福建福州第四中学2024-2025学年高二下学期逐梦级期末物理试题

2024-2025年福州四中逐梦级期末试卷 高二物理 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选 项中，只有一项是符合题目要求的。 1.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上同向行驶。t=0时刻，两车恰好到达同一地点，此后一段 时间内两车的速度-时间图象如图所示。则() A.t1时刻，两车再次相遇 B.甲车的加速度大小逐渐增大，乙车的加速度大小不变 C.0~t1时间内，甲车的平均速度大小大于2 D.0~t1时间内，甲车的平均速度比乙车的平均速度小 2.根据玻尔提出的轨道量子化模型，氢原子不同能级的能量关系为Bm=,部分能级如图所示， n 己知可见光的波长在400nm~760nm之间，对应的可见光光子能量 Elev 范围为1.64eV~3.14eV。由此可推知氢原子在能级跃迁时() 8 A.从n=2能级跃迁到基态时发出可见光 -1.51 B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 -3.40 c.处于基态的氢原子吸收能量为11V的光子后可以跃迁至激发态 D.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光波长比红光更长 -13.6 3.2024年5月3日中国探月工程四期“嫦娥六号”顺利实施发射，5月8日10时12分在北 京航天飞行控制中心的精确控制下，“嫦娥六号”探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨 道飞行、设“嫦娥六号”探测器在环月轨道上做圆周运动，距月球表面的高度为，绕行周期 为T,月球半径为R,忽略其他天体的引力对卫星的影响，引力常量G已知，球的体积公式为V= 3,r为球体的半径.则（) A.月球质量表达式为4如23 GT2 B.月球平均密度表达式为需 C.月球表面重力加速度的表达式为如2 R2T2 D.月球的第一宇宙速度表达式为π(R+抛 R+h T R 高二物理第1页，共6页 4.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m 的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来， B 重物Q的质量M=6m。现把滑块P从图中A点由静止释放，当它经过A,B两 点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知0A与水平面的夹角8=53°，OB长为 L,与AB垂直。不计滑轮的质量和一切阳力，重力加速度为g,在滑块P从A @ 到B的过程中，下列说法正确的是() A.P和Q系统的机械能守恒 B.滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为W3g业 3 C.轻绳对滑块P做功4mgL D.重物Q的重力的功率一直增大 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有2项符合题目 要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5.如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s, 则下列说法正确的是() y/cm A.从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 20 B.从图示时刻开始，经0.01s时问x=2m处质点通过的 6x/m 路程为0.4m -20 C.若该波波源从x=0处沿x轴正方向运动，则在x= 2000m处接收到的波的频率将小于50Hz D.若该波传播过程中遇到宽约为3的障碍物，则能发生明显的衍射现象 6.如图所示，由复合光a、b组成的光束SA,射向半圆形玻璃砖的圆心，发 生折射后，射向右侧的竖直墙壁，MN是法线。下列说法正确的是() A.单色光a的频率小于单色光b的频率 B.分别用单色光a、b做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 C.单色光a通过玻璃的时间大于单色光b通过玻璃的时间 D.当玻璃砖绕圆心O顺时针转动时，在墙壁上最先消失的是a光 7.如图所示，位于光滑水平桌面上的物块P用跨过定滑轮的 轻绳与物块Q相连.物块Q的质量为m,物块P的质量为2m. 物块P与定滑轮的距离足够大，重力加速度为g,系统由静止 开始释放后，在Q与地面碰撞前的运动过程中，下列说法中 地面 高二物理第2页，共6页 正确的是 A.P运动的加速度为号 B.P运动的加速度为号 C.Q对轻绳的拉力大小为学 D.Q处于失重状态 8.信阳鸡公山位于河南省信阳市南38 公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪 初，鸡公山就与北戴河、庐山、莫干山 图 齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。 130 图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象 甲 乙 物理模型，已知质量m=50kg的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为30°，当载 人轿相沿钢索斜向上做加速度大小a=4m/s2的匀加速直线运动时，取重力加速度大小g= 10m/s2,则下列说法正确的是() A.游客处丁失重状态 B.游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍 C.游客受到的摩擦力大小为100ND.游客对轿厢的作用力大小为100W39N 三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、 15、16题为计算题。考生根据要求作答。 9.如图所示，一定质量的理想气体，在不同的温度下，有着不 P个 同的等温线，则t_(选填“小于”“等于”或“大于”)北2： (V P 温度为t时，等温线有M、N两个状态，则PMVM_(选填“小 NY、PJ 于”“等于”或“大于”)PNVN 10.经长期观测，人们在宇宙中己经发现了“双星系统”，“双星系统 由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两颗星体之间的 距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球S1,S2 8 ●S, 组成的双星系统，在相互之间万有引力的作用下，绕连线上的0点做 周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,公转周期均为T,万有引力常量为G, S1、S2做圆周运动的轨道半径之比为r1:T2=1:2。则可知S1、S2做圆周运动的线速度大小之比 为，两天体的质量之比m1:m2为一，两天体的质量之和等于。 高二物理第3页，共6页 【,在如图所示的传动装置中，P、Q两轮通过皮带连 接在一起，a、b、c是两轮上的三点，已知半径Ra= 2R6=受，Q轮为主动轮，逆时针匀速转动，皮带不 打滑，则关于a、b、c三点角速度之比；线速 度之比；向心加速度之比 。 12.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过 描点画出平抛小球的运动轨迹。 40.00 000 420.00 25.0 (.00.… 105.00- Pcmnr (1)在此实验中，下列说法正确的是 A.斜槽轨道必须光滑 B记录的点应适当多一些 C为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 Dy轴的方向根据重垂线确定 (2)图乙是某同学通过实验对平抛运动进行研究，记录的抛物线轨迹的一部分。x轴沿水平方向， y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：平抛物体的初速度是 m/s,小球抛出 后经过B点时，小球重力的瞬时功率 W,(重力加速度g=10m/s2、小球的质量m= 0.1kg)。 13.实验小组利用如图甲所示实验装置来验证机械守恒定律，实验步骤如下： α.用螺旋测微器测量并记录遮光片的宽度d;用天平测出滑块及遮光条的质量M和钩码的质量m b.在水平桌面上安装气垫导轨并调节水平，在导轨上放置好滑块，安装好两个光电门1和2， 用刻度尺测出两光电门之间的距离为x; c细线一端与滑块相连另一端跨过定滑轮与钩码相连，调节细线与气垫导轨平行，在光电门1 右侧同一位置无初速度释放滑块，记录遮光片分别通过两光电门的时间4t1、△t2: d.改变光电门2的位置，重复实验，并进行数据处理与分析 高二物理第4页，共6页 光电门2数宁计时器光电门1 气垫导轨 遮光条 滑块 uw .40 马刻度尺 T35 0 码 5旨30 (1)遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d= mm; (②)遮光片经过光电门2时的速度为（用题目中字母表示），遮光条的中心位置经过此光电 门时的速度比该速度（填“大”、“小”或“相等”）。 (3)若己知当地重力加速度为g,根据测出的x和42，作出一x图像如图丙所示，其直线斜 率为k=(用题目中字母表示)，则机械能守恒得到验证、 14.如图所示，质量m=0.6kg的小球从H=20m高处水平向右抛出，小球运动过程受到水平向 左、大小Ff=1.5N的风力，小球垂直地面着地。重力加速度大小取g=10m/s2,求： H (1)小球的初速度v0: (2)从抛出到落地重力对小球做功的平均功率。 15.如图所示为一高端全自动传送带，AB为半径R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道，A点和圆 心0等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接，传送带以v=4m/s顺时针匀速运行，B点到传 送带右端C点的距离为L=1.25m.一质量为m=1kg的滑块从A处由静止滑下，并从传送带的右 端C飞出.已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，C点到地面的高度为h=0.45m,重力加 速度g取10m/s2,求： 77777777277777777 (1)滑块到达圆弧轨道底端B时对轨道的压力大小； (2)滑块从C点飞出后的水平位移大小： (3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。 高二物理第5页，共6页 16.如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆 形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点.质量为的小物块静置在轨道 水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为弘，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知轨道水平 部分的长度L=4.5m,半圆形部分的半径R=0.4m,重力加速度大小取g=10m/s2. a/(m·s 8 F/N 甲 (1)若轨道固定，使小物块以某一初速度沿轨道滑动，且恰好可以从Q点飞出，求该情况下，小 物块滑到P点时的速度大小； (2)若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F,小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度α 与F对应关系如图乙所示. ①求μ和m: ②初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力.F=8W,当小物块运动 到P点时撤去F,试判断此后小物块是否可以从Q点飞离轨道，若可以，计算小物块从Q点飞离 时相对地面的速度大小及方向；若不可以，计算与轨道分离点的位置， 高二物理第6页，共6页 1.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上同向行驶。t=0时刻，两车恰好到达同一地点，此后一段时间内两车 的速度-时间图象如图所示。则() 0 用 乙 A.t1时刻，两车再次相遇 B.甲车的加速度大小逐渐增大，乙车的加速度大小不变 C.01时间内，甲车的平均速度大小大于1+2 2 D.0t1时间内，甲车的平均速度比乙车的平均速度小 【答案】C 【解析)【分析) 根据速度-时间图象与时间轴所围的面积表示位移，分析位移关系，确定两车是否相遇，根据位移与时间之 比分析平均速度关系，根据图象的斜率表示加速度来分析加速度关系。 对于v一t图象，关键要需掌握两点：⑦-t图象的斜率大小代表加速度大小，斜率的正负代表加速度的方向； ②，-t图象与时间轴围成的面积代表位移。 【解答】 A、根据速度-时间图象与时间轴所围的面积表示位移，知01时间内，甲车的位移大于乙车的位移，而=0 时刻，两车到达同一地点，所以，1时刻，两车没有相遇，故A错误； B、根据U-t图象的斜率表示加速度，知甲车的加速度大小逐渐减小，乙车的加速度大小不变，故B错误； CD、0t1时间内，乙车做匀加速直线运动，其平均速度2=少，而01时间内，甲车的位移大于乙 车的位移，则甲车的平均速度比乙车的平均速度大，即甲车的平均速度大小大于些，故C正确，D错误。 故选：C。 2根据玻尔提出的轨道量子化模型，氢原子不同能级的能量关系为。=是，部分能级如图所示，已知可见 光的波长在400nm~760m之间，对应的可见光光子能量范围为1.64eV3.14eV。