共14分)16、(1)某一星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，由此可知这个星球的半径是________．

(2)飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，如图所示．其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点，设地球半径为R0，飞船从A点返回到地面上B点所需时间为________．

17、车辆在弯道上行驶，已知弯道半径为R，倾角为若车辆不受地面摩擦力，规定行驶速度为v，则______；若路面结冰，且已知行驶速度要使车辆不侧滑，车辆与冰面间的动摩擦因数至少为______。（g取）18、平抛运动的特点：

（1）初速度沿______方向；

（2）只受______作用。19、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______。20、地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h．若F0=15N，H=1.5m，h=1m，g=10m/s2，则物体运动过程中的最大速度大小为_____m/s，最大加速度大小为_____m/s2．

21、地球的两颗卫星A和B位置如图所示，这两颗卫星绕地球均做匀速圆周运动，则这两颗卫星向心加速度较小的是_____．周期较小的是_____．

22、“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．现有器材为：带铁夹的铁架台；电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物、米尺、天平．

（1）为完成该实验；需要220V的_________（选填“交流”或“直流”）电源．

（2）某同学正确操作得到的一条纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的四个连续点A、B、C、D到O点的距离如图所示（单位：cm），已知相邻两点之间的时间间隔为0.02s，根据纸带计算出打下B点时重物的速度大小为__________m/s．（结果保留两位有效数字）

（3）该同学根据纸带算出了相应点的瞬时速度，测出与此相对应的下落距离h，以v2为纵坐标，以h为横坐标，建立坐标系，作出v2-h图象，从而验证机械能守恒定律．若所有操作均正确，则得到的v2-h图象如图所示，已知当地的重力加速度为g，则图线的“斜率”为_________．评卷人得分四、作图题(共4题，共12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2题，共6分)27、如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图；某同学通过描点来研究平抛小球的运动轨迹．

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是______________

A.调节斜槽使其末端保持水平。

B.斜槽轨道必须光滑。

C.每次必须在同一位置由静止开始释放小球。

D.每次释放小球时的位置越高；实验效果越好。

（2）某同学通过正确操作实验后在带有坐标格的白纸上记录了抛物线轨迹经过的a，b，c，d四个点，但该同学仅记录下铅垂线的方向未记录平抛运动的起点便取下了白纸，他取铅垂线方向为Y轴方向，与Y轴垂直的方向为X轴方向建立了如图所示的坐标系，坐标纸中每小格为边长为1cm的正方形，则可判断出该平抛运动的起点坐标为_______________________）（仅填写坐标值即可）28、用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时；将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落：

(1)除了图示的实验器材，下列实验器材中还必须使用的是________（填字母代号）。

A.交流电源B.秒表C.刻度尺D.天平（带砝码）

(2)关于本实验，下列说法正确的是________（填字母代号）。

A.应选择质量大；体积小的重物进行实验。

B.释放纸带之前；纸带必须处于竖直状态。

C.先释放纸带；后接通电源。

(3)实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=______，动能变化量ΔEk=________（用已知字母表示）。

(4)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式________时；可验证机械能守恒。

参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、D【分析】【分析】

【详解】

A．威廉·赫歇耳发现了海王星和冥王星；故A错误；

B．开普勒发现了行星的运动规律；故B错误；

C．牛顿发现了万有引力定律；故C错误；

D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量；故D正确；

故选D。2、C【分析】【详解】

AB．根据几何关系可知：水平速度与末速度的夹角为θ，则有

解得

根据

解得

AB错误；

CD．在水平方向

解得

D错误；C正确。

故选C。3、A【分析】【详解】

列车转弯时的向心力由列车的重力和轨道对列车的支持力的合力提供；方向沿水平方向，根据牛顿第二定律可知。

解得。

故A正确。

故选A。4、B【分析】【详解】

A为地面上的待发射卫星，C为地球同步卫星，则有

由图可知

A．根据万有引力提供向心力

可得

则

可得

故A错误；

B．根据由于

可知

即

故B正确；

C．根据万有引力提供向心力

可得

可知

又根据可知

则

故C错误；

D．根据万有引力提供向心力

可得

可知

根据可知

则

故D错误。

故选B。5、B【分析】【详解】

AB．a、b的水平位移相同，根据

得

平抛运动的初速度为

a、b下落的高度之比为2：1，可得b的初速度是a的初速度的倍。故A错误；B正确。

CD．根据可知，a的运动时间是c的倍，根据动能定理知小球动能的增量等于重力做的功，则知b的动能增量与c的动能增量相等，a的动能增量是c的动能增量的2倍；故CD错误。

故选B。6、B【分析】【详解】

A．下滑5m的过程中；重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等于增加的动能，所以机械能不守恒，选项A错误；

B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh＝30J

可得质量m＝1kg

下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J

求得μ＝0.5

选项B正确；

C．由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma

求得a＝2m/s2

选项C错误；

D．物块下滑2.0m时；重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，选项D错误。

故选B。7、B【分析】【分析】

【详解】

若以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能Ep=−mgh

在整个运动中，小球重力做功为W=mg（H+h）

ACD错误；B正确。

故选B。二、多选题(共8题，共16分)8、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。9、B:D【分析】【详解】

