北京高考物理冲刺系列
2013-2022北京海淀高三二模物理选择及计算压轴分类汇编
一，人造卫星（共1小题）
1.2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22
日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺
利完成“三步走”发展战略的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运
动。已知地球质量为M,空间站的质量为0，轨道半径为r0,引力常量为G,不考虑地球自转的影响。
(1)求空间站线速度vo的大小；
(2)宇航员相对太空舱静止站立，应用物理规律推导说明宇航员对太空舱的压力大小等于零：
(3)规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为E,=-GMm.由于太空
中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到1（仍可看
作匀速圆周运动)，为了修正轨道使轨道半径恢复到0，需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做
多少功。
作的总国
/线人飞的
第1页（共50页）
北京高考物理冲刺系列
二·动能定理（共1小题）
2.某同学将质量m=0.60kg的篮球从距地面高度h1=1.5m处由静止释放，篮球与地面碰撞后反弹高度h2=1.2m。
设篮球始终在竖直方向做一维运动，不计空气阻力，取重力加速度g=10/s2。
(1)假设篮球每次与地面碰撞损失的机械能相同，篮球通过在地面多次碰撞反弹，反弹高度会越来越低，最终
停下来。求由静止释放到最终停下来，篮球与地面碰撞的次数。
(2)实际上篮球每次因碰撞损失的机械能会随着碰前动能的减小而减小，假设篮球每次与地面碰撞前后的动能
之比不变。为了使篮球反弹得高一些，可以通过拍球来实现。
a.当篮球第一次与地面碰撞后反弹至h2=1.2m时，该同学向下拍球，要使篮球落地后反弹的高度仍为1.2m,求
该同学在拍球过程中需要对篮球所做的功W。
b在拍球过程中，可以通过改变拍球的作用力大小而改变拍球的节奏，我们会发现不管是篮球的下落还是上升，
有一段过程篮球好像粘在手上一样。这是因为球开始下落的同时向下拍球，手通过接触会对球施加一向下的动力
F1:当球反弹上升至某一高度时，手通过接触对球施加一向下的阻力F2,使球和手一起向上运动至最高点。若
拍球过程中篮球最大高度始终为1.2，手对球的两次作用力均视为恒力，且在上升和下降过程中，球与手作用
的距离均为s=0.2m。请推导F2大小与F1大小之间的关系式，并在图中画出F2-F1图线，标出图线与横轴交点
的横坐标。
4F2/N
F/N
第2页（共50页）2013-2022北京海淀高三一模物理实验分类汇编
一，刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的应用（共1小题）
1.某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系时，对弹簧进行一些相关测
量，如图所示
cl↓。
中中甲
-1234567891011213141518171m1920●
tlt山
V0AAXK000KXX1
TW产TT
0 cm
2
10
11
12
甲
①用刻度尺测整根弹簧的自由长度如图5甲所示，该长度的测量值为
cm.
②用螺旋测微器测钢丝的直径如图5乙所示，该直径的测量值为
mm
第1页（共39页）
二·探究功与物体速度变化的关系（共1小题）
2.(1)用如图1所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面.
I mi.s
02
电
0.2
0.15
0.10
0.05
62106
0,5.0.10.15.20.35.rmm
图1
图2
图3
①为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是
(选填选项前的字母).
A,在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B,在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C.调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行
D.所加钩码的质量尽量大一些
(2)如图2是某次实验中打出纸带的一部分.O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有
4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz.通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为
m/s.
(3)甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为O,再依次
在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到0的距离s及打下各计数点时小
车的瞬时速度v.图3是根据这些实验数据绘出的v2-s图象.已知此次实验中钩码的总质量为0.015kg,小车中
砝码的总质量为0.100kg,取重力加速度g=9.8m/s2,，则由图象可知小车的质量为
kg(结果保留两位有效
数字).
(4)在钩码质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小，但经多次实
验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是
(选填选项前的字母).