由此可推知氢原子在能 第1页，共15页 级跃迁时) EleV ---------------0 0.54 0.85 -1.51 -3.40 -13.6 A.从n=2能级跃迁到基态时发出可见光 B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 C.处于基态的氢原子吸收能量为11V的光子后可以跃迁至激发态 D.从高能级向=3能级跃迁时发出的光波长比红光更长 【答案】D 【解析】[由能级图得从n=2能级向基态跃迁时，发出的光子能量为△E1=E2-E1=10.2V,不在可见光 的能量范围内，故A错误； 从高能级向n=2能级跃迁时，辐射出的光子最大能量为4Emax=E.。-E2=3.4eV>3.14eV, 因此从高能级向=2能级跃迁时发出的光有部分为非可见光，故B错误； 根据能级图知，基态的氢原子吸收能量为1IV的光子无法处于任何一个定态能级，故C错误； 从高能级向n=3能级跃迁时，辐射出的光子能量最大为4Emax'=E。-E=1.51eV<1.64eV, 可知从高能级向=3能级跃迁时发出的光频率小于红光频率， 则发出的光的波长均大于红光波长，故D正确。] 3.2024年5月3日中国探月工程四期嫦娥六号”顺利实施发射，5月8日10时12分在北京航天飞行控制 中心的精确控制下，“嫦娥六号”探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行.设“嫦娥六号'探测器在 环月轨道上做圆周运动，距月球表面的高度为h，绕行周期为T,月球半径为R,忽略其他天体的引力对卫 星的影响，引力常量G已知，球的体积公式为V=号π3，为球体的半径.则() A月球质量表达式为4如2h GT2 B月球平均密度表达式为品 C.月球表面重力加速度的表达式为4如2h3 R2T2 D.月球的第一宇宙速度表达式为2m(R+ R+h R 【答案】D 第2页，共15页 【解析)略 4.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻 绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m。现把滑块P从图中A点由静止释放，当它经 过A,B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角日=53°，OB长为L,与AB垂直。不计 滑轮的质量和一切阻力，重力加速度为g,在滑块P从A到的过程中，下列说法正确的是() 回 A.P和Q系统的机械能守恒 B.滑块P运动倒位置B处速度达到最大，且大小为4gL 3 C.轻绳对滑块P做功4mgL D.重物Q的重力的功率一直增大 【答案】C 【解析】【分析) 本题考查动能定理应用和功率的计算，基础题。 滑块P从图中A点由静止释放，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，说明弹簧对P先做正功后 做负功，所以P和Q系统的机械能先增大后减小，分别对PQ系统和P分析即可。 【解答】 解：A.滑块P从图中A点由静止释放，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，说明弹簧对P先做正 功后做负功，所以P和Q系统的机械能先增大后减小，故A错误； B.经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，说明弹簧对P的作用力先向上后向下，滑块P先做加速运动 后做减速运动，当受到的合外力为0时，有最大速度，此处应该在AB之间的某点，故B错误； 第3页，共15页 C.在滑块P从A到B的过程中，对PQ系统根据动能定理，6mg(oo5-)-mgLtan53°=mu2, L 对P应用动能定理，W-mgLtan53°=m2, 联立得：W=4gL,所以轻绳对滑块P做功4mgL,故C正确； D.物块Q释放瞬间的速度为零，当物块P运动至B点时，物块Q的速度也为零，所以当P从A点运动至B点时， 物块Q的速度先增加后减小，物块Q的重力的功率也为先增加后减小，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 5.如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s,则下列说 法正确的是() ◆y/cm 201 0 6x/m -20 A.从图示时刻开始，质点b比质点α先回到平衡位置 B.从图示时刻开始，经0.01s时间x=2m处质点通过的路程为0.4m C.若该波波源从x=0处沿x轴正方向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50Hz D.