2024年沪科版必修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2024年沪科版必修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9题，共18分)1、一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10m/s2)()A.重力做功为1.8JB.重力做了0.55J的负功C.物体的重力势能一定减少0.55JD.物体的重力势能一定增加1.25J2、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为g；则（）

A.小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C.小球A受到的合力大小为D.小球A做匀速圆周运动的角速度3、如图所示，置于光滑水平面上的长木板B的左端有一物体A，A、B间有摩擦，现用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在水平面上，F做的功为产生的内能增量为第二次使B可自由滑动，F做的功为产生的内能增量为则（）

A.B.C.D.4、河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间（）A.140sB.105sC.84sD.60s5、某船渡河，船在静水中的速度为v1，河水的速度为v2，已知v1v2，船以最短位移渡河用时t1，则船渡河需要的最短时间为（）A.B.C.D.6、天文学家将相距较近，仅在彼此的引力作用下运行的两颗星球称为双星系统。设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若则（）

A.星球A的质量小于星球B的质量B.星球A的线速度等于星球B的线速度C.双星之间的距离一定，双星系统的总质量越小，转动的周期越小D.双星系统的总质量一定，双星之间的距离越大，转动的周期越大7、在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿x方向和y方向的图像和图像分别如图所示；则0~4s内（）

A.质点的运动轨迹为直线B.质点的加速度恒为C.4s末质点的速度为6m/sD.4s末质点离坐标原点的距离为16m8、关于圆周运动下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动B.做匀速圆周运动的物体的向心加速度与半径成反比C.做圆周运动的物体所受的合外力不一定指向圆心D.做圆周运动的物体所受的合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出9、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。将物块拉至A点由静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向左运动，最后到达B点，在从A到B的过程中；物块（）

A.所受弹簧弹力先做正功后做负功B.经过O点时的速度最大C.经过O点时的加速度最大D.所受弹簧弹力做的功小于克服摩擦力做的功评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)10、如图所示，倾角为θ的斜面足够长，小球以大小相等的初速度从同一点向各个方向抛出，不计空气阻力，则关于小球落到斜面上的所用时间的说法错误的是。

A.小球竖直向下抛出，所用时间最短B.小球垂直斜面向下抛出，所用时间最短C.小球水平向左抛出用时最长D.小球竖直向上抛出用时最长11、如图所示，人在岸上匀速的、拉着质量不计的绳子使船靠岸，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当船沿水面行驶x米的位移时，轻绳与水平面的夹角为θ，船的速度为v，此时人的拉力大小为F；则（）

A.人拉绳的速度大小是B.船行驶x米位移的过程，人的拉力做功为FxcosθC.船行驶x米位移时，人的拉力的瞬时功率为FvcosθD.此时船的加速度为12、在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重锤重力势能的减少量等于它的动能的增加，以下步骤中仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有（）A.把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压直流电源连接起来B.把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度C.接通电源，释放纸带D.用秒表测出重锤下落的时间13、一宇航员在月球上以速率竖直上抛一物体，物体上升的最大高度为h，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则（）A.月球绕地球运动的向心加速度B.忽略月球自转，月球的质量C.月球的第一宇宙速度D.月球同步卫星的高度14、如图，abc固定在水平面上，ab是半径为R的光滑圆面，bc是斜面倾角为θ=45°的光滑斜面，顶点b处安装一定滑轮。质量分别为和的大小不计的小球通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接；轻绳与斜面平行。若将乙置于斜面中点时，两球等高且恰好静止。调整两球的位置，使乙球沿斜面向下由静止做加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，下列说法正确的是（）

A.B.静止时候甲距地面的高度为C.运动过程中两球组成的系统机械能守恒D.运动过程中轻绳对甲做的功大于甲机械能的增加量评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)15、判断下列说法的正误．

