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高 二 物理 试 题
试卷考察范围：动力学、曲线运动、天体运动和功能关系。
第Ⅰ卷 （选择题共44分）
一、单项选择题（本小题共8题，每题3分， 共计24分。每小题只有一个选项符合题目要
求）
1. 质点从P点到Q点做匀变速曲线运动，轨迹如图所示，运动到N点时速度方向与加速度方向互相垂直。
下列说法中正确的是（ ）
A. M点的速率比N点小
B. M点的加速度比N点小
C. P点的加速度方向与速度方向平行
D. 从P到Q的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小
2. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为
m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与
OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。此时转台转动的角速度大小为（ ）
A. B. C. D.
3. 北京时间2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空
间站天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员成功进驻空间站天和核心舱，开始中国迄
今时间最长的载人飞行。已知空间站轨道离地面的高度约为地球半径的 ，绕地球飞行的轨道可视为圆
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学科网（北京）股份有限公司轨道。下列说法正确的是（ ）
A. 空间站在轨道上运行的线速度大于
B. 空间站在轨道上运行的加速度小于地面重力加速度g
C. 对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小
D. 若已知空间站的运行周期、地球半径和引力常量G，可求出空间站质量
4. 一质量为m的汽车在平直的公路上以恒定功率P从静止开始加速运动，阻力始终保持不变。经过时间t
1
速度达到最大值v，然后立即关闭发动机，又经过时间t 汽车停止运动，根据以上数据，可以求出的物理
2
量（ ）
①阻力大小
②加速阶段的平均速度大小
③减速阶段的位移大小
A. 只有① B. 只有①② C. 只有①③ D. ①②③
5. 如图所示，竖直墙壁与光滑水平地面交于B点，质量为 的光滑半圆柱体紧靠竖直墙壁置于水平地面
上，O为半圆柱体截面所在圆的圆心，质量为 且可视为质点的均质小球用长度等于A、B两点间距离的
细线悬挂于竖直墙壁上的A点，小球静置于半圆柱体上。当换用质量不变，而半径不同的光滑半圆柱体时，
细线与竖直墙壁的夹角 就会跟着发生改变。已知重力加速度为g，不计各接触面间的摩擦，可能用到是
数学工具是 ，下列正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 当 时，细线对小球的拉力大小为
B. 当 时，半圆柱体对小球的支持力大小为
C. 换用半径更小的半圆柱体时，半圆柱体对地面的压力保持不变
D. 换用半径不同的半圆柱体时，半圆柱体对竖直墙壁的最大压力大小为
6. 如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套
在水平杆上，物块和小球通过小滑轮用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止
沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（ ）
A. B. C. D.
7. 滑块第一次从粗糙斜面顶端由静止下滑到底端，第二次以一定的初速度从斜面底端上滑刚好到达顶端。
如图所示，某同学记录了滑块运动的频闪照片，若照片的时间间隔都相同，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲是滑块上滑的照片
B. 滑块下滑时的加速度大小大于上滑时的加速度大小
C. 滑块下滑到底端时的速度大小小于刚开始上滑时的初速度大小
D. 滑块下滑过程所用时间等于上滑过程所用时间
8. 如图所示，物体A、B质量分别为m、2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上，上端和物体A
拴接）。对B施加一竖直向下、大小为F的外力，使弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）后
物体A、B处于平衡状态。已知重力加速度为g，F>3mg。现突然撤去外力F，设两物体向上运动过程中
A、B间的相互作用力大小为F ，则在A、B分离前，下列说法正确的是（ ）
N
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学科网（北京）股份有限公司.
A 刚撤去外力F时，
B. 弹簧弹力等于F时，
C. 两物体A、B在弹簧恢复原长之前分离
D. 弹簧恢复原长时F =2mg
N
二、多项选择题（本小题共4题，每题5分，共计20分。每小题有多个选项符合题目要求，
全部选对得5分，选对但不全的得2.5分，有错选的得0分。）
9. 喷淋装置将水沿不同方向喷出，其中A、B两个水珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。由图可知（
）
A. 空中运动时间A水珠较长
B. 最高点速度B水珠较大
.
C 落地速度B水珠较大
D. 若两水珠同时喷出，则有可能在轨迹相交处相遇
10. 如图所示，内壁光滑的圆形细管固定在倾角为θ的斜面上，其半径为R，A、C分别为细管的最高点和
最低点，B、D为细管上与圆心O处于同一水平高度的两点，细管内有一直径稍小于细管内径的质量为m
的小球，小球可视为质点。开始时小球静止在A点，某时刻对小球施加轻微扰动，使小球自A向B沿着细
管开始滑动。以过直线BOD的水平面为重力势能的参考平面，重力加速度为g，下列说法正确的是
（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 小球不能返回到A点
B. 小球自A点到B点的过程中，重力的瞬时功率一直增大
C. 小球在C点时的机械能为2mgRsinθ
D. 小球到达D点时，细管对小球的作用力大小为
11. 太空中有两颗互不影响的行星P、Q，图中纵轴表示行星周围卫星绕该行星做匀速圆周运动的周期T的
平方，横轴表示卫星到行星中心距离r的立方，两行星均为匀质球体且表面的重力加速度相同，下列说法
正确的是（ ）
A. P的质量比Q的大
B. P的半径比Q的小
C. P的平均密度比Q的大
D. P的第一宇宙速度比Q的大
12. 如图所示，一倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块从传送带底
端以平行于传动带斜向上的速度 释放，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，物块到达传送带顶端时
速度恰好为v。已知重力加速度为g=10m/s2， ，则在物块从传送带底端运动到传送带顶端的过程
中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块运动的时间为0.1s
B. 传送带克服摩擦力做的功为
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学科网（北京）股份有限公司C. 系统因运送物块增加 的内能为
D. 电动机因运送物块多做的功为
第Ⅱ卷（非选择题共56分）
三、实验题（13题8分，14题8分， 共计16分）
的
13. 学校物理兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与力 关系，其中桌面与细线已调至水平。
（1）关于本实验，下列说法正确的是________。
A．必须用天平测出砂和砂桶的质量 B．砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量
的
C．应当先释放小车，再接通电源 D．需要改变砂和砂桶 总质量，打出多条纸带
（2）经正确操作，得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器所接交流电源的频率为 ，相邻两计数点
之间还有四个计时点未画出，则小车运动的加速度大小为________ 。（结果保留两位有效数字）
（3）若小车的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则小车的质量为________ 。（结果
保留两位有效数字）
（4）不断增加砂桶中砂的质量，重复实验，发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速
度大小为g，则经理论分析可知，该数值为_________。
14. 某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题， 设计了如下实验。 A、B是质量均为m的小物块， C
是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连。 在物块B 下放置一压力传感器，重物
C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。 整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度
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学科网（北京）股份有限公司为g。实验操作如下： a.开始时，系统在一外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现释放C，使其
向下运动，当压力传感器示数为零时，速度传感器测出C的速度为v。b.在实验中保持A、B质量不变，改
变C的质量M，多次重复a。
回答下列问题：
（1）该实验中，M和m大小关系必需满足Ｍ_________ m（选填“小于”、“等于”或“大于”）
（2）为便于研究速度v与质量M的关系，每次测C的速度时，C已下降的高度应_________（选填“相同”
或“不同”）
（3）根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，应作出_________（选填“ ”、“
”、或“ ”）图线。
（4）根据（3）问的图线，若图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为_________（用题给的已知量表
示）。
四、计算题。本题包括3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示，一内壁光滑、底面半径为 r=3m、高 h=1.4m 的竖直薄壁圆筒固定在水平地面上方高
1
h=5.25m处，A是薄壁圆筒内壁上端的一点，AC是过A点的水平圆周的切线，A 点是A点在圆筒底面上
2 1
的投影点。一小球从A点以大小为v=10m/s、方向位于AC与 AA 决定的平面内且与AC成θ=37°的初速度
0 1
沿内壁斜向下射入圆筒，小球从圆筒底面上的 B 点离开。已知重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，
cos37°=0.8，不计空气阻力，求
（1）圆弧AB的长度；
1
（2）小球的落地点距圆筒底面圆心O的水平距离L。
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学科网（北京）股份有限公司16. 如图所示，传送带A、B之间的距离为L=3.2m，与水平面间夹角θ= ，传送带沿顺时针方向转动，
速度恒为v=2m/s，在上端A点无初速放置一个质量为m=1kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动
摩擦因数为μ=0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R=0.4m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通
过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h=0.5m（g取10m/s2）。
(1)金属块经过D点时的速度；
(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。
17. 如图所示，高h=1.6m、倾角为θ=30°斜面固定在水平面上。一质量为m=1kg、长度L=2m薄木板B置
于斜面顶端，恰能保持静止，木板下端连有一原长为0.2m的轻弹簧。有一质量M=3kg的小物块A，从斜
面左侧离水平面的高度H=1.8m某位置水平抛出，沿平行于斜面方向落到木板上并向下滑行，同时木板沿
斜面下滑，木板滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，运动过程中物块A最终恰好能脱离弹簧。已知A、B
间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小物块A刚滑上木板B时速度的大小；
（2） 斜面与木板B间的动摩擦因数μ 及木板B到达斜面底端时小物块A相对木板B的位移；
0
（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
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