（考试时间：90分钟 满分：100分）
单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32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。）
（曲线运动）关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 变速运动一定是曲线运动 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 速率不变的曲线运动不存在加速度 D. 曲线运动的速度方向可能不变
（平抛运动）将一个物体以初速度 (v_0) 水平抛出，不计空气阻力，当物体的竖直分速度与水平分速度大小相等时，物体所经历的时间为（ ） A. (\frac{v_0}{g}) B. (\frac{2v_0}{g}) C. (\frac{v_0}{2g}) D. (\frac{\sqrt{2}v_0}{g})
（圆周运动）如图所示，一个圆盘绕中心轴 (O) 匀速转动，盘面上有 (A)、(B) 两点，它们到转轴的距离之比为 (2:1)，则 (A)、(B) 两点的（ ） A. 线速度大小之比为 (1:2) B. 角速度大小之比为 (2:1) C. 向心加速度大小之比为 (2:1) D. 周期之比为 (1:1)
（万有引力定律）关于万有引力定律 (F = G\frac{m_1m_2}{r^2})，下列说法正确的是（ ） A. 公式中 (G) 是引力常量，是人为规定的 B. 当两物体间的距离 (r) 趋于零时，万有引力趋于无穷大 C. 两物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 D. 两物体间的引力大小与两物体质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比
（宇宙速度）下列关于宇宙速度的说法中，正确的是（ ） A. 第一宇宙速度是能使卫星绕地球运动的最小发射速度 B. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度 C. 第二宇宙速度是地球表面物体挣脱地球引力束缚所需的最小速度 D. 第三宇宙速度是飞出太阳系所需的最小速度，其数值为 (16.7 \, \text{km/s})
（功）如图所示，在光滑水平面上，物体受两个互相垂直的大小分别为 (3N) 和 (4N) 的恒力作用，从静止开始运动 (10m)，这两个力对物体做的总功为（ ） A. (10 \, \text{J}) B. (30 \, \text{J}) C. (40 \, \text{J}) D. (50 \, \text{J})
（功率）质量为 (m) 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度-时间图象如图所示，(0 \sim t_1) 段为直线，从 (t_1) 时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为 (f)，则（ ） A. (0 \sim t_1) 时间内，汽车的牵引力等于 (m\frac{v_1}{t_1}) B. (t_1 \sim t_2) 时间内，汽车的功率等于 ((m\frac{v_1}{t_1} + f)v_1) C. 汽车运动的最大速度为 (v_2) D. 汽车做匀加速运动时的牵引力为 (f)
（机械能守恒）如图所示，光滑固定斜面 (AB) 与粗糙水平面 (BC) 平滑连接，一质量为 (m) 的小物块从斜面顶端 (A) 由静止滑下，最后停在水平面上的 (C) 点，已知 (A) 点距水平面的高度为 (h)，(BC) 间距离为 (s)，则物块与水平面 (BC) 间的动摩擦因数 (\mu) 为（ ） A. (\frac{h}{s}) B. (\frac{s}{h}) C. (\frac{h}{s-h}) D. 无法确定
多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
（运动的合成与分解）一物体在直角坐标系 (xOy) 平面内运动，它在 (x) 方向的速度-时间图象和 (y) 方向的位移-时间图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 前 (2s) 内物体做匀变速曲线运动 B. (t=0) 时物体的速度大小为 (5 \, \text{m/s}) C. 物体的加速度大小为 (1.5 \, \text{m/s}^2)，方向沿 (x) 轴正方向 D. 前 (2s) 内物体的位移大小为 (\sqrt{13} \, \text{m})
（天体运动）已知地球半径为 (R)，地球表面的重力加速度为 (g)，若有一颗近地卫星绕地球做匀速圆周运动，则关于该卫星，下列说法正确的是（ ） A. 卫星的线速度大小为 (\sqrt{gR}) B. 卫星的角速度大小为 (\sqrt{\frac{g}{R}}) C. 卫星的运行周期为 (2\pi \sqrt{\frac{R}{g}}) D. 卫星的向心加速度大小为 (g)
