2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱師大附中高三年級(jí)上冊(cè)第二次調(diào)研考試物理試題及答案

哈師大附中2021級(jí)高三第二次調(diào)研考試

物理試題

一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?7題只有一項(xiàng)符

合題目要求，每小題4分；第8?10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6

分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）

1.在物理學(xué)研究過(guò)程中科學(xué)家們創(chuàng)造了許多物理學(xué)研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限法、等效

替代法、理想模型法、微元法等，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.根據(jù)速度定義式丫=工2—t

A，，當(dāng)非常小時(shí)，，《就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這里采用了極限

法

B.在不需要考慮物體的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替實(shí)際物體，采用了等效替代法

C.加速度的定義式。=丫，采用了比值定義法

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)

動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

2.一斜面被兩個(gè)小樁A和B固定在光滑的水平地面上，在斜面上放一物體，如圖所示，以下判斷正確的

是（）

A.若物體靜止在斜面上，則B受到斜面的擠壓

B.若物體勻速下滑，則B受到斜面的擠壓

C.若物體加速下滑，則A受到斜面的擠壓

D.若物體減速下滑，則A受到斜面的擠壓

3.很多人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸到頭部的情況。若手機(jī)質(zhì)量為1，從離人約20cm的高度無(wú)

初速度掉落，砸到頭部后手機(jī)未反彈，頭部受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.2s,取g10m/s2下列分析不正

第1頁(yè)洪8頁(yè)

A.手機(jī)剛要接觸頭部之前的速度約為2m/s

B.手機(jī)與頭部作用過(guò)程中手機(jī)動(dòng)量變化約為0.48kg.m/s

C.手機(jī)對(duì)頭部的沖量方向向下

D.手機(jī)對(duì)頭部的平均作用力大小約為2.4N

4.我國(guó)天文學(xué)家通過(guò)FAST,在武仙座球狀星團(tuán)M13中發(fā)現(xiàn)一個(gè)脈沖雙星系統(tǒng)。如圖所示，假設(shè)在太空

中有恒星A、8雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)。做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為十，它們的軌道半徑分別為此、

RB，RA<RB，C為8的衛(wèi)星，繞8做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為72,忽略A與C之間的引力，且A與8

之間的引力遠(yuǎn)大于C與8之間的引力。萬(wàn)有引力常量為G,則以下說(shuō)法正確的是（)

A.若知道C的軌道半徑，則可求出C的質(zhì)量

4兀況（Rj

B.恒星B的質(zhì)量為MB=

GT；

C.若A也有一顆運(yùn)動(dòng)周期為72的衛(wèi)星，則其軌道半徑一定小于C的軌道半徑

D.設(shè)4、B、C三星由圖示位置到再次共線的時(shí)間為貝？:2、

町+T2）

5.2021年10月25日，如圖甲所示的全球最大”上回轉(zhuǎn)塔機(jī)”成功首發(fā)下線，又樹(shù)立了一面“中國(guó)高端制

造”的新旗幟。若該起重機(jī)某次從f=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始向上提升質(zhì)量為，"的物體，其a-f圖像如圖乙所示,

?時(shí)達(dá)到額定功率，.~t時(shí)間內(nèi)起重機(jī)保持額定功率運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g,不計(jì)其它阻力，下列說(shuō)法正

1I2

確的是（）

甲

A.0?力時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)

B.介?上時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)

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c.0~力—()

2

時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功為mat

0I

D-介~上時(shí)間內(nèi)起重機(jī)額定功率為(，〃g-foi

6.如圖甲所示，跳跳桿底部裝有一根彈簧，小孩和桿的總質(zhì)量為〃z,某次小孩從最低點(diǎn)彈起，以小孩運(yùn)

動(dòng)的最低點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、豎直向上為、軸正方向，小孩與桿整體的動(dòng)能與其坐標(biāo)位置的關(guān)系如圖乙所示,

