参考答案：
1．C
【详解】A．一年四季的顺序是春夏秋冬，所以地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针方向，A错误；
B．地球绕太阳做椭圆轨道运动，不是匀速率，地球在近日点最快，远日点最慢，B错误；
C．因为地球在近日点最快，远日点最慢，地球从春分到秋分的时间大于地球公转的周期的二分之一，所以地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一，C正确；
D．因为地球在近日点最快，远日点最慢，冬至时地球在近日点，所以冬至时地球公转速度最大，D错误。
故选C。
2．B
【详解】经典力学适用于做低速运动的宏观物体，不适用于做高速运动的微观粒子。
故选B。
3．C
【详解】三个物体做平抛运动，竖直方向有
由图可知
故
水平方向有
由图可知
故
故ABD错误，C正确。
故选C。
4．D
【详解】皮带不打滑，所以a点和b点线速度相等，而半径不同，根据可知
角速度不等，点b和点c是同轴传动，角速度相等，故
ωb：ωc=1：1
综合可得
ωa：ωb：ωc=1：2：2
根据v=rω，有
vb：vc =1：2
综合可得
va：vb：vc=1：1：2
故D正确，ABC错误；
故选D。
5.D
6．A
【详解】AB．第2s末的速度
第2s末重力做功的功率
故A正确，B错误；
CD．第1s末的速度
所以第2s内的平均功率
故CD错误。
故选A。
7.C
8．D
【详解】A．速度最大时，牵引力与阻力平衡。有
故A错误；
B．匀加速时牵引力最大，则由
可得
最大牵引力为
故B错误；
C．汽车匀加速的末速度为
则汽车匀加速运动的时间为
故C错误；
D．当汽车的速度为25m/s时，牵引力为
汽车的加速度大小为
故D正确。
故选D。
9．AB
【详解】A．木箱沿光滑斜面下滑的过程，只有重力对木箱做功，木箱的机械能守恒，故A正确；
B．物体做竖直上抛运动，只有重力对物体做功，物体的机械能守恒，故B正确；
C．雨滴在空中匀速下落的过程，雨滴的动能不变，重力势能减少，机械能减少，故C错误；
D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，乘客的动能不变，重力势能发生变化，机械能发生变化，故D错误。
故选AB。
10．BC
【详解】A．根据
解得
A错误；
B．根据
解得
B正确；
C．动量变化量大小约为
C正确；
D．根据
解得
F=3.6N
根据牛顿第三定律可知，手机冲击脸部的作用力大小约为3.6N ，D错误。
故选BC。
11．AC
【详解】ABC．运动员的重心升高为h，则运动员克服重力做功为
则其重力势能增加了，获得的速度为v，动能增加为，则其机械能增加量为，故AC正确，B错误；
D．由题意，在整个过程中根据功能关系可知，运动员对自身做功等于其机械能的增量，即
故D错误。
故选AC。
12．AC
【详解】对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，则小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得
得
因为两个小球绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，h相同，所以角速度相同，而拉力T为
则
故选AC。
11． 正确
【详解】（1）[1]根据题意可知，由于闪光频率为，则相邻两点间的时间间隔为
竖直方向上，由逐差法有
联立解得
（2）[2]水平方向上，有可得
[3]竖直方向上，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得
（3）[4]根据题意，由图可知，相邻点间竖直位移比为，故小钢球平抛运动的初始位置为点，他的判断是正确的。
12．（1）；（2）；（3）30J
【详解】（1）小车和物体组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则
解得
（2）物体在小车上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可知
解得
则物体在小车上滑行的时间为
（3）根据能量守恒定律，系统产生的摩擦热为
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由自由落体运动公式
可得，小球抛出点O距地面的高度为
（2）小球在水平方向做匀速直线运动，则击中点时到A的距离为
（3）对滑块由运动学公式
可得，滑块向右运动时的加速度为
由牛顿第二定律
解得，滑块与水平面间的动摩擦因数为
答案第1页，共2页高二上物理开学考试卷
物理
第 I 卷（选择题共 48 分）
一、单选题（本大题共 8 个小题，每小题 4 分，共 32 分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1．2022 年 2 月 4 日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气，代表着地 球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别
