精品解析：辽宁沈阳市回民中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

沈阳市回民中学2024级高二下学期期末试卷 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全得3分，有选错的不得分 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 物体对水平桌面的压力是由于桌面的形变而产生的 B. 当加速度与速度方向相同，大小在减小时，物体做减速运动 C. “重心”“合力与分力的关系”都用到了“等效替代”的思想方法 D. 由可知，动摩擦因数与摩擦力成正比，与弹力成反比 2. 铯137（）是一种常用的放射源，铯137的核反应方程是，并且核反应过程会放出射线。下列说法正确的是（　　） A. 核反应中X来源于核外电子 B. 温度降低，铯137的半衰期会变长 C. 属于核裂变 D. 射线电离作用很弱，穿透能力很强 3. 江苏省城市足球联赛，简称“苏超”，其赛事设计为每队仅限3名职业球员，其余全是来自各行各业的业余爱好者。某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 抗战期间，为了转移物资，需要纤夫拉船，如图所示，虚线1、2的夹角为30°，在O点的小船在两个力的作用下运动，其中一个力的大小为F0，方向与虚线1垂直，为了使小船沿着虚线2运动，则另一个力的最小值为（ ） A. F0 B. F0 C. F0 D. F0 5. 如图甲所示，一可视为质点的滑块在时刻以某一初速度滑上静置在水平地面上的斜面体M，0～0.4 s内滑块沿斜面运动的位移随时间变化的图像如图乙所示，其中0～0.2 s内的图线为抛物线。整个过程中，斜面体M始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 初速度大小为 B. 0～0.2 s内地面对斜面体M的摩擦力方向水平向右 C. 0～0.4 s内斜面体M受到地面的支持力始终不变 D. 0～0.2 s内滑块处于失重状态 6. 如图所示，两条曲线分别为一定质量的理想气体从某一状态A经等温过程或绝热过程体积由减小为的图，则下列说法中正确的是（　　） A. 曲线1为等温过程 B. 等温过程中外界对气体做的功比绝热过程的多 C. 等温过程中气体从外界吸收热量 D. 两个过程的末态相比，绝热过程的末态气体在单位时间内与单位面积的器壁碰撞的次数多 7. 近年来，国家大力开展冰雪运动进校园活动，目前已有多所冰雪特色学校，蹬冰踏雪深受学生喜爱。如图所示，现有两名滑雪运动员（均视为质点）从跳台处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 他们飞行时间之比为 B. 他们飞行的水平位移之比为 C. 他们飞行过程中速度变化量之比为 D. 他们在空中离坡面的最大距离之比为 8. 如图甲所示，a、b、c三种单色光照射阴极K时发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，三种光的频率分别为、、，下列关系正确的是（　　） A. 这三种单色光的频率关系是： B. 若增大光照强度，图乙中遏止电压不会改变 C. 这三种单色光分别通过同一装置发生双缝干涉，c的相邻亮条纹中心距离最小 D. 如图丙所示，用a、b组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射到平直界面MN上，折射后分为两束，其中Ⅰ光对应的是单色光a 9. 如图甲所示，一水平浅色传送带上放置一煤块（可视为质点），初始时，两者都是静止的．现让传送带在电机带动下先加速后减速，传送带的速度——时间图像如图乙所示，时煤块与传送带共速，设传送带足够长，最终煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，重力加速度取。整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.24 B. 煤块的位移大小为48 m C. 黑色痕迹的长度为16 m D. 煤块相对传送带的位移大小为28 m 10. 如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 变力的最小值为6N B. 从作用开始计时，经A和B分开 C. 作用瞬间，A、B之间的弹力大小为10N D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分，计算题要有必要的文字说明 11. 某实验小组用激光偏移法测量平行玻璃砖的折射率。实验过程如下： ①如图甲所示，在水平放置的白纸上画出一条直线，让玻璃砖的上边界与重合； ②让激光从玻璃砖下边界点射入玻璃砖，记录入射点和出射光线与的交点； ③保持激光笔位置不动，移走玻璃砖，记录激光束与的交点； ④过点作的垂线，垂足为。 请回答下面问题： （1）实验小组同学先通过游标卡尺测量玻璃砖的厚度，示数如图乙所示，玻璃砖的厚度为，则___________； （2）再用刻度尺测出长度分别为，则该玻璃砖的折射率___________（用表示）； （3）关于此实验，下列说法正确的是___________ A. 若仅将激光由红色改为蓝色，则间距变小 B. 