精品解析：重庆市南开中学校2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

重庆南开中学高2026级高二（下）期末考试 物理试题 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。 第I卷（选择题共43分） 一、单项选择题：本题共7个小题，每题4分，共28分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选均不得分。 1. 关于光电效应知识，下列说法中正确的是（　　） A. 遏止电压与入射光频率成正比 B. 光的照射时间越长，逸出的光电子初速度越大 C. 光电效应揭示了光的波动性 D. 在光电效应中，饱和光电流大小与光强有关 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程和动能定理可得 可知遏止电压与入射光频率成线性关系，不是成正比，故A错误； B．光电子初速度由入射光频率决定，与照射时间无关，故B错误； C．光电效应揭示了光的粒子性而非波动性，故C错误； D．饱和光电流由光强决定（光强越大，单位时间逸出的光电子越多），故D正确。 故选D。 2. 如图所示，两个质量均为的带电小球A和B（可视为质点），用两根长度相同的绝缘轻绳悬挂于天花板上的同一点。平衡时，两轻绳与竖直方向的夹角均为。已知重力加速度为。现剪断轻绳，则在剪断轻绳后的瞬间，小球B的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 0 【答案】B 【解析】 【详解】剪断细线之前细线对B的拉力为 在剪断轻绳后的瞬间，小球受到的合力大小为 则加速度大小为。 故选B。 3. 在科学馆的光学展区，展示了一个由透明均质水晶制成的球体，图示为该球截面图，为球心，球的半径为。水晶球外的点有一个点光源，向水晶球发出一束单色光，入射角，折射角。已知真空中的光速为，不考虑光线在水晶球内的反射，则（　　） A. 该单色光在水晶中折射率为 B. 该单色光在水晶中传播的速度为 C. 该单色光在水晶中传播的路程为 D. 该单色光在水晶中传播的时间为 【答案】A 【解析】 【详解】A．该单色光在水晶中折射率为，故A正确， B．该单色光在水晶中传播的速度为，故B错误； CD．如图所示 根据几何关系可得该单色光在水晶中传播的路程为 则该单色光在水晶中传播的时间为，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的光滑水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接。初始时，绳与绳刚好伸直且夹角为，现在对物体A施加一个水平外力，使它以速度匀速向右运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体B做匀速直线运动 B. 物体B做匀加速直线运动 C. 当绳与水平轨道夹角为时，B的速度为 D. 当绳与水平轨道夹角为时，B的速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设与水平方向的夹角为，将A的速度分解为沿绳子分速度和垂直与绳子分速度，则有 由于从逐渐减小，所以逐渐增大，物体B做加速运动，但物体B的速度只能趋近于A的速度，所以物体B不是做匀加速直线运动，故AB错误； CD．当绳与水平轨道夹角为时，B的速度为，故C正确，D错误。 故选C。 5. 下列关于做直线运动物体的运动图像，说法正确的是（　　） A. 甲图中物体运动的加速度和速度成正比 B. 乙图中物体运动的最大速度为 C. 丙图中物体做匀变速直线运动 D. 丁图中物体做匀变速直线运动的加速度为，初速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中，v-x图像的斜率 k不变，则a与v成正比，故A正确； B．乙图中，若物体的初速度为零，根据可知a-x图像与x轴所围的面积表示速度平方的一半，当时，加速度为0，速度最大，有 所以物体的最大速度为 由于物体的初速度未知，所以不能求出物体的最大速度，故B错误； C．丙图中，根据x-t图像的斜率表示速度，可知丙图中物体做匀速直线运动，故C错误； D．