对应我国的四个节气， 以下说法正确的是( )
A ．地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向
B ．地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动
C ．地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一
D ．冬至时地球公转速度最小
2 ．关于经典力学的适用范围，可以总结为( )
A ．宏观、高速运动的物体 B ．宏观、低速运动的物体 C ．微观、低速运动的物体 D．微观、高速运动
的物体
3 ．从 O 点抛出 A 、B 、C 三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA 、vB 、vC
的关系和三个物体在空中运动的时间tA 、tB 、 tC 的关系分别是( )
A ．vA > vB > vC ， tA > tB > tC
(
B
．
v
A
<
v
B
<
v
C
，
t
A
=
t
B
=
t
C
C
．
v
A
<
v
B
<
v
C
，
t
A
>
t
B
>
t
C
D
．
v
A
<
v
B
<
v
C
，
t
A
<
t
B
<
t
C
)
4 ．如图所示的传动装置中，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A 、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是 rA ＝rC =2rB 。若皮带不打滑，则 A 、B 、C 三轮边缘上 a 、b 、c 三点的( )
A ．a 点和 b 点角速度相等
B ．角速度之比为 1∶1∶2
C ．a 点和 c 点线速度大小相等
D ．线速度大小之比为 1∶1∶2
5. 船在静水中的速度为 3.0m/s ，它要渡过宽度为 30 m 的河，河水的流速为 2.0 m/s ，则下列说法中正确的是( )
A. 船不能渡过河 B. 船渡河的速度一定为 5.0m/s
C. 船不能垂直到达对岸 D. 船到达对岸所需的最短时间为 10s
6 ．质量为 3kg 的物体，从高 45m 处自由落下，在下落的过程中( )
A ．第 2s末重力做功的功率为 600W
B ．第 2s末重力做功的功率为 300W
C ．第 2s 内重力做功的功率为 600W
D ．第 2s 内重力做功的功率为 300W
7. 如图所示，在倾角为θ且足够长的固定斜面上，从斜面顶端水平向右分别以v0 、3 v0 同时抛出小球 A 、B（两小球互相
不干扰），不计空气的阻力，重力加速度为 g ，则 A 、B 两球落在斜面上的时间间隔是( )
2v0 tanθ 3v0 tanθ 4v0 tanθ 5v0 tanθ
A. B. C. D.
g g g g
8 ．质量为1x 103 kg 的汽车的额定功率为 40kw ，在平直公路上行驶的最大速度为 40m/s ，如果汽车从静止开始做匀加速直
线运动，加速度大小为1m/s2 ，运动过程所受阻力大小恒定，重力加速度g = 10m/s2 ，则( )
A ．汽车受到的阻力大小为 2000N
B ．汽车受到的最大牵引力为 4000N
C ．汽车匀加速运动的时间为 40s
D ．当汽车的速度为 25m/s 时，汽车的加速度大小为0.6m/s2
二、多选题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得 4
分，选对但不全得 2 分，有错选或不答的得 0 分。）
9 ．在下列所述实例中，可确定机械能守恒的是( )
A ．木箱沿光滑斜面下滑的过程
B ．物体做竖直上抛运动
C ．雨滴在空中匀速下落的过程
D ．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
10 ．躺着看手机时，有时手机会砸到脸部。若手机质量为 120g ，离脸部高约 20cm 处无初速度滑落，砸到脸部后未反弹，
冲击脸部的时间约为 0. 1s ，不计空气阻力，g 取 10 m/s2 。下列分析正确的是( )
A ．手机下落的时间约为 0.4s
B ．手机接触脸部前瞬间的速度大小约为 2m/s
C ．手机冲击脸部的过程中，动量变化量大小约为 0.24kg . m/s
D ．手机冲击脸部的作用力大小约为 2.4N
11．某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心。如图所示，假 设该运动员的质量为 m ，在起跑前进的距离 s 过程中，重心升高量为 h ，获得的速度为 v ，重力加速度为 g ，则此过程中 ( )
(
1
2
2
mv
1
2
mv
2
) (
A
．运动员克服重力做功
W
G
=
mgh
) (
1
2
2
mv
) (
+
mgh
) (
C
．运动员的机械能增加了
)B ．运动员的机械能增加了
D ．运动员对自身做功W =
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(
T
3
) (
T
4
) (
T
4
) (
T
3
) (
C
.
