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物理
本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。第 I 卷第 1 至第 3 页，第 II 卷第 3
至第 6 页。全卷满分 100 分，考试时间 100 分钟。
考生注意事项：
1.答题前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号。
2.答第 I 卷时，每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答第 II 卷时，必须使用 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清
晰。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸
上答题无效。
4.考试结束，务必将试题卷和答题卡一并上交。
第 I 卷(选择题 共 40 分)
一、选择题。(本题共 10 小题，每小题 4 分，在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题中只有
一项符合题目要求，第 7～10 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得
2 分，有选错的得 0 分。)
1.初速度为 v0＝3m/s 的某型号汽车紧急制动时(假设做匀减速直线运动)的 x－v2 图像如图所
示(x 为位置坐标，v 为汽车的速度)，以汽车紧急制动时为计时起点，则该车
A.加速度大小为 1m/s2 B.在 t＝3s 时速度为 0
C.在前 2s 内的位移大小为 4.2m D.在 t＝1s 时的位置坐标为 1m
2.2020 年 8 月 13 日消息，东部战区在台湾海峡及南北两端连续组织实战化演练，进一步检
验提升多军种联合作战能力。如图所示，在演练中，水平匀速飞行的战机在斜坡底端 A 的正
上方 h 高处投弹，以某一速度正对倾角为θ的斜坡水平抛出时，炸弹到达斜坡的 P 处且此过
程位移最小，重力加速度大小为 g，则炸弹平抛的初速度大小和炸弹飞行时间分别为2
A. B.
C. D.
3.2020 年 5 月 7 日，出现超级月亮景观，从科学定义而言，叫做近地点满月更为准确。当满
月从地平线升起时，我们看到的月亮似乎比它升到天顶时更大、更明亮。如图所示，月球的
绕地运动轨道实际上是一个偏心率很小的椭圆，则
A.月球运动到远地点时的速度最大且大于地球第一宇宙速度
B.月球运动到近地点时的加速度最小
C.月球由近地点向远地点运动的过程，月球的机械能减小
D.月球的半长轴大于同步卫星的轨道半径
4.在一条平直的公路上，额定功率为 50kW、质量为 1.0×10 4kg 的汽车以恒定加速度 a＝
0.5m/s2 匀加速启动，已知阻力是车重的 0.05 倍，g 取 10m/s2，则
A.汽车匀加速运动过程中牵引力大小为 2.0×104N
B.汽车匀加速运动过程中达到的最大速度大小为 5m/s
C.汽车匀加速时间为 12s
D.汽车匀加速运动通过的位移大小为 32m
5.如图所示，在倾角 θ＝37°的光滑斜面上用细绳拴一质量 m＝2kg 的小球，小球和斜面静止
时，细绳平行于斜面。当斜面以 5m/s2 的加速度水平向右做匀加速运动时，细绳拉力大小为
2sin ; cos2
gh h
g
θ θ 2sin ; cos2
gh h
g
θ θ
2sin ; cos2cos
gh h
g
θ θθ
2sin ; cos2cos
gh h
g
θ θθ3
F1，当斜面以 20m/s2 的加速度水平向右做匀加速运动时，细绳拉力大小为 F2，取 g＝10m/s2，
sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。设上述运动过程中小球与斜面始终保持相对静止，则 为
A. B. C. D.
6.如图甲所示，质量为 m 的铁块放在长木板上表面的一端，木板由水平位置缓慢向上转动(即
木板与地面的夹角 α 增大)，另一端不动，铁块受到的摩擦力 Ff 随角度 α 的变化图像如图乙
所示，重力加速度大小为 g。则
A.铁块与木板间的动摩擦因数 μ＝tanθ，
B.铁块与木板间的动摩擦因数 μ＝
C.当木板与地面的夹角为 θ2 时，铁块开始做自由落体运动
D.木板由 θ1 转到 θ2 的过程中，铁块的速度变化越来越快
7.2020 年 8 月 6 日，长征二号丁运载火箭在我国酒泉卫星发射中心，将清华科学卫星送入预
定轨道，发射任务取得圆满成功。目前，在地球周围有许多人造地球卫星，如第 55 颗北斗
导航卫星为地球静止轨道卫星距地面高度约为 36000km，碳卫星(全球二氧化碳监测科学实验
卫星)距地面高度约为 700km，量子科学实验卫星距地面高度约为 500km。若它们均可视为绕
地球做圆周运动，则
A.量子科学实验卫星的加速度大于碳卫星的加速度
1
2
F
F
5
3
5
4
5
5
5
6
2f
1
F
mgcosθ4
B.第 55 颗北斗导航卫星的线速度大于碳卫星的线速度
C.量子科学实验卫星的周期小于第 55 颗北斗导航卫星的周期
D.第 55 颗北斗导航卫星的角速度小于碳卫星的角速度
8.如图甲所示，用一个沿水平方向的力 F 推放在粗糙程度相同的的水平面上物体，在推力 F
从一较大值开始不断减小的过程中，物体的加速度也不断变化。图乙为物体运动加速度 a 随
推力 F 变化的的 a －F 图象，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小 g ＝
10m/s2，以下说法正确的是
A.物块的质量为 2kg B.物块与水平面间的动摩擦因数为 0.4
C.当推力 F 减小为 10N 时，物块的速度最大 D.当推力 F 减小为 0 时，物块的速度为零