（1）地球表面的物体的重力一定等于地球对它的万有引力．____

（2）若知道某行星的自转周期和行星绕太阳做圆周运动的轨道半径，则可以求出太阳的质量．____

（3）已知地球绕太阳转动的周期和轨道半径，可以求出地球的质量．____

（4）海王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性．____

（5）海王星的发现和彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位．____16、如图所示，是“_____”的微标，它象征着物理学家_____在时空相对论上有着渊博的见解和洞察力。观察这个徽标；提出一个相关问题，并分析回答自己所提出的问题。

问题：_____。

分析与回答：_____。17、从弱引力到强引力：

（1）经典力学与行星轨道的矛盾。

按牛顿的万有引力定律推算；行星应该沿着一些椭圆或圆做周期性运动，而实际的天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。

实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦______的计算结果吻合得很好。

（2）经典力学只适用于弱引力，而不适用于______18、“东方红一号”人造卫星绕地球运行的速度________（填“大于”“等于”或“小于”）第一宇宙速度，若卫星发射速度超过________卫星就能完全摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造卫星。19、我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动．假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的质量是地球质量的已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，则火星的密度为________；火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为_________；王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是地球上起跳的_________倍．20、在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上的时钟，________上的钟更快。21、设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为__________．太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍．为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为_____________．22、若“天宫1号”宇宙飞船的质量为m，距离地面的高度(其中R为地球半径)．假设飞船绕地球做匀速圆周运动，地球表面处的重力加速度为g，则“天宫1号”飞船运动的加速度大小为____，旋转周期为____．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3题，共21分)27、某探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律；实验装置如图甲所示，用长为L不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的实心金属小球，在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值，小球半径可忽略不计，已知重力加速度为g，实验过程如下：

①将小球拉离平衡位置某一高度h处无初速度释放；在传感器采集的数据中提取最大值为F；

②改变高度h；重复上述过程，获取多组摆动高度h与对应过程的拉力最大值F的数据；

③在F—h坐标系中描点连线．作出F与h关系图象如图乙实线所示．

(1)F与h的关系满足F=_________(用题目所给的字母表示)；说明小球摆动过程中机械能守恒；

(2)根据乙图中的实线，可知摆线长L=_______m．(计算结果保留两位有效数字，g取10m／s2)

(3)乙图中的虚线是另一探究小组作出的F—h图像，则两小组实验所使用的器材_______不同．(填“m”或“L”)28、某同学用光电门和力传感器来研究单摆运动时小球在最低点时细线拉力与小球速度的关系。如图甲所示，用光电门测量小球经过最低点A时的挡光时间t，同时用传感器测量细线对小球的拉力大小F。

(1)用螺旋测微器测量钢球的直径d，如图乙所示，则d=_______mm；通过公式就可以测出小球通过最低点的速度；

(2)实验时，要采用控制变量法，保持小球质量m和______不变，通过改变单摆最大摆角θ，来改变小球到达最低点的速度，这样就能得到一组数据，从而完成实验研究。某实验小组同学用测量的数据，在坐标中画出如图丙所示图像，得到了第一个结论：小球在最低点受到细线拉力随速度的增大而_______增大（填“线性”或“非线性”）；为了进一步探究拉力和速度的定量关系，该小组做了以下几种图像，能直接从图像中得到定量关系的是图_______。

29、某同学用如图所示装置完成探究“合力做功与动能变化关系”的实验，轨道水平，重物通过轻质细线拉着固定有遮光条的小车从A点由静止开始运动，通过B点时，与光电门相连的数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为用天平测出重物的质量m，用刻度尺测量小车上遮光条的宽度，用毫米刻度尺测得A、B之间的距离为L。

（1）实验所用遮光条应该选用__________（选填“较宽”或“较窄”）的。

（2）测得遮光条宽度为d，则计算小车通过B点时速度的公式_________（用所测物理量符号表示）。

（3）若某次实验中，力传感器的读数为F，当地重力加速度为g，则小车从A点由静止开始运动到B点过程中，合力对重物所做功_______，重物动能变化量____________（用上面所测物理量和已知量的符号表示）。参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、C【分析】【详解】

AB.小球从开始下落至反弹到最高点过程，位移方向竖直向下，因此重力做正功，重力做功为

A错误；B错误；

CD．由功能关系可得

球的重力势能一定减少0.55J；因此C正确，D错误；

故选C。2、D【分析】【详解】

如下图所示。

小球只受重力和支持力，重力和支持力的合力充当向心力，小球做匀速圆周运动，则合外力一定指向圆心；由力的合成可知

由几何关系可知

解得

故选D。3、C【分析】【分析】

【详解】

设A、B间的摩擦力为木板长为l，第一次木板固定，则

第二次木板不固定，当用恒力F将A拉至B的右端时，设木板的位移为则

所以有

故ABD错误；C正确。

故选C。4、B【分析】【详解】

船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，则

故选B。5、A【分析】【详解】

当船头指向上游，且合速度与河岸垂直时，位移最短

河宽

当船头指向与河岸垂直时，时间最短

所以BCD错误；A正确。

故选A。6、D【分析】【详解】

A．由于两星球间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，根据

可得

因AO<OB；故星球A的质量一定大于星球B的质量，A错误；

B．由于两星球角速度相同，根据

可知星球A的线速度一定小于星球B的线速度；B错误；

CD．根据

整理得

双星间距离一定；双星的质量越小，其转动周期越大；双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确。

故选D。7、B【分析】【详解】

AB．质点在x方向做匀速直线运动，其速度为

在y方向做匀加速直线运动，其初速度、加速度分别为

所以质点的合初速度在x方向，合加速度在y方向；故质点做匀加速曲线运动，A错误，B正确；

C．4s末质点的y方向的分速度为

故其合速度为

C错误；

D．4s末质点在y方向的位移为

所以4s末质点离坐标原点的距离为

D错误。

故选B。8、C【分析】【分析】

【详解】

A.匀速圆周运动物体的加速度始终指向圆心；方向时刻在变化，加速度是变化的，所以匀速圆周运动是非匀变速曲线运动，故A错误；

B.做匀速圆周运动的物体，由向心加速度公式可知，当线速度一定时，加速度的大小与轨道半径成反比；由公式可知；当角速度一定时，加速度的大小与轨道半径成正比，没有控制变量，故B错误；

C.做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心；做非匀速圆周运动的物体所受的合外力一定不指向圆心，所以做圆周运动的物体所受的合外力不一定指向圆心，故C正确；

D.做圆周运动的物体所受的合外力突然消失；由于惯性，物体将沿圆周的切线方向飞出，故D错误。

故选C。9、A【分析】【分析】

【详解】

A．物块向左运动的过程中；所受弹簧弹力方向先向左后向右，则弹簧弹力对物块先做正功后做负功，选项A正确；

B．当弹力等于摩擦力时，滑块的加速度为零，此时速度最大，则速度最大的位置在O点右侧；选项B错误；

C．经过O点时弹力为零；物块只受摩擦力作用，则合外力不是最大，此时的加速度不是最大，选项C错误；

D．根据动能定理；整个过程中物块动能的变化为零，则所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项D错误。

故选A。二、多选题(共5题，共10分)10、A:C:D【分析】【详解】

以抛出点为参考系（该点做自由落体运动），各小球相对于抛出点均做匀速直线运动，经过时间t各小球相对于抛出点的距离相等，均为v0t；各小球的位置如图所示：

把速度和加速度都沿垂直斜面方向分解，由图可知，得出垂直斜面向下时间最短，垂直斜面向上所用时间最长，故A、C、D错误，B正确；本题选错误的，故选ACD．11、C:D【分析】【详解】

A.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度．如图1所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ；故A项与题意不相符；

B.如图2可知，当船前进的距离为x时，人走的距离：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B项与题意不相符；

C.船行驶x米位移时v人=vcosθ，人的拉力的瞬时功率为：P=Fv人=Fvcosθ；故C项与题意相符；

D.对小船受力分析；如图所示，则有。

Fcosθ-f=ma

因此船的加速度大小为

故D项与题意相符．12、A:D【分析】【详解】

A．打点计时器连接交流电源；故A错误，符合题意；

B．把纸带的一端固定在重锤上；另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度，故B正确，不符合题意；

C．实验时先接通电源；再释放纸带，故C正确，不符合题意。

D．打点计时器可以记录时间；不需要用秒表测出重锤下落的时间，故D多余，符合题意。

故选AD。13、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．由于月球的自转周期和公转周期相同，因此月球绕地球运动的向心加速度

其中为地球到月球的距离；A错误；

B．根据竖直上抛运动

可住月球表面的重力加速度

又由于

可得月球的质量

B正确；

C．根据

可得月球的第一宇宙速度

C正确；

D．根据

联立整理得同步卫星的高度

D错误。

故选BC。14、A:C【分析】【分析】

【详解】

AB．依题意，知将乙置于斜面中点时，两球等高且恰好静止，则由几何知识可求得此时甲距地面的高度为

设绳中拉力大小为根据平衡条件可得

可求得

所以

故A正确；B错误；

C．运动过程中两球组成的系统；拉力对甲做正功，拉力对乙做负功，二者抵消，只有重力做功，所以系统机械能守恒，故C正确；

D．根据功能关系可知；运动过程中轻绳对甲做的功等于甲机械能的增加量，故D错误。

故选AC。三、填空题(共8题，共16分)15、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.正确16、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]由英文提示可知该图标是2005年世界物理年的徽标。

[2]1905年；爱因斯坦提出了时空具有相对性的狭义相对论。

[3]为什么把2005年定为世界物理年？

[4]为了纪念爱因斯坦关键性科学发现（相对论等）一百周年。【解析】①.2005年世界物理年②.爱因斯坦③.为什么把2005年定为世界物理年？④.为了纪念爱因斯坦关键性科学发现（相对论等）一百周年17、略

【分析】【详解】

（1）[1]实际的天文观测表明；行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动。实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合得很好。

（2）[2]经典力学只适用于弱引力，而不适用于强引力。【解析】广义相对论强引力18、略

【分析】【详解】

[1]第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的最大速度；是地球上的物体成为地球的卫星的最小发射速度，所以“东方红一号”人造卫星绕地球运行的速度小于第一宇宙速度；

[2]卫星就能完全摆脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造卫星其发射速度需要大于第二宇宙速度，即超过【解析】小于11.219、略

【分析】【详解】

[1]由

得

已知火星半径是地球半径的质量是地球质量的则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的设火星质量为M′，由

解得

密度为

[2]由

得

火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为

[3]王跃以v0在地球起跳时，根据竖直上抛的运动规律得出可跳的最大高度是

王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]根据钟慢效应，宇宙飞船相对于地球高速运动的过程中，飞船的人观察飞船是不运动的，而地球是高速运动的，所以飞船上的时钟没有变慢，正常走时，而地球上的钟变慢了【解析】飞船21、略

【分析】【详解】

地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当．根据万有引力定律和牛顿第二定律有整理得

太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力．同理可得．

【易错提醒】不能正确理解天体做圆周运动的向心力来源。

【学科网备考提示】天体的运动均可看做匀速圆周运动，由万有引力充当向心力．【解析】22、略

【分析】【详解】

［1］设地球质量为M，在地球表面，可以认为重力等于万有引力，即mg=G

在距离地面的高度h=R的轨道上，飞船绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有G=ma

“天宫1号”飞船运动的加速度大小为a=

［2］由于飞船运动的加速度a=（R+h）

飞船运动的周期T=2【解析】2四、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】