A.滑轮的轴处有摩擦
B.小车释放时离打点计时器太近
C.长木板的右端垫起的高度过高
D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力.
第2页（共39页）北京高考物理冲刺系列
2013-2022北京海淀高三二模物理选择分类汇编（2)
一，牛顿第二定律（共2小题）
1.一个物体受多个水平恒力作用静止在光滑水平面上。现在仅使其中一个力F1的大小按照如图所示的规律变化。
此过程中，该物体收到的合外力大小F合、加速度大小、速度大小v、物体动量大小p的变化情况可能正确的
是()
A.
B.04
0
D.0
2.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加深入有趣.有一块橡皮静止于平整的水平桌面上，
现用手指沿水平方向推橡皮，橡皮将由静止开始运动，并且在离开手指后还会在桌面上滑行一段距离才停止运
动.关于橡皮从静止到离开手指的运动过程，下列说法中正确的是()
A.橡皮离开手指瞬间加速度为0
B.橡皮离开手指前一直做加速运动
C.水平推力越大，橡皮受到的摩擦力越大
D.橡皮一定在与手指分离之前出现最大速度
二.万有引力定律的应用（共3小题）
3.2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室实现自动交会对接，形成的“天神组合体”开始
了长达30天的组合飞行，再一次创造了中国载人航天的新纪录.若在实现交会对接过程中，先使“神舟十一号”
飞船沿椭圆轨道运行，且让椭圆轨道的远地点在“天宫二号”等待交会对接的近似正圆轨道上，然后在“神舟十
一号”运行到远地点附近时进行对接，并使“天神组合体”能沿“天宫二号”原来的近似正圆轨道运动.对于这
个对接过程，“神舟十一号”沿椭圆轨道运行到达远地点时应做出的调整，下列说法中正确的是()
A.需要适当减速
B.需要适当加速
C.需要先减速再加速
D.需要适当改变速度方向
4.若已知引力常量G,则利用下列哪组数据可以算出地球的质量()
A.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球表面的重力加速度
B.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度
C.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期
D.地球绕太阳公转的周期和轨道半径
第1页（共29页）
北京高考物理冲刺系列
5.公元1543年，哥白尼临终前在病榻上为其毕生致力的著作《天体运行论》印出的第一本书签上了自己的姓名.这
部书预示了地心宇宙论的终结.哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示.假设行星只
受到太阳的引力，按照哥白尼上述的观点.下列说法中正确的是()
火
、太阳
地球
A.太阳对各行星的引力相同
B.土星绕太阳运动的向心加速度比火星绕太阳运动的向心加速度小
C.水星绕太阳运动的周期大于一年
D.木星绕太阳运动的线速度比地球绕太阳运动的线速度大
三。人造卫星（共1小题）
6.甲、乙两颗人造卫星绕地球做圆周运动，周期之比为T1:T2=1:8,则它们的轨道半径之比和运动速率之比分
别为()
A.R1:R2=1:4,V1:v2=2:1
B.R1:R2=4:1,V1:V2=2:1
C.R1:R2=1:4,V1:V2=1:2
D.R1:R2=4:1,V1:V2=1:2
四.同步卫星（共1小题）
7.我国“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星（赤道上空运行的同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成.关
于这5颗静止轨道卫星，下列说法中正确的是()
A.卫星的运行周期各不相同
B.卫星的轨道半径各不相同
C.卫星的线速度小于7.9km/s
D.卫星的向心加速度大于9.8m/s2
第2页（共29页）北京高考物理冲刺系列
2013-2022北京海淀高三二模物理实验分类汇编
一，单摆单摆的回复力和周期（共1小题）
1.课堂上老师做了一个演示实验，在固定点O用细线悬挂小球构成单摆，将一直尺的左端置于O点的正下方的P
点与摆线接触，如图所示.在竖直平面内将摆球向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，
直尺在P点挡住摆线，摆线碰到直尺，小球继续向右摆动，对小球的这次运动过程用闪光频率不变的频闪照相
的方法进行记录，所得到照片的示意图如图所示.照片记录了小球从左至右通过11个不同位置时的像，且拍得
第1和第11个小球的像时，小球恰好分别位于两侧的最高点，且均在水平标志线上，（空气阻力可以忽略）
①如果从能量的角度分析这个现象，下列说法中正确的是·
(选填选项前面的字母)
A,从最左端摆到最低点过程中，小球动能增大
B,从最左端摆到最低点过程中，小球重力势能增大
C.向上平移直尺改变挡住悬线的位置，小球所能摆到的最大高度不变
D.小球在摆动过程中重力势能与动能相互转化，机械能守恒
②小球从左向右经过最低点时，摆线在P点被挡住的瞬间与被挡住前瞬间相比，摆线的拉力将（选填“变
大”、“变小”或“不变”)：如果小球在P点的左、右两侧的运动都可视为简谐运动，则摆线碰到直尺前后的摆
长之比为
P直尽
水平
第1页（共30页）
北京高考物理冲刺系列
二，理想气体及理想气体的状态方程（共1小题）
2.如图1所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来：
②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1:
③重复上述步骤②，多次测量并记录：
④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。