圖像0七之間為曲線，應(yīng)為其最高點(diǎn)，X-X

為直線，不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力的影響，重力加速度為

34

g,則()

,mg

A.彈簧勁度系數(shù)氏=%

X2

B.小孩和桿的最大加速度0—

C.在/處的速度為J2g(%-

3

D.在汨處的彈性勢(shì)能為mg(x2-x)

1

7.如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端分別用錢(qián)鏈與質(zhì)量均為機(jī)的小球A、B連接，A套在固定豎直桿上，B放在

傾角"=30’的斜面上。開(kāi)始時(shí)，輕桿AB與豎直桿的夾角a=30°.現(xiàn)將輕桿由靜止釋放，A沿豎直桿

向下運(yùn)動(dòng)，B沿斜面下滑。小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，已知重力加速度大小為g。下列判斷正確

的是()

A.A碰到斜面前瞬間，B重力的功率為零

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B.A碰到斜面前瞬間，B的速度大小為

C.A碰到斜面前瞬間，A的速度大小為

D.B下滑過(guò)程中，A重力勢(shì)能的減少量等于A、B動(dòng)能增加量之和

8.水平面上有質(zhì)量相等的八6兩個(gè)物體，水平推力的、尸2分別作用在〃、人上，一段時(shí)間后撤去推力，物

體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。兩物體的v—f圖線如圖所示，圖中AB〃C4則整個(gè)過(guò)程中（）

A.水平推力凡、F2大小可能相等

B.水平推力Q的沖量大小等于水平推力F2的沖量大小

C.合外力對(duì)“物體的沖量等于合外力對(duì)b物體的沖量

D.摩擦力對(duì)a物體做的功小于摩擦力對(duì)h物體做的功

9.2021年10月16日，我國(guó)神舟十三號(hào)載人飛船成功發(fā)射，搭載著王亞平等3名航天員與空間站順利對(duì)

接。3位航天員進(jìn)入空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽(yáng)光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過(guò)程。已知地球半

徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為7b，太陽(yáng)光可看做平行光。如圖所示，王亞平在

A點(diǎn)測(cè)出她對(duì)地球的張角為20，OA與太陽(yáng)光平行，不考慮地球公轉(zhuǎn)的影響，下列說(shuō)法正確的是（）

然R

A.空間站的線速度大小為

Tosinl)

B.空間站的運(yùn)行周期為瓦/?、1―-一

VGMsin（）

C.航天員每次經(jīng)歷“日全食”過(guò)程的時(shí)間為"L

sino\JG-Ms-i-no

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1sinu

D.航天員每天經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為」——

2nR

10.如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，。點(diǎn)為球心，

碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)足夠長(zhǎng)的光滑斜面，斜面傾角a=45。。一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)

碗口及豎直固定的輕質(zhì)光滑定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球如和物塊，"2，且〃21=2,如。開(kāi)始

時(shí)g恰在4點(diǎn)，〃?2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接見(jiàn)、〃?2的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，

當(dāng)如由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓心O的正下方C點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開(kāi)，不計(jì)細(xì)繩斷開(kāi)瞬間的能量損失，則下列說(shuō)

法中正確的是（）

A.當(dāng)如運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，，川和而2的速率之比為2:1

C.在町從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，見(jiàn)與g組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

R

D.細(xì)繩斷開(kāi)后小球如沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為一

2

二、實(shí)驗(yàn)題（11題6分，12題8分，共14分）

11-探究向心力的大小尸與質(zhì)量相、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔

輪、長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。塔輪自上而下有三層，左側(cè)塔輪自上而下半徑分別為八2八3r,右側(cè)塔輪

自上而下半徑分別為3八2八八左右塔輪通過(guò)皮帶連接，并可通過(guò)改變皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角

速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽C處和長(zhǎng)槽的4（或8）處，A、C到塔輪中心的距離相等。

兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量〃八角速度”和半徑r之間的關(guān)系。

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A理想實(shí)驗(yàn)法B.控制變量法C.等效替代法

（2）如果某次實(shí)驗(yàn)中，小明用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右

邊標(biāo)尺露出9格，則皮帶連接的左右塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為；塔輪自上而下為第一層至第三層，

此時(shí)左側(cè)塔輪第層與右側(cè)塔輪第層通過(guò)皮帶連接。

12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

甲

（1）下列說(shuō)法正確的是.

A.實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先釋放重物再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

B.實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)重物的質(zhì)量

C.應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力

D.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重物，使重物的慣性小一些，下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)

（2）若甲同學(xué)按實(shí)驗(yàn)要求規(guī)范操作，選出合適的紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)

0的距離如圖乙所示（相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s）,O為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn).當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=

9.80m/s2,重物質(zhì)量為0.50kg,那么打下點(diǎn)B時(shí)重物的動(dòng)能為J,

從。到8的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為J.（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）在實(shí)驗(yàn)中，乙同學(xué)根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物在下落過(guò)程中，重物動(dòng)能的增加量

略大于重力勢(shì)能的減少量.若實(shí)驗(yàn)測(cè)量與計(jì)算均無(wú)錯(cuò)誤，則出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因可能是

A.重物的質(zhì)量偏大B.交電源的電壓偏高

C.交流電源的頻率小于50HzD.重物下落時(shí)受到的阻力過(guò)大

三、解答題（17題10分，18題14分，19題16分，共40分）

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13.動(dòng)畫(huà)片《熊出沒(méi)》中，熊大和熊二中了光頭強(qiáng)設(shè)計(jì)的陷阱，被掛在了樹(shù)上(如圖甲)，聰明的熊大想出

了一個(gè)辦法，讓自己和熊二蕩起來(lái)使繩斷裂從而得救，其過(guò)程可簡(jiǎn)化如圖乙所示，設(shè)懸點(diǎn)為0,離地高度

為2心兩熊可視為質(zhì)點(diǎn)且總質(zhì)量為孫繩長(zhǎng)為亨且保持不變，繩子能承受的最大張力為2〃火，不計(jì)一切阻

力，求：

(1)設(shè)熊大和熊二剛好在向右擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂，則他們的落地點(diǎn)離0點(diǎn)的水平距離為多少；

(2)若繩長(zhǎng)改為L(zhǎng)兩熊在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，如圖丙，且兩熊做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子剛好斷裂，求繩

斷裂瞬間兩熊的速度大小。

甲

14.豎直平面內(nèi)，長(zhǎng)為Z,2m的水平傳送帶AB以V-5m/s順時(shí)針傳送，其右下方有固定光滑斜面CQ,

斜面傾角0=37,頂點(diǎn)C與傳送帶右端3點(diǎn)豎直方向高度差0.45m

,下端。點(diǎn)固定一擋板。一輕彈

簧下端與擋板相連，上端自然伸長(zhǎng)至E點(diǎn)，且C、E相距0.4m,現(xiàn)讓質(zhì)量"=2kg的小物塊以u(píng)=2m/s

0

的水平速度從A點(diǎn)滑上傳送帶，小物塊傳送至B點(diǎn)，物塊離開(kāi)8點(diǎn)后所受空氣阻力不計(jì)，恰好與斜面無(wú)碰

撞滑上斜面，彈簧的最大壓縮是Ax=0.2m取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)傳送帶與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)U；

(2)由于傳送物塊電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶所做的功;

(3)彈簧的最大彈簧性勢(shì)能。

15.如圖所示，傾角為“30。的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直于斜面的彈性擋板，任何

物體與擋板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一質(zhì)量為加2=1kg的木板8,足夠長(zhǎng)的木板B上端疊放一

質(zhì)量為〃4=1kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A,木板與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=史，木板8下端距擋板

2

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d-2.5m,g=lOm/s2。

(1)若斜面光滑，且將A8由靜止釋放，求木板B與擋板第一次碰前的速度v的大?。?/p>

(2)若斜面光滑，且將AB由靜止釋放，求木板B與擋板第一次碰后沿斜面上滑的最大距離X：

(3)若木板B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)2=也，A3以v=5m/s

3的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板8下

0

端距擋板為d-0.75m時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求此后過(guò)程中木板沿斜面運(yùn)動(dòng)的總路程S。

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哈師大附中2021級(jí)高三第二次調(diào)研考試

物理試題

一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?7題只有一項(xiàng)符

合題目要求，每小題4分；第8?10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6

分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）

1.在物理學(xué)研究過(guò)程中科學(xué)家們創(chuàng)造了許多物理學(xué)研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限法、等效

替代法、理想模型法、微元法等，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.根據(jù)速度定義式丫=工2—t

A，，當(dāng)非常小時(shí)，，《就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這里采用了極限

法

B.在不需要考慮物體的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替實(shí)際物體，采用了等效替代法

C.加速度的定義式。=丫，采用了比值定義法

At

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)

動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

【答案】B

【解析】

Av.Vr

【詳解】A.根據(jù)速度定義式Ar上就可以表示物體在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定

V,當(dāng)非常小時(shí)，At

義采用了極限法，故A正確；

B.不需要考慮物體的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替實(shí)際物體采用了理想模型法，故B錯(cuò)誤；

C.加速度的定義式a-采用了比值定義法，故C正確；

Af

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)

動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D正確。

由于本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。

2.一斜面被兩個(gè)小樁A和B固定在光滑的水平地面上，在斜面上放一物體，如圖所示，以下判斷正確的

A.若物體靜止在斜面上，則B受到斜面的擠壓

B.若物體勻速下滑，則B受到斜面的擠壓

第1頁(yè)/共20頁(yè)

C.若物體加速下滑，則A受到斜面的擠壓

D,若物體減速下滑，則A受到斜面的擠壓

【答案】D

【解析】

【詳解】物體靜止或者勻速下滑時(shí)，物塊和斜面組成得系統(tǒng)合外力為零，因此在水平方向不受力，因此和

物塊A,B之間沒(méi)有作用力，AB錯(cuò)誤；

物塊加速下滑，物塊加速度沿斜面向下，有水平向左得分量，因此物塊和斜面得整體受到水平向左得力，

為B物塊施加得，因此C錯(cuò)誤；

物塊減速下滑，物塊得加速度沿斜面向上，有水平向右得分量，因此整體受到向右得力，為A物塊施加

得，D正確

3.很多人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸到頭部的情況。若手機(jī)質(zhì)量為“ug,從離人約20cm的高度無(wú)

初速度掉落，砸到頭部后手機(jī)未反彈，頭部受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.2s,取g10m/s2下列分析不正

確的是（）

好困，要睡著了……*||*啪！*I

A.手機(jī)剛要接觸頭部之前的速度約為2m/s

B.手機(jī)與頭部作用過(guò)程中手機(jī)動(dòng)量變化約為0.48kg.m/s

C.手機(jī)對(duì)頭部的沖量方向向下

D.手機(jī)對(duì)頭部的平均作用力大小約為2.4N

【答案】B

【解析】

【詳解】A.手機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知手機(jī)接觸頭部之前的速度約為

v=12gh=1Ox0.2m/s=2m/s

A正確；

B.手機(jī)與頭部作用后手機(jī)的速度變?yōu)?,選取向下為正方向，所以手機(jī)與頭部作用過(guò)程中動(dòng)量變化為

\P=0mv-0.24kg-m/s

B錯(cuò)誤;

第2頁(yè)/共20頁(yè)