1
=
2
D
.
1
=
2
)
12 ．如图所示，两根长度不同的轻质细线下端分别悬挂质量相等的小球 a 、b ，细线上端固定在同一点，悬挂小球 a 的细 线与竖直方向的夹角θ1=37° , sin37°=0.6，细线拉力为 T1，小球 a 的角速度为ω1；悬挂小球 b 的细线与竖直方向的夹角θ2=53° , 细线拉力为 T2 ，小球 b 的角速度为ω2 ，若两个小球绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过
程中，下列关系正确的是( )
A . 1 = 1 2 B . (
1
)1 = (
3
)2
第Ⅱ卷（非选择题共 52 分）
三、实验题(本题共 2 小题，共 18 分）
13 ．某研究小组利用频闪照相机研究小钢球平抛运动的规律，实验中得到的频闪照片如图所示， A、B、C 均为拍摄到的 位置， K 点为某同学选定的一个点。已知背景中小正方形的边长为L ，闪光频率为f 。
（1）根据图中的表格可知，当地的重力加速度g 的大小为 。
（2）根据图中的表格可知，小钢球通过B 点时水平方向的分速度vx 大小为 ，竖直方向的分速度vy 大小为
。
____________
（3）某同学通过观察照片，认为小钢球平抛运动的初始位置为 K 点，他的判断是 （选填“正确”或“错误”） 的。
14. 如图所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、 纸带、带铁夹的重物、天平。回答下列问题：
①为完成此实验，除了以上的器材，还需要的器材有下面的哪些？
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0~ 12V 的交流电源
D.0~ 12V的直流电源
E.0~6V 的交流电源
②在实验中打点计时器所接交流电频率为 50Hz ，当地重力加速度 g=9.8m/s2 ，实验选用的重物质量 m= 1kg ，纸带上打点 计时器打下的连续计数点 A 、B 、C 到打下第一点 O 的距离如图所示。则从打下 O 点至 B 点的过程中，重物重力势能的 减少量ΔEp= J ，动能的增加量ΔEk= J 。（计算结果均保留 3 位有效数字）
③通过计算发现，在数值上ΔEp （选填“> ”“ ＜ ”或“= ”）ΔEk 。这是因为 。
四、解答题(本题共 4 小题，共 34 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．（8 分）如图所示，质量m = 4kg 的物体，以水平速度v0 =5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M = 6kg ，
物体与小车车面之间的动摩擦因数μ = 0.3 ，取g = 10m / s2 ，设小车足够长，求：
（1）小车和物体的共同速度是多少；
（2）物体在小车上滑行的时间；
（3）在物体相对小车滑动的过程中，系统产生的摩擦热是多少。
16.（8 分） 若已知火星半径为 R，2021 年 2 月，我国发射的火星探测器“天问一号 ”在距火星表面高为 R 的圆轨道上飞 行，周期为 T，引力常量为 G ，不考虑火星的自转，根据以上数据求：
（1）“天问一号 ”的线速度；
（2）火星的质量 M；
（3）火星的密度。
17．（8 分）如图，在水平面上 A 点正上方 O 点水平向右v0 = 5m/s 的速度抛出一个小球，同时位于 A 点的一质量m = 1kg 的
小滑块，在水平向右的恒定拉了F = 14N 作用下由静止开始匀加速运动，经时间t = 1s 恰好在 P 点被小球击中。重力加速
度 g 取10m/s2 ，不计空气阻力，求
（1）小球抛出点 O 距地面的高度；
（2）击中点时到 A 的距离；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数。
18. （10 分）如下图所示，光滑半球的半径为 R ，球心为 O ，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道 AB ，高度为
。轨道底端水平并与半球顶端相切。半径可不计、质量为 m 的小球由 A 点静止滑下，最后从 B 点离开，首次落在水平
面上的 C 点。重力加速度为 g ，求：
（1）OC 之间的距离；
（2）小球运动到 C 点的速率。
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