2024年滬科版共同必修2物理下冊階段測試試卷

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁，總=sectionpages22頁第=page11頁，總=sectionpages11頁2024年滬科版共同必修2物理下冊階段測試試卷377考試試卷考試范圍：全部知識點；考試時間：120分鐘學(xué)校：______姓名：______班級：______考號：______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題，共12分)1、如圖所示，游樂園的游戲項目——旋轉(zhuǎn)飛椅，飛椅從靜止開始緩慢轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一小段時間，坐在飛椅上的游客的運動可以看作勻速圓周運動．整個裝置可以簡化為如圖所示的模型．忽略轉(zhuǎn)動中的空氣阻力．設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為，則

A.飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用B.角越大，小球的向心加速度就越大C.只要線速度足夠大，角可以達(dá)到D.飛椅運動的周期隨著角的增大而增大2、下列關(guān)于向心加速度的說法中正確的是()A.向心加速度的方向始終指向圓心B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化3、小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上，一個小球用細(xì)繩懸掛在車上由圖中位置無初速釋放，在小球下擺到最低點的過程中，下列說法正確的是()

A.繩對球的拉力不做功B.球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能C.繩對車做的功等于球減少的動能D.球減少的重力勢能等于球增加的動能4、為了行駛安全和減少對鐵軌的磨損，火車轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面會有一個夾角.若火車以規(guī)定的速度行駛，則轉(zhuǎn)彎時輪緣與鐵軌無擠壓.已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面間夾角為α，轉(zhuǎn)彎半徑為R，規(guī)定行駛速率為v，重力加速度為g，則A.v=gRtanαB.v=gRsinαC.v=D.v=5、如圖所示為重約2t的某品牌跑車快速通過特別搭建的垂直摩天輪跑道的情境．為了成功通過直徑約20m的豎直環(huán)形跑道（在底部軌道錯開），跑車在進(jìn)入摩天輪環(huán)形跑道時的速度需達(dá)到v1＝22m／s，在頂端倒立行駛的速度需達(dá)到v2＝19／s，以對抗地心引力，確保跑車能夠在環(huán)形跑道頂點順利地倒立行駛，重力加速度g＝10m／s2．下列說法正確的是。

A.跑車通過摩天輪跑道的過程機(jī)械能守恒B.跑車在環(huán)形跑道最高點的向心加速度大小約為19m／s2C.跑車剛進(jìn)入環(huán)形跑道時受到跑道的支持力大小約為116800ND.跑車剛進(jìn)入環(huán)形跑道時發(fā)動機(jī)輸出功率與到達(dá)環(huán)形跑道頂點時的相等6、如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動摩擦因數(shù)μ=0.2，桿的豎直部分光滑．兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B，A、B球間用細(xì)繩相連．初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知OA=3m，OB=4m，若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動1m（取g=10m/s2），那么該過程中拉力F做功為（）

A.4JB.10JC.12JD.14J評卷人得分二、多選題(共6題，共12分)7、如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中OC水平，地面上固定以絕緣且內(nèi)壁光滑的的圓弧細(xì)管道AB，圓心O與a球位置重合，管道低端B與水平地面相切，一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運動到B端時對管道壁恰好無壓力，重力加速度為g，在此過程中（））

A.小球b的機(jī)械能守恒B.懸線OE的拉力先增大后減小C.懸線OC的拉力先增大后減小D.小球b受到的庫侖力大小始終為3mg8、如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動（不計一切阻力），小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T，小球在最高點的速度大小為v，其T﹣v2圖象如圖乙所示；則（）

A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹锽.輕質(zhì)繩長為C.小球在最低點受到的最小拉力為5aD.若把輕繩換成輕桿，則從最高點由靜止轉(zhuǎn)過90°的過程中桿始終對小球產(chǎn)生支持力9、水平面上有傾角為θ；質(zhì)量為M的斜面體；質(zhì)量為m的小物塊放在斜面上，現(xiàn)用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小物塊上，繞小物塊旋轉(zhuǎn)一周，這個過程中斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法中正確的是。

A.小物塊受到斜面的最大摩擦力為F+mgsinθB.小物塊受到斜面的最大摩擦力為F-mgsinθC.斜面體受到地面的最大摩擦力為FD.斜面體受到地面的最大摩擦力為Fcosθ10、有關(guān)圓周運動的基本模型；下列說法正確的是（）

A.如圖甲，汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài)B.如圖乙所示是一圓錐擺，增大θ，若保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C.如圖丙，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的B位置先后分別做勻速圓周運動，則在B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用11、如圖所示，水平傳送帶的長度AC=L，以速度v保持勻速運動，把質(zhì)量為m的貨物無初速地放到A點，當(dāng)貨物運動到C點時速度恰為v．貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ，B點為AC的中點，則貨物從A點到C點的過程中（）

A.貨物運動到B點時的速度為B.貨物從A運動到C點時的時間C.貨物的動能增加了μmgLD.摩擦力對貨物做功的平均功率為12、如圖是一輛汽車做直線運動的s-t圖像，對線段OA、AB、AB、BC、CD所表示的運動；下列說法正確的是()

A.CD段的運動方向與BC段的運動方向相反B.CD段的加速度大小比OA段的大C.前4h內(nèi)合外力對汽車做功為零D.汽車在前4h內(nèi)的平均速度為零評卷人得分三、填空題(共6題，共12分)13、一條河的寬度為100m,一只小船在靜水中的速度為5m/s,若船頭垂直河岸過河,船到達(dá)對岸下游60m處,則水流速度大小為_______m/s,若此船以最短位移過河,則過河需要的時間為________s14、高速鐵路彎道處，外軌比內(nèi)軌_____（填“高”或“低”）；列車通過彎道時______（填“有”或“無”）加速度．15、修建鐵路彎道時，為了保證行車的安全，應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)__________（填“略高于”或“略低于”）彎道的外側(cè)，并根據(jù)設(shè)計通過的速度確定內(nèi)外軌高度差。若火車經(jīng)過彎道時的速度比設(shè)計速度小，則火車車輪的輪緣與鐵道的_______（填“內(nèi)軌”或“外軌”）間有側(cè)向壓力。16、如圖所示，兩個內(nèi)壁均光滑，半徑不同的半圓軌道固定于地面，一個小球先后從與球心在同一高度的A、B兩點由靜止開始下滑，通過軌道最低點時，小球的速度大小___________（填“相同”或“不相同”），小球的向心加速度的大小___________（填“相同”或“不相同”）17、一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h，已知重力加速度為g，則提升過程中，物體的重力勢能的變化為____；動能變化為____；機(jī)械能變化為___。18、如圖所示，彎折的直角輕桿ABCO通過鉸鏈O連接在地面上，AB=BC=OC=9m，一質(zhì)量為m的小滑塊以足夠大的初始速度，在桿上從C點左側(cè)x0=2m處向左運動，作用于A點的水平向右拉力F可以保證BC始終水平。若滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)與離開C點的距離x滿足μx=1，則滑塊的運動位移s=________________m時拉力F達(dá)到最小。若滑塊的初始速度v0=5m/s，且μ=0.5-0.1x（μ=0后不再變化），則滑塊達(dá)到C點左側(cè)x=4m處時，速度減為v=_________________m/s。

評卷人得分四、實驗題(共1題，共6分)19、某同學(xué)利用圖示裝置“探究功與動能變化的關(guān)系”；圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平．

(1)測得兩光電門中心間的距離為L，測得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2的時間分別為t1和t2，則滑塊通過光電門1時的速度大小v1=_____________（用對應(yīng)物理量的符號表示）．

(2)在(1)中，從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F，滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M，若動能定理成立，則必有FL=_____________（用對應(yīng)物理量的符號表示）．

(3)該實驗__________（選填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量．評卷人得分五、解答題(共2題，共20分)20、如圖所示，在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為2m平板車C，在車上的左端放有一質(zhì)量為m的小木塊B，在小車的左邊緊靠著一個固定在豎直平面內(nèi)、半徑為r的光滑圓形軌道，軌道底端的切線水平且與小車的上表面相平．現(xiàn)有一塊質(zhì)量也為m的小木塊A從圖中圓形軌道的位置處由靜止釋放，然后，滑行到車上立即與小木塊B發(fā)生碰撞，碰撞后兩木塊立即粘在一起向右在動摩擦因數(shù)為的平板車上滑行，并與固定在平板車上的水平輕質(zhì)小彈簧發(fā)生作用而被彈回，最后兩個木塊又回到小車的最左端與車保持相對靜止，重力加速度為g，求：

(1)小木塊A滑到軌道最點低時，對圓形軌道的壓力；

(2)A、B兩小木塊在平板車上滑行的總路程．21、在豎直平面內(nèi)有一個光滑的圓弧軌道，其半徑R=0.8m，一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點由靜止釋放，到達(dá)最低點時以一定的水平速度離開軌道，落地點距軌道最低點的水平距離x=0.8m．空氣阻力不計，g取10m/s2；求：

（1）小滑塊離開軌道時的速度大?。?/p>

（2）小滑塊運動到軌道最低點時；對軌道的壓力大??；

（3）軌道的最低點距地面高度h．參考答案一、選擇題(共6題，共12分)1、B【分析】【分析】

飛椅做勻速圓周運動時；由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析即可；

【詳解】

A；飛椅受到重力和繩子的拉力作用；二者的合力提供向心力，故選項A錯誤；

B、根據(jù)牛頓第二定律可知：則向心加速度為大小為：可知角越大；小球的向心加速度就越大，故選項B正確；

C、若角可以達(dá)到則在水平方向繩子的拉力提供向心力，豎直方向合力為零，但是豎直方向只有重力作用，合力不可能為零，故選項C錯誤；

D、設(shè)繩長為L，則根據(jù)牛頓第二定律可知：

整理可以得到：當(dāng)增大則減??；導(dǎo)致周期T減小，故選項D錯誤．

【點睛】

飛椅做勻速圓周運動時，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，因此受力分析時不能將向心力作為單獨的力而分析出來，這是部分同學(xué)易錯的地方．2、A【分析】【詳解】

AB．向心加速度的方向始終指向圓心；繞著圓心轉(zhuǎn)動，其方向時刻在改變，故A項符合題意，B項不符合題意；

CD．勻速圓周運動的向心加速度大小不變，方向時刻在變化，勻速圓周運動的向心加速度在不斷變化，故CD兩項均不符合題意．3、B【分析】【詳解】

AD；在小球下擺到最低點的過程中；繩對球的拉力做負(fù)功，球的機(jī)械能減小，選項AD錯誤；

BC；對小球；由功能關(guān)系，球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能，繩對車做的功等于球克服繩拉力做的功，選項B正確，C錯誤.

故選B4、D【分析】【詳解】

火車受力如圖所示：

在轉(zhuǎn)彎處火車按規(guī)定速度行駛時，火車所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根據(jù)牛頓第二定律有：解得火車規(guī)定行駛速度為：

A.v=gRtanα與計算結(jié)果不相符；故A錯誤.

Bv=gRsinα與計算結(jié)果不相符；故B錯誤.

C.v=與計算結(jié)果不相符；故C錯誤.

D.v=與計算結(jié)果相符；故D正確.5、C【分析】【詳解】

A項：跑車通過摩天輪跑道的過程要克服摩擦力做功；所以機(jī)械能不守恒，故A錯誤；

B項：由公式故B錯誤；

C項：由牛頓第二定律可得：代入數(shù)據(jù)解得：故C正確；

D項：最低點摩擦力大要的牽引力也大；最高點摩擦力小，要的牽引力也小，最低點的速度大的，最高點速度小的，所以最低點的輸出功率大，故D錯誤．

故應(yīng)選：Ｃ．6、D【分析】【分析】

對AB整體受力分析；根據(jù)共點力平衡條件列式，求出支持力N，從而得到滑動摩擦力為恒力，最后對整體運用動能定理列式，得到拉力的功；

【詳解】

對AB整體受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的彈力N1；如圖所示：

根據(jù)共點力平衡條件，有

豎直方向：

水平方向：

其中：

解得：

對整體在整個運動過程中運用動能定理列式，得到：

根據(jù)幾何關(guān)系，可知求B上升距離故有：故選項D正確，選項ABC錯誤．

【點睛】

本題中拉力為變力，先對整體受力分析后根據(jù)共點力平衡條件得出摩擦力為恒力，然后根據(jù)動能定理求變力做功．二、多選題(共6題，共12分)7、A:C:D【分析】【詳解】

小球在運動的過程中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故A正確；以小球為研究對象，受力分析，如圖所示．在豎直方向：α保持不變，β逐漸減小，所以O(shè)E的拉力一直增大，故B錯誤；水平方向：聯(lián)立解得：OC拉力先增大后減小，故C正確；

小球從A到B：在B點：解得Fc=3mg，故D正確．8、A:B【分析】【詳解】

A、在最高點時，繩對小球的拉力和重力的合力提供向心力，則得：

得：①

由圖象知，時，圖象的斜率則得：得繩長

當(dāng)時，由①得：得故A正確，B正確；

C、只要繩子的拉力大于0，根據(jù)牛頓第二定律得：

最高點：②

最低點：③

從最高點到最低點的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：④

聯(lián)立②③④解得：即小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為故C錯誤；

D、若把輕繩換成輕桿，則從最高點由靜止轉(zhuǎn)過的過程中開始時桿對小球的作用力為支持力；當(dāng)轉(zhuǎn)過后，小球的向心力必定由桿的拉力提供，所以可知，在小球從最高點由靜止轉(zhuǎn)過的過程中；桿對小球的作用力開始時是支持力，然后是拉力，故D錯誤．

點睛：小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，到最高點時由繩對小球的拉力和重力的合力提供向心力，根據(jù)圖象、應(yīng)用向心力公式、牛頓第二定律分析答題．根據(jù)牛頓第二定律和機(jī)械能守恒列式求解小球在最低點和最高點時繩的拉力差．9、A:C【分析】試題分析：當(dāng)力F方向沿斜面向下時，斜面體對物塊的靜摩擦力最大，此時小物塊受到斜面的最大摩擦力為fm=F+mgsinθ；選項A正確，B錯誤；當(dāng)力F沿水平方向時，對斜面體和物塊的整體而言，地面對斜面體的靜摩擦力最大，最大值是F，選項C正確，D錯誤；故選AC.

考點：10、A:B:D【分析】【詳解】

A．汽車在最高點有

可知

故處于失重狀態(tài)；故A錯誤；

B．如圖b所示是一圓錐擺，重力和拉力的合力

又

可得

故增大θ；但保持圓錐的高不變，圓錐擺的角速度不變，故B正確；

C．小球靠重力和支持力的合力提供向心力；重力不變，根據(jù)平行四邊形定則知，支持力大小相等，向心力相等，由于轉(zhuǎn)動的半徑不等，則角速度不等，故C錯誤；

D．火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時；重力和支持力的合力不足以提供向心力，則外軌對內(nèi)輪緣會有擠壓作用，故D錯誤。

故選B。11、C:D【分析】【詳解】

貨物從A到C過程中在滑動摩擦力作用下做勻加速直線運動，加速度為A到B過程中，貨物運動到B點時的速度為故A錯誤；由貨物從A運動到C點時的時間故B錯誤；由動能定理得：貨物的動能增加了故C正確；摩擦力對貨物做功的平均功率為故D正確；

故選CD．12、A:D【分析】【詳解】

A．s-t圖像的斜率的符號反映速度的方向，可知BC段物體沿正方向運動，CD段物體沿負(fù)方向運動，所以CD段的運動方向與BC段的運動方向相反．故A正確．

B．CD段和OA段物體均做勻速運動，加速度為零，則CD段的加速度大小與OA段相等；選項B錯誤；

C．開始的時刻與4h時刻汽車的速度不同，則前4h內(nèi)合外力對汽車做功不為零；選項C錯誤；

D．汽車在前4h內(nèi)的位移為零；則平均速度為零，選項D正確；

故選AD.

【點睛】

對于位移圖象，抓住圖象的斜率大小等于速度大小，斜率的符號反映速度的方向、坐標(biāo)的變化量等于位移大小是關(guān)鍵．三、填空題(共6題，共12分)13、略

【分析】【詳解】

設(shè)靜水速為水流速度為船頭跟河岸垂直的方向航行時有：而則有：當(dāng)合速度與河岸垂直時，則渡河的位移最短，合速度為：且聯(lián)立以上各式解得：．【解析】3m/s25s14、略

【分析】【詳解】

高速鐵路彎道處由重力和支持力的合力提供向心力，故外軌比內(nèi)軌高；列車在鐵路彎道處即使速度大小不變，至少速度方向變化，有向心加速度．【解析】高有15、略

【分析】【詳解】

火車以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時；其所受的重力和支持力的合力提供向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實際速度大于或小于規(guī)定的速度時，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火車有離心趨勢或向心趨勢，故其輪緣會擠壓車輪；如果內(nèi)外軌道等高，火車轉(zhuǎn)彎，靠外軌對車輪向內(nèi)的擠壓提供向心力，這樣容易破壞鐵軌，不安全，所以應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)略低于彎道的外側(cè)，靠重力和支持力的合力來提供向心力一部分；火車以某一速度v通過某彎道時，內(nèi)；外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力。

由圖可以得出

為軌道平面與水平面的夾角，合力等于向心力，故

如果火車以比規(guī)定速度稍小的速度通過彎道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火車車輪的輪緣與鐵道的內(nèi)軌間有側(cè)向壓力。【解析】略低于內(nèi)軌16、略

【分析】試題分析：小球從與球心在同一水平高度的A；B兩點由靜止開始自由下滑過程中；受到重力和支持力作用，但只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可求出小球到最低點的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度；

根據(jù)機(jī)械能守恒得：解得最低點的速度為半徑大的小球，通過最低點的速度大，根據(jù)可知小球通過最低點的向心加速度是相同的．【解析】不相同相同17、略

【分析】【詳解】

[1]物體上升高度為h，則重力做負(fù)功mgh，重力勢能增加mgh.

[2]物體所受合外力為由動能定理：

可得動能變化：

[3]由功能關(guān)系除重力以外的力做功衡量機(jī)械能變化，由：

可知則機(jī)械能增加【解析】mghmahm(a+g)h18、略

【分析】【詳解】

[1]滑塊向左做減速運動，對桿有壓力和向左的滑動摩擦力；

對桿，根據(jù)力矩平衡條件，有：

代入數(shù)據(jù)和，有：

當(dāng)，即時，拉力達(dá)到最??；

[2]滑塊從點達(dá)到點左側(cè)處過程，根據(jù)動能定理，有：

其中：

聯(lián)立解得：。【解析】31四、實驗題(共1題，共6分)19、略

【分析】【詳解】

解：(1)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度可知，滑塊通過光電門1的瞬時速度為通過光電門2的瞬時速