C.手機(jī)對(duì)頭部的作用力方向向下，則手機(jī)對(duì)頭部的沖量方向向下，c正確；

D.因?yàn)槭謾C(jī)落在頭上沒(méi)反彈，速度減為0,規(guī)定豎直向下為正方向，對(duì)手機(jī)由動(dòng)量定理得

mgt-/=0mv

代入數(shù)據(jù)可得

/=-0.48N.s

負(fù)號(hào)表示方向豎直向上

根據(jù)牛頓第三定律，可知手機(jī)對(duì)頭部的沖量大小約為

r=-7=0.48N.s

手機(jī)對(duì)頭部的作用力大小約為

F:-—2.4N

D正確。

故選B。

4.我國(guó)天文學(xué)家通過(guò)FAST,在武仙座球狀星團(tuán)M13中發(fā)現(xiàn)一個(gè)脈沖雙星系統(tǒng)。如圖所示，假設(shè)在太空

中有恒星4、B雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)。做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為十,它們的軌道半徑分別為8、

RB，RA<RB，C為B的衛(wèi)星，繞B做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為“，忽略A與C之間的引力，且A與B

之間的引力遠(yuǎn)大于C與B之間的引力。萬(wàn)有引力常量為G,則以下說(shuō)法正確的是（）

A.若知道C的軌道半徑，則可求出C的質(zhì)量

C.若A也有一顆運(yùn)動(dòng)周期為72的衛(wèi)星，則其軌道半徑一定小于C的軌道半徑

D.設(shè)A、B、C三星由圖示位置到再次共線的時(shí)間為則I』五一:

犯+丁2）

【答案】D

【解析】

【詳解】A.在知道C的軌道半徑和周期的情況下，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律列方程只能求解B

的質(zhì)量，無(wú)法求解C的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；

第3頁(yè)/共20頁(yè)

B.在A、B組成的雙星系統(tǒng)中，對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律有

(&+%)2"IT：A

1'

解得

MB4/&

GT；

故B錯(cuò)誤；

C.若A也有一顆運(yùn)動(dòng)周期為4的衛(wèi)星,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為小軌道半徑為廣，則根據(jù)牛頓第二定律有

CJ，24

G'=〃？”!’

解得

74；12

同理可得C的軌道半徑為

IkJlVJI2

V47r

對(duì)A、3組成的雙星系統(tǒng)有

2

R

..2無(wú)D.“尹［b

MA—RA=1

/

11

因?yàn)镽A<RB，所以%>加8，則/》&,,故C錯(cuò)誤；

D.如圖所示，A、3、C三星由圖示位置到再次共線時(shí),,A、B轉(zhuǎn)過(guò)圓心角仇與C轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角分互補(bǔ)，

則根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

2兀2n

+—-，=兀

TT2

1

解得

T了2

tSS-----

犯+丁2)

故D正確。

故選D。

第4頁(yè)/共20頁(yè)

5.2021年10月25日，如圖甲所示的全球最大“上回轉(zhuǎn)塔機(jī)”成功首發(fā)下線，又樹(shù)立了一面“中國(guó)高端制

造”的新旗幟。若該起重機(jī)某次從r=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始向上提升質(zhì)量為根的物體，其圖像如圖乙所示,

r時(shí)達(dá)到額定功率，t?/時(shí)間內(nèi)起重機(jī)保持額定功率運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g,不計(jì)其它阻力，下列說(shuō)法正

'I2

確的是（）

A.0?力時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)

B.t\~t2時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)

12

C.0~介—（）

時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功為2mat

0I

D-力?勿時(shí)間內(nèi)起重機(jī)額定功率為（mg-roi

【答案】D

【解析】

【詳解】A.0?力時(shí)間內(nèi)物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因此物體處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤;

B.由圖像可知人?.時(shí)間內(nèi)物體的加速度為正，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

2

C.4時(shí)刻物體的位移為

1,2

玉=

重力對(duì)物體做功

第5頁(yè)/共20頁(yè)

W=mgxi=-Imgaj;

故c錯(cuò)誤；

D.4時(shí)刻物體所受到的牽引力為尸，由牛頓第二定律有

Fmg-ma()