若仅换用更厚的玻璃砖，则间距变大 C. 为避免激光在玻璃砖上界面发生全反射，实验时入射角不宜过大 D. 完成实验步骤①后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，测得折射率比真实值偏小 12. 某兴趣小组分别用两种不同的方案探究了加速度与力、质量的关系。 方案一：如图甲所示，小组同学利用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系。 （1）有关本实验方案的操作和判断，下列说法正确的有（　　） A. 本实验方案中需要用到刻度尺、交流电源，还需要天平和秒表 B. 本实验中如果把槽码的重量作为小车受的合力，需满足小车的质量远大于槽码的质量 C. 在槽码质量一定时，探究小车加速度与小车的总质量（含车内砝码）关系时，不断改变车内砝码数量，重复实验，测定多组相关数据，只要作出的图像，就可得到与的反比关系 D. 平衡阻力时需要挂上槽码，先打开电源，后释放小车，观察点迹是否均匀 （2）该小组在某次实验中，平衡摩擦力，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为合力，通过改变槽码的个数，一同学得到了如图中的曲线图像，另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为、、，若小车和砝码总质量为，悬挂槽码的质量为，则__________（用、表示）。 方案二：小组同学用如图乙所示的实验装置来验证牛顿第二定律。在已调至水平的气垫导轨左端固定一光电门B，右端放置一质量为的滑块（包含遮光条），滑块上竖直固定一宽度为的遮光条A，滑块用一不可伸长的细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂适量钩码。打开气源，将滑块由静止释放，测得力传感器示数为。在不改变钩码质量的情况下，仅多次改变遮光条A与光电门B中心的水平距离，测出相应遮光条通过光电门B的遮光时间为，作出图示的图像，该图线的斜率为。 根据实验方案二，回答以下问题。 （3）下列措施有利于减小本实验误差的是（　　） A. 实验中必须保证钩码质量远小于滑块质量 B. 遮光条适当窄些 C. 细线在导轨上的部分应与导轨平行 （4）滑块在这一实验条件下的加速度__________（用和表示）。 13. 某位老师想测量自家新买的国产电动汽车加速时的最大加速度。他在一端封闭的细直玻璃管中用水银柱封闭一段空气柱后，如图将玻璃管沿车运动方向水平固定。再用吸管在水银柱外侧表面处滴入少量红墨水，已知管内水银柱长，大气压强，汽车静止时封闭气柱长。启动汽车，把油门踩到底，让汽车沿直线行驶一段距离，再缓慢减速停车，待停稳后根据红墨水的痕迹测量出管内水银柱向管口方向移动的最大距离。若车内温度不变，不考虑摩擦的影响和水银柱的长度变化，重力加速度取，求： （1）求汽车在加速过程中，管内气体压强的最小值？ （2）求汽车加速过程中，汽车最大加速度的大小？ 14. 如图甲，水平面内有一条双线等宽光滑轨道，它由直轨道和两端半圆形轨道组成。在直轨道上放置一质量的小圆柱体，如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱体截面的圆心O连线的夹角，如图丙，初始时小圆柱体位于轨道上A点。现使之获得沿直轨道AB方向的初速度，小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计，小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略不计，两端半圆形轨道半径，g取。 （1）当时，小圆柱体可以安全通过半圆形轨道，求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动时，内侧轨道对小圆柱体的支持力、的大小； （2）为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过多少?（结果可以保留根式） 15. 如图甲所示，一质量为M=0.2kg的木板静止在水平面上，一个质量为m=0.1kg的物块（视为质点）放置在木板上表面的中点位置。t=0时刻，用水平向右的拉力F作用在木板上，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，t=1.5s时撤去外力作用。物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终未离开木板，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）0~1s时间内，物块和木板的加速度大小； （2）t=1.5s时物块和木板的速度大小； （3）木板至少为多长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳市回民中学2024级高二下学期期末试卷 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全得3分，有选错的不得分 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 物体对水平桌面的压力是由于桌面的形变而产生的 B. 当加速度与速度方向相同，大小在减小时，物体做减速运动 C. “重心”“合力与分力的关系”都用到了“等效替代”的思想方法 D. 由可知，动摩擦因数与摩擦力成正比，与弹力成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，物体对水平桌面的压力施力物体是物体，是由于物体的形变产生的，故A错误； B．当加速度与速度方向相同时，无论加速度大小如何变化，速度都在增大，物体做加速度减小的加速运动，故B错误； C．重心是将物体各部分受到的重力等效为集中作用于一点，合力与分力的作用效果完全等效，二者均用到等效替代的思想方法，故C正确； D．动摩擦因数由接触面的材料、粗糙程度等自身性质决定，与摩擦力、弹力无关，是的计算式而非决定式，故D错误。 故选C。 2. 铯137（）是一种常用的放射源，铯137的核反应方程是，并且核反应过程会放出射线。下列说法正确的是（　　） A. 核反应中X来源于核外电子 B. 温度降低，铯137的半衰期会变长 C. 属于核裂变 D. 射线电离作用很弱，穿透能力很强 【答案】D 【解析】 【详解】A．由质量数守恒和电荷数守恒可知，的质量数为，电荷数为，所以为粒子。衰变产生的电子来自原子核内中子向质子的转化，并非核外电子，故A错误； B．半衰期由原子核本身决定，与温度、压强等外界条件无关，温度降低时铯137的半衰期不变，故B错误； C．该反应中为粒子，反应属于衰变。核裂变是重核分裂为两个中等质量原子核，并放出若干中子的过程，故C错误； D．射线是高频电磁波，电离作用很弱，穿透能力很强，故D正确。 故选D。 3. 江苏省城市足球联赛，简称“苏超”，其赛事设计为每队仅限3名职业球员，其余全是来自各行各业的业余爱好者。某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示，足球在空中运动时不旋转，轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】足球作曲线运动，在最高点时有水平分速度，且水平分速度方向沿轨迹的切线方向；足球除受重力外还受空气阻力作用，则所受的合力方向与速度方向的夹角为钝角。 故选C。 4. 抗战期间，为了转移物资，需要纤夫拉船，如图所示，虚线1、2的夹角为30°，在O点的小船在两个力的作用下运动，其中一个力的大小为F0，方向与虚线1垂直，为了使小船沿着虚线2运动，则另一个力的最小值为（ ） A. F0 B. F0 C. F0 D. F0 【答案】B 【解析】 【详解】以虚线2的方向为标准建立坐标轴，把F0进行正交分解。F0在垂直于虚线2方向上的分力为，当另外一个力与它等大反向时有最小值，即另一个力的最小值为。 故选B。 5. 如图甲所示，一可视为质点的滑块在时刻以某一初速度滑上静置在水平地面上的斜面体M，0～0.4 s内滑块沿斜面运动的位移随时间变化的图像如图乙所示，其中0～0.2 s内的图线为抛物线。整个过程中，斜面体M始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 初速度大小为 B. 0～0.2 s内地面对斜面体M的摩擦力方向水平向右 C. 0～0.4 s内斜面体M受到地面的支持力始终不变 D. 0～0.2 s内滑块处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】由图乙可知，滑块在内沿斜面做匀减速直线运动，在时速度减为，位移为。 A．设滑块初速度为，加速度大小为，有， 联立解得 代入，，解得，故A错误； B．内滑块沿斜面向上运动，斜面体对滑块的支持力和摩擦力的水平分量均向左，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的作用力水平分量向右。斜面体始终静止，水平方向受力平衡，所以地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，故B错误； C．内滑块沿斜面向上减速，加速度沿斜面向下，具有竖直向下的分加速度，滑块处于失重状态，斜面体受到地面的支持力小于静止时对应的压力。内滑块静止在斜面上，滑块对斜面体的竖直作用等于滑块重力，所以地面对斜面体的支持力发生变化，故C错误； D．内滑块加速度沿斜面向下，其竖直分量向下，因此滑块处于失重状态，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，两条曲线分别为一定质量的理想气体从某一状态A经等温过程或绝热过程体积由减小为的图，则下列说法中正确的是（　　） A. 曲线1为等温过程 B. 等温过程中外界对气体做的功比绝热过程的多 C. 等温过程中气体从外界吸收热量 D. 两个过程的末态相比，绝热过程的末态气体在单位时间内与单位面积的器壁碰撞的次数多 【答案】D 【解析】 【详解】A．体积减小，则外界对气体做正功 绝热过程中 根据热力学第一定律 可知绝热过程内能变大， 温度升高，而等温过程温度不变，所以在体积时，等温过程后的气体温度低于绝热过程后的气体温度，根据 当体积相同时，温度低的压强小，则曲线2为等温过程，故A错误； B．图像中图线与轴围成的面积表示做功，由图知，等温过程中外界对气体做的功比绝热过程的少，故B错误； C．等温过程中，温度不变，则 由热力学第一定律 可知 即等温过程中气体放出热量，故C错误； D．两个过程的末态相比，由于绝热过程温度高，所以平均动能大，因为同一气体质量相同，所以平均速率大，又因为体积相同，所以绝热过程的末态气体在单位时间内与单位面积的器壁碰撞的次数多，故D正确。 故选D。 7. 近年来，国家大力开展冰雪运动进校园活动，目前已有多所冰雪特色学校，蹬冰踏雪深受学生喜爱。如图所示，现有两名滑雪运动员（均视为质点）从跳台处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 他们飞行时间之比为 B. 他们飞行的水平位移之比为 C. 他们飞行过程中速度变化量之比为 D. 他们在空中离坡面的最大距离之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设斜面倾角为，运动员飞出速度为，飞行时间为，取水平向左和竖直向下为正方向，有， 落到斜面时 联立得 因此，故A错误； B．水平位移 因此，故，故B错误； C．两运动员的速度变化量方向均竖直向下，大小为 故，故C正确； D．设运动员在空中某时刻到斜面的距离为，有 配方得 所以最大距离 故，故D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，a、b、c三种单色光照射阴极K时发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，三种光的频率分别为、、，下列关系正确的是（　　） A. 这三种单色光的频率关系是： B. 若增大光照强度，图乙中遏止电压不会改变 C. 这三种单色光分别通过同一装置发生双缝干涉，c的相邻亮条纹中心距离最小 D. 如图丙所示，用a、b组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射到平直界面MN上，折射后分为两束，其中Ⅰ光对应的是单色光a 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程 因同一阴极逸出功相同，因此遏止电压越大，光的频率越高。结合题图乙分析 因此遏止电压大小满足 可得频率关系。故A错误； B．遏止电压仅由光的频率决定，和光照强度无关，增大光照强度不会改变遏止电压，故B正确； C．双缝干涉相邻亮条纹间距 频率越小波长越长，间距越大即c频率最小，波长最长，因此相邻亮条纹间距最大，故C错误； D．频率越大，玻璃对光的折射率越大。根据折射定律 入射角相同时，折射率越大，折射角（折射光线与法线的夹角）越大。丙图中Ⅰ光折射角更大，因此Ⅰ光折射率更大、频率更高，对应频率更大的a光，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，一水平浅色传送带上放置一煤块（可视为质点），初始时，两者都是静止的．现让传送带在电机带动下先加速后减速，传送带的速度——时间图像如图乙所示，时煤块与传送带共速，设传送带足够长，最终煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，重力加速度取。整个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块与传送带之间的动摩擦因数为0.24 B. 煤块的位移大小为48 m C. 黑色痕迹的长度为16 m D. 煤块相对传送带的位移大小为28 m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可知传送带的加速度大小为，的加速度大小为，且时传送带速度为。煤块从静止开始受滑动摩擦力向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 则，又时煤块与传送带共速，有 解得，故A正确； B．煤块在前内的位移为 代入数据解得 后煤块相对传送带向右滑动，受摩擦力向左，做匀减速直线运动，直到停止，该阶段位移为 代入数据解得 所以煤块的总位移为，故B错误； C．前内传送带位移为 煤块位移为，所以煤块相对传送带向左滑动的距离为 后，煤块相对传送带向右滑动，煤块位移为，传送带从到停止的位移为 该阶段煤块相对传送带向右滑动的距离为 由于后阶段向右滑动没有超过前阶段向左滑动的最大相对位置，所以黑色痕迹的长度为，故C正确； D．整个过程中煤块位移为，传送带总位移为 所以煤块相对传送带的位移大小为 是煤块相对传送带的滑动路程，不是相对位移大小，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 变力的最小值为6N B. 从作用开始计时，经A和B分开 C. 作用瞬间，A、B之间的弹力大小为10N D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．对A、B整体受力分析，根据牛顿第二定律可得 可得 当弹簧弹力最大时，F最小；刚开始施力时弹簧弹力最大，且有 解得变力的最小值为 作用瞬间，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得A、B之间的弹力大小为，故A正确，C错误； BD．