丁图中，根据变形得 则图像的斜率 则a=4m/s2 纵轴截距b==2m/s，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角的斜劈放在木板上，平行于斜面的轻绳一端系在斜劈顶端，另一端连接可视为质点的小球。已知木板质量为，斜劈质量为，小球质量为，斜劈与木板之间的动摩擦因数为，重力加速度为。现对木板施加水平向左的拉力，下列说法正确的是（　　） A. 若小球始终未离开斜面，则小球的加速度 B. 若无论施加多大的拉力，小球始终未离开斜面，则 C. 若小球、斜劈、木板始终保持相对静止，则 D. 若小球离开斜面，且绳子与斜面的夹角，则此时木板对斜劈的摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，其刚好要离开斜面时，即其与斜面之间的压力刚好为零时，对小球的受力分析如下图 由图可知，小球的加速度满足 解得 若小球始终未离开斜面，则小球的加速度，故A错误； B．根据小球不离开斜面的最大加速度，即可知小球和斜面的最大加速度，对小球和斜面整体受力分析，可知斜面和木板之间的动摩擦因数满足 解得，故B正确； C．根据小球不离开斜面的最大加速度，对小球、斜劈、木板整体受力分析，可知拉力满足 解得拉力的最大值，故C错误； D．当小球离开斜面时，根据小球与竖直方向的夹角 对小球受力分析如下图 小球的水平加速度满足 解得 对斜面和小球受力分析，可知在水平方向上，摩擦力满足，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在竖直粗糙的固定杆上用铰链连有一外力控制的粗糙轻杆，套在轻杆上的轻质小环A通过不可伸长的轻绳跨过光滑动滑轮与固定杆上的轻质小环B连接，滑轮上挂一重物，开始时轻杆水平。现让轻杆绕铰链逆时针缓慢转动较小角度，转动过程中，轻环A、B始终未滑动，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的拉力变大 B. 轻环A所受的杆的作用力变大 C. 轻环B所受的摩擦力不变 D. 轻环B所受的支持力变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．对重物和滑轮受力分析，根据同一根绳上的力大小相等，可知受力如下图 根据受力平衡，可知竖直方向2Tsinα=G 结合几何关系，可知轻杆逆时针转动一个较小角度后，α变大，绳上的拉力T变小，故A错误； B．对A受力分析，结合A选项分析可知，绳上的拉力大小相等，即绳对环的拉力大小满足T′=T，如下图 根据轻环A受力平衡，可知杆对环A的支持力与摩擦力的合力，与绳上的拉力平衡，由A选项分析可知绳上拉力变小，可得A所受杆的作用力变小，故B错误； CD．对B受力分析，结合A选项分析可知，绳上的拉力大小相等，即绳对环的拉力大小满足T′=T，如下图 由B受力平衡可知，在水平方向T′cosα=NB α角变大，T′减小，则支持力NB变小； 竖直方向T′sinα=fB 由A选项分析可知Tsinα=G，即fB=G 即B所受的摩擦力不变；故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3个小题，每题5分，共15分。下列各题四个选项中有多个选项符合题意，请选出。全选对的得5分，选对但不全的得3分，不选、错选的不得分。 8. 用七个国际制基本单位表示出其他单位，表达式正确的有（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据q=It可知，，选项A正确； B．根据F=ma可知，，选项B错误； C．根据W=Fx可知，，选项C错误； D．根据W=IUt，可知，选项D正确。 故选AD。 9. 如图，上表面水平光洁的物块静止于水平地面上，其上轻放有一导热良好的薄半球形皮碗；初始时，碗内理想气体与物块的接触面积为S，体积为V0，压强为大气压强p0。先用力从碗顶缓慢竖直向下挤压皮碗，松手后当皮碗与物块间再次恢复气密性时，碗内气体体积变为，压强变为，再用力从碗顶缓慢竖直向上提皮碗。设向上提过程中无外界气体进入碗中，碗与物块即将分离时已恢复原状，环境温度不变。则（　　） A. 挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为1∶18 B. 挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为17∶18 C. 皮碗能提起物块的最大重力为 D. 皮碗能提起物块的最大重力为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对初始时碗内理想气体，由 有 得 则挤出气体的体积为 解得挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为，故A错误，B正确； CD．对向上提的过程，由 有 设碗与物块即将分离时，物块恰好离开地面，分析物块受力 可得 解得 即皮碗能提起物块的最大重力为，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图，均匀介质中有一个正六边形平面点为边中点。在三点上各有一个沿垂直纸面方向振动的波源，它们在时同时起振，振动情况完全相同，振动周期为（为所产生机械波波长）。已知该机械波传播远时的振幅，波源所发出的波到达点时的振幅，则：（　　） A. 足够长时间后处的质点振动的振幅为 B. 足够长时间后处的质点振动的振幅为 C. 在到内，处的质点运动的路程为 D. 在到内，处的质点运动的路程为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．正六边形平面点为边中点且，则， 波源所发出的波到达点时的振幅，且该机械波传播远时的振幅 则波源、所发出的波到达点时的振幅分别为和。 在三点上各有一个沿垂直纸面方向振动的波源，它们在时同时起振，振动情况完全相同，由振动加强减弱条件可知，波源、所发出的波到达点同步加强，与波源所发出的波正好相反。足够长时间后处的质点振动的振幅为，故A正确，B错误； CD．振动周期为，在到内，总共为。波源所发出的波到达点时需要，可引起振动时间，波源所发出的波到达点时需要，可引起振动时间，波源所发出的波到达点时需要，可引起振动时间。，处不振动。，处参与波源引起的振动， ，处参与波源、引起的振动， ，处参与波源、、引起的振动， 在到内，处的质点运动的路程为，故C正确，D错误。 故选AC 。 第II卷（非选择题共57分） 三、实验题：本题共两个小题，其中11题5分，12题10分，共15分。 11. 某同学用如图甲所示的装置来“验证力的平行四边形定则”。图中A、B是两个力学传感器，它们可以在竖直平面内的圆弧上自由移动。、是两段不可伸长的轻质细绳，在O的下方悬挂一质量为的重物时，结点O恰好位于圆弧的圆心上。已知O为“死结”。 （1）若增加重物质量，则结点O的位置___________（填“上升”或“下降”或“不变”）； （2）在某次实验中，A、B传感器的读数分别是、，然后用一只力学传感器测量物体重力，其读数为F，最后作出、的合力。若操作正确，则作出的图可能是图中的___________。（选“乙”或“丙”）； 【答案】 ①. 不变 ②. 乙 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，两个力学传感器可以在圆弧上自由滑动，圆弧给传感器的支持力一定与圆弧的切面垂直，由平衡条件可知AO，BO一定沿半径方向，则O点一定处在圆弧的圆心上，故若增加重物质量，则结点O的位置“不变”； （2）[2]根据题意可知F为用一只力学传感器测量物体重力的读数，则F一定与物体的重力在同一条直线上，所以作出的图可能是图中的“乙”； 12. 某同学对“探究物体的加速度与合力、质量的关系”的实验进行了改进。改进后实验装置如图1所示：桌面水平，小车左端通过水平轻绳跨过定滑轮与重物相连，一装有水银的粗细均匀的U形玻璃细管固定在小车上（U形玻璃细管下面细管水平，左右两细管有刻度且竖直）小车上固定一相机（未画出），实验过程中相机可清晰地拍到U形管的刻度及管内水银柱。重物距地面足够高，小车距滑轮足够远。连接好实验装置后该同学进行了如下操作： 步骤1：小车右端连接穿过打点计时器的纸带后释放小车，在小车向左加速过程中待U形管内水银柱稳定后，遥控相机拍照。 步骤2：在照片中测得U形管左右两管内水银柱长度差为Δh；取下纸带，对纸带上所打的点处理如图2，测得小车加速度为a。 步骤3：改变重物的质量，重复上述步骤，测得多组（Δh，a）。 步骤4：以Δh为横轴，a为纵轴作出a−Δh图像 （1）图2中相邻两计数点时间间隔为0.1s，对应小车a的大小为___________m/s2（保留三位有效数字）。 （2）本实验设计是以___________为研究对象，研究其加速度是否与其所受合力成正比。正式定量测量前___________（填“需要”或“不需要”）平衡小车摩擦力。如果U形管并未固定于竖直平面内，而是以其下面细管为转轴，向纸面外倾斜了一个小角度，对本实验___________（填“有”或“无”）影响。 （3）将图1中的U形管换成图3的E形管（BF水平，AB、CD、EF竖直），重复上述步骤1.在照片中测得CD与AB管中水银柱长度差为Δh1，EF与CD管中水银柱长度差为Δh2，BD、DF长分别为L1、L2，要验证“物体的加速度一定时，合力与质量成正比”，需要验证的表达式为___________。 【答案】（1）0.623 （2） ①. 管底液体 ②. 不需要 ③. 无 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动的推论Δx=at2由逐差法可知，加速度大小 【小问2详解】 [1]由图1所示可知，以U形管管底的水银柱为研究对象； [2]小车受到的摩擦力对管底的水银柱受力情况没有影响，实验前不需要平衡摩擦力； [3]以U形管下面细管为转轴，向纸面外倾斜了一个小角度，对本实验无影响。 【小问3详解】 设水银的密度为ρ，管的横截面积为S，对管底水银柱，由牛顿第二定律得ρSΔh×g=ρSLa 解得 则 整理得 四、计算题：本题共3个小题，其中13题10分，14题14分，15题18分，共42分。要求有相应的解题过程，只写最后答案的不给分。 13. 我国的电商产业极其发达，而在电商物流中，传送带发挥着重要作用。如图所示，分拣机器人将一个可视为质点的快递盒轻放在总长度为的以恒定速率运行的传送带左端，其初速度为0。快递盒与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）若传送带运行速率为，则快递盒在加速过程中发生的位移大小为多少？ （2）若传送带运行速率可以调节，则最短多少时间可以将快递盒运至传送带右端？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 快递盒加速时，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 根据运动学公式可得 可得加速过程中发生的位移大小为 【小问2详解】 若传送带运行速率可以调节，则快递盒在传送带一直做匀加速运动时，快递盒运至传送带右端所用时间最短，则有 解得 14. F1赛车与奥运会和世界杯足球赛并称世界三大体育盛事，是人类身体极限和汽车工业极限的结合，在世界范围内具有极高的影响力。为了更好的理解F1赛车为什么快，某同学将其驶过弯道的情景抽象为了一个简单的物理模型：假设在平坦的地面上有一圆弧形弯道，赛车视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。 （1）若弯道半径为R=50m，某家用小轿车轮胎与地面动摩擦因数为μ1=0.8。求该小轿车在不打滑的情况下通过该弯道的最大速度。 （2）F1赛车通过使用特殊制造的热熔胎来增大与地面的动摩擦因数，并通过精细的空气动力学设计来获得额外下压力（视为一个竖直向下的恒力），最终提升在弯道中的速度。在某次测试中，F1赛车使用了与地面间动摩擦因数为μ=1.5的热熔胎，在不打滑的情况下驶过（1）问中同一弯道，其最大过弯速度为（1）问中小轿车的3倍。则空气提供了其车重多少倍的下压力。 （3）赛车的最终成绩，不但与车有关，更是与人的驾驶技术有关。车手驾驶（2）问中的赛车，以全速v0=360km/h从长直道进入一个90°圆弧弯道，通过弯道后又进入长直道加速至全速。已知赛车在直道上加、减速的加速度大小均为a=10m/s2，试求不打滑情况下通过如图所示的两种线路（曲线部分均为圆弧，半径如图所示）的时间差（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）20m/s （2）3.8倍 （3）1.33s 【解析】 【小问1详解】 由题意，若弯道半径为R1=50m，根据牛顿第二定律有 代入数据，求得最大转弯速度大小为v=20m/s 【小问2详解】 由题意，设空气提供了其车重n倍的下压力。根据牛顿第二定律有 且v1=3v=60m/s，联立求得n=3.8 【小问3详解】 由题意，路线1圆弧半径R1=50m，弯道速度v1=60m/s，直道上加减速位移大小 路线2圆弧半径R2=100m，此时弯道速度v2满足 求得 直道上加减速位移大小 为使比较路程相等，路线2减速前增加一段匀速位移 加速后增加一段匀速位移 此时弯道1所用时间 弯道2所用时间 则 15. 有人设计了一个带有某些功能的斜面装置，如图所示。处的机关可在需要的时候执行：使光滑斜面绕点转动以改变其倾角、收起定滑轮、剪断细线等功能。整个装置（连同底座，但不含A、B物块）的质量为，放在水平粗糙地面上。在离斜面顶端点水平距离处有一个竖直挡板，其顶端点高于点。初始时，装置上没有放置其他物体。其中，。 （1）设定斜面倾角为，将物块A单独放置于斜面上，A沿斜面下滑时装置未发生移动。求A沿斜面下滑的加速度大小。 （2）设定斜面倾角为，将质量均为两物块A、B用轻质细线连接后放置在斜面上（如图所示），细线拉直且A与滑轮间细线与斜面平行，然后同时由静止释放A和B。观察到A沿斜面向上匀加速运动过程中整个装置保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求装置底部与地面之间的动摩擦因数的范围。 （3）现在将装置固定在地面上，斜面倾角可按需调节，换用新的A、B物块，重复（2）问操作，当A运动到点前一瞬间，装置将自动收起定滑轮并切断细线，B离底座足够高。求要使A能够飞过挡板，A离开点时速度的最小值及此情况下A在斜面上经历了多长的加速距离（本问中）。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 对物块A受力分析，由牛顿第二定律 解得A沿斜面下滑的加速度大小为 【小问2详解】 由题意可知 对两物块A、B整体由牛顿第二定律 解得 对两物块A、B和整个装置，整体水平方向有装置底部与地面之间的摩擦力大小为 竖直方向有 解得 根据 代入数据解得装置底部与地面之间的动摩擦因数的范围为 【小问3详解】 设物块A运动到C点时的速度大小为，将C点时的速度分解为， 当物块A运动越过挡板位置时，水平方向由匀速直线运动，有 竖直方向由竖直上抛运动 联立解得 令 由题意，且，则 由，则最大值为1 即 则增大，减小，当时， 则 此时 由运动学公式可得在此情况下A在斜面上经历的加速距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆南开中学高2026级高二（下）期末考试 物理试题 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。 第I卷（选择题共43分） 一、单项选择题：本题共7个小题，每题4分，共28分。下列各题四个选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选均不得分。 1. 关于光电效应知识，下列说法中正确的是（　　） A. 遏止电压与入射光频率成正比 B. 光的照射时间越长，逸出的光电子初速度越大 C. 光电效应揭示了光的波动性 D. 在光电效应中，饱和光电流大小与光强有关 2. 如图所示，两个质量均为的带电小球A和B（可视为质点），用两根长度相同的绝缘轻绳悬挂于天花板上的同一点。平衡时，两轻绳与竖直方向的夹角均为。已知重力加速度为。现剪断轻绳，则在剪断轻绳后的瞬间，小球B的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 0 3. 在科学馆的光学展区，展示了一个由透明均质水晶制成的球体，图示为该球截面图，为球心，球的半径为。水晶球外的点有一个点光源，向水晶球发出一束单色光，入射角，折射角。已知真空中的光速为，不考虑光线在水晶球内的反射，则（　　） A. 该单色光在水晶中折射率为 B. 该单色光在水晶中传播的速度为 C. 该单色光在水晶中传播的路程为 D. 该单色光在水晶中传播的时间为 4. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的光滑水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接。初始时，绳与绳刚好伸直且夹角为，现在对物体A施加一个水平外力，使它以速度匀速向右运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体B做匀速直线运动 B. 物体B做匀加速直线运动 C. 当绳与水平轨道夹角为时，B的速度为 D. 当绳与水平轨道夹角为时，B的速度为 5. 下列关于做直线运动物体的运动图像，说法正确的是（　　） A. 甲图中物体运动的加速度和速度成正比 B. 乙图中物体运动的最大速度为 C. 丙图中物体做匀变速直线运动 D. 丁图中物体做匀变速直线运动的加速度为，初速度为 6. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角的斜劈放在木板上，平行于斜面的轻绳一端系在斜劈顶端，另一端连接可视为质点的小球。已知木板质量为，斜劈质量为，小球质量为，斜劈与木板之间的动摩擦因数为，重力加速度为。现对木板施加水平向左的拉力，下列说法正确的是（　　） A. 若小球始终未离开斜面，则小球的加速度 B. 若无论施加多大的拉力，小球始终未离开斜面，则 C. 若小球、斜劈、木板始终保持相对静止，则 D. 若小球离开斜面，且绳子与斜面的夹角，则此时木板对斜劈的摩擦力 7. 如图所示，在竖直粗糙的固定杆上用铰链连有一外力控制的粗糙轻杆，套在轻杆上的轻质小环A通过不可伸长的轻绳跨过光滑动滑轮与固定杆上的轻质小环B连接，滑轮上挂一重物，开始时轻杆水平。现让轻杆绕铰链逆时针缓慢转动较小角度，转动过程中，轻环A、B始终未滑动，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的拉力变大 B. 轻环A所受的杆的作用力变大 C. 轻环B所受的摩擦力不变 D. 轻环B所受的支持力变大 二、多项选择题：本题共3个小题，每题5分，共15分。下列各题四个选项中有多个选项符合题意，请选出。全选对的得5分，选对但不全的得3分，不选、错选的不得分。 8. 用七个国际制基本单位表示出其他单位，表达式正确的有（　　） A. B. C. D. 9. 如图，上表面水平光洁的物块静止于水平地面上，其上轻放有一导热良好的薄半球形皮碗；初始时，碗内理想气体与物块的接触面积为S，体积为V0，压强为大气压强p0。先用力从碗顶缓慢竖直向下挤压皮碗，松手后当皮碗与物块间再次恢复气密性时，碗内气体体积变为，压强变为，再用力从碗顶缓慢竖直向上提皮碗。设向上提过程中无外界气体进入碗中，碗与物块即将分离时已恢复原状，环境温度不变。则（　　） A. 挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为1∶18 B. 挤出的气体与最初皮碗中气体质量之比为17∶18 C. 皮碗能提起物块的最大重力为 D. 皮碗能提起物块的最大重力为 10. 如图，均匀介质中有一个正六边形平面点为边中点。在三点上各有一个沿垂直纸面方向振动的波源，它们在时同时起振，振动情况完全相同，振动周期为（为所产生机械波波长）。已知该机械波传播远时的振幅，波源所发出的波到达点时的振幅，则：（　　） A. 足够长时间后处的质点振动的振幅为 B. 足够长时间后处的质点振动的振幅为 C. 在到内，处的质点运动的路程为 D. 在到内，处的质点运动的路程为 第II卷（非选择题共57分） 三、实验题：本题共两个小题，其中11题5分，12题10分，共15分。 11. 某同学用如图甲所示的装置来“验证力的平行四边形定则”。图中A、B是两个力学传感器，它们可以在竖直平面内的圆弧上自由移动。、是两段不可伸长的轻质细绳，在O的下方悬挂一质量为的重物时，结点O恰好位于圆弧的圆心上。已知O为“死结”。 （1）若增加重物质量，则结点O的位置___________（填“上升”或“下降”或“不变”）； （2）在某次实验中，A、B传感器的读数分别是、，然后用一只力学传感器测量物体重力，其读数为F，最后作出、的合力。若操作正确，则作出的图可能是图中的___________。（选“乙”或“丙”）； 12. 某同学对“探究物体的加速度与合力、质量的关系”的实验进行了改进。改进后实验装置如图1所示：桌面水平，小车左端通过水平轻绳跨过定滑轮与重物相连，一装有水银的粗细均匀的U形玻璃细管固定在小车上（U形玻璃细管下面细管水平，左右两细管有刻度且竖直）小车上固定一相机（未画出），实验过程中相机可清晰地拍到U形管的刻度及管内水银柱。重物距地面足够高，小车距滑轮足够远。连接好实验装置后该同学进行了如下操作： 步骤1：小车右端连接穿过打点计时器的纸带后释放小车，在小车向左加速过程中待U形管内水银柱稳定后，遥控相机拍照。 步骤2：在照片中测得U形管左右两管内水银柱长度差为Δh；取下纸带，对纸带上所打的点处理如图2，测得小车加速度为a。 步骤3：改变重物的质量，重复上述步骤，测得多组（Δh，a）。 步骤4：以Δh为横轴，a为纵轴作出a−Δh图像 （1）图2中相邻两计数点时间间隔为0.1s，对应小车a的大小为___________m/s2（保留三位有效数字）。 （2）本实验设计是以___________为研究对象，研究其加速度是否与其所受合力成正比。正式定量测量前___________（填“需要”或“不需要”）平衡小车摩擦力。如果U形管并未固定于竖直平面内，而是以其下面细管为转轴，向纸面外倾斜了一个小角度，对本实验___________（填“有”或“无”）影响。 （3）将图1中的U形管换成图3的E形管（BF水平，AB、CD、EF竖直），重复上述步骤1.在照片中测得CD与AB管中水银柱长度差为Δh1，EF与CD管中水银柱长度差为Δh2，BD、DF长分别为L1、L2，要验证“物体的加速度一定时，合力与质量成正比”，需要验证的表达式为___________。 四、计算题：本题共3个小题，其中13题10分，14题14分，15题18分，共42分。要求有相应的解题过程，只写最后答案的不给分。 13. 我国的电商产业极其发达，而在电商物流中，传送带发挥着重要作用。如图所示，分拣机器人将一个可视为质点的快递盒轻放在总长度为的以恒定速率运行的传送带左端，其初速度为0。快递盒与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）若传送带运行速率为，则快递盒在加速过程中发生的位移大小为多少？ （2）若传送带运行速率可以调节，则最短多少时间可以将快递盒运至传送带右端？ 14. F1赛车与奥运会和世界杯足球赛并称世界三大体育盛事，是人类身体极限和汽车工业极限的结合，在世界范围内具有极高的影响力。为了更好的理解F1赛车为什么快，某同学将其驶过弯道的情景抽象为了一个简单的物理模型：假设在平坦的地面上有一圆弧形弯道，赛车视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。 （1）若弯道半径为R=50m，某家用小轿车轮胎与地面动摩擦因数为μ1=0.8。求该小轿车在不打滑的情况下通过该弯道的最大速度。 （2）F1赛车通过使用特殊制造的热熔胎来增大与地面的动摩擦因数，并通过精细的空气动力学设计来获得额外下压力（视为一个竖直向下的恒力），最终提升在弯道中的速度。在某次测试中，F1赛车使用了与地面间动摩擦因数为μ=1.5的热熔胎，在不打滑的情况下驶过（1）问中同一弯道，其最大过弯速度为（1）问中小轿车的3倍。则空气提供了其车重多少倍的下压力。 （3）赛车的最终成绩，不但与车有关，更是与人的驾驶技术有关。车手驾驶（2）问中的赛车，以全速v0=360km/h从长直道进入一个90°圆弧弯道，通过弯道后又进入长直道加速至全速。已知赛车在直道上加、减速的加速度大小均为a=10m/s2，试求不打滑情况下通过如图所示的两种线路（曲线部分均为圆弧，半径如图所示）的时间差（结果保留三位有效数字）。 15. 有人设计了一个带有某些功能的斜面装置，如图所示。处的机关可在需要的时候执行：使光滑斜面绕点转动以改变其倾角、收起定滑轮、剪断细线等功能。整个装置（连同底座，但不含A、B物块）的质量为，放在水平粗糙地面上。在离斜面顶端点水平距离处有一个竖直挡板，其顶端点高于点。初始时，装置上没有放置其他物体。其中，。 （1）设定斜面倾角为，将物块A单独放置于斜面上，A沿斜面下滑时装置未发生移动。求A沿斜面下滑的加速度大小。 （2）设定斜面倾角为，将质量均为两物块A、B用轻质细线连接后放置在斜面上（如图所示），细线拉直且A与滑轮间细线与斜面平行，然后同时由静止释放A和B。观察到A沿斜面向上匀加速运动过程中整个装置保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求装置底部与地面之间的动摩擦因数的范围。 （3）现在将装置固定在地面上，斜面倾角可按需调节，换用新的A、B物块，重复（2）问操作，当A运动到点前一瞬间，装置将自动收起定滑轮并切断细线，B离底座足够高。求要使A能够飞过挡板，A离开点时速度的最小值及此情况下A在斜面上经历了多长的加速距离（本问中）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $