精品解析：湖北省武汉市新洲一中阳逻校区2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

新洲一中2026届高二（下）期末考试物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。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. 2023年山东省荣成市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运，标志着我国第四代核电技术达到世界领先水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发链式反应，关于该电站的核反应下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程为 B. 任意大小的铀块都可以发生链式反应 C. 链式反应中镉棒的作用是使快中子变成慢中子 D. 热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变 2. 如图所示为某一定质量的理想气体循环过程的图像。为等压过程，为等容过程，和为等温过程。关于该循环过程下列说法正确的是（　　） A. 状态气体的温度高于状态气体的温度 B. 过程气体对外做功，气体分子的平均动能减小 C. 从状态开始，经过一个顺时针循环再回到状态，气体要从外界吸收热量 D. 整个循环过程，状态单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多 3. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A. 高大的桥要建很长的引桥，减小斜面倾角，是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力和摩擦力 B. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关 C. 运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力（即需要更大的力），是因为张开时手臂产生的合力增大 D. 将车与树用水平张紧的钢索相连，在钢索中点沿着垂直于钢索方向则无需用太大的力即可把陷入泥沼的车拉出 4. 如图，水平桌面上平放有36张卡片，每一张卡片的质量均为。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指。第1张卡片跟随手指一起滑出，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为，则在第一张卡片随手指滑出的过程中（　　） A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B. 手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数 C. 第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小为 D. 除第1张卡片，其它任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小 5. 子弹以初速度垂直射入叠在一起的厚度相同，材质相同的木板，穿过第20块木板后速度恰好变为0，可以把子弹视为质点，已知木板的厚度均为，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同，则（　　） A. 子弹在各块木板中运动的加速度大小为 B. 子弹穿过前15块木板所用的时间为 C. 子弹穿过第15块木板所用的时间为 D. 子弹穿过前15块木板的平均速度 6. 如图所示，小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端，轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处，Q端下方悬挂重物，轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角，OQ与水平方向夹角，下列说法正确的是（　　） A. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍 B. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力 C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻杆OQ对Q端的支持力不变 D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小 7. 图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的图像，当频率为时绘制了如图丙所示的图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 饱和电流与K、A之间的电压有关 B. 测量遏止电压时，滑片P应向b移动 C. 阴极K的逸出功 D. 普朗克常量 8. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，可以放出6种不同频率的光子 B. 图（b）中，由图知放射性元素的半衰期为115.1天 C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是射线 D. 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定 9. 