（动能定理）一质量为 (2 \, \text{kg}) 的物体，在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，运动一段时间后拉力逐渐减小，当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图象，取 (g = 10 \, \text{m/s}^2)，下列说法正确的是（ ） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为 (0.35) B. 物体匀速运动时的速度为 (7 \, \text{m/s}) C. 合外力对物体所做的功约为 (-12 \, \text{J}) D. 物体在减速阶段做加速度增大的减速运动
（功能关系）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，(O) 点为弹簧在原长时物块的位置，物块由 (A) 点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达 (B) 点，在从 (A) 到 (B) 的过程中，物块（ ） A. 加速度先减小后增大 B. 经过 (O) 点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 D. 在 (A)、(B) 两点时，弹簧的弹性势能相等
实验题（本大题共2小题，共14分。）
（6分）在“研究平抛运动”的实验中： (1) 为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的__。 A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种都可以 (2) 安装实验装置时，斜槽末端切线必须是水平的，这样做的目的是__。 A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球飞出时，初速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (3) 如图所示，是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，(O) 为抛出点，在轨迹上任取两点 (A)、(B)，分别测得 (A)、(B) 两点竖直坐标 (y_1=5.0 \, \text{cm})， (y_2=45.0 \, \text{cm})， (A)、(B) 两点水平间距 (\Delta x = 40.0 \, \text{cm})，则平抛小球的初速度 (v_0) 为__(m/s)（结果保留两位有效数字，(g) 取 (10 \, \text{m/s}^2)）。
（8分）某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律，轻绳两端分别系着质量为 (m_A) 和 (m_B) 的物块 (A)、(B) ((m_A > m_B))，物块 (B) 上固定一轻质挡光片，挡光片下方 (h) 处固定一光电门，用于测量挡光片通过光电门的时间 (\Delta t)，已知当地的重力加速度为 (g)。 (1) 实验前，用游标卡尺测量挡光片的宽度 (d)，如图所示，则 (d =)__(cm)。 (2) 由静止释放物块 (B)，当挡光片通过光电门时，测得时间 (\Delta t)，则此时物块 (B) 的速度 (v =)__（用题目所给字母表示）。 (3) 要验证系统（(A) 和 (B)）的机械能守恒，需要满足的表达式为__（用 (m_A, m_B, g, h, d, \Delta t) 表示）。 (4) 实验中发现，系统动能的增加量总是略小于系统重力势能的减少量，造成这一现象的原因可能是__（写出一条即可）。
计算题（本大题共3小题，共34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）
（10分）如图所示，一辆质量 (m = 2.0 \times 10^3 \, \text{kg}) 的汽车以恒定的功率 (P = 6.0 \times 10^4 \, \text{W}) 在平直公路上行驶，从静止启动后经过时间 (t = 50 \, \text{s})，速度达到最大值 (v_m = 30 \, \text{m/s})，设汽车所受阻力 (f) 恒定不变，取 (g = 10 \, \text{m/s}^2)，求： (1) 汽车所受阻力 (f) 的大小； (2) 汽车在 (0 \sim 50 \, \text{s}) 内通过的位移大小。
（12分）我国“天问一号”探测器成功着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步，已知火星半径约为地球半径的 (\frac{1}{2})，火星质量约为地球质量的 (\frac{1}{9})，地球表面的重力加速度为 (g)，地球的第一宇宙速度为 (v1)，忽略火星和地球的自转，求： (1) 火星表面的重力加速度 (g{火})； (2) 火星的第一宇宙速度 (v_{1火})； (3) 若在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的探测器周期为 (T)，求火星的平均密度 (\rho)。
