大庆市名校 2022-2023 学年度下学期阶段考试
物理 参考答案
一、选择题（本题共 12小题，每小题 4分，共 48分。在每小题给出的四个选项中，第 1题～第 8题只有一个选项
是符合题目要求的；第 9 题～第 12 题有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2
分，有选错的得 0分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C D D A B A B C BD AB BCD BD
二、实验题（本题共 2个小题，每空 2分，满分 16分)
13 （1）0.16；（2）＞；（3）D；
14（1）BC##CB （2）4：9（3 1） 2 2 滑块和水平杆之间有摩擦力 t
2 2 4
15.（8分）（1）m g l ，（2）2mg 或 2m ω2
（1）小球运动到水平位置 A时，竖直方向有Fy mg 2水平方向有 Fx ml ………… 1 分
故杆对球的作用力的大小为 F F 2 F 2x y m g
2 l 2 4 ………… 1 分
（2）若小球在最高点，杆对小球的作用力为支持力，
则在 C点 1 = ω2 ………… 1 分
在 D点 2 = ω2 ………… 1 分
所以 2 2 1 = 2 ω ………… 1 分
若小球在最高点，杆对小球的作用力为拉力，
则在 C点 + 1 = ω2………… 1 分
在 D点 2 = ω2 ………… 1 分
所以 2 1 = 2 ………… 1分
16 （12 分）（1）0.9s （2）32.4m
解析：(1)v0＝64.8 km/h＝18 m/s
A为轨迹的最高点，说明运动员在 A点速度方向水平向右，设 O到 A时间为 t1，由斜抛运动规律，竖直方向上
有 v0sin (θ－α)＝gt1………… 2分
解得 t1＝0.9 s………… 1分
(2) 运动员从 O到 B过程，将运动分解为沿斜面向下方向和垂直斜面向上方向，到 B点时速度平行于斜面向下，
垂直斜面方向有 v1＝v0sin θ a1＝g cos α ………… 2 分
运动员从 O运动到 B v点的时间 t 12＝ ………… 1分
a1
解得 t2＝1.8 s
设运动员落在斜面的 D点，由垂直斜面方向运动对称性可得小球从 O到 B与 B
到 D所用时间相等，平行斜面方向有
x v ·2t 1OD＝ 2 2＋ a2(2t2)2，………… 2分
2
v2＝v0cos θ，a2＝g sin α………… 2 分
运动员在水平方向做匀速直线运动，C为 OD中点，
则 O、C 1两点间的距离 x＝ xOD………… 1 分
2
代入数据解得 x＝32.4m………… 1分
（其他方法合理也给分。例如 运动员在水平方向做匀速直线运动，则 xOB＝v0t2cos (θ－α) 由几何关系可得
O x、C两点间的距离 x＝ OB 解得 x＝32.4 m。）
cos α
17 （16分）(1)g 1.5g (2)13 L (3)1.43L
25
解析：(1)圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间，圆管的速度向上，小球的速度向下，对圆管由牛顿第二定律有 4mg
sin 30°＋2mg＝4ma 解得 a＝g………… 2分
对小球由牛顿第二定律有 2mg－mg sin 30°＝ma′ 解得 a′＝1.5g。………… 2分
（2）圆管和小球从静止开始滑到与挡板碰撞前瞬间，
5mg sin 30° 1
则有 a1＝ ＝ g………… 1 分
5m 2
由速度位移公式得 v2＝2a1L………… 1 分
解得 v0＝ 2a1L ＝ 2×
1gL ＝ gL
2
方向均向下，管弹起的瞬间，管的速度反向，球的速度方向依然向下；设自弹起时经过时间 t1，管与小球的速
度刚好相同，取向上为正方向，
由运动学公式 v0－at1＝－v0＋a′t1………… 1 分
4 L
联立解得 t1＝
5 g
设此时管与挡板的距离为 x1，速度为 v，
1 12L
由运动学公式可得 x1＝v0t1－ at12＝ ………… 1 分
2 25
v v at gL＝ 0－ 1＝
5
1
此后，管与小球将以加速度 g减速上升，到达最高点，
2
v2 L
由运动学公式有 x2＝ 1 ＝ ………… 1 分2× g 25
2
设圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑的最大距离为 H1，
则 H1＝x1＋x
13
2＝ L。………… 1 分
25
(3) 4圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑过程中，小球相对圆管运动 x1 = L………… 1 分5
13
经分析可知，圆管第二次与挡板碰撞弹回上滑的最大距离为 H2 2 = ( )2 25
4 13
圆管第二次与挡板碰撞弹回上滑过程中，小球相对圆管运动 x2 = （ L）………… 2分5 25
13
经分析可知，圆管第三次与挡板碰撞弹回上滑的最大距离为 H 33 3 = ( ) 25
4 13
圆管第三次与挡板碰撞弹回上滑过程中，小球相对圆管运动 x3 = ( )2 ………… 1分5 25
根据数学关系可知： x = x1 + x + x =
4 L + 4 13 4 132 3 （ L） + ( )2 5 5 25 5 25
x = 4 L + 4 L[ 13 + ( 13 )2] = 4476 L=1.43L ………… 2 分
5 5 25 25 3125大庆市名校 2022-2023 学年度下学期阶段考试 5. 如图所示，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，
此时火车与铁轨无挤压，则转弯时（ ）
物理 A．火车所需向心力沿斜面方向指向弯道内侧
B．速度一定时，弯道半径越大，火车所需向心力越小
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 题～
C．火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动
第 8题只有一个选项是符合题目要求的；第 9题～第 12题有多个选项是符合题目要求的，
mg
全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分） D．若路基倾角为θ，无论火车是否按规定速度行驶，铁轨对火车的支持力总等于cosθ
1. 在物理学建立、发展的过程中，下列说法正确的是（ ） 6. 在 2022年 2月 5日北京冬奥会上，我国选手夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军！短道速