若该波传播过程中遇到宽约为3的障碍物，则能发生明显的衍射现象 【答案】BD 【解析】【分析) 本题主要考查了波的图象，解题的关键是准确读图得出相关的信息，知道波发生明显衍射的条件。 【解答】 A.波沿x轴正方向传播，则根据波形平移法可知：图示时刻b点向下运动，比质点α后到平衡位置，故A错误； B由图读出波长为A=4m,则该波的周期为T=合=急=0.02，因为时间=001s=云由于质点做简 4 谐运动时，在一个周期内通过的路程是4A,则经过0.01s,x=2处的质点（在平衡位置）通过的路程为s= 2A=40cm=0.4m,故B正确； Cf==50,若该波波源从x=0处沿x轴正方向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将大于 50Hz,故C错误； 第4页，共15页 D.因为该波波长)=4大于障碍物的尺寸，故能发生明显的衍射现象，故D正确。 故选BD。 6.如图所示，由复合光α、b组成的光束SA,射向半圆形玻璃砖的圆心，发生折射后，射向右侧的竖直墙壁， MN是法线。下列说法正确的是() A.单色光a的频率小于单色光b的频率 B.分别用单色光a、b做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 C.单色光a通过玻璃的时间大于单色光b通过玻璃的时间 D.当玻璃砖绕圆心O顺时针转动时，在墙壁上最先消失的是a光 【答案】CD 【解析】【分析】 本题考查光学基础知识，意在考查考生对光的频率、折射率、临界角、传播速度等概念的认识理解能力。 本题运用折射定律n=s分析折射率的大小是关键，再根据频率、波长、临界角与折射率的关系即可分析。 sinr 【解答】 A.复合光通过玻璃砖后，单色光α的偏折程度大于单色光b的偏折程度，故单色光α的折射率大于单色光b的 折射率，单色光a的频率大于单色光b的频率，故A错误； B.单色光a的波长小于单色光b的波长，分别用单色光a、b做双缝干涉实验，单色光a的条纹间距小于单色光b 的条纹间距，故B错误； C.根据=C可知，单色光α在玻璃中的传播速度小于单色光b在玻璃中的传播速度，故单色光α通过玻璃的时 间大于单色光b通过玻璃的时间，故C正确； D.当玻璃砖绕圆心0l顺时针转动时，入射角逐渐增大，根据siC=号可知单色光a的临界角小于单色光b 的临界角，在入射角逐渐增大的过程中，入射角先大于单色光α的临界角，故在墙壁上最先消失的是单色光 a,故D正确。 故选BCD。 第5页，共15页 7.如图所示，位于光滑水平桌面上的物块P用跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连.物块Q的质量为m,物块P的 质量为2m.物块p与定滑轮的距离足够大，重力加速度为g.系统由静止开始释放后，在Q与地面碰撞前的运 动过程中，下列说法中正确的是 地面 A.P运动的加速度为号 B.P运动的加速度为号 C.Q对轻绳的拉力大小为m9 3 D.Q处于失重状态 【答案】BD 【解析】【分析】 先以物块Q为研究对象，根据牛顿第二定律可有mg-F,=ma,再以物块P为研究对象根据牛顿第二定律可 有Fx=2ma,联立以上两式即可求出系统的加速度a; 联立以上两式即可求出绳子的拉力，根据绳子的拉力和重力的大小关系从而判定物块Q是否处于失重状态。 【解答】 ABC.以物块Q为研究对象，根据牛顿第二定律有mg一Fr=a,以物块P为研究对象，根据牛顿第二定律 有F,=2ma,联立以上两式可得系统运动的加速度a=号，轻绳的拉力大小为Fr=专mg,故AC错误，而 B正确； D.由于Fr=亏mg<mg,故物体Q有向下的加速度，Q处于失重状态，故D正确。 故选BD 8.信阳鸡公山位于河南省信阳市南38公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪初，鸡公山就与北戴河、庐山、 莫干山齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象物理模型，已知质量 m=50kg的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为30，当载人轿相沿钢索斜向上做加速度大 第6页，共15页 小a=4m/s2的匀加速直线运动时，取重力加速度大小g=10m/s2,则下列说法正确的是() 30° 甲 乙 A.游客处于失重状态 B.游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍 C.游客受到的摩擦力大小为100N D.游客对轿厢的作用力大小为100W39N 【答案】BD 【解析】A游客随轿厢一起，有沿钢索斜向上的加速度，因此游客处于超重状态，故A错误； BC.当载人轿厢沿钢索做匀加速直线运动时，以游客为研究对象，水平方向上有f=acos30 竖直方向上有FN-mg=masin30 解得f=100W3N,FN=600N=1.2mg 故B正确，C错误； D.轿厢对游客的作用力大小F=√F2+f2=100W39N 由牛顿第三定律可知，游客对轿厢的作用力大小F'=F=100√39N 故D正确。 故选BD。 三、填空题：本大题共3小题，共12分。 9.如图所示，一定质量的理想气体，在不同的温度下，有着不同的等温线，则1_（选填“小于等于或大 于”)2；温度为t1时，等温线有M、N两个状态，则PMM一（选填小于等于”或“大于）PwV。 P M(V P NY、PJ 0 【答案】大于 等于 第7页，共15页 【解析】在p-V图像中作一条等压线如图所示： p个 M(V P) N(VN P) 同一压强下，两条等温线上对应体积分别为V1、V2,由图可知V1>V2,根据盖吕萨克定律可 得片=片可得>2，服1>2，填大于 同一等温线上各个状态温度相同，根据理想气体状态方程可得 Vy-PyVy故pwYM=PwW,即墳等 TM TN 于”。 10.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统，“双星系统'由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的 线度远小于两颗星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球S1,S2。组成的双 星系统，在相互之间万有引力的作用下，绕连线上的0点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的 距离为L,公转周期均为T,万有引力常量为G,S1、S2做圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2。则可知S1、 S2做圆周运动的线速度大小之比为 ,两天体的质量之比m1:m2为，两天体的质量之和等于 【答案】1：2；2：1；4n2L3 GT2 【解析】根据v=ωr可得S1、S2做圆周运动的线速度大小之比为v1:2=r1:r2=1:2, 因为S1、S2做圆周运动的向心力均由相互间的万有引力提供，所以向心力大小相等，即S1、S2做圆周运动的 向心力大小相等 又因为S1、S2绕0点做匀速圆周运动的角速度相同，根据向心力公式有 m1w-r1 =m2w-r2 可得：m1:2=r2:r1=2:1, 根据牛顿第二定律有 第8页，共15页 n2 cm2=m n2 L2 T21=m2 T22 两颗星之间的距离为 L=r1+r2 联立解得两天体的质量之和为：m1+m=4 GT2 1在如图所示的传动装置中，Q两轮通过皮带连接在一起a6,是两轮上的三点，已知半径R。=2R,-是 Q轮为主动轮，逆时针匀速转动，皮带不打滑，则关于α、b、c三点角速度之比；线速度之比；向 心加速度之比 P 【答案】2：2：1 2:1:2 2:1:1 【解析】a、c是同缘传动边缘点，线速度相等，故ua:v。=1:1; 根据U=rw有wa:we=re:ra=2:1 a、b是同轴传动，角速度相等，故ωa:wb=1:1 根据v=rw有Ua:vb=ra:rb=2:1 综合以上有w0b:w。=2:2:1,va:U6:u。=2:1:2, 根据a=vω有aa:ab:a。=2:1:1 四、实验题：本大题共2小题，共18分。 第9页，共15页 12.图甲是“研究平抛物体运动'的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 40.00 80.00 120.00 0 x/cm 25.00 60.00 分 105.00 y/em 乙 (1)在此实验中，下列说法正确的是 A.斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些 C为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 D,y轴的方向根据重垂线确定 (2)图乙是某同学通过实验对平抛运动进行研究，记录的抛物线轨迹的一部分。x轴沿水平方向，y轴是竖直 方向，由图中所给的数据可求出：平抛物体的初速度是 ms,小球抛出后经过B点时，小球重力 的瞬时功率 W。(重力加速度g=10m/s2、小球的质量m=0.1kg)。 