9.如图所示，在游乐场，质量为 m 的小孩从高为 h 倾角为 30°的滑梯上端由静止开始滑下来，
整个过程视为匀加速直线运动，加速度大小为 g，在小孩沿斜面下滑到底端的过程中，下
列说法正确的是
A.小孩重力势能减少 mgh B.下滑过程中因摩擦生热转化为内能为 mgh
C.小孩获得的动能为 mgh D.下滑过程中系统减少的机械能为 mgh
10.如图所示，在竖直平面内有一内壁光滑、半径为 R 的圆形轨道固定在水平小车上，可视为
质点的光滑小球在轨道最低点，小车与小球一起以速度 v0 向右匀速运动。当小车遇到障碍物
突然停止运动时，要使小球不脱离轨道运动，初速度 v0 应满足(半径 R＝0.4m，小球的半径
比 R 小很多，不计空气阻力，g＝10m/s2)
1
3
1
3
2
3
1
35
A.v0≥2 m/s B.v0≥4m/s C.v0≤3 m/s D.v0≤2 m/s
第 II 卷(非选择题 60 分)
考生注意事项：
请用 0.5 毫米黑色签字笔在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
二、实验题(共 14 分)
11.(6 分)
在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中：
(1)某次研究弹簧所受弹力 F 与弹簧长度 L 关系实验时得到如图甲所示的 F－L 图象，由图象
可知：弹簧原长 L0＝ cm，由此求得弹簧的劲度系数 k＝ N/m。
(2)按如图乙的方式挂上两个相同的钩码，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，
则指针所指刻度尺示数为 cm，由此可推测每个钩码重为 N。
12.(8 分)
某同学利用图甲所示装置验证动能定理，实验步骤如下：
(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到小
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车做 运动。(选填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)
(2)调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，将钩码由静止释放，钩码带动小车运动并打
出纸带如图乙所示，在纸带上依次确定出 A、B、C、D、E 五个计数点，如图乙所示，每两
个相邻的计数点之间还有 5 个计时点未标出。已知电源频率为 50Hz，则相邻两计数点的时间
间隔是 s。
(3)图乙中 B、C、D、E 各点到 A 的距离分别为 2.88cm、7.20cm、12.96cm、20.16cm，则打
下 C 点时小车的瞬时速度大小是 m/s，打下 D 点时小车的瞬时速度大小是 m/s(保
留两位有效数字)。
(4)若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图乙给出的数据中
求得的物理量为 。
三、计算题：(本题共 4 小题，共 46 分。按题目要求作答。解答题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。)
13.(10 分)
2020 年 8 月 2 日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利完成第一次轨道中途
修正，继续飞向火星，各系统状态良好。若在“天问一号”火星探测器着陆的最后阶段，着
陆器降落到火星表面后，需经过多次弹跳才能停下来。假设着陆器第一次落到火星表面被弹
起后，到达最高点的高度为 h，此时它的速度方向是水平的，速度大小为 v0。已知火星的一
个卫星的圆轨道的半径为 r，周期为 T。火星可视为半径为 R 的均匀球体，不计火星表面的
大气阻力。求：
(1)火星表面的重力加速度 g；
(2)着陆器第二次落到火星表面时速度 v 的大小。
14.(10 分)
在粗糙水平地面上放一个质量为 M 的支架，支架顶端固定一根长为 L 的轻绳，轻绳另
一端连接一个质量为 m 的小球(小球的半径忽略不计)。开始时小球静止在底端，现给小球一
初速度，使小球恰好能在竖直面内做圆周运动，支架始终静止不动，已知支架与水平面间的
动摩擦因数为 µ，重力加速度大小为 g。求：7
(1)小球到达最高点和最低点时地面对支架的支持力的大小；
(2)小球到达与圆心 O 等高的位置时，地面对支架的支持力和摩擦力的大小。
15.(12 分)
如图所示，水平地面上有一长度 L＝1m，质量 M＝2kg 的木板 B，木板 B 与地面间的动
摩擦因数 μ＝0.1，木板 B 上表面光滑且距地面的高度 h＝0.2m，在木板 B 的上表面中间放置
一质量 m＝1kg 的物块 A(可视为质点)。对木板 B 施加一水平向右，大小 F＝5N 的拉力，使
木板 B 由静止开始运动，取 g＝10m/s2，求：
(1)从木板 B 开始运动到物块 A 从木板 B 的上表面脱离所经历的时间。
(2)物块 A 落地时，物块 A 到木板 B 左端的水平距离。
16.(14 分)
如图所示，两轴心间距为 s 的水平传送带 A、B 两端均与光滑水平面平滑连接。一轻弹
簧放在右边水平面上，弹簧右端与竖直墙壁相连。用质量为 m 的物块压缩弹簧，当弹簧被压
缩至 O 点时由静止释放物块，物块刚好能滑到静止传送带的 A 端。已知物块与传送带间的动
摩擦因数为 µ，重力加速度大小为 g。现让传送带沿逆时针匀速转动，仍用物块将弹簧压缩
至 O 点，由静止释放物块，物块被弹簧弹开，并滑上传送带，求：
(1)传送带的速度至少多大可以使传送带一直对物块做正功；
(2)第(1)问中传送带的电机因传送物块额外消耗的电能至少为多少。891011113
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