解得

F=啊+ma

t時(shí)刻物體的速度為

1

v-

起重機(jī)額定功率為

P=Fv=jrrgfrra0)at

01

故D正確。

故選D。

6.如圖甲所示，跳跳桿底部裝有一根彈簧，小孩和桿的總質(zhì)量為〃2,某次小孩從最低點(diǎn)彈起，以小孩運(yùn)

X

動(dòng)的最低點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、豎直向上為軸正方向，小孩與桿整體的動(dòng)能與其坐標(biāo)位置的關(guān)系如圖乙所示，

圖像0-毛之間為曲線，X2為其最高點(diǎn)，X-X

為直線，不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力的影響，重力加速度為

34

g,則()

底Trw

A

岸莖

甲

A.彈簧勁度系數(shù)左二空

X2

V

B.小孩和桿的最大加速度。-

C.在內(nèi)處的速度為J2g(,x

3

D.在為處的彈性勢(shì)能為mg(x2x)

第6頁(yè)/共20頁(yè)

【答案】c

【解析】

【詳解】A.由圖像可知，在X3處物塊脫離彈簧，此時(shí)彈簧在原長(zhǎng)，彈簧在最低點(diǎn)時(shí)被壓縮X3,在X2位置

彈力等于重力，則

mg=k(x3-x2)

解得

X3-X2

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.在最低點(diǎn)時(shí)加速度最大，則

4-mg=ma

解得

學(xué)

a=--------

尤3一犬2

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.在XI處的速度等于在X3處的速度，因從X3到招做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則

M一%-小~~)

2gxx

選項(xiàng)C正確；43

D.從即處到巧處，由機(jī)械能守恒

112

r悖2

4+1+-mv-=mgx3+-mv^

可知

Ev\-mg(x)

X

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。31

故選C。

7.如圖，一長(zhǎng)為A的輕桿兩端分別用錢(qián)鏈與質(zhì)量均為巾的小球A、B連接，A套在固定豎直桿上，B放在

傾角"二30。的斜面上。開(kāi)始時(shí)，輕桿AB與豎直桿的夾角a=30°?，F(xiàn)將輕桿由靜止釋放，A沿豎直桿

向下運(yùn)動(dòng)，B沿斜面下滑。小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，已知重力加速度大小為g。下列判斷正確

的是()

第7頁(yè)/共20頁(yè)

A

%

A.A碰到斜面前瞬間，B重力的功率為零

B.A碰到斜面前瞬間，B的速度大小為居?1-士；

C.A碰到斜面前瞬間，A的速度大小為首;1+9?

D.B下滑過(guò)程中，A重力勢(shì)能的減少量等于A、B動(dòng)能增加量之和

【答案】C

【解析】

【詳解】A.設(shè)A碰到斜面前瞬間的速度大小為v，速度分解如圖所示

A

A

因桿不能伸長(zhǎng)，則有

vB=vAsin。

A碰到斜面前瞬間B重力的功率為

mgVBsin。-IwgVA

4

故A錯(cuò)誤；

BC.兩球下滑過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有

11,

Lr,L2

'期-2^+m8[L-呵arEsinO=萬(wàn)機(jī)以-2WVii

解得

7啜得

第8頁(yè)/共20頁(yè)

7部，.

故B錯(cuò)誤，C正確；

D.由系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知B球下滑過(guò)程中，A、B兩球重力勢(shì)能減少量之和等于A、B動(dòng)能增加量之

和，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.水平面上有質(zhì)量相等的6兩個(gè)物體，水平推力a、&分別作用在〃、。上，一段時(shí)間后撤去推力，

物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。兩物體的丫一，圖線如圖所示，圖中AB〃CD。則整個(gè)過(guò)程中（）

A.水平推力Q、尸2大小可能相等

B.水平推力Q的沖量大小等于水平推力出的沖量大小

C.合外力對(duì)a物體的沖量等于合外力對(duì)b物體的沖量

D.摩擦力對(duì)a物體做的功小于摩擦力對(duì)b物體做的功

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.由題圖可知，AB//CD,說(shuō)明撤去推力后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體所受的合力

等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等。施加水平推力時(shí)，由題圖可知，a

的加速度大于匕的加速度，根據(jù)牛頓第二定律有

Ff=ma

得至！J

F-ma+f

故水平推力Q大于B，A錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，即

I*=0

故合外力對(duì)“物體的沖量等于合外力對(duì)b物體的沖量，均為零，C正確；

B.摩擦力對(duì)物體的動(dòng)量為

第9頁(yè)/共20頁(yè)

。=力

故。物體摩擦力的沖量小于h物體的沖量。因合外力的沖量為零，則水平推力F1的沖量大小小于水平推力

色的沖量大小，B錯(cuò)誤；

D.u-r圖中圖像與坐標(biāo)軸的面積代表了位移。從圖中可知，“物體的位移小于8物體的位移。摩擦力做

的功有

W=jx

故摩擦力對(duì)a物體做的功小于摩擦力對(duì)b物體做的功，D正確；

故選CD。

9.2021年10月16日，我國(guó)神舟十三號(hào)載人飛船成功發(fā)射，搭載著王亞平等3名航天員與空間站順利對(duì)

接。3位航天員進(jìn)入空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽(yáng)光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過(guò)程。已知地球半

徑為凡地球質(zhì)量為M,引力常量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為太陽(yáng)光可看做平行光。如圖所示，王亞平在

A點(diǎn)測(cè)出她對(duì)地球的張角為2。，與太陽(yáng)光平行，不考慮地球公轉(zhuǎn)的影響，下列說(shuō)法正確的是()

縱R

空間站的線速度大小為

Tosinl)

B.空間站的運(yùn)行周期為一--

VGMsinO

c.航天員每次經(jīng)歷“日全食”過(guò)程的時(shí)間為"二/--一

sinl)\GMsinO

1sino

opMsinO

D.航天員每天經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為

2TIRX-R~

【答案】CD

【解析】

【詳解】空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)空間站的軌道半徑為r,由幾何關(guān)系知

.cR

sinl)=—

解得

第10頁(yè)/共20頁(yè)

R

r=------

sinQ

AB.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得

GMm4兀，v2

-一一-m——=m—

rs2T2r

解得

T_2nRIR

sinO\GMsinf)

\GMsinO

JV-R

故AB錯(cuò)誤；

CD.地球自轉(zhuǎn)一圈時(shí)間為二,飛船繞地球一圈時(shí)間為T(mén),飛船繞一圈會(huì)有一次日全食，所以每過(guò)時(shí)間7

就有一次日全食，因此，一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食’’的次數(shù)為

ToTosinOIGMsinO

"J-

由圖可知，飛船每次“日全食”過(guò)程的時(shí)間內(nèi)飛船轉(zhuǎn)過(guò)2。角，所需的時(shí)間為

”生T型/R

27tsin()yGMsinO

故CD正確。

故選CD。

10.如圖所示，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，。點(diǎn)為球心，

碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)足夠長(zhǎng)的光滑斜面，斜面傾角a=45。。一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)

碗口及豎直固定的輕質(zhì)光滑定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球g和物塊，犯，且見(jiàn)=2咋。開(kāi)始

時(shí)如恰在A點(diǎn)，，“2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接見(jiàn)、加2的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，

當(dāng)如由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓心0的正下方C點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開(kāi),不計(jì)細(xì)繩斷開(kāi)瞬間的能量損失，則下列說(shuō)

法中正確的是()

5.........

A.當(dāng)叫運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，皿和g的速率之比為2:1

第11頁(yè)/共20頁(yè)

B.當(dāng)如運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，〃”的速率匕=21竽

C.在如從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，見(jiàn)與他組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.細(xì)繩斷開(kāi)后小球如沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為-

2

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.設(shè)小球町到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)如、，血的速度大小分別為也、v2,由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得

V,cos45。=v2

則

Vy\V2=

故A錯(cuò)誤；

BC.在如從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，見(jiàn)與他組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有

—mivf+—m2v;+m?gRm^R

又根據(jù)選項(xiàng)A的分析以及題意可知

垃

V2=——V1

2

m\=27n2

解得

故B、C正確；

D.根據(jù)題意可知，細(xì)繩斷開(kāi)后小球如只受到重力做功，其機(jī)械能守恒,所以有

,1

根話/?=,加］匕2

解得上升的最大高度為

21

h=_R〈_R

52

故D錯(cuò)誤。

故選BCo

二、實(shí)驗(yàn)題（11題6分，12題8分，共14分）

第12頁(yè)/共20頁(yè)

II.探究向心力的大小F與質(zhì)量皿、角速度”和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔

輪、長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。塔輪自上而下有三層，左側(cè)塔輪自上而下半徑分別為八2八3r,右側(cè)塔輪

自上而下半徑分別為3八2八八左右塔輪通過(guò)皮帶連接，并可通過(guò)改變皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角

速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽C處和長(zhǎng)槽的A（或8）處，A、C到塔輪中心的距離相等。

兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量"?、角速度”和半徑r之間的關(guān)系。

A.理想實(shí)驗(yàn)法B.控制變量法C.等效替代法

（2）如果某次實(shí)驗(yàn)中，小明用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右

邊標(biāo)尺露出9格，則皮帶連接的左右塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為:塔輪自上而下為第一層至第三層，

此時(shí)左側(cè)塔輪第層與右側(cè)塔輪第層通過(guò)皮帶連接。

【答案】①.B②.1：3③.三④.三

【解析】

【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量相、角速度“'和半徑r之間的關(guān)系,

故選Bo

（2）⑵根據(jù)向心力公式

F=2r

左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出9格，則A、C位置小球受到的向心力大小之比為1:9,小球質(zhì)量相同,

A、C位置小球處小球運(yùn)動(dòng)的半徑相等，故左右塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1：3；

[3][4]左右塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)公式

v_（.）r

可得

欠：%=3左：（0右=3：1

故可知此時(shí)左側(cè)塔輪第三層與右側(cè)塔輪第三層通過(guò)皮帶連接。

12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

第13頁(yè)/共20頁(yè)

甲

（1）下列說(shuō)法正確的是.

A.實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先釋放重物再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

B.實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)重物的質(zhì)量

C.應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力

D.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重物，使重物的慣性小一些，下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)

（2）若甲同學(xué)按實(shí)驗(yàn)要求規(guī)范操作，選出合適的紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、8、C到第一個(gè)點(diǎn)

0的距離如圖乙所示（相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s）,O為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn).當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=

9.80m/s2,重物質(zhì)量為0.50kg,那么打下點(diǎn)8時(shí)重物的動(dòng)能為J,

從。到B的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為J.（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）在實(shí)驗(yàn)中，乙同學(xué)根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物在下落過(guò)程中，重物動(dòng)能的增加量

略大于重力勢(shì)能的減少量.若實(shí)驗(yàn)測(cè)量與計(jì)算均無(wú)錯(cuò)誤，則出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因可能是

A.重物的質(zhì)量偏大B.交電源的電壓偏高

C.交流電源的頻率小于50HzD.重物下落時(shí)受到的阻力過(guò)大

【答案】①.BC##CB②.1.00③.1.05④.C

【解析】

【詳解】（1）[1]A.實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再釋放紙帶，故A錯(cuò)誤：

B.由于機(jī)械能守恒表達(dá)式中質(zhì)量可被消去，故實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)重物的質(zhì)量而進(jìn)行驗(yàn)證，故B正確；

CD.應(yīng)選用質(zhì)量較大的重物，使重物和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力，下落時(shí)更接近于自由落體

運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。

第14頁(yè)/共20頁(yè)

故選BC。

（2）[2]打下點(diǎn)B時(shí)重物的速度大小為

25.7017.70,…,

-----------------x1in0^2m/s=2.00m/s

2x0.02

重物的動(dòng)能為

1

口2

Ek=