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哈师大附中 2021 级高三第二次调研考试
物理试题
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符
合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，
选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效
替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是（ ）
A. 根据速度定义式 ，当 非常小时， 就可以表示物体在 时刻的瞬时速度，这里采用了极限
法
B. 在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法
C. 加速度的定义式 ，采用了比值定义法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运
动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
2. 一斜面被两个小桩A和B固定在光滑的水平地面上，在斜面上放一物体，如图所示，以下判断正确的
是 （ ）
A. 若物体静止在斜面上，则B受到斜面的挤压
的
B. 若物体匀速下滑，则B受到斜面 挤压
C. 若物体加速下滑，则A受到斜面的挤压
D. 若物体减速下滑，则A受到斜面的挤压
3. 很多人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为 ，从离人约 的高度无
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学科网（北京）股份有限公司初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为 ，取 下列分析不正
确的是（ ）
A. 手机刚要接触头部之前的速度约为
B. 手机与头部作用过程中手机动量变化约为
C. 手机对头部的冲量方向向下
D. 手机对头部的平均作用力大小约为
4. 我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团 M13中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中
有恒星 A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为 T，它们的轨道半径分别为R 、R ，
1 A B
R <R ，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间
A B 2
的引力远大于C与B之间的引力。万有引力常量为G，则以下说法正确的是（ ）
的
A. 若知道C 轨道半径，则可求出C的质量
B. 恒星B的质量为
C. 若A也有一颗运动周期为T 的卫星，则其轨道半径一定小于C的轨道半径
2
D. 设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t，则
5. 2021年10月25日，如图甲所示的全球最大“上回转塔机”成功首发下线，又树立了一面“中国高端制
造”的新旗帜。若该起重机某次从 时刻由静止开始向上提升质量为m的物体，其 图像如图乙所
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学科网（北京）股份有限公司示， 时达到额定功率， 时间内起重机保持额定功率运动，重力加速度为 g，不计其它阻力，下列
说法正确的是（ ）
A. 时间内物体处于失重状态
B. 时间内物体做减速运动
C. 时间内重力对物体做功为
D. 时间内起重机额定功率为
6. 如图甲所示，跳跳杆底部装有一根弹簧，小孩和杆的总质量为 ，某次小孩从最低点弹起，以小孩运
动的最低点为坐标原点、竖直向上为 轴正方向，小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所示，
图像 之间为曲线，x 为其最高点， 为直线，不计弹簧质量和空气阻力的影响，重力加速度为
2
，则（ ）
A. 弹簧劲度系数
B. 小孩和杆的最大加速度
C. 在x 处的速度为
1
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学科网（北京）股份有限公司D. 在x 处的弹性势能为
1
7. 如图，一长为L的轻杆两端分别用铰链与质量均为m的小球A、B连接，A套在固定竖直杆上，B放在
倾角 的斜面上。开始时，轻杆AB与竖直杆的夹角 。现将轻杆由静止释放，A沿竖直杆向
下运动，B沿斜面下滑。小球均可视为质点，不计一切摩擦，已知重力加速度大小为g。下列判断正确的
是（ ）
A. A碰到斜面前瞬间，B重力的功率为零
B. A碰到斜面前瞬间，B的速度大小为
C. A碰到斜面前瞬间，A的速度大小为
D. B下滑过程中，A重力势能的减少量等于A、B动能增加量之和
的
8. 水平面上有质量相等 a、b两个物体，水平推力F、F 分别作用在a、b上，一段时间后撤去推力，物
1 2
体继续运动一段距离后停下。两物体的v－t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中（ ）
A. 水平推力F、F 大小可能相等
1 2
B. 水平推力F 的冲量大小等于水平推力F 的冲量大小
1 2
C. 合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
D. 摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
9. 2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船成功发射，搭载着王亚平等3名航天员与空间站顺利对接。
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学科网（北京）股份有限公司3位航天员进入空间站绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程。已知地球半径为
R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T，太阳光可看做平行光。如图所示，王亚平在A点
0
测出她对地球的张角为2 ，OA与太阳光平行，不考虑地球公转的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站的线速度大小为
B. 空间站的运行周期为
C. 航天员每次经历“日全食”过程的时间为
D. 航天员每天经历“日全食”的次数为
10. 如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗
的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的光滑斜面，斜面倾角α=45°。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗
口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m 和物块m，且m=2m。开始时
1 2 1 2
m 恰在A点，m 在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m、m 的细绳与斜面平行且恰好伸直，当m
1 2 1 2 1
由静止释放运动到圆心O的正下方C点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失，则下列说法中正
确的是（ ）
A. 当m 运动到C点时，m 和m 的速率之比为
1 1 2
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学科网（北京）股份有限公司B. 当m 运动到C点时，m 的速率
1 1
C. 在m 从A点运动到C点的过程中，m 与m 组成的系统机械能守恒
1 1 2
D. 细绳断开后小球m 沿碗的内侧上升的最大高度为
1
二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）
11. 探究向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系的实验装置如图所示。转动手柄，可使塔
轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，左侧塔轮自上而下半径分别为r、2r、3r，右侧塔轮
自上而下半径分别为3r、2r、r。左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角
速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等。
两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。
（1）在该实验中应用了______来探究向心力的大小与质量m、角速度 和半径r之间的关系。
.
A理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
（2）如果某次实验中，小明用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右
边标尺露出9格，则皮带连接的左右塔轮转动的角速度之比为______；塔轮自上而下为第一层至第三层，
此时左侧塔轮第______层与右侧塔轮第______层通过皮带连接。
12. 某实验小组利用如图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。
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学科网（北京）股份有限公司（1）下列说法正确的是________．
A．实验中，应该先释放重物再接通打点计时器电源
B．实验中可以不测重物的质量
C．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
（2）若甲同学按实验要求规范操作，选出合适的纸带进行测量，量得连续三个计时点 A、B、C到第一个
点O的距离如图乙所示(相邻两点时间间隔为0.02 s)，O为打点计时器打出的第一个点．当地重力加速度g
＝9.80 m/s2，重物质量为0.50 kg，那么打下点B时重物的动能为__________J，
从O到B的过程中重力势能的减少量为__________J.(计算结果均保留三位有效数字)
（3）在实验中，乙同学根据自己实验测得的数据，通过计算发现，重物在下落过程中，重物动能的增加
量略大于重力势能的减少量．若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是_____
A．重物的质量偏大 B．交电源的电压偏高
C．交流电源的频率小于50 Hz D．重物下落时受到的阻力过大
三、解答题（17题10分，18题14分，19题16分，共40分）
13. 动画片《熊出没》中，熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想
出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高
度为2L。两熊可视为质点且总质量为m，绳长为 且保持不变，绳子能承受的最大张力为2mg，不计一切
阻力，求：
（1）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少；
（2）若绳长改为L，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，求绳
断裂瞬间两熊的速度大小。
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学科网（北京）股份有限公司的
14. 竖直平面内，长为 水平传送带AB以 顺时针传送，其右下方有固定光滑斜面CD，
斜面倾角 ，顶点C与传送带右端B点竖直方向高度差 ，下端D点固定一挡板。一轻弹簧
下端与挡板相连，上端自然伸长至E点，且C、E相距 ，现让质量 的小物块以 的
水平速度从A点滑上传送带，小物块传送至B点，物块离开B点后所受空气阻力不计，恰好与斜面无碰撞
滑上斜面，弹簧的最大压缩是 取重力加速度 。求：
(1)传送带与小物块间的动摩擦因数 ；
(2)由于传送物块电动机对传送带所做的功；
(3)弹簧的最大弹簧性势能。
15. 如图所示，倾角为 的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直于斜面的弹性挡板，任何
物体与挡板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一质量为 的木板B，足够长的木板B上端叠放一
质量为 且可视为质点的滑块A，木板与滑块之间的动摩擦因数 ，木板B下端距挡板
， 。
（1）若斜面光滑，且将AB由静止释放，求木板B与挡板第一次碰前的速度v的大小；
（2）若斜面光滑，且将AB由静止释放，求木板B与挡板第一次碰后沿斜面上滑的最大距离X；
（3）若木板B与斜面之间动摩擦因数 ，AB以 的初速度沿斜面向下运动，当木板B下端
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学科网（北京）股份有限公司距挡板为 时开始计时，求此后过程中木板沿斜面运动的总路程S。
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