精品解析：辽宁省沈阳市联合体2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

2023—2024学年度（下）联合体高二期末检测 物理 （满分：100分 考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。 4.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 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. 下列有关质点、参考系、时间的说法中，正确的是（ ） A. 研究神舟十七号返回舱进入大气层之后的着陆轨迹时，不能将它视为一个质点 B. 蜂鸟的体积很小，所以研究蜂鸟扇动翅膀的动作时，可以将它视为一个质点 C. 研究运动的物体时，选择不同物体作参考系，对运动的描述都是一样的 D. 5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。这里的“5月3日17时27分”指的是时刻 2. 甲、乙两同学计划从A地到B地，手机导航软件推荐了两条路线，如图所示，其中路线1长于路线2，甲沿路线1到达B地，乙沿路线2到达B地，甲比乙先到。从A地到B地，下列说法正确的是（ ） A. 整个过程中，甲、乙两人运动的位移是相同的 B. 整个过程中，甲、乙两人运动的平均速度是相同的 C. 整个过程中，甲、乙两人运动的平均速率是相同的 D. 整个过程中，甲、乙两人运动加速度是相同的 3. 雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一，它是一个无量纲量（即没有单位的物理量）。已知雷诺数由四个变量决定：流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d，黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是，则下列雷诺数的表达式可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 物理学许多重要的发现，有力地推动了社会的发展。下列一些有关理论及应用的说法错误的是（ ） A. 激光技术使人们拥有了纯净可控的光源，光纤网络就是以激光为载体的 B. 量子力学推动了固体物理的发展。固体物理的发展为人们带来了低能耗高亮度的半导体发光技术 C. 热核反应一旦发生，就不需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去 D. 两种质量不同粒子，它们的德布罗意波相同，则它们的动能一定相同 5. “奇迹石”是挪威最负盛名的旅游景点，有一块5m3大的石头卡在两个绝壁间，如图甲所示。将该景观简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ，石头的质量为m，已知重力加速度为g，忽略一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 石头对右壁的压力与右壁对石头的压力是一对平衡力 B. 左壁对石头的压力大小大于石头的重力大小 C. 石头对左壁的压力大小为 D. 若随着风化程度的增加，导致夹角θ减小，则石头对右壁的压力减小 6. 铀原子核发生衰变时的衰变方程为，其中、、X的质量分别为m1、m2、m3，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ） A. 铀原子核发生的是β衰变 B. 6个铀原子4.5×109年后还有3个 C. 衰变时释放的能量为 D. 八氧化三铀（U3O8）是最稳定的铀氧化物，它呈橄榄绿色至黑色固体。该氧化物中的铀元素不会发生衰变 7. 在一个竞速类比赛中，甲、乙两辆运动赛车从同一起跑线出发，沿跑道做“追及跑”竞赛。从某时刻开始计时，两辆赛车运动的v-t图像如图所示，t=3s时两图线刚好相切。下列说法正确的是（ ） A. 最终乙赛车可以追上甲赛车 B. t=3s时，甲赛车与乙赛车相距最近，此时两车之间的距离为7m C. 前3s内，甲赛车的加速度大于乙赛车的加速度 D. 前5s内，乙赛车运动位移小于35m 8. 极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，多发生在地球南、北两极的高空。极光是由于空间中的高能带电粒子进入地球时轰击大气层产生的，高能带电粒子使地球大气分子（原子）激发到高能级，在受激的分子（原子）恢复到基态的过程中会辐射光。下列对如图所示的氢原子光谱的说法正确的是（ ） A. 氢原子能级越高，电子到氢原子核的距离越远 B. 一个氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级最多能发出4种不同频率的光 C. 若氢原子从n=3能级跃迁到基态时辐射出的光子可以使某金属发生光电效应，则氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光子也一定可以使该金属发生光电效应 D. 电子可以绕氢原子核沿任意轨道做匀速圆周运动 9. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aC、aD的判断正确的是（ ） A. ，，此时小球处于失重状态 B. ， C. ，，此时小球处于失重状态 D. ，，此时小球处于超重状态 10. 斜面ABC倾角为37°，AB段粗糙程度相同，BC段光滑，如图甲所示。质量为1kg的小物块从A处以初速度v0=18m/s沿斜面向上滑行，到达B处速度为vB=6m/s，到达C处速度恰好为零，其上滑过程的v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（ ） A. 小物块沿斜面向上滑行通过AB的时间t0=1.2s B. 物块与AB段斜面间的动摩擦因数μ=0.75 C. 斜面AC间距离LAC=24m D. 小物块沿斜面下滑时间为3s 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示为某同学利用电火花打点计时器得到的表示小车运动过程的一条纸带，通过数据处理和分析判断小车的运动性质。纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f=50Hz。纸带上x1=7.71cm、x2=8.12cm、x3=8.53cm、x4=8.94cm、x5=9.35cm、x6=9.76cm。请回答下列问题： （1）电火花打点计时器所用电源为 。 A 直流220V B. 直流8V C. 交流220V D. 交流8V （2）通过分析纸带，在表中列出了打点计时器打下B、D、E、F时小车的瞬时速度大小，则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为____________（结果保留三位有效数字）m/s。 位置 B C D E F 速度/（） 0.792 0.874 0.915 0.956 （3）通过分析图中纸带的测量数据可以判断出小车做匀变速直线运动，理由是_____________。 （4）小车的加速度a=___________。（请充分利用数据并减小误差） 12. 利用打点计时器和小车探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲所示。实验中共准备了5个相同的质量为0.05kg的钩码。 （1）下列是关于该实验的部分操作，其中正确的是 。 A 实验中应当先接通电源，再释放小车 B. 连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行 C. 平衡摩擦力时，不应将钩码挂在定滑轮左侧细线上 D. 平衡摩擦力后，若改变小车质量需要重新平衡摩擦力 （2）在保持小车及车中的钩码质量m一定，探究加速度a与所受合外力F的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，得到的a-F关系图像如图乙所示。其原因是____________。 （3）某同学在没有天平的情况下，利用如图甲所示的装置测量小车的质量。实验步骤如下： ①将5个钩码全部放入小车中，在长木板右下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在长木板上匀速下滑。 ②将一个钩码从小车内取出并挂在定滑轮左端细线上，其余钩码仍留在小车内，释放小车，计算小车的加速度a。 ③每次都从小车内取出一个钩码，并挂在细线左端的钩码上，释放小车，计算小车的加速度a。将结果填入表格。并得到如图丙所示的图像。 轻绳左侧钩码数量 1 2 3 4 5 a/（） 0.70 1.39 2.08 2.79 3.47 ④利用a-n图像可求得小车（空载）的质量为_________kg。（g取9.8m/s2） 13. 开车出行常用手机导航，如图甲所示是一款车载磁吸式手机支架，手机放上去会被牢牢吸附。如图乙所示是其侧视图。若手机质量m=0.2kg，手机支架斜面的倾角θ=53°，手机与手机支架接触面间的动摩擦因数μ=0.3。已知此时汽车静止不动，若设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则： （1）若没有磁吸力，手机会不会滑下来？（请通过计算说明） （2）若有磁吸力，请求出使手机不滑下来的磁吸力的最小值。 14. 如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为l=0.05m，M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度开始向下做匀速直线运动，同时在距空管N端面正下方d=0.15m处有一小球开始做自由落体运动。已知重力加速度g取10m/s2，求： （1）若经过t1=0.1s，小球与N端面等高，求空管的速度大小v1； （2）若小球运动中恰好没有进入空管，求空管的速度大小v2； （3）若小球运动中恰好未穿过M端面，求空管的速度大小v3，及小球在空管中运动的时间。 15. 一送货装置如图所示，质量为货物（可视为质点）无初速度地放在倾角为的传送带最上端A处，传送带保持匀速向下运动，物体被传送到B端，然后滑上平板车，货物从传送带滑上平板车过程无速率损失，在离传送带B端水平距离处有一与平板车等高的水平平台，平板车与平台碰撞后立刻保持静止，不再移动。