（12分）如图所示，半径 (R = 0.4 \, \text{m}) 的光滑半圆轨道 (BC) 与粗糙水平轨道 (AB) 在 (B) 点平滑连接，一个质量 (m = 0.2 \, \text{kg}) 的小物块（可视为质点）以某一初速度从 (A) 点出发，经 (B) 点进入半圆轨道，沿轨道恰好能通过最高点 (C)，最后落在水平轨道上的 (D) 点（图中未画出），已知 (AB) 间距离 (L = 2.0 \, \text{m})，物块与水平轨道 (AB) 间的动摩擦因数 (\mu = 0.25)，取 (g = 10 \, \text{m/s}^2)，求： (1) 物块经过 (C) 点时的速度大小； (2) 物块刚进入半圆轨道 (B) 点时对轨道的压力大小； (3) (B)、(D) 两点间的距离。
2025年高中物理必修二（人教版）学业水平测试卷 参考答案
单项选择题
B 2. A 3. D 4. D 5. A 6. D 7. C 8. A
多项选择题9. AD 10. ABCD 11. AB 12. AC
实验题13. (1) A (2) B (3) 2.0 14. (1) 0.550 (2) (\frac{d}{\Delta t}) (3) ((m_A - m_B)gh = \frac{1}{2}(m_A + m_B)(\frac{d}{\Delta t})^2) (4) 存在空气阻力或滑轮存在摩擦（合理即可）
计算题15. (1) 当速度最大时，牵引力 (F = f)，由 (P = F v_m = f v_m) 得： (f = \frac{P}{v_m} = \frac{6.0 \times 10^4}{30} \, \text{N} = 2.0 \times 10^3 \, \text{N}) (2) 根据动能定理：(Pt - f s = \frac{1}{2} m v_m^2 - 0) 代入数据：(6.0 \times 10^4 \times 50 - 2.0 \times 10^3 \times s = \frac{1}{2} \times 2.0 \times 10^3 \times 30^2) 解得：(s = 1050 \, \text{m})
(1) 由 (mg = G\frac{Mm}{R^2}) 得：(g = \frac{GM}{R^2}) (\frac{g{火}}{g} = \frac{M{火}}{M{地}} \cdot (\frac{R{地}}{R{火}})^2 = \frac{1}{9} \times 2^2 = \frac{4}{9}) 故 (g{火} = \frac{4}{9}g) (2) 由第一宇宙速度 (v1 = \sqrt{gR}) 得： (\frac{v{1火}}{v1} = \sqrt{\frac{g{火}R{火}}{gR{地}}} = \sqrt{\frac{4}{9} \times \frac{1}{2}} = \sqrt{\frac{2}{9}} = \frac{\sqrt{2}}{3}) 故 (v_{1火} = \frac{\sqrt{2}}{3} v1) (3) 在火星表面附近：(G\frac{M{火}m}{R{火}^2} = m(\frac{2\pi}{T})^2 R{火}) 火星质量 (M{火} = \frac{4\pi^2 R{火}^3}{GT^2}) 火星体积 (V{火} = \frac{4}{3}\pi R{火}^3) 火星平均密度 (\rho = \frac{M{火}}{V{火}} = \frac{3\pi}{GT^2})
(1) 物块恰好通过 (C) 点，由牛顿第二定律：(mg = m\frac{v_C^2}{R}) 解得：(v_C = \sqrt{gR} = \sqrt{10 \times 0.4} \, \text{m/s} = 2 \, \text{m/s}) (2) 从 (B) 到 (C)，由机械能守恒定律：(\frac{1}{2}m v_B^2 = \frac{1}{2}m v_C^2 + mg \cdot 2R) 解得：(v_B = \sqrt{v_C^2 + 4gR} = \sqrt{4 + 16} \, \text{m/s} = \sqrt{20} \, \text{m/s} = 2\sqrt{5} \, \text{m/s}) 在 (B) 点，由牛顿第二定律：(F_N - mg = m\frac{v_B^2}{R}) 解得：(F_N = mg + m\frac{vB^2}{R} = 0.2 \times 10 + 0.2 \times \frac{20}{0.4} \, \text{N} = 2 + 10 = 12 \, \text{N}) 由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为 (12 \, \text{N})。 (3) 从 (C) 到 (D) 做平抛运动：竖直方向 (2R = \frac{1}{2}gt^2)，解得 (t = \sqrt{\frac{4R}{g}} = \sqrt{\frac{1.6}{10}} \, \text{s} = 0.4 \, \text{s}) 水平方向 (x{BD} = v_C t = 2 \times 0.4 \, \text{m} = 0.8 \, \text{m})