为庆祝全国两会胜利召开，某景区挂出34个灯笼（相邻两个灯笼之间用轻绳等距连接），灯笼上依次贴着“高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”的金色大字，从左向右依次标为1、2、3、……34.无风时，灯笼均自然静止，与“全”字灯笼右侧相连的轻绳恰好水平，如图所示。已知每个灯笼的质量均为，取重力加速度，悬挂灯笼的轻绳最大承受力，最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为。，。下列说法正确的是（　　） A. 夹角的最大值为 B. 当夹角最大时，最底端水平轻绳的拉力大小为 C. 当时，最底端水平轻绳的拉力大小为 D. 当时，第4个灯笼与第5个灯笼之间的轻绳与竖直方向的夹角为 10. 如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力。当恒力取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为，给木板施加不同大小的恒力，得到的关系如图乙所示，其中与横轴平行，且段的纵坐标为。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 若恒力，物块滑出木板时的速度为 B. 随着增大，当外力时，物块恰好不能从木板右端滑出 C. 点纵坐标为 D. 图像中点对应的外力的值为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图所示。 （1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是_______（选填“甲”或“乙”），实验中必须保持O点位置不变的是_________（选填“甲”或“乙”）。 （2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为、，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是_________。 A． B． C． D． （3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数、的变化，下列说法正确的是____。 A．减小、减小 B．增大、增大 C．减小、先减小后增大 D．增大、先减小后增大 12. 某物理课外小组利用下图中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。 （1）在探究小车加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测小车所受的合外力。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是___________ A. 使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B. 若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C. 无论小车运动的加速度多大，悬挂钩码的重力都等于绳的拉力 D. 若悬挂钩码的质量远大于小车的质量，悬挂钩码的重力可以近似等于绳的拉力 （2）小组经过思考和讨论，决定转换研究对象利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为。实验步骤如下： i.将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 ii.将（依次取）个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内。先用手按住小车再由静止释放，同时用速度传感器记录小车的运动情况，绘制图象，经数据处理后可得到相应的加速度。 iii.对应不同的的值作出图像（c），并得出结论。 ①该同学实验过程中重物始终未落地得到如图所示图象（b），根据图象可以分析出在实验操作中可能存在的问题是___________ A.实验中未保持细线和轨道平行 B.实验中没有满足小车质量远大于钩码质量 C.实验中先释放小车后打开打点计时器 ②利用图像求得小车（空载）的质量为___________（保留2位有效数字，取）。 ③若以“保持木板水平”来代替步骤①，则所得的的图像（ ） A. B. C. D. 13. 如图所示，上端带有卡口的横截面积为、高为的导热性能良好的汽缸中用一光滑的活塞B封闭着一定质量的理想气体A。汽缸底部与U形水银气压计（U形管内气体体积忽略不计）相连，已知气体内能与热力学温度的关系为，其中为已知常数，活塞B的质量为，重力加速度为，大气压强为，水银的密度为，环境热力学温度为时，活塞离缸底的距离为。求： （1）环境温度为时，U形气压计两侧水银面的高度差； （2）环境温度由缓慢升高至过程中，气体从外界吸收的热量。 14. 《中华人民共和国道路交通安全法》规定，在没有信号灯的路口行人一旦走上人行道，机动车车头便不能越过停止线。如图甲所示，一长度为的卡车以的初速度向左行驶，车头距人行道为，人行道宽度为。同时，一距离路口为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为，货箱距离车头的间距为。（重力加速度取），求： （1）当司机发现行人在图中位置时立即加速且以后加速度恒定，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少； （2）当司机发现行人在图示位置时立即减速且以后加速度恒定，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。 15. 如图所示，在水平地面上放置一长度、质量的木板B，在B的上表面放有一可视作质点的质量的煤块A（煤块能够在板上留下划迹，且若板上的划痕有重叠时，会出现颜色更深的痕迹）。现对B施加一水平向右、大小变化的力，该力满足。已知A、B之间的动摩擦因数为与地面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： （1）从开始施加力到木板开始运动，经历了多长时间？ （2）当木板上开始出现划痕时煤块的速度为多少？ （3）若A初始时放在木板B的最右端，现对木板B重新施加一个水平向右大小为的恒力，该力作用一段时间后可撤去，要使木板上留下的痕痕最长。则该力作用的时间多长？最终B板上留下最深的痕迹长度是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新洲一中2026届高二（下）期末考试物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。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. 2023年山东省荣成市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运，标志着我国第四代核电技术达到世界领先水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发链式反应，关于该电站的核反应下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程为 B. 任意大小的铀块都可以发生链式反应 C. 链式反应中镉棒的作用是使快中子变成慢中子 D. 热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变 【答案】D 【解析】 【详解】A．核电站的链式反应是吸收中子后发生的裂变，而选项A给出的是的衰变方程，与核裂变无关，A错误； B．链式反应需铀块达到临界体积，否则中子逃逸无法维持反应，B错误； C．镉棒通过吸收中子控制反应速度，慢化剂（如石墨）负责减速中子，C错误； D．热中子速度与热运动速度相当时（即慢中子），易被铀核捕获引发裂变，D正确。 故选D。 2. 如图所示为某一定质量的理想气体循环过程的图像。为等压过程，为等容过程，和为等温过程。关于该循环过程下列说法正确的是（　　） A. 状态气体的温度高于状态气体的温度 B. 过程气体对外做功，气体分子的平均动能减小 C. 从状态开始，经过一个顺时针循环再回到状态，气体要从外界吸收热量 D. 整个循环过程，状态单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多 【答案】C 【解析】 【详解】A．为等温过程，则 为等容过程，则有 又因为 所以 故A错误； B．过程气体体积变大，气体对外做功，而压强不变，则温度升高，那么气体分子的平均动能变大，故B错误； C．p-V图像中图线与横轴围成的面积代表功，可知整个过程气体对外界做功大于外界对气体做功，即 又因为 可知 气体要从外界吸收热量，故C正确。 D．由图可知，整个循环过程中，理想气体在B状态时，压强最大，体积最小，所以单位体积单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多，故D错误。 故选C。 3. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（　　） A. 高大的桥要建很长的引桥，减小斜面倾角，是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力和摩擦力 B. 刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关 C. 运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力（即需要更大的力），是因为张开时手臂产生的合力增大 D. 将车与树用水平张紧的钢索相连，在钢索中点沿着垂直于钢索方向则无需用太大的力即可把陷入泥沼的车拉出 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力沿斜面的分力为，减小倾角时，减小，分力减小；而摩擦力 随减小而增大，摩擦力反而增大，A错误； B．刀刃薄厚不匀会影响力的分解。刀刃越薄，施加的力分解后产生的横向分力越大，更容易切开物体，与使用功能直接相关，B错误； C．双臂张开时，两臂拉力与竖直方向夹角增大。由平衡条件 可知，减小，拉力需增大，但合力始终等于（合力未变），C错误； D．在钢索中点施加垂直于钢索的力，钢索张力满足 当较小时，较小，即使不大，钢索张力也会显著增大，从而产生足够大的横向合力将车拉出，D正确。 故选D。 4. 如图，水平桌面上平放有36张卡片，每一张卡片的质量均为。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指。第1张卡片跟随手指一起滑出，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为，则在第一张卡片随手指滑出的过程中（　　） A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B. 手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数 C. 第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小为 D. 除第1张卡片，其它任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．对第2张卡片进行受力分析，第3张卡片对第2张卡片的支持力等于两张卡片的重力及手指的压力，最大静摩擦力为 而受到的第1张卡片的滑动摩擦力为 则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动；同理，第3张到第4张卡片也不发生相对滑动；可知除第一张卡片外，其余卡片均处于静止状态，故A错误； B．为了使第1张卡片跟随手指一起滑出，需要满足 可得，故B错误； CD．除了第1张卡片，其它卡片均处于静止状态，根据平衡条件可知，其它任一张卡片下表面受到的摩擦力等于上表面受到的摩擦力大小；以第2张卡片到第10张卡片为整体，根据平衡条件可知，第11张卡片对第10张卡片的摩擦力大小等于第1张卡片对第2张卡片的滑动摩擦力大小，则有，故C正确，D错误。 故选C。 5. 子弹以初速度垂直射入叠在一起的厚度相同，材质相同的木板，穿过第20块木板后速度恰好变为0，可以把子弹视为质点，已知木板的厚度均为，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同，则（　　） A. 子弹在各块木板中运动的加速度大小为 B. 子弹穿过前15块木板所用的时间为 C. 子弹穿过第15块木板所用的时间为 D. 子弹穿过前15块木板的平均速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．子弹全程所走位移为 设子弹的加速度为，根据 解得 所以加速度大小为，A错误； B．设子弹穿过第15块木板后的速度为，根据 解得 根据 解得，B错误； C．设子弹穿过第14块木板后的速度为，根据 解得 根据 解得子弹穿过第15块木板所用时间，C正确； D．平均速度 解得，D错误。 故选C。 6. 如图所示，小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端，轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处，Q端下方悬挂重物，轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角，OQ与水平方向夹角，下列说法正确的是（　　） A. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍 B. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力 C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻杆OQ对Q端的支持力不变 D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小 【答案】A 【解析】 【详解】B．设物体的重力为mg，轻杆的弹力为T1，轻绳的弹力为T2。选择Q点为研究对象，由于OQ为可旋转轻杆，则Q点所受杆的弹力方向沿杆指向Q，Q点所受轻绳的拉力沿绳指向P。 根据几何关系得，所以OQ是角平分线 所以，B错误； A．轻杆OQ对Q端的支持力为 A正确； CD．过O点作PO的垂线交PQ于S。选择Q为研究对象，作矢量三角形，如图所示。 根据三角形相似 轻绳P端缓慢向右移动，SO减小，k增大。 SQ增大，T2增大；OQ不变，T1增大。CD错误。 故选A。 7. 图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的图像，当频率为时绘制了如图丙所示的图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 饱和电流与K、A之间的电压有关 B. 测量遏止电压时，滑片P应向b移动 C. 阴极K的逸出功 D. 普朗克常量 【答案】C 【解析】 【详解】A．饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故A错误； B．测量遏止电压时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误； D．根据光电效应方程 根据动能定理 整理得 图像的斜率为 解得普朗克常量 故D错误； C．根据 解得阴极K的逸出功 故C正确。 故选C。 8. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（　　） A. 图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，可以放出6种不同频率的光子 B. 图（b）中，由图知放射性元素的半衰期为115.1天 C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是射线 D. 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出3种不同频率的光，即从到，从到，从到，故A错误； B．图（b）中，放射性原子核从衰变为，有半数发生衰变，所用时间为182.4天-67.3天=115.1天，故放射性元素的半衰期为115.1天，故B正确； C．图（c）中，粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C错误； D．图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，故D正确。 故选BD。 9. 为庆祝全国两会胜利召开，某景区挂出34个灯笼（相邻两个灯笼之间用轻绳等距连接），灯笼上依次贴着“高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”的金色大字，从左向右依次标为1、2、3、……34.无风时，灯笼均自然静止，与“全”字灯笼右侧相连的轻绳恰好水平，如图所示。已知每个灯笼的质量均为，取重力加速度，悬挂灯笼的轻绳最大承受力，最左端悬挂的轻绳与竖直方向的夹角为。，。下列说法正确的是（　　） A. 夹角的最大值为 B. 当夹角最大时，最底端水平轻绳的拉力大小为 C. 当时，最底端水平轻绳的拉力大小为 D. 当时，第4个灯笼与第5个灯笼之间的轻绳与竖直方向的夹角为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．分析可知，当绳子拉力达到最大时，夹角的值最大，以整体为研究对象，根据平衡条件竖直方向有 解得，故A错误； B．当夹角最大时，以左边17个灯笼为研究对象，水平方向 解得，故B正确； C．当时，以左边17个灯笼为研究对象，根据几何关系可得 解得N，故C正确； D．当时，以左边第5个灯笼到17个灯笼为研究对象，根据几何关系可得 解得 可知第4个灯笼与第5个灯笼之间的轻绳与竖直方向的夹角不为45°，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力。当恒力取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为，给木板施加不同大小的恒力，得到的关系如图乙所示，其中与横轴平行，且段的纵坐标为。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 若恒力，物块滑出木板时的速度为 B. 随着增大，当外力时，物块恰好不能从木板右端滑出 C. 点纵坐标为 D. 图像中点对应的外力的值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．F=0时，m和M系统动量守恒，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得， 联立代入数据，解得，（不符合题意，舍去），或，，故A正确； C．当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，经历的时间为 根据牛顿第二定律，对M分析有 解得 对m分析有 解得 根据速度时间关系可得 根据位移关系可得 联立解得 由图乙知，相对路程 代入解得 当F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动 根据牛顿第二定律有 对m分析有 由于静摩擦力存在最大值，即 联立解得 综上分析可知BC段恒力F的取值范围是 函数关系式是 当F=3N时可得 故B点的横坐标为1N，C点的纵坐标为，故C正确； B．当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，经历的时间为 根据牛顿第二定律，对M分析有 解得 对m分析有 解得 根据速度时间关系可得 根据位移关系可得 联立解，故B错误； D．D(C)临界点对应的情况是物块滑至某处时，木板与物块已达到速度相同，且之后物块与木板之间恰达到最大静摩擦力两者一起加速运动的临界加速度为 对整体，根据牛顿第二定律有，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图所示。 （1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是_______（选填“甲”或“乙”），实验中必须保持O点位置不变的是_________（选填“甲”或“乙”）。 （2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为、，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是_________。 A． B． C． D． （3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数、的变化，下列说法正确的是____。 A．减小、减小 B．增大、增大 C．减小、先减小后增大 D．增大、先减小后增大 【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. AB##BA ④. B 【解析】 【详解】（1）[1][2]甲实验，在实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力大小等于细绳中拉力的合力，但不需要每次实验保证O点位置不变；乙实验，在实验过程中，用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计分别拉橡皮绳时，必须保证O点位置不变，以保证两次实验效果相同，但未利用重力所以不需要木板竖直放置。 （2）[3]甲实验中，三个力受力平衡满足三角形定则，则两力之和一定大于第三力，A选项不满足，B项只有在同一直线上才满足。 故选AB。 （3）[4]乙实验中保持O点的位置不变，可知两弹簧测力计合力保持不变；现使角不变，β角缓慢增大至90°，运用力的矢量三角形图解法，如图所示 随着角增大，由1位置转至2位置过程中，可看出增大、增大。 故选B。 12. 某物理课外小组利用下图中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。 （1）在探究小车加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测小车所受的合外力。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是___________ A. 使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B. 若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C. 无论小车运动的加速度多大，悬挂钩码的重力都等于绳的拉力 D. 若悬挂钩码的质量远大于小车的质量，悬挂钩码的重力可以近似等于绳的拉力 （2）小组经过思考和讨论，决定转换研究对象利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为。实验步骤如下： i.将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 ii.将（依次取）个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内。先用手按住小车再由静止释放，同时用速度传感器记录小车的运动情况，绘制图象，经数据处理后可得到相应的加速度。 iii.对应不同的的值作出图像（c），并得出结论。 ①该同学实验过程中重物始终未落地得到如图所示图象（b），根据图象可以分析出在实验操作中可能存在的问题是___________ A.实验中未保持细线和轨道平行 B.实验中没有满足小车质量远大于钩码质量 C.实验中先释放小车后打开打点计时器 ②利用图像求得小车（空载）的质量为___________（保留2位有效数字，取）。 ③若以“保持木板水平”来代替步骤①，则所得的的图像（ ） A. B. C. D. 【答案】（1）A （2） ①. A ②. 0.45 ③. C 【解析】 【小问1详解】 A．使小车沿倾角合适的斜面运动，即平衡摩擦力，则小车受力可等效为只受绳的拉力，选项A正确； B．若斜面倾角过大，小车所受合力将大于绳的拉力，选项B错误； C．根据mg-T=ma 可知T=mg-ma，则小车运动的加速度越大，悬挂钩码的重力与绳的拉力的差值越大，选项C错误； D．根据mg-T=ma，T=Ma 可得 若小车的质量远大于悬挂钩码的质量，悬挂钩码的重力可以近似等于绳的拉力，选项D错误。 故选A。 【小问2详解】 ①[1]v-t图象（b）中后半段斜率明显减小，即加速度减小，合外力减小，可能存在的问题是实验中未保持细线和轨道平行，当小车离滑轮较远时，拉力几乎还是沿长木板方向，加速度不变，当小车离滑轮较近时，拉力与长木板的夹角迅速增大，小车受到的合力明显减小，加速度减小。故A正确，BC错误。 故选A。 ②[2]由牛顿第二定律可得nmg=（M+5m）a 整理得 由图（c）可知，当n=5时，a=1.00m/s2，数据代入上式可得M=0.45kg ③[3]若以“保持木板水平”来代替步骤①，则小车会受到长木板的摩擦力，当钩码数增大到一定程度才开始有加速度，故图线与横轴有交点，由牛顿第二定律可得nmg-f=（M+5m）a 加速度a与所挂钩码数n为一次函数，可知C选项的图线符合题意。 故选C。 13. 如图所示，上端带有卡口的横截面积为、高为的导热性能良好的汽缸中用一光滑的活塞B封闭着一定质量的理想气体A。汽缸底部与U形水银气压计（U形管内气体体积忽略不计）相连，已知气体内能与热力学温度的关系为，其中为已知常数，活塞B的质量为，重力加速度为，大气压强为，水银的密度为，环境热力学温度为时，活塞离缸底的距离为。求： （1）环境温度为时，U形气压计两侧水银面的高度差； （2）环境温度由缓慢升高至过程中，气体从外界吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设稳定后汽缸内气体的压强为，对活塞，根据平衡条件得 对水银柱，有 解得 【小问2详解】 缓慢升高环境温度，活塞B上升，气体发生等压变化，U形导管内侧水银面的高度差不变，设活塞B刚好到达容器口时，温度为，由盖—吕萨克定律得 解得 之后，气体温度由升高到，气体发生等容变化。整个过程，外界对气体做的功为 由热力学第一定律得 解得气体从外界吸收的热量为 14. 《中华人民共和国道路交通安全法》规定，在没有信号灯的路口行人一旦走上人行道，机动车车头便不能越过停止线。如图甲所示，一长度为的卡车以的初速度向左行驶，车头距人行道为，人行道宽度为。同时，一距离路口为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为，货箱距离车头的间距为。（重力加速度取），求： （1）当司机发现行人在图中位置时立即加速且以后加速度恒定，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少； （2）当司机发现行人在图示位置时立即减速且以后加速度恒定，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设卡车整体恰好穿过人行道时人刚好走上人行道，则， 联立解得 【小问2详解】 设卡车车头刚好停在停止线处，则有 求得 此时行人已经走上停止线，恰好不违反交规，对应的加速度大小为 设卡车停下后货箱刚好不撞到车头，卡车的加速度大小为，货箱的加速度大小为，则， 求得 故卡车刹车时加速度大小需要满足的条件为。 15. 如图所示，在水平地面上放置一长度、质量的木板B，在B的上表面放有一可视作质点的质量的煤块A（煤块能够在板上留下划迹，且若板上的划痕有重叠时，会出现颜色更深的痕迹）。现对B施加一水平向右、大小变化的力，该力满足。已知A、B之间的动摩擦因数为与地面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： （1）从开始施加力到木板开始运动，经历了多长时间？ （2）当木板上开始出现划痕时煤块的速度为多少？ （3）若A初始时放在木板B的最右端，现对木板B重新施加一个水平向右大小为的恒力，该力作用一段时间后可撤去，要使木板上留下的痕痕最长。则该力作用的时间多长？最终B板上留下最深的痕迹长度是多少？ 【答案】（1） （2） （3）, 【解析】 【小问1详解】 设经过时间板开始运动，对A、B整体，根据平衡条件有 又 解得 【小问2详解】 设经过时间，A与B刚好发生相对运动。根据牛顿第二定律，对A分析有 解得 对B分析有 又 联立解得， 由（1）可知，煤块和板整体一起运动的时间 则有 【小问3详解】 因为，所以A、B发生相对滑动。A初始时放在木板B的最右端，在相对运动过程中，刚好能到达左端，则痕迹最长。 设外力作用时间为，撤去外力前，A的加速度大小为，B的加速度大小为 根据牛顿第二定律，对B分析有 解得 撤去外力后，B减速的加速度为，A继续加速，加速度不变，直到速度相等 根据牛顿第二定律，对B分析有 解得 设A刚好到达左端时与B速度相等且为，则有 根据位移关系有 联立解得， 达共同速度后，若A、B一起运动，根据牛顿第二定律有 解得 则二者各自做匀减速运动，B的加速度大小为，A加速度大小仍为 根据牛顿第二定律，对B分析有 解得 则最深痕迹长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $