物理试题
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。
1．关于功和功率，下列说法正确的是（ ）
A．功是矢量，功的正负表示方向
B．恒力做功的大小一定与物体的运动路径有关
C．某时刻的瞬时功率可能等于一段时间内的平均功率
D．发动机的实际功率总等于额定功率
2．关于物理学的发展史，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒分析第谷的观测数据之后认为天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
B．第谷分析开普勒的观测数据之后发现了行星运动的规律，并总结概括为三大定律
C．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的大小
D．人们利用万有引力定律不仅能够计算天体的质量，还能发现未知天体
3．近年来，我国在机器人领域的研究取得重大进展，逐步实现从“中国制造”到“中国智造”。一个机器
人的速度-时间图像（v-t 图）如图所示，在 0~10s 内，下列说法正确的是（ ）
A．机器人做匀减速运动
B．机器人在 0~10s 内的位移大于 55m
C．机器人的加速度逐渐减小
D．机器人可能做曲线运动
4．2024 年 8 月 1 日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功将互联网高轨卫星 02 星发射
升空。这是长征系列运载火箭的第 529 次飞行。如图所示，最初该卫星在轨道 1 上绕地球做匀速圆周运动，
后来卫星通过变轨在轨道 2 上绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道 2 上运行的周期小于在轨道 1 上运行的周期
B．卫星在轨道 2 上运行的速度大于在轨道 1 上运行的速度
C．卫星在轨道 2 上运行的角速度小于在轨道 1 上运行的角速度
D．卫星在轨道 2 上运行的线速度大于地球的第一宇宙速度
5．如图所示，用一根轻绳系着一个可视为质点的小球，轻绳的长度为 L。最初小球静止在圆轨迹的最低点
点，现在 点给小球一个初速度 ，使其在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，已知 点与圆心 等
A A v0 B O
高，C 点是圆轨迹的最高点，重力加速度为 g。不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球做的是匀变速曲线运动
B．若要使得小球做完整的圆周运动，小球运动到 C 点的速度至少是 2gL
C．若小球无法做完整的圆周运动，则小球可能在 C 点脱离圆轨迹
D．若小球无法做完整的圆周运动，则小球可能在 B 点和 C 点之间的某一点脱离圆轨迹
6．如图所示，光滑的圆锥体顶部有一根杆，一根不可伸长的轻绳一端与杆的上端相连，另一端与一个质量
为 m = 1kg 的小球（视为质点）相连，其中轻绳的长度为 L = 0.5m 。在杆的上端安装了一个驱动装置，可
以使小球绕圆锥体在水平面内做匀速圆周运动，角速度在一定范围内可以调整。圆锥体固定在水平面上，其
轴线沿竖直方向，母线与轴线的夹角为 。当小球旋转的角速度为 时，小球与圆锥体之间的弹力
=37 0
恰好为零，此时绳上的拉力为 ，取重力加速度 2 ，则（ ）
T0 g =10m / s ,sin37= 0.6
． ． ． ．
A 0 = 10rad / s B 0 = 25rad / s C T0 = 12.5N D T0 = 14.5N
7．如图所示，一个质量为 m 的小球从倾斜角为 的斜面顶端以速度水平向右抛出，重力加速度为 g，斜面
足够长，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
v tan
A．从抛出小球开始计时，经过 t = 0 后小球距离斜面最远
2g
B．小球抛出的初速度越大，则小球落到斜面上的速度方向与水平方向的夹角也越大
C．若小球还受到一个竖直向下的恒力，恒力大小与其重力大小相等，则小球落到斜面上的速度大小为
2
v0 1+ tan
D．若小球还受到一个位于竖直平面内的恒力（方向未知），且小球抛出经过足够长的时间之后速度方向趋
于与斜面平行，则该恒力的最小值是 mgcos
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，至少
有两项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。
．两个共点力 、 之间夹角为 ，它们的合力为 ，下列说法正确的是（ ）
8 FF12 F
．合力 的大小不一定大于 的大小
A F F1
． 、 和 同时作用于同一物体上
B FF12F
．若 与 大小不变，夹角 越大，则合力 就越大
C F1 F2 F
．若 与 大小不变，夹角 越大，则合力 就越小
D F1 F2 F
9．如图所示，小球 A 和 B 用轻弹簧相连后，再用细线悬挂在车厢顶端。小车向右匀加速直线运动时，两小
球与车厢保持相对静止，轻绳与竖直方向的夹角 =60 ，轻弹簧与竖直方向夹角为 ，剪断细线的瞬间，
小球 的加速度大小为 ，取重力加速度为 2 ，则（ ）
B aB g = 10m / s
． ． ． ． 2
A =30 B =60 C aB = 0 D aB = 10 3m / s
10．蹦极也叫机索跳，是近年来新兴的一项非常刺激的户外休闲体育运动，其运动过程与下述模型相似，如
图所示，质量为 m 的小球从与轻弹簧上端相距 x 处由静止释放，弹簧的劲度系数为 k，重力加速度为 g，不
计一切摩擦力，则在小球向下运动的过程中（ ）
A．最大加速度为 g B．最大加速度大于 g
mg 2 mg 2
C．最大速度为 2gx + D．最大速度为 gx +
k k
三、非选择题：共 57 分。
11．（ 7 分）炎热的夏天，水上娱乐成了人们喜欢的项目，玩具水枪几乎成了水上娱乐的必备玩具，而水枪
的喷水速度是决定水枪性能好坏的重要因素。小明同学充分利用自己所学的平抛知识来研究水从枪口喷出
时的初速度。他将固定有水平杆的支架放在桌面上，杆的右端用一细线悬挂一重物，然后将水枪架在水平杆
上，并将喷嘴调为水平，用力挤压水枪扳机后，细水柱沿喷嘴喷出，用手机拍摄并将照片打印出来，如图甲
所示。设该段细水柱可认为是均匀水平喷出的，不计空气阻力。
（1）水平杆的右端用一细线悬挂一重物的主要目的是___________。
A．确定水平抛出的初位置 B．增加支架的配重 C．确定竖直方向
（ ）用刻度尺量出照片中水平杆长为 ，平抛水平位移为 ，实际水平杆长为 。由上可知，细水柱平抛
2 L1 x1 L
的实际水平位移为 （用 、 、 表示）。
___________ L11 Lx
（ ）为了求出水从枪口喷出时的初速度 ，小明将拍摄照片上的轨迹通过（ ）问的比例换算得到如图乙
3 v0 2
所示的曲线，并在该曲线上选取了 、 、 三点，其中 、 沿细线方向的实际距离分别为 ，垂直
A B C AB AC dd12,
于细线方向的实际距离分别为 、 。已知重力加速度为 ，则可求出喷水时的初速度 （用
x 2x g v0 = ___________
题中所给字母表示）。
12．（ 9 分）汽车在行驶过程中，其阻力会受车速的影响，其中空气阻力系数（与汽车速度、外形等有关，
用“Cd”表示）是衡量汽车空气动力学性能的一个重要指标。一般来说，空气阻力系数越小，汽车的空气动
力学性能越好，能够有效地减少行驶过程中的空气阻力，提高汽车的行驶效率和性能。小南为了研究某汽车
的空气阻力系数，他选用该汽车的模型车（车上配有遥控可控动力装置）进行实验，并在车内安装了牵引力
传感器、速度传感器和加速度传感器。在某次水平平直路面的测试中（模型车做直线运动），若其它阻力（除
空气阻力之外的阻力）恒定为 ，且控制牵引力 不变，测得其加速度与速度的关系如下表所示。
f0 F0
8.76 8.35 7.55 6.48 4.13 3.05
aa/ 0
0.49 0.80 1.21 1.58 2.21 2.44
vv/ 0
220.24 0.64 1.46 2.50 4.88 5.95
vv/ 0
112.04 1.25 0.83 0.63 0.45 0.41
vv/ 0
（1）由表格数据可知，随车速的增大，其加速度___________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）若空气阻力 f 与速度 v 满足 fv= n （n 为定值），为了得到如图所示的 av n 的关系图像，他以 a 为