已知传送带长度，传送带与水平面的夹角，货物与传送带间的摩擦因数，货物与平板车的摩擦因数，平板车与地面的摩擦因数，平板车的质量。忽略空气阻力，已知重力加速度的大小，，求： （1）货物刚放上传送带A端时的加速度大小； （2）货物由传送带A端运动到B端的时间： （3）若平板车长度为，货物被送至平台时速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度（下）联合体高二期末检测 物理 （满分：100分 考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。 4.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 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. 下列有关质点、参考系、时间的说法中，正确的是（ ） A. 研究神舟十七号返回舱进入大气层之后的着陆轨迹时，不能将它视为一个质点 B. 蜂鸟的体积很小，所以研究蜂鸟扇动翅膀的动作时，可以将它视为一个质点 C. 研究运动的物体时，选择不同物体作参考系，对运动的描述都是一样的 D. 5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。这里的“5月3日17时27分”指的是时刻 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究神舟十七号返回舱进入大气层之后的着陆轨迹时，神舟十七号返回舱的形状、大小可以忽略，可以将它视为一个质点，故A错误； B．研究蜂鸟扇动翅膀的动作时，蜂鸟的的形状、大小不可以忽略，不可以将它视为一个质点，故B错误； C．研究运动的物体时，选择不同物体作参考系，对运动的描述不一定相同，故C错误； D．5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。这里的“5月3日17时27分”指的是时刻，故D正确。 故选D。 2. 甲、乙两同学计划从A地到B地，手机导航软件推荐了两条路线，如图所示，其中路线1长于路线2，甲沿路线1到达B地，乙沿路线2到达B地，甲比乙先到。从A地到B地，下列说法正确的是（ ） A. 整个过程中，甲、乙两人运动的位移是相同的 B. 整个过程中，甲、乙两人运动的平均速度是相同的 C. 整个过程中，甲、乙两人运动的平均速率是相同的 D. 整个过程中，甲、乙两人运动的加速度是相同的 【答案】A 【解析】 【详解】A．整个过程中，甲、乙两人的始末位置相同，甲、乙两人运动的位移是相同的，故A正确； B．整个过程中，甲、乙两人运动的位移是相同的，甲比乙先到，可知甲的平均速度较大，故B错误； C．整个过程中，甲的运动轨迹较长，路程较大，甲比乙先到，可知甲的平均速率较大，故C错误； D．整个过程中，甲、乙两人运动的加速度是不同的，故D错误。 故选A。 3. 雷诺数Re是流体力学中表征流体的特征的数之一，它是一个无量纲量（即没有单位的物理量）。已知雷诺数由四个变量决定：流体的流速v、流体的密度ρ、特征长度d，黏性系数μ。已知黏性系数μ的单位是，则下列雷诺数的表达式可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据，可知 A．若雷诺数的表达式为，则雷诺数的单位为 故A错误； B．若雷诺数的表达式为，则雷诺数的单位为 故B正确； C．若雷诺数的表达式为，则雷诺数的单位为 故C错误； D．若雷诺数的表达式为，则雷诺数的单位为 故D错误。 故选B。 4. 物理学许多重要的发现，有力地推动了社会的发展。下列一些有关理论及应用的说法错误的是（ ） A. 激光技术使人们拥有了纯净可控的光源，光纤网络就是以激光为载体的 B. 量子力学推动了固体物理的发展。固体物理的发展为人们带来了低能耗高亮度的半导体发光技术 C. 热核反应一旦发生，就不需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去 D. 两种质量不同的粒子，它们的德布罗意波相同，则它们的动能一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．激光技术使人们拥有了纯净可控的光源，光纤网络就是以激光为载体的。故A正确，与题意不符； B．量子力学推动了固体物理发展。固体物理的发展为人们带来了低能耗高亮度的半导体发光技术。故B正确，与题意不符； C．热核反应一旦发生，就不需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。故C正确，与题意不符； D．根据 又 联立，解得 可知两种质量不同的粒子，它们的德布罗意波相同，则它们的动能一定不相同。故D错误，与题意相符。 本题选错误的故选D。 5. “奇迹石”是挪威最负盛名的旅游景点，有一块5m3大的石头卡在两个绝壁间，如图甲所示。将该景观简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ，石头的质量为m，已知重力加速度为g，忽略一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 石头对右壁的压力与右壁对石头的压力是一对平衡力 B. 左壁对石头的压力大小大于石头的重力大小 C. 石头对左壁的压力大小为 D. 若随着风化程度的增加，导致夹角θ减小，则石头对右壁的压力减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．石头对右壁的压力与右壁对石头的压力是一对作用力与反作用力，故A错误； BC．对石头进行受力分析如图所示 则由共点力平衡的条件可知，山崖左壁对石头的作用力 故左壁对石头的压力大小大于石头的重力大小，根据牛顿第三定律，石头对左壁的压力大小为，故B正确，C错误； D．若随着风化程度的增加，导致夹角θ减小，减小，则石头对右壁的压力增大，故D错误。 故选B。 6. 铀原子核发生衰变时的衰变方程为，其中、、X的质量分别为m1、m2、m3，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ） A. 铀原子核发生的是β衰变 B. 6个铀原子4.5×109年后还有3个 C. 衰变时释放的能量为 D. 八氧化三铀（U3O8）是最稳定的铀氧化物，它呈橄榄绿色至黑色固体。该氧化物中的铀元素不会发生衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，铀原子核发生衰变时的衰变方程为 故铀原子核发生的是衰变，故A错误； B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核衰变不适用，故B错误； C．根据质能方程，衰变时释放的能量为 故C正确； D．半衰期由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，故该氧化物中的铀元素会发生衰变，故D错误。 故选C。 7. 在一个竞速类比赛中，甲、乙两辆运动赛车从同一起跑线出发，沿跑道做“追及跑”竞赛。从某时刻开始计时，两辆赛车运动的v-t图像如图所示，t=3s时两图线刚好相切。下列说法正确的是（ ） A 最终乙赛车可以追上甲赛车 B. t=3s时，甲赛车与乙赛车相距最近，此时两车之间的距离为7m C. 前3s内，甲赛车的加速度大于乙赛车的加速度 D. 前5s内，乙赛车运动位移小于35m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，乙赛车晚出发一段时间，而且除3s时刻以外，其速度始终小于甲赛车的速度，所以它们之间的距离一直在增大，乙赛车不可以追上甲赛车。根据v-t图像中图线的斜率表示加速度，可得 则计时时刻甲赛车已运动的时间为 由此可知t=1s时，两车相距最近，两车之间的距离为 故AB错误； C．由图可知0~1s内甲赛车的加速度大于乙赛车的加速度，1~3s内（不包括3s）甲赛车的加速度小于乙赛车的加速度。故C错误； D．前5s内，甲赛车的位移大小为 由图可知，前5s内，乙赛车的位移小于甲赛车的位移，即乙赛车运动位移小于35m。故D正确。 故选D。 8. 极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，多发生在地球南、北两极的高空。极光是由于空间中的高能带电粒子进入地球时轰击大气层产生的，高能带电粒子使地球大气分子（原子）激发到高能级，在受激的分子（原子）恢复到基态的过程中会辐射光。下列对如图所示的氢原子光谱的说法正确的是（ ） A. 氢原子能级越高，电子到氢原子核的距离越远 B. 一个氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级最多能发出4种不同频率的光 C. 若氢原子从n=3能级跃迁到基态时辐射出的光子可以使某金属发生光电效应，则氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光子也一定可以使该金属发生光电效应 D. 电子可以绕氢原子核沿任意轨道做匀速圆周运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．氢原子能级越高，氢原子能量越大，电子到氢原子核的距离越远，故A正确； B．一个氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级最多能发出4种不同频率的光，分别是从能级跃迁到，从能级跃迁到，从能级跃迁到，从能级跃迁到，故B正确； C．氢原子从n=3能级跃迁到基态时辐射出的光子能量为 氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光子能量为 若氢原子从n=3能级跃迁到基态时辐射出光子可以使某金属发生光电效应，则氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光子不一定可以使该金属发生光电效应，故C错误； D．由玻尔理论可知，电子绕原子核做匀速圆周运动的轨道是一系列特定的轨道，故D错误。 故选AB。 9. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方v2随坐标x的变化图像如图乙所示。