刚开始，弹簧的压缩量为 A、B分离时，A、B间恰好无弹力作用，对B由牛顿第二定律可知 解得 A在这一过程的位移为 根据运动学公式可得 解得 则从作用开始计时，经A和B分开；小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为，故B错误，D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分，计算题要有必要的文字说明 11. 某实验小组用激光偏移法测量平行玻璃砖的折射率。实验过程如下： ①如图甲所示，在水平放置的白纸上画出一条直线，让玻璃砖的上边界与重合； ②让激光从玻璃砖下边界点射入玻璃砖，记录入射点和出射光线与的交点； ③保持激光笔位置不动，移走玻璃砖，记录激光束与的交点； ④过点作的垂线，垂足为。 请回答下面问题： （1）实验小组同学先通过游标卡尺测量玻璃砖的厚度，示数如图乙所示，玻璃砖的厚度为，则___________； （2）再用刻度尺测出长度分别为，则该玻璃砖的折射率___________（用表示）； （3）关于此实验，下列说法正确的是___________ A. 若仅将激光由红色改为蓝色，则间距变小 B. 若仅换用更厚的玻璃砖，则间距变大 C. 为避免激光在玻璃砖上界面发生全反射，实验时入射角不宜过大 D. 完成实验步骤①后，不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离，测得折射率比真实值偏小 【答案】（1） （2） （3）BD 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规律，该读数为 【小问2详解】 设入射角为i，折射角为。由几何关系可知 根据折射定律 可得 【小问3详解】 A．蓝光的折射率比红光大，若仅将红色激光改为蓝色激光，根据折射定律可知，光线的偏折角更大，则PQ间距变大，故A错误； B．若仅换用更厚的玻璃砖，根据折射定律可知，光进入玻璃砖后再上界面上的入射点上移，则PQ间距变大，故B正确； C．入射角不宜过大，由光的可逆性可知激光在射出玻璃砖时可不会因角度过大而发生全反射，故C错误； D．完成①后，玻璃砖向下平移一小段距离，入射角不变，折射角增大，根据 可知测得的折射率偏小，故D正确。 故选BD。 12. 某兴趣小组分别用两种不同的方案探究了加速度与力、质量的关系。 方案一：如图甲所示，小组同学利用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系。 （1）有关本实验方案的操作和判断，下列说法正确的有（　　） A. 本实验方案中需要用到刻度尺、交流电源，还需要天平和秒表 B. 本实验中如果把槽码的重量作为小车受的合力，需满足小车的质量远大于槽码的质量 C. 在槽码质量一定时，探究小车加速度与小车的总质量（含车内砝码）关系时，不断改变车内砝码数量，重复实验，测定多组相关数据，只要作出的图像，就可得到与的反比关系 D. 平衡阻力时需要挂上槽码，先打开电源，后释放小车，观察点迹是否均匀 （2）该小组在某次实验中，平衡摩擦力，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为合力，通过改变槽码的个数，一同学得到了如图中的曲线图像，另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为、、，若小车和砝码总质量为，悬挂槽码的质量为，则__________（用、表示）。 方案二：小组同学用如图乙所示的实验装置来验证牛顿第二定律。在已调至水平的气垫导轨左端固定一光电门B，右端放置一质量为的滑块（包含遮光条），滑块上竖直固定一宽度为的遮光条A，滑块用一不可伸长的细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂适量钩码。打开气源，将滑块由静止释放，测得力传感器示数为。在不改变钩码质量的情况下，仅多次改变遮光条A与光电门B中心的水平距离，测出相应遮光条通过光电门B的遮光时间为，作出图示的图像，该图线的斜率为。 根据实验方案二，回答以下问题。 （3）下列措施有利于减小本实验误差的是（　　） A. 实验中必须保证钩码质量远小于滑块质量 B. 遮光条适当窄些 C. 细线在导轨上的部分应与导轨平行 （4）滑块在这一实验条件下的加速度__________（用和表示）。 【答案】（1）B （2） （3）BC （4） 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器需要交流电源，处理纸带需要刻度尺，测量质量需要天平，但加速度可由纸带数据求出，不需要秒表，故A错误； B．设小车和车内砝码总质量为，悬挂槽码质量为，若不计阻力，对整体根据牛顿第二定律有 对小车有 联立解得 只有当时，才有，即槽码重力可近似看作小车所受合力，故B正确； C．探究与的关系时，应作图像，若图像为过原点的直线，才能说明与成反比，只作图像不便直接得到反比关系，故C错误； D．平衡阻力时不应挂槽码，应让小车连着纸带，在垫高长木板后先接通电源，再释放或轻推小车，观察点迹是否均匀，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 用槽码重力作外力时，横坐标，若按初始小数据拟合直线，则近似认为小车所受合力为，根据牛顿第二定律有 解得 实际运动中，小车和槽码整体共同加速，根据牛顿第二定律有 解得 图中PN和QN分别表示同一下直线和曲线对应的加速度大小，所以 【小问3详解】 A．方案二中细线拉力由力传感器直接测得，不再用钩码重力近似代替滑块所受拉力，因此不必保证钩码质量远小于滑块质量，故A错误； B．遮光条通过光电门的平均速度近似为通过光电门中心时的瞬时速度，遮光条越窄，平均速度越接近瞬时速度，有利于减小误差，故B正确； C．细线在导轨上的部分与导轨平行时，细线拉力方向与滑块运动方向一致，力传感器测得的拉力才能作为滑块水平方向的合力，有利于减小误差，故C正确。 故选BC。 【小问4详解】 遮光条宽度为，遮光时间为，滑块经过光电门时的速度近似为 滑块由静止释放，做匀加速直线运动，根据速度位移关系有 联立解得 题图中图线斜率为，所以 解得 13. 某位老师想测量自家新买的国产电动汽车加速时的最大加速度。他在一端封闭的细直玻璃管中用水银柱封闭一段空气柱后，如图将玻璃管沿车运动方向水平固定。再用吸管在水银柱外侧表面处滴入少量红墨水，已知管内水银柱长，大气压强，汽车静止时封闭气柱长。启动汽车，把油门踩到底，让汽车沿直线行驶一段距离，再缓慢减速停车，待停稳后根据红墨水的痕迹测量出管内水银柱向管口方向移动的最大距离。若车内温度不变，不考虑摩擦的影响和水银柱的长度变化，重力加速度取，求： （1）求汽车在加速过程中，管内气体压强的最小值？ （2）求汽车加速过程中，汽车最大加速度的大小？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 已知，，，。水银柱向管口方向移动到最远时，封闭气体长度最大，压强最小，气体温度不变，适用玻意耳定律，根据玻意耳定律有 解得 代入数据解得 【小问2详解】 取水银柱向管口移动到最远时对应汽车最大加速度大小为，在汽车参考系中，水银柱受到指向管口方向的惯性力，沿水银柱从封闭气体端到管口端压强增大，根据等效重力场中的压强差关系有 又因为对应压强为，所以 联立解得 代入数据解得 14. 如图甲，水平面内有一条双线等宽光滑轨道，它由直轨道和两端半圆形轨道组成。在直轨道上放置一质量的小圆柱体，如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱体截面的圆心O连线的夹角，如图丙，初始时小圆柱体位于轨道上A点。现使之获得沿直轨道AB方向的初速度，小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计，小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略不计，两端半圆形轨道半径，g取。 （1）当时，小圆柱体可以安全通过半圆形轨道，求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动时，内侧轨道对小圆柱体的支持力、的大小； （2）为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过多少?（结果可以保留根式） 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）小圆柱体在直轨道上做匀速直线运动，所受合力为零，则根据平衡条件可得 解得 当小圆柱体在半圆形轨道上运动时，其受力分析如所示 竖直方向根据平衡条件有 水平方向由牛顿第二定律有 联立解得 （2）设小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨的最大速度为，分析可知，小圆柱体恰好不脱轨时小圆柱体的重力与外侧导轨对小圆柱体的支持力恰好提供小圆柱体做圆周运动的向心力，对小圆柱体受力分析如图所示 则有 解得 即为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过。 15. 如图甲所示，一质量为M=0.2kg的木板静止在水平面上，一个质量为m=0.1kg的物块（视为质点）放置在木板上表面的中点位置。t=0时刻，用水平向右的拉力F作用在木板上，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，t=1.5s时撤去外力作用。物块与木板之间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终未离开木板，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）0~1s时间内，物块和木板的加速度大小； （2）t=1.5s时物块和木板的速度大小； （3）木板至少为多长。 【答案】（1），； （2）均为； （3） 【解析】 【小问1详解】 0~1s内，假设物块与木板加速度不同，分别由牛顿第二定律得， 解得：， 可知，则假设成立，即物块和木板的加速度大小分别为和。 【小问2详解】 0~1s内物块与平板均做匀加速直线运动 ， 1~1.5s内，由于木板受到水平向右的拉力 恰好 故木板做匀速直线运动，物块继续做匀加速直线运动直至与木板速度相同， 【小问3详解】 撤去拉力后，对物块与木板由牛顿第二定律有 解得 由 解得 物块和木板停下所用的时间分别为， 可画出物块、木板的速度-时间图像，如图所示 根据“速度-时间图像的面积表示位移”可知，0~1.5s内，物块与木板相对位移为 1.5~3s内，物块与木板相对位移为。 由于物块未离开木板， 所以板长至少为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $