2025年湘教新版必修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2025年湘教新版必修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7题，共14分)1、“落叶球”是足球比赛中任意球的一种踢法；如图所示，这是某运动员主罚任意球时踢出快速旋转的“落叶球”在空中运动的轨迹跟正常飞行轨迹相比，“落叶球”会更早地向下落回地面。对“落叶球”在飞行过程中的分析正确的是（）

A.“落叶球”在空中的运动轨迹是对称的B.“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力C.“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了沿切线方向的空气阻力D.“落叶球”在最高点的瞬时速度为零2、一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示；则（）

A.0~4s时间内水平拉力的做功大小为36JB.0~6s时间内合外力的做功大小为4JC.t=5s时合外力做功功率为4J/sD.0~8s时间内物体克服摩擦力所做的功30J3、2021年6月11日，国家航天局在北京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的影像图，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。已知火星直径约为地球直径的火星质量约为地球质量的探测器在地球表面的环绕周期约为地球表面的重力加速度取下列说法正确的是（）A.“天问一号”的最小发射速度为B.火星与地球的第一宇宙速度的比值为C.火星表面的重力加速度大小为D.“天问一号”绕火星表面运行的周期为4、目前，我们的手机产品逐渐采用我国的北斗导航——包含5颗地球同步卫星．设北斗导航系统中某一颗地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，在该同步卫星运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g1，地球赤道表面的重力加速度大小为g2，则下列关系正确的是()A.g2＝aB.g1＝aC.g2－g1＝aD.g2＋g1＝a5、如图所示；蹦床运动员在蹦床上越蹦越高，若不考虑空气阻力，蹦床可看作轻质弹簧，下列说法正确的是（）

A.研究蹦床运动员的运动可将运动员看作质点B.在和蹦床接触的过程中运动员做匀变速运动C.蹦床运动员、蹦床、地球构成的系统机械能守恒D.某次从最高点落下到再次到最高点蹦床对运动员不做功6、如图所示，一个长直轻杆两端分别固定两光滑小球A和B，竖直靠墙放置。两球质量均为m，可看作质点，轻杆的长度为L。由于微小的扰动；A球沿竖直墙壁向下滑动，B球沿水平地面向右滑动，则小球A；B从开始运动到A球即将离开墙面的过程中，下列说法正确的是（）

A.A.B构成的系统机械能不守恒B.轻杆对小球A做负功，对小球B也做负功C.若轻杆与竖直墙壁的夹角为θ时，小球A的速度大小是小球B的速度大小的sinθ倍D.若轻杆与竖直墙壁的夹角为时，小球A和小球B的动能之和为7、据报道，我国目前已经发射了三颗数据中继卫星“天链一号01星”“天链一号02星”“天链一号03星”，它们都是地球同步卫星。这些卫星的成功发射与组网运行，标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。这三颗卫星相比，可能不同的是A.它们的质量B.它们距地面的高度C.它们的周期D.它们运行的线速度大小评卷人得分二、多选题(共7题，共14分)8、某星球半径为R，表面重力加速度为g，该星球第一宇宙速度为v，万有引力常量为G，则该星球密度ρ可以表示为（）A.B.C.D.9、如图，滑块a、b的质量均为a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为则（）

A.a落地前，轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为C.a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD.a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为10、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，为轨道短轴的两个端点，运行的周期为若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经到N的运动过程中（）

A.从P到M所用的时间等于B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大C.从P到Q阶段，速率逐渐变小D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功11、如图所示；为A；B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知()．

A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度大小不变C.B物体运动的角速度大小不变D.B物体运动的线速度大小不变12、假设宇航员在某一无大气层的星球表面以初速度水平抛出一物体（不考虑星球自转的影响）并记录下物体的运动轨迹如图所示，为抛出点。若该星球半径为4000km，引力常量地球表面重力加速度取说法正确的是（）

A.该星球表面的重力加速度为B.该星球的质量约为C.该星球的第一宇宙速度为D.若宇航员在地球上最多能举起的重物，则在该星球上最多能举起的重物13、某同学用水平拉力拉在粗糙水平面上的物体，在拉力作用下物体沿直线运动的v﹣t图像如图所示；则下列说法正确的是（）

A.物体在第1s内的位移大小为4mB.物体在第7s内的位移大小为3mC.第1s内合力做的功与前2s内合力做的功一定相等D.在1s～2s内，物体克服摩擦力做的功与在5s～7s内物体克服摩擦力做的功相等14、如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱；使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有（）

A.力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B.木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)15、两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为时，小球2的速度为则转轴O到小球2的距离为______。

16、根据爱因斯坦的狭义相对论，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即请讨论：

（1）如果使一个物体加速；加速、再加速；它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗？简答：_______。

（2）光有静止质量吗？简答：______________________________。17、如图，水平传送带顺时针匀速运转，速度大小为2m/s。质量为1.5kg的货箱无初速度放上传送带，经过0.5s时间，货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度则货箱与传送带之间的动摩擦因数为____________，因摩擦产生的热量为__________J。

18、地球静止同步卫星A和轨道平面与赤道面重合做匀速圆周运动的卫星B的轨道半径之比为4：1，两卫星的公转方向相同。则A、B两颗卫星运行周期之比为________；卫星B每隔________小时经过卫星A正下方。19、如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m，质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未达到地面）．则在此过程中，软绳重力势能的减少量为___________，该减少量_______软绳动能的增加量（选填“大于”；“等于”、“小于”）。

20、爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式________，时间延缓效应公式_____21、地球半径为R，在离地面高处和离地面高处重力加速度之比为______．22、地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。评卷人得分四、作图题(共4题，共36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10分)27、某同学用如图所示的装置探究物体做圆周运动的向心力大小与线速度的关系。用一根细线系住钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，钢球静止于A点，将光电门固定在A的正下方。钢球底部竖直地粘住一片宽度为x的遮光条。用天平测出小球质量；用刻度尺测出摆线长度，用游标卡尺测出钢球直径。

（1）实验时，他在某位置由静止释放钢球（此时细绳处于拉直状态），每次释放钢球的位置应______（填“保持不变”或“不断改变”），记录光电门的挡光时间t，每次小球下降过程中电脑屏幕上力传感器的示数是变化的，则他应该记录力传感器示数的______（填“最小值”或“最大值”或“平均值”）；

（2）该同学以F为纵坐标，以______为横坐标，若得到一条倾斜直线，则表明在物体质量和运动半径不变的情况下，向心力的大小与速度的平方成正比；若图像的斜率为k，小球质量为m，重力加速度为g，则图像横纵坐标对应物理量的关系式为______（用所给物理量的符号表示）。

（3）某同学通过进一步学习知道了向心力的公式，发现实验中使用公式求得小球经过A点的向心力比测量得到的向心力小，你认为产生误差可能的主要原因是（写一条）______。评卷人得分六、解答题(共3题，共27分)28、人类对未知事物的好奇和科学家们的不懈努力；使人类对宇宙的认识越来越丰富。

（1）开普勒坚信哥白尼的“日心说”；在研究了导师第谷在20余年中坚持对天体进行系统观测得到的大量精确资料后，提出了开普勒三定律，为人们解决行星运动问题提供了依据，也为牛顿发现万有引力定律提供了基础。开普勒认为：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。行星轨道半长轴的三次方与其公转周期的二次方的比值是一个常量。实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。请你以地球绕太阳公转为例，根据万有引力定律和牛顿运动定律推导出此常量的表达式。

（2）已知引力常量为G，地球的半径为R，地球表面的重力加速度是g，请估算地球的质量M及第一宇宙速度v的大小。

（3）天文观测发现，在银河系中，由两颗相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的恒星组成的双星系统很普遍。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，周期为T，两颗恒星之间的距离为d，引力常量为G。求此双星系统的总质量。

29、从水滑梯如图滑下是小朋友非常喜爱的游乐项目。假设小孩从水滑梯滑下可以简化为如图过程，现有一个质量为m=25kg小孩，从高度h=1.8m的水滑梯顶端由静止开始滑下，水滑梯与斜面倾角为37o，忽略所有阻力。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，g取10m/s2。求：

（1）小孩滑到斜面底端时瞬时速度大小；

（2）小孩从水滑梯顶端由静止滑到底端重力的平均功率；

（3）小孩滑到斜面底端时重力的瞬时功率。

30、前不久，科学家们宣称，在距离地球20.5光年之外的天秤座发现了一颗宜居行星，它或许可以让人类“拎包即住”。这颗被科学家们称为“581c”的系外行星，其半径为地球的p倍，质量为地球的q倍。不计星球的自转影响。地球表面重力加速度为g，地球第一宇宙速度大小为v1。求：

（1）该行星表面重力加速度的大小gc；

（2）该行星“第一宇宙速度”的大小vc。参考答案一、选择题(共7题，共14分)1、B【分析】【详解】

A．“落叶球”是快速旋转的球；所以在空中的轨迹不是对称的，A错误；

BC．根据做曲线运动的条件；“落叶球”的更早下落是因为在运动过程中受到了指向轨迹内侧的空气作用力，C错误B正确；

D．“落叶球”在最高点的竖直速度为零；水平速度不为零，所以瞬时速度不为零，D错误。

故选B。2、D【分析】【详解】

A．时间内水平位移为

拉力的做功大小为

A错误；

B．时间内由图可知

时间内的位移为

合外力的做功大小为

B错误；

C．时合外力做功功率为

C错误；

D．时间内物体的位移为

物体克服摩擦力所做的功为

D正确。

故选D。3、C【分析】【分析】

【详解】

A．“天问一号”探测器已经离开地球。所以其发射速度要大于第二宇宙速度A错误；

B．根据万有引力提供向心力，则有

解得

代入两星球质量之比、半径之比，则可得火星与地球的第一宇宙速度的比值

B错误；

C．在地球表面有

解得

则火星表面的重力加速度

C正确；

D．探测器绕地球表面做圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有

解得

探测器绕火星表面运行的周期

解得

D错误。

故选C。4、B【分析】【详解】

北斗导航系统中某一颗地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动；根据牛顿第二定律得出向心加速度大小等于在该同步卫星运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小；

所以g1=a=

根据万有引力等于重力得出地球赤道表面的重力加速度大小为g2=

所以g2>a；故ACD错误，故B正确；

故选B.5、C【分析】【详解】

A．研究蹦床运动员的运动；要考察运动员的姿态；造型、动作等等，不能将运动员看成质点，故A错误；

B．在和蹦床接触的过程中运动员所受的蹦床的弹力是变力；运动员的合外力是变力，做的是非匀变速运动，故B错误；

C．不考虑空气阻力；蹦床看作轻质弹簧，以蹦床运动员；蹦床、地球构成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能是守恒的，故C正确；

D．某次从最高点落下到再次到最高点过程中；运动员在蹦床上越蹦越高，其机械能增大，所以根据功能关系可知，蹦床对运动员将做正功，故D错误。

故选C。6、D【分析】【详解】

A．因为小球A和B光滑；所以A；B构成的系统机械能没有损失，即机械能守恒，故A错误；

B．下滑过程中；B小球的机械能增加，则A小球机械能减少，所以轻杆对小球A做负功，对小球B做正功，故B错误；

C．若轻杆与竖直墙壁的夹角为θ时，由几何关系得

所以

故C错误；

D．A、B构成的系统机械能守恒，所以A小球重力势能的减少量等于小球A和小球B的动能的增加量，又因为小球A和小球B的初动能均为零，所以轻杆与竖直墙壁的夹角为时，小球A和小球B的动能之和为

故D正确。

故选D。7、A【分析】根据万有引力提供圆周运动向心力可知；同步卫星的轨道；周期、高度、速率都相同，所以对于三颗同步卫星唯一可能不同的就是卫星的质量，本题选可能不同的，故选A.

点睛：此题关键要掌握同步卫星的特点，由周期都与地球自转的周期相同可知：同步卫星定轨道、定周期、定高度、定速率．二、多选题(共7题，共14分)8、A:C:D【分析】【详解】

根据

则

由于

解得

将

联立解得

故选ACD。9、B:D【分析】【详解】

A．当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功；后做负功，故A错误；

B．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得

解得

故B正确；

C．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力；此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；

D．ab整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为故D正确。

故选BD。10、C:D【分析】【详解】

AC．根据开普勒第二定律，可知近地点的速度比远地点的速度大，则从P到Q阶段，万有引力对做负功，速率逐渐变小，所以从P到M所用的时间小于A错误；C正确；

B．由于只有万有引力做功，从Q到N阶段；机械能保持不变，B正确；

D．从M到Q阶段，万有引力对它做负功，从Q到N阶段；万有引力做正功，D正确。

故选CD。11、A:C【分析】【详解】

由图可以看出，物体A的向心加速度a与半径r成反比，与a＝比较，知线速度大小不变；物体B的向心加速度a与半径r成正比，与a＝ω2r比较，知物体B的角速度不变．AC正确12、A:C:D【分析】【详解】

A．由平抛运动的分位移公式，有

其中

联立解得

故A正确；

B．由万有引力和重力的关系可得

可得

代入数据解得

故B错误；

C．第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，根据

可得第一宇宙速度

故C正确；

D．若宇航员在地球上最多能举起

的重物，地球表面的重力加速度约为

设宇航员在该星球上最多能举起质量为的重物，则有

解得

故D正确。

故选ACD。13、B:C:D【分析】【分析】

【详解】

AB．因v-t图像的面积等于位移，由图像可知，物体在第1s内的位移大小x1=2m，在第7s内的位移大小x7=3m；选项A错误；B正确；

C．因第1s末的速度和第2s末的速度相等；可知第1s内与前2s内动能变化相同，则合力做的功一定相等，选项C正确；

D．在1s~2s内物体的位移大小等于5s~7s内物体位移大小；则在1s~2s内，物体克服摩擦力做的功与在5s~7s内物体克服摩擦力做的功相等，选项D正确。

故选BCD。14、B:C:D【分析】【详解】

AB．木箱运动过程中，有力F；重力、阻力三个力对木箱做功；重力做功决定着重力势能的改变量，选项B正确，A错误；

C．合力做功决定着物体动能的改变量；选项C正确；

D．除重力做功以外；其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，选项D正确。

故选BCD。三、填空题(共8题，共16分)15、略

【分析】【详解】

两球的角速度相等，根据v=rω知

又

则

解得【解析】16、略

【分析】【详解】

(1)[1]．由知，当时，应是无穷大；因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至大于光速；

(2)[2]．光没有静止质量。若光有静止质量，由知光在传播时的质量会无穷大，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上，这是不符合实际的。【解析】一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至大于光速光没有静止质量17、略

【分析】【详解】

[1]货箱在摩擦力的作用下加速运动，根据牛顿第二定律可得

又

代入数据，解得

[2]根据摩擦力产生热量的公式，即

又

代入数据，解得

故可得因摩擦产生的热量为【解析】0.4318、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]两卫星都绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。由

得

则TA：TB=8：1

[2]设卫星B两次经过卫星A正下方时间间隔为t，则

A为同步卫星，则TA=24h，B的周期为TB=3h，联立解得【解析】8：119、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]软绳的重心未下落之前距顶端的距离为下落后中心距顶端距离为所以重力势能减少量为

[2]由于细线对软绳做了正功，软绳机械能增加，故软绳重力势能减少量小于动能增加量。【解析】小于20、略

【分析】【详解】

[1]爱因斯坦提出的相对论长度收缩效应公式

[2]时间延缓效应公式【解析】21、略

【分析】【详解】

[1].根据得：

根据得：．

则重力加速度之比．【解析】22、略

【分析】【分析】

【详解】

设地球同步卫星质量为m，由万有引力定律和牛顿第二定律G=mr

解得r=【解析】四、作图题(共4题，共36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(4