其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标xA、xB、xC、xD及加速度大小aA、aB、aC、aD的判断正确的是（ ） A. ，，此时小球处于失重状态 B. ， C. ，，此时小球处于失重状态 D. ，，此时小球处于超重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图乙所示图像中，OA段是直线，小球从O运动到A过程加速度不变，小球做自由落体运动，小球到达A时，下落高度为h，小球的加速度为g，此时小球处于失重状态，故A正确； B．由图示所示图像可知，在B点小球速度最大，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度为 在B点，重力和弹力平衡，则 可得 故B错误； C．由于C点与A点关于BE对称，则 在C点的弹簧弹力竖直向上，大小为 小球在C点由牛顿第二定律 解得 此时小球处于超重状态，故C错误； D．小球到达D点时速度为零，则D点在C点的下方，小球到达D点时形变量 小球在D点由牛顿第二定律 可得加速度 此时小球处于超重状态，故D正确。 故选AD。 10. 斜面ABC倾角为37°，AB段粗糙程度相同，BC段光滑，如图甲所示。质量为1kg的小物块从A处以初速度v0=18m/s沿斜面向上滑行，到达B处速度为vB=6m/s，到达C处速度恰好为零，其上滑过程的v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（ ） A. 小物块沿斜面向上滑行通过AB的时间t0=1.2s B. 物块与AB段斜面间的动摩擦因数μ=0.75 C. 斜面AC间距离LAC=24m D. 小物块沿斜面下滑时间为3s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小物块上滑过程在BC段运动，由牛顿第二定律可得 由乙图可知，时间内加速度大小为 联立，解得 故A错误； B．同理，小物块上滑过程在AB段运动，有 由乙图可知，时间内加速度大小为 联立，解得 故B正确； C．根据v-t图像中图线与横轴所围面积表示位移，可得 故C错误； D．小物块下滑过程在BC段运动，加速度大小仍然为，做匀加速直线运动，有 ， 解得 ， 小物块下滑过程在AC段运动，有 解得 即小物块做匀速直线运动，可得 小物块沿斜面下滑时间为 故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示为某同学利用电火花打点计时器得到的表示小车运动过程的一条纸带，通过数据处理和分析判断小车的运动性质。纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f=50Hz。纸带上x1=7.71cm、x2=8.12cm、x3=8.53cm、x4=8.94cm、x5=9.35cm、x6=9.76cm。请回答下列问题： （1）电火花打点计时器所用电源为 。 A. 直流220V B. 直流8V C. 交流220V D. 交流8V （2）通过分析纸带，在表中列出了打点计时器打下B、D、E、F时小车的瞬时速度大小，则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为____________（结果保留三位有效数字）m/s。 位置 B C D E F 速度/（） 0.792 0.874 0.915 0.956 （3）通过分析图中纸带的测量数据可以判断出小车做匀变速直线运动，理由是_____________。 （4）小车的加速度a=___________。（请充分利用数据并减小误差） 【答案】（1）C （2） （3）见解析 （4） 【解析】 【小问1详解】 电火花打点计时器所用电源为交流220V。 故选C。 【小问2详解】 纸带上相邻计数点时间间隔为 打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 【小问3详解】 由纸带数据，可得 即纸带上连续的相邻的相等时间间隔内的位移差相等，所以小车做匀变速直线运动。 【小问4详解】 根据逐差法可得小车的加速度大小为 12. 利用打点计时器和小车探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图甲所示。实验中共准备了5个相同的质量为0.05kg的钩码。 （1）下列是关于该实验的部分操作，其中正确的是 。 A. 实验中应当先接通电源，再释放小车 B. 连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行 C. 平衡摩擦力时，不应将钩码挂在定滑轮左侧细线上 D. 平衡摩擦力后，若改变小车质量需要重新平衡摩擦力 （2）在保持小车及车中的钩码质量m一定，探究加速度a与所受合外力F的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，得到的a-F关系图像如图乙所示。其原因是____________。 （3）某同学在没有天平的情况下，利用如图甲所示的装置测量小车的质量。实验步骤如下： ①将5个钩码全部放入小车中，在长木板右下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在长木板上匀速下滑。 ②将一个钩码从小车内取出并挂在定滑轮左端细线上，其余钩码仍留在小车内，释放小车，计算小车的加速度a。 ③每次都从小车内取出一个钩码，并挂在细线左端的钩码上，释放小车，计算小车的加速度a。将结果填入表格。并得到如图丙所示的图像。 轻绳左侧钩码数量 1 2 3 4 5 a/（） 0.70 1.39 2.08 2.79 3.47 ④利用a-n图像可求得小车（空载）的质量为_________kg。（g取9.8m/s2） 【答案】（1）ABC （2）平衡摩擦力过度 （3）0.45 【解析】 【小问1详解】 A．为打点稳定，实验中应当先接通电源，再释放小车，故A正确； B．为使钩码的重力等于细线对小车的拉力，连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行，故B正确； C．平衡摩擦力时，不应将钩码挂在定滑轮左侧细线上，只让小车拖着纸带在木板上匀速下滑，故C正确； D．设木板的倾角为，平衡摩擦力时应满足 解得 可知平衡摩擦力后，若改变小车质量不需要重新平衡摩擦力，故D错误。 故选ABC。 【小问2详解】 由图乙可知，小车合外力为零时，小车已有加速度，其原因是平衡摩擦力过度。 【小问3详解】 对所有钩码和小车，根据牛顿第二定律 整理得 则图像的斜率为 联立解得 13. 开车出行常用手机导航，如图甲所示是一款车载磁吸式手机支架，手机放上去会被牢牢吸附。如图乙所示是其侧视图。若手机质量m=0.2kg，手机支架斜面的倾角θ=53°，手机与手机支架接触面间的动摩擦因数μ=0.3。已知此时汽车静止不动，若设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则： （1）若没有磁吸力，手机会不会滑下来？（请通过计算说明） （2）若有磁吸力，请求出使手机不滑下来的磁吸力的最小值。 【答案】（1）见解析；（2）4.1N 【解析】 【详解】（1）若没有磁吸力，手机自身重力沿斜面向下的分力为 手机受到的最大静摩擦力大小为 可得 则手机会滑下来 （2）磁吸力取最小值时，有 解得 14. 如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为l=0.05m，M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度开始向下做匀速直线运动，同时在距空管N端面正下方d=0.15m处有一小球开始做自由落体运动。已知重力加速度g取10m/s2，求： （1）若经过t1=0.1s，小球与N端面等高，求空管的速度大小v1； （2）若小球运动中恰好没有进入空管，求空管的速度大小v2； （3）若小球运动中恰好未穿过M端面，求空管的速度大小v3，及小球在空管中运动的时间。 【答案】（1）2m/s；（2）；（3）2m/s，0.2s 【解析】 【详解】（1）根据题意可得 解得 （2）若小球运动中恰好未进入空管，则可知当小球到达N端面时恰好与空管达到共速，则 解得 （3）若小球运动中恰好未穿过M端面，则可知当小球到达M端面时恰好与空管达到共速， 则有 联立解得 根据（1）中可知，t1=0.1s时小球恰好到达N端面，可知小球从N端面到达M端面所用的时间为0.1s，小球与空管在M端面达到共速后，设再经过t3时间小球离开空管，则有 解得 由此可得小球在空管中运动的时间 。 15. 一送货装置如图所示，质量为的货物（可视为质点）无初速度地放在倾角为的传送带最上端A处，传送带保持匀速向下运动，物体被传送到B端，然后滑上平板车，货物从传送带滑上平板车过程无速率损失，在离传送带B端水平距离处有一与平板车等高的水平平台，平板车与平台碰撞后立刻保持静止，不再移动。已知传送带长度，传送带与水平面的夹角，货物与传送带间的摩擦因数，货物与平板车的摩擦因数，平板车与地面的摩擦因数，平板车的质量。忽略空气阻力，已知重力加速度的大小，，求： （1）货物刚放上传送带A端时的加速度大小； （2）货物由传送带A端运动到B端的时间： （3）若平板车长度为，货物被送至平台时速度大小。 【答案】（1）12m/s2；（2）2s；（3）2m/s 【解析】 【详解】（1）货物刚放上传送带A端时，由牛顿第二定律有 代入数据解得 （2）设货物达到与传送带共速所用的时间为，则有 达到共速时货物的位移 由于 可知当货物与传送带达到共速后将与传送带保持静止一起做匀速直线运动，设在传送带上做匀速直线运动的时间为，可得 由此可知货物在传送带上运动的总时间 （3）货物滑上平板车时的速度为，设货物在平板车上的加速度大小为，平板车的加速度大小为，则对货物由牛顿第二定律有 对平板车由牛顿第二定律有 解得 ， 设两者达到共速所用时间为，则有 解得 设在达到共速时货物与平板车的位移分别为、，则有 货物与平板车的位移差 由此可知共速时货物距平板车最左端的距离为 二者达到共速时的速度 此时平板车的最左端距平台的距离为 二者达到共速后一起向左做减速运动的加速度大小为，对整体由牛顿第二定律有 解得 设平板车与平台碰撞时的速度为，由速度与位移的关系有 解得 平板车与平台碰撞后静止，而货物将继续以加速度做减速运动，设货物滑上平台时的速度为，则由速度与位移的关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$