aTTTTTTTTTT
压强
注射器
传感器
数据采集器
计算机
图1
D
AP
◆p
B
C
D
图2
(1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是
(选填选项前的字母)。
A,移动活塞时应缓慢一些
B.封闭气体的注射器应密封良好
C.必须测出注射器内封闭气体的质量
D,气体的压强和体积必须用国际单位
(2)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出
(选填“pV”或“p-)
图象。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条线，就说明一定质量的气体在温度不变时，
其压强与体积成反比。
(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2,
且T1>T2,在如图2所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是
(选填选项的字母)。
第2页（共30页）2013-2022北京海淀高三一模物理选择分类汇编（1)
一，一般情况下的共点力平衡（共1小题）
1.如图所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果
将绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角日的变化
情况是()
LLZLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLZLL
P
B
A.F变大，0变大
B.F变小，日变小
C.F不变，日变小
D.F不变，0变大
二，万有引力定律（共1小题）
2.关于万有引力定律的建立，下列说法中正确的是()
A.卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系
B.“月-地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍
C.“月-地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律
D.引力常量G的大小是牛顿根据大量实验数据得出的
三.万有引力定律的应用（共2小题）
3,理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀
的实心球体，0为球心，以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内
部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则选项图所示的四个F随x的变化关系图正确的是()
F
R
R
第1页（共44页）
4.2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。授课中的一个
实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间
不断变化的周期性“脉动”中。假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小
变化（振动），如图所示。已知液滴振动的频率表达式为f=krapB o y,其中k为一个无单位的比例系数，r为液
滴半径，p为液体密度，o为液体表面张力系数（其单位为N/m),a、B、Y是相应的待定常数。对于这几个待
定常数的大小，下列说法中可能正确的是()
A.a=2B=2Y=-
B.a=-多B=-2Y=
C.a=-2,B=y=-2
D.Q=-3,B=-1,Y=1
四.人造卫星（共1小题）
5.2011年9月29日我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”的平均轨道高度约为370km:2016年9月15日我国
又成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的平均轨道高度约为393k.如果“天宫一号”和“天宫二号”在轨
道上的运动都可视为匀速圆周运动，则对于二者运动情况的比较，下列说法中正确的是()
A,“天宫二号”运行的速率较大
B,“天宫二号”运行的加速度较大
C.“天宫二号”运行的角速度较大
D.“天宫二号”运行的周期较长
五.多星系统问题（共1小题）
6.2017年11月5日19时45分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射
第二十四、二十五颗北斗导航卫星。北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行
研制的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，其中5颗是地球同步卫星。关于同步卫
星绕地球运动的相关物理量，下列说法正确的是()
A.角速度等于地球自转的角速度
B.向心加速度大于地球表面的重力加速度
C.线速度大于第一宇宙速度
D.运行周期一定大于月球绕地球运动的周期
第2页（共44页）2013-2022北京海淀高三一模物理选择分类汇编（2)
一，一般情况下的共点力平衡（共1小题）
1.如图所示，质量为m的木块沿着斜面体匀速下滑、已知斜面体的倾角为(、质量为M,始终静止在水平桌面上。
下列说法正确的是()
ih
A.木块受到的摩擦力大小是mgcosa
B,木块对斜面体的压力大小是mgsina
C,桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinacosa
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
二.向心力（共1小题）
2.如图所示，甲、乙两运动员在水平冰面上训练滑冰，恰好同时到达虚线PQ,然后分别沿半径为1和2(2>1)
的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所
受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是()
0
终点线
A.在做圆周运动时，甲所用的时间比乙的长
B,在做圆周运动时，甲、乙的角速度大小相等
C.在冲刺时，甲一定先到达终点线
D.在冲刺时，乙到达终点线时的速度较大
第1页（共48页）
三，人造卫星（共1小题）
3.2020年3月9日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，北斗导航工程实现2020年“开
门红”。北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星、与同步静止轨道卫星具有相同周期的地球同步倾斜轨道卫
星，以及比它们轨道低一些的中轨道卫星组成。它们均为圆轨道卫星，轨道分布情况如图所示，则()
中国北斗卫星骨航革统
A,地球同步倾斜轨道卫星可相对静止在北京上空
B.地球同步倾斜轨道卫星的轨道高度大于同步静止轨道卫星的轨道高度
C.所有同步卫星绕地球运动的速率都一定小于中轨道卫星绕地球运动的速率
D.质量相等的中轨道卫星与同步轨道卫星相比，中轨道卫星所具有的机械能较大
四.功能关系（共3小题）
4.我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置
具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的
角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多
受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以
水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在
这个坐标系下具有的“势能”可表示为Ex=一mω2x2.该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水
会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说
法中正确的是()
转轴。
A.与该“势能”对应的“力”的方向指向O点
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C.该“势能”的表达式Epx=-mω2x2是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
第2页（共48页）2013-2022北京海淀高三一模物理选择及计算压轴分类汇编
一，万有引力定律的应用（共5小题）
1.理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀
的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内
部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则选项图所示的四个F随x的变化关系图正确的是()
F
F
Fo
A.
R
R
D.O
R
2.2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。授课中的一个
实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间
不断变化的周期性“脉动”中。假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小
变化（振动），如图所示。已知液滴振动的频率表达式为f=krapB o y,其中k为一个无单位的比例系数，r为液
滴半径，p为液体密度，o为液体表面张力系数（其单位为Nm),a、B、Y是相应的待定常数。对于这几个待
定常数的大小，下列说法中可能正确的是()
A.a=2B=2Y=-克
B.a=-2B=-2Y=克
C.a=-2,B=7Y=-克
D.a=-3,B=-1,Y=1
第1页（共62页）
3.有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测器，
从而达到节能的目的。如图所示，飞船在圆轨道I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的k倍(k>1)。当飞
船通过轨道I的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰能完全
脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道Ⅱ向前运动，
其近地点B到地心的距离近似为地球半径R.以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。己知地球表面的
重力加速度为g。
(1)求飞船在轨道I运动的速度大小：
(2)若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能Ep=
GMm,式中G为引力常量。在飞船沿轨道I和轨道Ⅱ的运动过程，其动能和引力势能之和保持不变：探测器
被射出后的运动过程中，其动能和引力势能之和也保持不变。
①求探测器刚离开飞船时的速度大小：
②已知飞船沿轨道Ⅱ运动过程中，通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比。根据计算结果说
明为实现上述飞船和探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足什么条件。
第2页（共62页）