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（??）xtxtvt就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這里采用了極限A.根據(jù)速度定義式t，當(dāng)非常小時(shí)，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vtaC.加速度的定義式，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120g，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（??）第1頁(yè)/共8頁(yè)A.手機(jī)剛要接觸頭部之前的速度約為B.手機(jī)與頭部作用過(guò)程中手機(jī)動(dòng)量變化約為0.48kgC.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2.4N4.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、B雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)O做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為T，它們的軌道半徑分別為R、1AR，R<R，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T，忽略A與C之間的引力，且A與BBAB2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4π2（RR）2MBBABB.恒星B的質(zhì)量為21C.若A也有一顆運(yùn)動(dòng)周期為T2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tt12TT)125.2021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t時(shí)刻由靜止開(kāi)始向上提升質(zhì)量為mat圖像如圖乙所示，0造t1tt12時(shí)達(dá)到額定功率，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確的是（）0tA.B.時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)11t2第2頁(yè)/共8頁(yè)120tmat012時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功為C.D.11t2時(shí)間內(nèi)起重機(jī)額定功率為mg0at01m6.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，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，0xxx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圖像之間為曲線，x2為其最高點(diǎn)，3g，則（??）2kA.彈簧勁度系數(shù)3g32aB.小孩和桿的最大加速度x3C.在x處的速度為2gx14xx1D.在x1處的彈性勢(shì)能為27.如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端分別用鉸鏈與質(zhì)量均為m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?，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（??）A.A碰到斜面前瞬間，B重力的功率為零第3頁(yè)/共8頁(yè)gL1B.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1234gL1153D.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a、b兩個(gè)物體，水平推力F、F分別作用在a、b上，一段時(shí)間后撤去推力，物12體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。兩物體的v－t圖線如圖所示，圖中AB∥CD。則整個(gè)過(guò)程中（??）A.水平推力F、F大小可能相等12B.水平推力F的沖量大小等于水平推力F的沖量大小12C.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T0，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，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（??）R0sinA.空間站的線速度大小為RB.空間站的運(yùn)行周期為2Rsin2RC.航天員每次經(jīng)歷“日全食”過(guò)程的時(shí)間為sinsin第4頁(yè)/共8頁(yè)0sinsinD.航天員每天經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為RR10.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，O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α=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m和物塊m，且m=2m。開(kāi)始1212時(shí)m恰在A點(diǎn)，m在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接m、m的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，1212當(dāng)m1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)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m和m的速率之比為2:1112gRB.當(dāng)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m的速率v21115C.在m從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，m與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒112RD.細(xì)繩斷開(kāi)后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為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F與質(zhì)量m和半徑r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r、2r、3r，右側(cè)塔輪自上而下半徑分別為3r、2r、r。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B）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m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。第5頁(yè)/共8頁(yè)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_(kāi)_____；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)。（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)（2ABC到第一個(gè)點(diǎn)O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_(kāi)_________J，從O到B的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________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）第6頁(yè)/共8頁(yè)13.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O，離地高度L為2L。兩熊可視為質(zhì)點(diǎn)且總質(zhì)量為m且保持不變，繩子能承受的最大張力為2mg2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O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。14.豎直平面內(nèi)，長(zhǎng)為L(zhǎng)2mAB以v5m/s順時(shí)針傳送，其右下方有固定光滑斜面CD，h，下端D點(diǎn)固定一擋板。一輕彈斜面傾角37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)B點(diǎn)后所受空氣阻力不計(jì)，恰好與斜面無(wú)碰，頂點(diǎn)C與傳送帶右端B點(diǎn)豎直方向高度差m2kgv02m/s的小物塊以撞滑上斜面，彈簧的最大壓縮是x0.2m取重力加速度g10m/s2。求：(1)傳送帶與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(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2物體與擋板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一質(zhì)量為的木板B，足夠長(zhǎng)的木板B上端疊放一31，木板B下端距擋板質(zhì)量為且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A，木板與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2第7頁(yè)/共8頁(yè)d2.5m，g=10m/s2。（1）若斜面光滑，且將AB由靜止釋放，求木板B與擋板第一次碰前的速度v的大小；（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；32v的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板B下0（3）若木板B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)，AB以3端距擋板為d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。第8頁(yè)/共8頁(yè)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（??）xtxtvt就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這里采用了極限A.根據(jù)速度定義式t，當(dāng)非常小時(shí)，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vtaC.加速度的定義式，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【答案】B【解析】xtxtv【詳解】A．根據(jù)速度定義式t，當(dāng)非常小時(shí)，就可以表示物體在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義采用了極限法，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；vtaC．加速度的定義式，采用了比值定義法，故C正確；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120g，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（??）A.手機(jī)剛要接觸頭部之前的速度約為0.48kgB.手機(jī)與頭部作用過(guò)程中手機(jī)動(dòng)量變化約為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v2gh2100.2m/s2m/sA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P00.24kgB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I0代入數(shù)據(jù)可得I0.48Ns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II0.48Ns手機(jī)對(duì)頭部的作用力大小約為I'F2.4NtD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A、B雙星系統(tǒng)繞點(diǎn)O做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為T，它們的軌道半徑分別為R、1AR，R<R，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T，忽略A與C之間的引力，且A與BBAB2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4π2（RR）2MBBABB.恒星B的質(zhì)量為21C.若A也有一顆運(yùn)動(dòng)周期為T2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tt12TT)12【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2MAMB2πMRAG2AT1(RAR)B解得4π2R(RR)2MBAAB21故B錯(cuò)誤；C．若A也有一顆運(yùn)動(dòng)周期為T2的衛(wèi)星，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，則根據(jù)牛頓第二定律有2MAm2πGmrr22解得GMT22r34π2同理可得C的軌道半徑為對(duì)A、B組成的雙星系統(tǒng)有GMT22C34π2222π2πMARMRBABT1T1因?yàn)镽＜R，所以M＞M，則r＞R，故C錯(cuò)誤；ABABCD．如圖所示，A、B、C三星由圖示位置到再次共線時(shí)，A、B轉(zhuǎn)過(guò)圓心角θ與C轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角θ互補(bǔ)，12則根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得2π2πttπ2T1解得t12TT)12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t時(shí)刻由靜止開(kāi)始向上提升質(zhì)量為mat圖像如圖乙所示，0造t1tt12時(shí)達(dá)到額定功率，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確的是（）0tA.B.時(shí)間內(nèi)物體處于失重狀態(tài)時(shí)間內(nèi)物體做減速運(yùn)動(dòng)11t2120tmat012時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功為C.D.11t2時(shí)間內(nèi)起重機(jī)額定功率為mg0at01【答案】D【解析】0t【詳解】A．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；1ttB．由圖像可知時(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；21tC．時(shí)刻物體的位移為11xat20112重力對(duì)物體做功第5頁(yè)/共20頁(yè)1W1t2012故C錯(cuò)誤；tFD．時(shí)刻物體所受到的牽引力為，由牛頓第二定律有1F0解得F0t1時(shí)刻物體的速度為vat01起重機(jī)額定功率為01Pat0故D正確。故選D。m6.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，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，0xxx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圖像之間為曲線，x2為其最高點(diǎn)，3g，則（??）2kA.彈簧勁度系數(shù)3g32aB.小孩和桿的最大加速度x3C.在x處的速度為2gx14xx1D.在x1處的彈性勢(shì)能為2第6頁(yè)/共20頁(yè)【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像可知，在x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x，在x位置332彈力等于重力，則解得k(xx)3232k選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在最低點(diǎn)時(shí)加速度最大，則3解得2g32a選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在x處的速度等于在x處的速度，因從x到x做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則13342gxx4313選項(xiàng)C正確；D．從x處到x處，由機(jī)械能守恒1311Emgx21mgx231322可知x31Ex選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿兩端分別用鉸鏈與質(zhì)量均為m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?，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gL11234gL1C.A碰到斜面前瞬間，A的速度大小為153D.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】vA【詳解】A．設(shè)A碰到斜面前瞬間的速度大小為，速度分解如圖所示因桿不能伸長(zhǎng)，則有A碰到斜面前瞬間B重力的功率為故A錯(cuò)誤；vvsinBA1BsinA4BC．兩球下滑過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有LL1212mg[L]sin2A2B2cos2cos60解得4gL1A153第8頁(yè)/共20頁(yè)gL1B153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a、b兩個(gè)物體，水平推力F、F分別作用在a、b上，一段時(shí)間后撤去推力，12物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下。兩物體的v－t圖線如圖所示，圖中AB∥CD。則整個(gè)過(guò)程中（??）A.水平推力F、F大小可能相等12B.水平推力F的沖量大小等于水平推力F的沖量大小12C.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b的加速度，根據(jù)牛頓第二定律有Ffma得到Fmaf故水平推力F大于F，A錯(cuò)誤；12C．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合0故合外力對(duì)a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)Ifft故a物體摩擦力的沖量小于b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F2的沖量大小，B錯(cuò)誤；D．v－t圖中圖像與坐標(biāo)軸的面積代表了位移。從圖中可知，a物體的位移小于b物體的位移。摩擦力做的功有Wfx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R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，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，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（??）R0sinA.空間站的線速度大小為RB.空間站的運(yùn)行周期為2Rsin2RC.航天員每次經(jīng)歷“日全食”過(guò)程的時(shí)間為sinsin0sinsinD.航天員每天經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為RR【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Rsinr解得第10頁(yè)/共20頁(yè)RsinrmAB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得22rv2mr2Tr解得RsinsinRTsinvR故AB錯(cuò)誤；CD．地球自轉(zhuǎn)一圈時(shí)間為T，飛船繞地球一圈時(shí)間為T，飛船繞一圈會(huì)有一次日全食，所以每過(guò)時(shí)間T0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00sinsinnTRR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)2θ角，所需的時(shí)間為2RtTsinsin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，O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α=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m和物塊m，且m=2m。開(kāi)始1212時(shí)m恰在A點(diǎn)，m在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接m、m的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直，1212當(dāng)m1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)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m和m的速率之比為2:1112第11頁(yè)/共20頁(yè)gRB.當(dāng)m運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，m的速率v21115C.在m從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，m與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒112RD.細(xì)繩斷開(kāi)后小球m1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m到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)m、mv、v，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得11212vcos45v12則v:v2:112故A錯(cuò)誤；BC．在m從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，m與m組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有11212112mv22mgRmgR2212又根據(jù)選項(xiàng)A的分析以及題意可知2212122解得gR125故B、C正確；D．根據(jù)題意可知，細(xì)繩斷開(kāi)后小球m1只受到重力做功，其機(jī)械能守恒，所以有1mghmv21112解得上升的最大高度為21hRR52故D錯(cuò)誤。故選BC。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)11.探究向心力的大小F與質(zhì)量m和半徑r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r、2r、3r，右側(cè)塔輪自上而下半徑分別為3r、2r、r。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B）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m、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_(kāi)_____；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?！敬鸢浮俊窘馕觥竣?B②.1：3③.三④.三1）[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m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，故選B。（2）[2]根據(jù)向心力公式Fr2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vr可得r:r：1左右左右故可知此時(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)（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)（2ABC到第一個(gè)點(diǎn)O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_(kāi)_________J，從O到B的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_________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】【解析】①.BC##CB②.1.00③.1.05④.C1）[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x25.7017.70vBT10220.02重物的動(dòng)能為1E＝21.00JBk2[3]從O到B的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為1.05J（3）[4]A．機(jī)械能是否守恒與重物的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．交流電源的電壓高低不影響打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率，對(duì)測(cè)量、計(jì)算結(jié)果沒(méi)有影響，故B錯(cuò)誤；C．交流電源的頻率小于50Hz，導(dǎo)致計(jì)算所用時(shí)間間隔偏小，則瞬時(shí)速度偏大，會(huì)使重物動(dòng)能的增加量略大于重力勢(shì)能的減少量，故C正確；D．重物下落時(shí)受到的阻力過(guò)大，則重物動(dòng)能的增加量應(yīng)小于重力勢(shì)能的減少量，故D錯(cuò)誤。故選C。三、解答題（17題10分，18題14分，19題16分，共40分）13.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O，離地高度L為2L。兩熊可視為質(zhì)點(diǎn)且總質(zhì)量為m且保持不變，繩子能承受的最大張力為2mg2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O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。66gL【答案】（1）L2）22【解析】v1）擺到最低點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂時(shí)，設(shè)熊的速度為，此時(shí)繩子拉力為T，則有第15頁(yè)/共20頁(yè)v2TmL，T22聯(lián)立解得v2繩子斷后熊做平拋運(yùn)動(dòng)，有L122Lgt22xvt聯(lián)立解得落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為6xL2（2）設(shè)繩子剛好斷時(shí)與豎直方向的夾角為，對(duì)熊受力分析可得2vTcosmg，Tsin，T2mLsin聯(lián)立解得繩斷裂瞬間兩熊的速度大小為6gLv214.豎直平面內(nèi)，長(zhǎng)為L(zhǎng)2m的水平傳送帶AB以v5m/s順時(shí)針傳送，其右下方有固定光滑斜面CD，h，下端D點(diǎn)固定一擋板。一輕彈斜面傾角37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)B點(diǎn)后所受空氣阻力不計(jì)，恰好與斜面無(wú)碰，頂點(diǎn)C與傳送帶右端B點(diǎn)豎直方向高度差m2kgv02m/s的小物塊以撞滑上斜面