A．开普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律 滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达
B．卡文迪什进行了“月一地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来 虚线 PQ，然后分别沿半径为 r1和 r2(r2＞r1)的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速
C. 引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据 冲向终点线。假设甲、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
D．天王星被人们称为“笔尖下发现的行星” 线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是( )
2. 2022 年 7 月“力箭一号”（ZK—1A）运载火箭采用“一箭六星”的方式，成功将六颗卫星送 A．在做圆周运动时，甲先完成半圆周运动
入预定轨道。“力箭一号”运载火箭是四级固体运载火箭，起飞重量 135 吨，起飞推力 200 B．在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等
吨，总长 30米，芯级直径 2.65米，首飞状态整流罩直径 2.65米，500公里太阳同步轨道运 C．在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等
载能力 1500公斤。下列说法正确的是（ ）
A．信息中的“吨、米”是均为国际单位制中的基本单位 D．在直线加速阶段，甲滑行的平均速度大于乙滑行的平
B．“力箭一号”点火瞬间，加速度为零 均速度
C．“力箭一号”点火瞬间，所携带的卫星处于失重状态 7. 已知太阳的质量大约是月亮质量的 2.7 × 10
7倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球距
D．“力箭一号”加速上升过程中，所携带的卫星处于超重状态 离的 3.9 × 10
2倍，若太阳对地球的引力大小为 1，月亮对地球的引力大小为 2，
3. 地球公转轨道接近圆，但彗星运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图为地球与哈雷彗星绕 则 1约为（ ）
2
日运动的示意图。设哈雷彗星运动轨道近日点和远
A.130 B.178 C.226 D.274
日点与太阳中心的距离分别为 r1和 r2，则以下说法 8. 如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁间结网，蛛丝 AB与水平地面之间的夹
正确的是（ ） 角为 45
0，A到地面的距离为 1m，已知重力加速度 g取 10m/s2 ，空气阻
A．哈雷彗星在近日点的加速度小于地球的加速度 力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面 0.6m 的 C点以水平速度 v0 跳出，要
B．哈雷彗星在近日点的线速度比在远日点的线速度小 到达蛛丝，水平速度 v0 至少为（ ）
C．地球与太阳的连线和哈雷彗星与太阳的连线在任意相等时间内扫过的面积相等 A． 2 / B．2 / C．2 2 / D．2 3 /
9. 宇航员在星球 A表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度
D 2 2．哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比 a1 : a2 r2 : r1 为 h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为 t，不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知
4. 如图所示，两根相同的轻细线下端分别悬挂两小球 A和 B，细线上端固定于同一点。若两小 星球 A的半径为 R（R远大于 h），星球 A为密度均匀的球体，引力常量为 G，下列说法正
球绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两小球在运动的过程中，下列说法正确 确的是（ ）
的是（ ） 2 8
A. A B A. 星球 A表面的重力加速度为 2 B. 星球 A表面的重力加速度为小球 的线速度大于小球 的线速度 2
B. 小球 A的线速度小于小球 B的线速度 3 6
C. 小球 A的向心力大于小球 B的向心力 C. 星球 A的密度为2 2 D. 星球 A的密度为 2
D. 小球 A的向心力小于小球 B的向心力
1
10. 如图所示的水平圆盘上有一原长为 l0的轻质弹簧，弹簧的一端固 （1）接通频率为 50Hz 的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起，
定于圆心处，另一端与质量为 m的滑块相连，滑块与圆盘之间的
2
动摩擦因数为μ，初始时，滑块与圆心之间的距离为 l且保持静止。 每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度 a=________m/s ．（保
现使圆盘绕过圆心的竖直轴转动，Ff为滑块与圆盘之间的摩擦力 留两位有效数字）
的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从零开始逐渐增大圆盘
角速度ω至某一较大值的过程中，关于 Ff与ω2图像可能正确的是( )
11. 某架飞机在进行航空测量时，需要严格按照从南到北的航线进行飞行。如果在无风时飞机
相对地面的速度是 300km/h，飞行过程中航路上有速度为 25km/h的持续东风。则（ ）
（2）同一次实验中，F1________F2（选填“＜”、“=”或“＞”）．
A．飞机的飞行方向为北偏西为 角度，且 sinθ = 1
12
（3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度 a 与 F 的关系如
B 1．飞机的飞行方向为北偏东为 角度，且 sinθ =
12 图丙。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中 F 是实验中测得的（ ）