纵坐标、___________（选填“v”、“ v2 ”、“ v 1 ”）“为横坐标。图中直线斜率绝对值为 k，与纵轴的
交点坐标为 ，则 （用 、 、 、 表示）。
b = ___________ k b f0 F0
（ ）由（ ）中数据可求出模型车在该恒定牵引力作用下的最大速度为 （大于 ），但实际上模型车的
3 2 vm 1m/s
车速接近（或达到）最大速度时 略偏大，设模型车实际行驶的最大速度为 ，则 （选
n vm vm ___________ vm
填“>”、“”或“=”）。
13．（ 10 分）2024 年 5 月底，武汉市正式投入运营上千辆无人驾驶出租车“萝卜快跑”，并以超低的优惠价
格吸引广大市民，这引起了社会的广泛关注。在某次乘客体验中，车从静止开始做匀加速直线运动，某时刻
因系统检测到前面红灯即将出现，车立即以另一加速度做匀减速直线运动，刚好在斑马线前停止。若测得匀
加速阶段第 3s 内位移为 5m，匀加速与匀减速的时间之比为 12，全程总位移为 108m。求
（1）匀加速阶段的加速度；
（2）全程的最大速度。
14．（ 13 分）如图所示，物体 B 放在 =37 的斜面体 A 上，一水平向左的恒力 F = 6N 作用于 A，A、B 相
对静止一起向左做匀速直线运动， 的质量 ， 的质量 ，取重力加速度
A mA = 2kg B mB = 1kg
g =10m / s2 ,sin37= 0.6 。
（1）求地面与 A 之间的动摩擦因数；
（2）若某时刻突然撤去恒力 F，求此时 A 对 B 的摩擦力。
15．（ 18 分 ）如 题 15 图所示，质量为 M = 10kg 的管道（两端开口）内放有三个完全相同的工件 1、2、3（可
视为质点），它们的质量均为 m = 2.5kg 彼此间距离均为 d = 0.4m ，工件 1 距管道左侧管口距离也为 d。
t = 0时刻把该管道连同里面的工件轻放在倾角 =37 的传送带上，同时施加大小为 51N、平行于传送带
向上的力 ，传送带足够长且顺时针匀速运行。其中管道与传送带间的动摩擦因数 ，工件与管道间
F 1 = 0.5
的动摩擦因数 。运动中若有一个工件从管道内滑出，则力 大小即变为 ，方向不变；若有两
2 = 0.85 F 34N
个工件从管道内滑出，则力 F 大小即变为 17N，方向不变，取 sin37= 0.6,g = 10m / s2 。
（1）求 t = 0时刻工件 1 及管道的加速度；
（2）若传送带运行速度足够大，求工件 3 相对管道滑行的时间及距离；
（ ）若传送带顺时针匀速运行的速度大小取不同数值 ，试讨论三个工件滑出管道的可能性及与之对应的
3 vc
情况下三个工件分别相对管道滑动的距离。
物理试题参考答案与评分细则
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 C D B C D C D AD BD BC
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。
6．C 【解析】如图所示，对小球受力分析
竖直方向：
T0cos = mg
水平方向： 2
T00sin= mr
由几何关系： rL= sin
解得： ，故选
0 = 5rad / s T0 = 12.5N C
7．D 【解析】A 选项：如图所示，物体距离斜面最远时速度方向与斜面方向平行。
gt v tan
可得 = tan ，即 t = 0 ，故 A 错误；
v0 g
B 选项：在平抛运动中，速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍。由于物体在斜面上抛出又落在斜
面上，因此在不同初速度抛出的情况下位移偏转角相同，则速度偏转角相同。故增大初速度，速度偏转角不
变，B 错误。
C 选项：物体的加速度 ag= 2
如图所示， at 2 22 2， 错误
=2tan ,v =+=+ v00 ( at ) v 1 4tan C
v0
D 选项：如图所示，经过足够长的时间，物体的速度趋于与斜面平行，则合力的方向与斜面方向平行。
由几何关系可知，当恒力方向与合力方向垂直时，恒力最小。恒力的最小值为 mgcos 。
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，至少
有两项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。
8．AD
． 【解析】对 、 整体 2
9 BD AB :(mmgAB+) tan =+==( mmaagAB) , tan 10 3m / s
对 ： 故
B mgBBtan = ma =60
剪断细绳，弹簧弹力不突变， 球受力不变，故 2
B aaB = = 10 3m / s
10．BC
【解析】小球与弹簧相互作用时，牛顿第二定律 mg= kx ma
k vv22
得 ag= x，作出 ax 图像，围成面积的含义为 0
m 2
mg
加速度减为零时， x 轴坐标为 xx= + ，速度最大，根据 ax 图像在第一象限围成面积，此时最大速
1 k
mg 2
度为 2gx + ，故 C 正确；小球最后速度为零，ax 图像在第一象限围成面积与在第四象限围成面积
k
相等，可得最大加速度大于 g ，故 B 正确。
三、非选择题：共 57 分。
g
．【 答 案 】（ ） （ ） L2 （ ）
11 1 C 2 xx= 1 3 vx0 =
L1 dd21 2
【解析】（1）本实验是用平抛研究水枪喷出的初速度，需要确定水平或竖直方向，故用细线悬挂重物的主要
目的是确定平抛的竖直方向，故选 C。
Lx
（ ）由题设易知， 11，得 L
2 = xx= 1
Lx L1
（3）由水平位移关系可知，由 A 运动到 BB、 运动到 C 的时间相等，令为T 。
在水平方向：
x= vT0
在竖直方向： 2
(d21 d) = d 1 gT
g
联立可解得： 。
vx0 =
dd21 2
k
12．【答案】（1）减小 （2） v2 (Ff ) （3）>
b 00
【解析】（1）由表中数据可知，随车速的增大，加速度在减小。
Ff
（2）由 F f vn = ma ，得 av=+n 00
00 mm
av+ n 为常数，结合表中数据可知，横坐标选 v2 。
m
Ff Ff k
由 av=+n 00可知： kb=, = 00，得 =(Ff )
mm mm b 00
（ ）由 n 可知，当 时，即 n 时，速度最大。若 越大，则最大速度
3 F00 f v = ma a = 0 Ff00 v =0 n
越小，故 。
v vvmm>
13．【答案】（1） 2m / s2 （2）12m / s
【解析】（1）设加速阶段的加速度为 a
11
由 x= at22 at ，得 a = 2m / s2
2232
（ ）设加速阶段时间为 ，减速阶段加速度为 ，时间为 ，全程最大速度为
2 t a t vm
由 at= a t ，得： a = 1m / s2
vv22
由 s =mm + ，得： v = 12m / s
22aa m
14．【答案】（1）0.2 （2）4.4N 方向沿斜面向上
【解析】（ ） 一起匀速运动，对 整体：
1 AB、 AB、 F= ( mAB + mg)
解得 = 0.2
（2）撤去 F 后，假设 AB、 相对静止，对 AB、 整体： ag= = 2m / s2
对 ：
B Ncos+= f sin mgB
Nsin= f cos maB
f = 4.4N ，方向沿斜面向上。
力 作用下 相对静止一起做匀速直线运动， 对 的最大摩擦力大于等于 ，撤去
F AB、 A B mgR sin = 6N F
后， A 对 B 的支持力增大，最大静摩擦力增大，故假设成立。
15．【答案】（1） 0.8m / s2 1m / s2 （2） 2.5s 0.5m
（ ）若 ，三个工件均不能滑出管道
3 vc< 3.2m / s
若 ，只有工件 能滑出管道，工件 与管道相对滑动 ，工件 、 与管道相
3.2m/s< 对滑动 2 0.125vc 若 ，只有工件 能滑出管道，工件 与管道相对滑动 ，工件 与管道相对滑动 。 vc >2m / s 1 1 0.4m 2.3 0.5m 【解析】（1）由牛顿第二定律 对工件： 2mgcos37 mg sin 37 = ma 有： 2 a=(2 cos37 sin 37 ) gg = 0.08 = 0.8m / s 对管道： F+12( M +3 m) g cos37 3mg cos37 Mg sin 37 = Ma1 有： 2 a1 = 1m / s 11 （2）工件 1 滑出过程： a t22= at d 2211 1 得 此时管道的速度 td1 =10 = 2s v1= at 11 =10 d = 2m / s