AC．卫星在近地圆轨道I做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

卫星在椭圆轨道Ⅱ上P点做离心运动，万有引力不足以提供绕地心做圆周运动所需向心力，则有

联立可得

卫星在轨道Ⅱ上P点的加速度为

AC错误；

BD．卫星在圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

卫星在椭圆轨道Ⅱ上点做近心运动，万有引力大于绕地心做圆周运动所需向心力，则有

联立可得

卫星在轨道Ⅲ上点的加速度为

BD正确；

故选BD。10、A:B:C:D【分析】【分析】

【详解】

A．设起重机允许输出的最大功率为重物达到最大速度时，拉力等于重力，则

代入数据，有

故A错误；符合题意；

BC．匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为匀加速运动经历时间为则有

代入数据得v1≈1.18m/s

故BC错误；符合题意；

D．第2秒末重物的速度为

则起重机在第2秒末的输出功率

故D错误；符合题意。

故选ABCD。11、B:C【分析】【详解】

A．由于沿斜面AB∶BC∶CD=5∶3∶1

故三个小球竖直方向运动的位移之比为9∶4∶1；运动时间之比为3∶2∶1，故A错误；

B．斜面上平抛的小球落在斜面上时，速度与初速度之间的夹角α满足tanα=2tanθ

与小球抛出时的初速度大小和位置无关；故B正确；

C．同时tanα=

所以三个小球的初速度大小之比等于运动时间之比；为3∶2∶1，故C正确；

D．三个小球的运动轨迹（抛物线）在D点相交；不会在空中相交，故D错误。

故选BC。12、C:D【分析】【详解】

A．石块被抛出时，做平抛运动，竖直方向的高度

则石块在空中运动的时间为

故A错误；

C．石块水平方向速度为则

解得

石块落地时，竖直方向速度为

则落地瞬间速度为

故C正确；

BD．重力的功率为

故B错误；D正确。

故选CD。13、B:D【分析】【详解】

AB．根据星球表面

解得

为定值，可知当行星的半径与地球的半径之比为密度相同时，表面的重力加速度大小的比值为故A错误；B正确；

CD．第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，即

解得

可知当行星的半径与地球的半径之比为密度相同时，第一宇宙速度的比值为k。故C错误；D正确。

故选BD。14、B:D【分析】【详解】

同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，则同步卫星线速度的大小为选项B正确，A错误；对同步卫星：对地面上的物体联立解得选项C错误，D正确；15、C【分析】【分析】

当物体转到圆盘的最低点；由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出重力加速度，然后结合万有引力提供向心力即可求出．

【详解】

物体在圆盘上受到重力、圆盘的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：所以

A、绕该行星表面做匀速圆周运动的物体受到的万有引力提供向心力，则：可得故A错误.

B；不知道同步卫星的高度；所以不能求出同步卫星的周期;故B错误.

C、这个行星的第一宇宙速度故C正确.

D、离行星表面距离为2R的地方的重力加速度为故D错误.

故选C.

【点睛】

本题关键要分析向心力的来源，明确角速度在什么位置最大，由牛顿第二定律进行解题.三、填空题(共7题，共14分)16、略

【分析】【详解】

（1）质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G，所以星球表面的重力加速度根据万有引力提供向心力：可得第一宇宙速度为：在星球表面根据万有引力等于重力：联立可得星球半径．

（2）根据题意得椭圆轨道的半长轴为：根据开普勒第三定律得：解得：则飞船由A点到B点的运动时间为：．【解析】17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]车辆按规定行驶速度v行驶时；车辆只受重力和弹力，合力提供向心力，如图所示。

由向心力公式可得

解得

[2]当时；车辆受摩擦力向外，如图所示。

正交分解，在水平、竖直方向分别满足

联立解得

又因可得【解析】0.07718、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.水平②.重力19、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】20、略

【分析】【详解】

[1][2]由图可知，拉力F与上升高度x的关系为：

当物体上升的高度为h=1m时，速度为零，此时拉力的大小为N

此时拉力做的功等于F-x图线围成的面积，则有：J

克服重力做的功为

此过程中动能的变化量为0，根据动能定理有：

即

解得：m=1kg；当a=0时，即

速度有最大值，则有=0.5m

此时对应的拉力大小为N，拉力做的功为J

根据动能定理有：

解得最大速度为m/s；因作用在物体上的力F均匀地减小，所以加速度是先减小至零时在反向增加，开始时与到达最高点时速度都为零，根据对称性可知开始时和高度最大时，具有相同的加速度，且为最大，则在最开始有：

解得最大加速度为m/s2【解析】521、A:B【分析】【分析】

万有引力提供卫星圆周运动的向心力；据此分析卫星圆周运动的周期；向心加速度与半径的关系即可．

【详解】

卫星围绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有所以向心加速度知，轨道半径大的卫星A向心加速度小；周期知；轨道半径小的卫星B的周期小．

【点睛】

本题抓住卫星绕地球做圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，熟悉向心力的不同表达式并能灵活变形是正确解决本题的关键．22、略

【分析】【详解】

（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电源。

（2）打下B点时重物的速度大小

（3）根据机械能守恒定律有解得则图像斜率为2g。【解析】交流1.4m/s2g四、作图题(共4题，共12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