C．飞机实际的飞行速度约为 83m/s A、F1 B、F2 C、F1﹣F0 D、F2﹣F0
D．如果所测地区的南北长度为 450km，完成测量需要约 1.5h
12. 如图为离心式转速表中离心器的结构示意图，质量为 m的两个重 14. 某学校学生进行探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验。A 组同学利用向心力
锤利用四根等长的轻质连杆与质量不计的活动套环及固定套环连 演示器如图 1 所示。图 2 是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等；A、B、C
接，固定套环固定在竖直杆上，竖直杆可绕通过自身的竖直轴自
由转动，两个套环间连接着一根轻质弹簧，弹簧的原长为 L。离 为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。
心器不转动时弹簧长度为 1.5L，当离心器以角速度ω0转动时，弹 图 1 中的标尺可以显示出两球所受向心力的大小关系。
簧恰好处于原长。忽略摩擦阻力及其他阻力，重力加速度为 ，
以下关于离心器说法正确的是( )
A = 2 ．弹簧的劲度系数 B．弹簧的劲度系数 =
C．角速度ω 2 0的大小为 0 = D．角速度ω 0的大小为 0 =
二、实验题（本题共 2个小题，每空 2分，满分 16分)
13. 某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器
的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传 （1）A 组同学下列操作正确的是______（填正确答案标号）。
感器的最大示数 F0 。 再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的 A．探究 F 的大小与 r 间的关系时，应将相同的小球分别放在挡板 A 处和挡板 B 处，并将皮
示数 F1 。释放小车，记录小车运动时传感器的示数 F ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 带套在两边半径相等的变速塔轮上2
2
B．探究 F 的大小与 r 间的关系时，应将相同的小球分别放在挡板 B 处和挡板 C 处，并将皮 （1）小球运动到水平位置 A时，求杆对球的作用力的大小；
带套在两边半径相等的变速塔轮上 （2）小球在 D点与 C点相比，杆对小球的作用力大小的差值。
C．探究 F 的大小与 间的关系时，应将相同的小球分别放在挡板 A 处和挡板 C 处，并将皮
带套在两边半径不同的变速塔轮上
D．探究 F 的大小与 间的关系时，应将相同的小球分别放在挡板 B 处和挡板 C 处，并将皮 16.（12分）自由式滑雪女子大跳台比赛场地可简化为如图所示的示意图。在比赛的空中阶段可
带套在两边半径不同的变速塔轮上 将运动员视为质点，运动员从倾角为α＝30°的斜面顶端 O点以 v0＝64.8 km/h的初速度飞出，
（2）A 组同学实验时，将皮带与半径比为 3：1 轮②和轮⑤相连，将质量分别为 2m 和 m 的球 初速度方向与斜面的夹角为θ＝60°，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高
点，B为轨迹上离斜面最远的点，C为过 B点作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，取重
分别放在挡板 B、C 位置，转动手柄、则标尺 1 和标尺 2 显示的向心力之比为______。 力加速度 g＝10 m/s2。求：
（3）B 组同学通过如图 3 所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀 (1)运动员从 O点运动到 A点的时间；
速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力 F 的大小。滑块上固定一遮 (2)O、C两点间的距离。
光片，宽度为 b，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为 R。滑块随杆匀速圆
周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力 F 和角速度 的
数据。B 组同学以 F 1 1为纵坐标，以 （填“ t“ ” ” “ 2 ”）为横坐标，可在坐标 t t 17.（16分）如图所示，一粗细均匀、质量为 M的圆管置于倾角θ＝30°的光滑斜面顶端，圆管下
纸中描出数据点作一条如图 4 所示直线，图线斜率为 k，则滑块的质量为___________（用 端距斜面底端的固定弹性挡板距离为 L，上端塞有一质量为 m的小球。圆管由静止自由下
滑，运动方向始终与挡板垂直，并与挡板发生多次弹性碰撞（碰撞前后，圆管速度大小不
k、R、b 表示）；图线不过坐标原点的原因是 ___________。 变，方向相反），且每次碰撞时间极短。已知 M＝4m，小球和圆管之间的滑动摩擦力大小
为 2mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
(1)求圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间，圆管和小球各自的加速度大小；
(2)圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑过程中，球没有从圆管中滑出，求圆管上滑的最大距离；
(3)圆管第三次与挡板碰撞弹回上滑过程中，球仍没有从圆管中滑出，求圆管长度应满足的
条件（结果保留 2位小数）。
三、计算题（本题共 3小题，共计 36分，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只
写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）
15.（8分）如图所示，一长为 l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为 m的小
球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，重力加速度为 g，A、B两点
与 O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，求：
3