【答案】BD 4 4 【解析】解：(1)A、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才 做平抛运动，轨道是否光滑无影响，故A错误； B、记录的点适当多一些便于描点作图，故B正确； C、为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑的曲线连接，故C错误。 D、建立坐标系时，应该用重锤线确定y轴的方向，故D正确。 故选BD ②解：根据4y=8T=号= 105-0.6-0.6-0.255=0.1s 10 则平抛运动的初速度0=尖-0804，W 0.1m/s =4.0m/s B点在竖直方向上的分速度-兴-10592m侧s=40m5 2×0.1 第10顶，共15页 重力的瞬时功率P=mggy=0.1×10×4W=4W 故答案为：(1)BD;(2)4;4 (1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，做实验时要注意实验规范操作， 小球释放点必须是从同一位置由静止释放、安装斜槽轨道时，其末端必须保持水平、描绘的点必须用平滑的 曲线连接。 (2)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据4y=gT2,求出时间，再根据等时性，求出水平初速度；AC 段在竖直方向上的平均速度等于B点竖直方向上的瞬时速度，再根据P=Fw计算瞬时功率。 解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项。在平抛运动的规律探究活动中，关键在于理解实验原理， 要注重学生对探究原理的理解。 13.实验小组利用如图甲所示实验装置来验证机械守恒定律，实验步骤如下： α.用螺旋测微器测量并记录遮光片的宽度d;用天平测出滑块及遮光条的质量M和钩码的质量m; b.在水平桌面上安装气垫导轨并调节水平，在导轨上放置好滑块，安装好两个光电门1和2，用刻度尺测出 两光电门之间的距离为x; c细线一端与滑块相连另一端跨过定滑轮与钩码相连，调节细线与气垫导轨平行，在光电门1右侧同一位置 无初速度释放滑块，记录遮光片分别通过两光电门的时间△1、△t2; d.改变光电门2的位置，重复实验，并进行数据处理与分析. 光电门2 数字计时器 光电门1 ▣ 遮光条 △t, 气垫导轨 滑块 40 过刻度尺 连气源 35 Teg 05 钩码 甲 丙 (1)遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d=_mm; (2)遮光片经过光电门2时的速度为（用题目中字母表示），遮光条的中心位置经过此光电门时的速度比 该速度（填“大”、“小”或“相等） ③)若已知当地重力加速度为8，根据测出的x和42，作出a图像如图丙所示，其直线斜率为 k=(用题目中字母表示)，则机械能守恒得到验证. 【答案】6.860 第11页，共15页 △t2 大 2mg (M+m)d2 【解析】(1)螺旋测微器读数d=6.5mm+0.01×36.0mm=6.860mm; (2)遮光条经过光电门2时的速度为u= At2' 根据匀变速运动规律，位移中心点速度大于中间时刻的瞬时速度，v= d为中间时刻的速度，故遮光条的 中心位置经过此光电门时的速度比该速度要大. 3)根据机械能守恒定律，有mgx=2M+m[(是卫-（品门， 得（品P=(P+0 在（正）2-x图像中斜率k=a·日 2mg 即机械能守恒. 五、计算题：本大题共3小题，共30分。 14如图所示，质量m=0.6kg的小球从H=20m高处水平向右抛出，小球运动过程受到水平向左、大小Fr= 1.5的风力，小球垂直地面着地。重力加速度大小取g=10m/s2,求： H 一风 (1)小球的初速度vo; (2)从抛出到落地重力对小球做功的平均功率。 【答案】解：（①）小球在竖直方向做自由落体运动 由自由落体运动的位移公式得：H=82 小球在水平方向做匀减速运动，在水平方向 由牛顿第二定律得：Ff=md 小球垂直于地面着地：0=o一at 代入数据解得：v0=5m/s 第12页，共15页 (2)从抛出到落地重力对小球做的功：W=mgH 重力对小球做功的平均功率：P=光 代入数据解得：P=60W 答：(1)小球的初速度v0为5mls; (2)从抛出到落地重力对小球做功的平均功率为60W. 【解析】（①）小球在竖直方向做自由落体运动 由自由落体运动的位移公式得：H=g2 小球在水平方向做匀减速运动，在水平方向 由牛顿第二定律得：Fr=ma 小球垂直于地面着地：0=o一at 代入数据解得：vo=5m/s (2)从抛出到落地重力对小球做的功：W=mgH 重力对小球做功的平均功率：P=兴 代入数据解得：P=60W 15.如图所示为一高端全自动传送带，AB为半径R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道，A点和圆心O等高，圆 弧的底端B与水平传送带平滑相接，传送带以v=4mls顺时针匀速运行，B点到传送带右端C点的距离为L= 1.25m.一质量为m=1kg的滑块从A处由静止滑下，并从传送带的右端c飞出.已知滑块与传送带间的动摩 擦因数u=0.2,C点到地面的高度为h=0.45m,重力加速度g取10m/s2,求： A 277777777777777n7 (1)滑块到达圆弧轨道底端B时对轨道的压力大小； (2)滑块从C点飞出后的水平位移大小； (③)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q. 第13页，共15页 【答案】解：()滑块由A到B,由机械能守恒可得nmgR=m哈，解得g=2m/s, mv哈 在B点，由牛顿第二定律可得FN-mg=R, 解得Fy=30N, 由牛顿第三定律可知，滑块到达底端B时对轨道的压力大小为F、y=FN=3ON。 (2)滑块在BC段的加速度大小为a=ug=2m/s2, 滑块由B到C,由匀变速直线运动可得2-哈=2aL,解得c=3m/s<v=4m/s, 物块从C点飞出后做平抛运动，竖直方向有h=82,解得t=0.3s, 水平方向有x=vct=0.9m. (3)设滑块由B到C所用时间为t',根据运动学公式有vc=vg+at',解得t'=0.5s, 在此时间内，传送带转动距离为x'=vt'=2m, 由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q=umg(x'-L)=1.5J。 【解析】本题考查了机械能守恒、竖直面的圆周运动、牛顿运动定律解决传送带模型、平抛运动、摩擦热等 知识点，关键是要认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规 律，列出相应的物理方程解题。 9.如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面 光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点.质量为的小物块静置在轨道水平部分上，与水平轨道 间的动摩擦因数为4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.已知轨道水平部分的长度L=4.5m,半圆形部分的半 径R=0.4m,重力加速度大小取g=10m/s2, a/m·s3) 8 F/N 甲 (1)若轨道固定，使小物块以某一初速度沿轨道滑动，且恰好可以从Q点飞出，求该情况下，小物块滑到P 点时的速度大小； (2)若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F,小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度ā与对应关系 如图乙所示. ⑦求u和m; 第14页，共15页 ②初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力.F=8N,当小物块运动到P点时撤去F, 试判断此后小物块是否可以从Q点飞离轨道，若可以，计算小物块从Q点飞离时相对地面的速度大小及方向； 若不可以，计算与轨道分离点的位置 【答案】(1)根据题意可知小物块在Q点怡好飞出，此时轨道弹力为0，重力提供向心力，则g=m片从 P点到Q点，由动能定理有-2nmgR=号m2-m2,解得Up=2√5ms. (2)⑦根据题意可知当F≤4时，小物块与轨道一起向左加速，整体研究，由牛顿第二定律知 结合图乙，根据斜率信息可知M+m=2kg,当外力F>4N时，轨道与小物块有相对滑动，则对轨道有 F-mg=Ma,结合图乙，根据斜率信息可知M=1kg,m=1kg,根据截距信息可知b=m9=2m/s2, M 解得u=0.2. ②由图乙可知，当F=8N时，轨道的加速度为a1=6m/s2,小物块的加速度a2=4g=2m/s2,当小物块 运动到P点时，经过o时间，则有L=2a16-26,解得t0=1.5s,因此1=a1to=9m/s,2=a2t0= 3m/s,之后的运动中，机械能守恒，水平方向动量守恒，假设可以运动到Q点，根据能量守恒定律有Mω+ mu吃=Mu+2mu+2nmgR,根据动量守恒定律有M1+mu2=M3+mu4L 联立解得v4=7m/s, 3=5m/s或v4=5m/s,3=7m/s(舍)，方向均向左.此时小物块相对于轨道做圆周运动，且轨道为惯 性系，则有N+mg=m4义解得N=0,可见此时哈好可以运动到Q点，假设成立，则可以从Q点 离，速度大小为7/s,方向水平向左 【解析)略 第15页，共15页