精品解析:河北唐山市迁安市2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题
2026-07-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 唐山市 |
| 地区(区县) | 迁安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.14 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58937951.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度第二学期高二阶段性测试
物理
注意:本试卷共4页,满分100分,答题时间75分钟。
一、单项选择题(共7小题28分,每小题4分)
1. 下列有关原子核的物理知识,说法正确的是( )
A. 是β衰变
B. 阴极射线和β射线产生的原理相同
C. 是核聚变方程
D. 是核裂变方程
2. 根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。α粒子散射图景如图所示,图中实线表示α粒子的运动轨迹,则关于α粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A. 根据α粒子散射实验可以估算原子大小
B. 图中的α粒子反弹是因为α粒子与金原子核发生了直接碰撞
C. 绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
D. 图中大角度偏转的α粒子的动能先增大后减小
3. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲实验使用的油酸分子形状复杂,测出的直径数量级差距很大
B. 图乙是布朗运动实验的观测记录,图为三颗微粒的运动轨迹
C. 图丙说明悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则撞击造成的
D. 图丁中两分子间分子力的合力为零的位置分子势能最大
4. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是( )
A. 从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B. 从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
C. 从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D. 从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
5. 一个机器人直立时线束对头部的拉力为0,做后仰动作时,线束对头部的拉力与水平方向夹角为30°,脖颈受到的压力与水平方向夹角为45°,简化模型如图所示。不计脖颈与头部间的摩擦,则后仰时脖颈受到的压力与直立时脖颈受到的压力之比( )
A. B. C. D.
6. 利用如图所示的电路研究光电效应现象,各电表均为理想电表,滑片P的位置在O点的正上方。已知入射光的频率大于阴极K的截止频率,且光的强度较大,则( )
A. 减弱入射光的强度,遏止电压变小
B. P不移动时,微安表的示数为零
C. P向a端移动,微安表的示数减小
D. P向b端移动,光电子到达阳极A的最大动能减小
7. 如图甲所示,我国古建筑屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图,三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为37°。图丙为截面示意图,弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离和瓦的半径都为20cm,盖瓦和底瓦形状相同,厚度不计,质量均为1kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,在无扰动的情况下,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究,则( )
A. 盖瓦受到底瓦弹力方向不能确定
B. 底瓦与椽子间的动摩擦因数
C. 适当增大两椽子间的距离,椽子对底瓦的弹力减小
D. 适当减小两椽子间的距离,底瓦更不容易下滑
二、多项选择题(共3小题18分,每小题6分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分)
8. 如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是( )
A. 在过程ab中气体的内能减小
B. 在过程bc中气体从外界吸收热量
C. 在过程ca中气体温度升高
D. 在全过程abca中从外界吸收热量
9. 2024年底CR450动车组成功下线,其最高速度可超过450公里/小时,再一次让世界为中国高铁惊叹。该动车组由8节车厢组成,其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,其余车厢无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为F,所受阻力大小均为f,各车厢的质量均为m。该列车沿水平直轨道行驶时,下列说法正确的是( )
A. 若列车匀速行驶,则车厢间拉力均为零
B. 若仅启用两节动力车厢匀加速行驶,则加速度大小为
C. 若列车动力全开匀加速行驶,则加速度大小为
D. 若列车动力全开匀加速行驶,则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为
10. 如图所示,质量为m可视为质点的物件与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带倾角为θ,上、下两端点D、A间的距离为L。传送带顺时针匀速转动,速度大小为v,物件轻放于A点后运动至B点时达到最大速度,之后做匀速运动至C点,然后电机紧急制动使传送带立即静止不动,物件恰好能到达最高点D。已知重力加速度为g,则下列叙述正确的有( )
A. CD段物件的加速度为g(sinθ-μcosθ)
B. CD段长为
C. 物件从B到C运行的时间为
D. 全过程物件在传送带上留下的划痕长度大小等于AB间的距离
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形法则。
(1)实验时,先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长,记下结点的位置O和______及两细绳的方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到______,记下弹簧测力计拉力的大小、方向,实验中,一个弹簧测力计的示数如图乙所示,则该弹簧测力计的拉力大小为______N。
(2)通过作图对实验结果处理:、表示两个测力计互成角度的拉力,F表示平行四边形做出的与的合力;表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力,则下图中符合实验事实的是______。
A. B.
C. D.
(3)某次实验时,用两个弹簧测力计拉橡皮条,结点到O点时,两个弹簧测力计的示数相同,两个弹簧测力计的拉力夹角小于90°,现将其中一个弹簧测力计拉力方向不变,转动另一弹簧测力计的拉力方向,使两拉力的夹角减小,保持结点始终在O点位置,则转动的弹簧测力计的拉力会______。
A. 变大 B. 变小 C. 可能先变大后变小 D. 可能先变小后变大
12. 某同学用如图甲所示装置,做“探究加速度与合外力关系”实验。当地的重力加速度为g。
(1)关于本实验的部分要点,下列说法正确的是________
A. 以钩码的重力作为合外力时需要平衡小车受到的阻力
B. 需要调节定滑轮高度,使牵引小车的细线与长木板平行
C. 为达到实验目的需控制钩码的质量不变
D. 为达到实验目的需控制小车的质量不变
(2)如图乙所示是某同学在正确操作下获得的一条纸带,打点计时器的频率为50 Hz,其中0、1、2、3、4为计数点,且相邻两计数点之间还有4个点没有标出。各计数点之间距离已在图中标出,由此可求得小车的加速度大小a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字)。
(3)多次实验,将每次实验小车运动的加速度a和钩码的重力mg作a-mg图像,如图丙所示,当mg较大时,a-mg图线明显弯曲,若不断增加钩码的质量,a-mg图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为__________(用题中出现的物理量符号表示),为避免a-mg图线出现弯曲,可采取的措施是______________________________。
13. 本市创建文明城市,提倡机动车礼让行人。某司机开车以8 m/s速度行驶,发现前方有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为2 m/s2。求:
(1)汽车刹车3 s时速度的大小;
(2)汽车刹车3 s内的位移。
14. 如图甲所示,水平放置的圆柱形绝热气缸深度为H,底部安装有电热丝(体积可忽略),可以通过加热来改变缸内的温度,缸口有卡销防止活塞脱出。用质量为、横截面积为S的活塞封闭一定质量的气体,此时活塞刚好在气缸口且对卡销无压力,气体温度为T0,压强为p0。现在将汽缸固定在倾角为37°的斜面上。(已知大气压强恒为p0,重力加速度为g,不计活塞及固定卡销厚度,气体看做理想气体,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气,sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
(1)转移至斜面过程,温度保持不变,稳定后活塞距底部的距离h为多少?
(2)接通气缸底部的电热丝缓慢给气体加热,一直到气体温度升高到2T0,求温度2T0时气缸内气体的压强。
15. 如图所示,质量为的长木板A静止在水平面上,质量为的铁块B放在长木板上表面的左端,用与水平面成斜向右上方、大小为10N的拉力F拉铁块。已知铁块与长木板上表面的动摩擦因数为,长木板与水平面的动摩擦因数为,重力加速度为g取,不计铁块的大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:(下列结果均可用分式表示)
(1)铁块和长木板运动的加速度分别多大;
(2)铁块相对木板运动0.3m时撤去拉力F,此后,铁块运动到长木板右端时刚好与长木板相对静止,则木板的长度为多少;
(3)整个过程长木板在水平面上运动的路程。
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2025—2026学年度第二学期高二阶段性测试
物理
注意:本试卷共4页,满分100分,答题时间75分钟。
一、单项选择题(共7小题28分,每小题4分)
1. 下列有关原子核的物理知识,说法正确的是( )
A. 是β衰变
B. 阴极射线和β射线产生的原理相同
C. 是核聚变方程
D. 是核裂变方程
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据核反应中电荷数与质量数守恒,的电荷数为,质量数为,故为电子,该过程是衰变,故A正确;
B.阴极射线是低压气体放电管中从阴极射出的高速电子流,射线是原子核内中子转化为质子时放出的电子流,二者产生机制不同,故B错误;
C.是用粒子轰击氮原子核的人工核转变,不是轻核结合成质量较大原子核的核聚变,故C错误;
D.由质量数与电荷数守恒可知,为,该反应是衰变;核裂变是重核分裂成几个中等质量原子核的过程,故D错误。
故选A。
2. 根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。α粒子散射图景如图所示,图中实线表示α粒子的运动轨迹,则关于α粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A. 根据α粒子散射实验可以估算原子大小
B. 图中的α粒子反弹是因为α粒子与金原子核发生了直接碰撞
C. 绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
D. 图中大角度偏转的α粒子的动能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子散射实验揭示了原子的核式结构,并可估算原子核的尺度,不能据此估算原子的大小,故A错误;
B.粒子和金属原子核均带正电,粒子受到原子核的库仑斥力,根据库仑定律有
粒子反弹是库仑斥力作用的结果,并非与原子核直接碰撞,故B错误;
C.绝大多数粒子沿原方向前进,说明原子内部绝大部分是空的,带正电且质量集中的原子核所占空间很小,故C正确;
D.设粒子的总能量为,根据机械能守恒有
原子核与粒子间的电势能为
粒子靠近原子核时减小,增大,减小;远离原子核时减小,增大,因此动能先减小后增大,故D错误。
故选C。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲实验使用的油酸分子形状复杂,测出的直径数量级差距很大
B. 图乙是布朗运动实验的观测记录,图为三颗微粒的运动轨迹
C. 图丙说明悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则撞击造成的
D. 图丁中两分子间分子力的合力为零的位置分子势能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲实验把油酸分子近似看成球形,认为油酸在水面形成单分子层,利用
估算分子直径,所得分子直径的数量级仍为,故A错误;
B.图乙只记录微粒在不同时刻的位置并用线段依次连接,折线不是微粒实际的连续运动轨迹,故B错误;
C.悬浮微粒受到液体分子从各个方向的撞击不平衡,合力的大小和方向不断变化,因而做无规则运动,故C正确;
D.图丁中分子间作用力的合力为零处是平衡位置,分子间距偏离该位置时分子力有使其回到平衡位置的趋势,因此该位置的分子势能最小,故D错误。
故选C。
4. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是( )
A. 从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B. 从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
C. 从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D. 从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图像可知在t1~t2内,电流I变大,说明压敏电阻阻值变小,绝缘球受到向右的压力变大,绝缘球的加速度增大,小车向右做加速度增大的加速运动,故AB错误;
CD.由图像可知在t2~t3内,电流I不变,说明绝缘球受到向右的压力恒定,小车做匀加速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
5. 一个机器人直立时线束对头部的拉力为0,做后仰动作时,线束对头部的拉力与水平方向夹角为30°,脖颈受到的压力与水平方向夹角为45°,简化模型如图所示。不计脖颈与头部间的摩擦,则后仰时脖颈受到的压力与直立时脖颈受到的压力之比( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设头部的重力为,一个机器人直立时线束对头部的拉力为0,则直立时脖颈受到的压力大小为
机器人做后仰动作时,头部的受力分析如图所示
根据平衡条件可得,
联立解得
可知脖颈受到的压力大小为
则后仰时脖颈受到的压力与直立时脖颈受到的压力之比
故选B。
6. 利用如图所示的电路研究光电效应现象,各电表均为理想电表,滑片P的位置在O点的正上方。已知入射光的频率大于阴极K的截止频率,且光的强度较大,则( )
A. 减弱入射光的强度,遏止电压变小
B. P不移动时,微安表的示数为零
C. P向a端移动,微安表的示数减小
D. P向b端移动,光电子到达阳极A的最大动能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
则减弱入射光的强度,遏止电压不变,选项A错误;
B.P不移动时,也会有光电子到达极板A形成电流,即微安表的示数不为零,选项B错误;
C.P向a端移动,光电管的负向电压变大,则微安表的示数减小,选项C正确;
D.P向b端移动,光电管的正向电压变大,则光电子到达阳极A的最大动能变大,选项D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,我国古建筑屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图,三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为37°。图丙为截面示意图,弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离和瓦的半径都为20cm,盖瓦和底瓦形状相同,厚度不计,质量均为1kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10m/s2,在无扰动的情况下,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究,则( )
A. 盖瓦受到底瓦弹力方向不能确定
B. 底瓦与椽子间的动摩擦因数
C. 适当增大两椽子间的距离,椽子对底瓦的弹力减小
D. 适当减小两椽子间的距离,底瓦更不容易下滑
【答案】B
【解析】
【详解】A.盖瓦受到底瓦弹力的方向应与接触面垂直,方向可以确定,故A错误;
B.以两片底瓦和盖瓦整体作为研究对象,沿斜面方向的重力分量为
在垂直斜面的平面内重力分量为
根据几何关系,2根椽子对底瓦的弹力方向夹角为60°,如下图所示
满足
若系统能够保持静止,则有
可解得,故B正确;
C.适当增大两椽子间的距离,两椽子对底瓦的弹力夹角会增大,设为,满足
根据公式可知弹力会增大,故C错误;
D.若适当减小两椽子间的距离,椽子对底瓦的弹力会减小,最大静摩擦力会相应减小,更容易发生滑动,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(共3小题18分,每小题6分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分)
8. 如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是( )
A. 在过程ab中气体的内能减小
B. 在过程bc中气体从外界吸收热量
C. 在过程ca中气体温度升高
D. 在全过程abca中从外界吸收热量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在过程ab中,气体体积不变,压强增大,根据可知,气体温度升高,则气体的内能增大,故A错误;
B.在过程bc中,气体发生等温变化,气体内能不变,气体体积增大,外界对气体做负功,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,故B正确;
C.在过程ca中,气体压强不变,体积减小,根据可知,气体温度降低,故C错误;
D.根据图像与横轴围成的面积表示做功,在全过程abca中,外界对气体做负功,由于气体内能不变,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,故D正确。
故选BD。
9. 2024年底CR450动车组成功下线,其最高速度可超过450公里/小时,再一次让世界为中国高铁惊叹。该动车组由8节车厢组成,其中2、3、6、7号车厢为动力车厢,其余车厢无动力。每节动力车厢所提供驱动力大小均为F,所受阻力大小均为f,各车厢的质量均为m。该列车沿水平直轨道行驶时,下列说法正确的是( )
A. 若列车匀速行驶,则车厢间拉力均为零
B. 若仅启用两节动力车厢匀加速行驶,则加速度大小为
C. 若列车动力全开匀加速行驶,则加速度大小为
D. 若列车动力全开匀加速行驶,则第3节车厢对第4节车厢的拉力大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当动车组做匀速运动时,对整体有
则
则根据平衡条件可知第一列车厢有
对于一、二列车厢整体有
可得二、三节车厢间作用力
以此类推,可知,,,,
则可知各车厢间的作用力不是都为零,故A错误;
B.若仅启用两节动力车厢匀加速行驶,根据牛顿第二定律
整列车的加速度大小为
故B错误;
C.若列车动力全开匀加速行驶,根据牛顿第二定律
整列车的加速度大小为
故C正确;
D.若列车动力全开匀加速行驶,对后五节车厢整体,根据牛顿第二定律
解得
故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,质量为m可视为质点的物件与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带倾角为θ,上、下两端点D、A间的距离为L。传送带顺时针匀速转动,速度大小为v,物件轻放于A点后运动至B点时达到最大速度,之后做匀速运动至C点,然后电机紧急制动使传送带立即静止不动,物件恰好能到达最高点D。已知重力加速度为g,则下列叙述正确的有( )
A. CD段物件的加速度为g(sinθ-μcosθ)
B. CD段长为
C. 物件从B到C运行的时间为
D. 全过程物件在传送带上留下的划痕长度大小等于AB间的距离
【答案】BCD
【解析】
【详解】取沿斜面向上为正方向,物件在到阶段相对传送带向下滑动,受到沿斜面向上的滑动摩擦力,由题意可知;在到阶段物件与传送带相对静止,以速度做匀速直线运动;传送带在点停止后,物件继续向上滑动至点。
A.在到阶段,物件受到的重力沿斜面分力和滑动摩擦力均沿斜面向下,根据牛顿第二定律有
解得
故加速度大小为,故A错误;
B.物件在点的速度大小为,到达点时速度为零,根据匀变速直线运动规律有
解得,故B正确;
C.在到阶段,根据牛顿第二定律有
解得
物件在点速度达到传送带速度,根据匀变速直线运动规律有
解得
由可得
物件在到阶段以速度做匀速直线运动,所用时间为
联立解得,故C正确;
D.物件在到阶段的运动时间为
在此时间内传送带运动的距离为
物件相对传送带滑动的距离为
因此物件第一次在传送带上留下长度为AB的划痕,且到达点时,该划痕位于物件前方。物件从到与传送带相对静止,所以到达点时,该划痕仍从物件所在位置沿斜面向上延伸。又有
因此物件从到产生的划痕完全落在原有划痕内,全过程留下的划痕长度等于AB,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形法则。
(1)实验时,先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长,记下结点的位置O和______及两细绳的方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到______,记下弹簧测力计拉力的大小、方向,实验中,一个弹簧测力计的示数如图乙所示,则该弹簧测力计的拉力大小为______N。
(2)通过作图对实验结果处理:、表示两个测力计互成角度的拉力,F表示平行四边形做出的与的合力;表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力,则下图中符合实验事实的是______。
A. B.
C. D.
(3)某次实验时,用两个弹簧测力计拉橡皮条,结点到O点时,两个弹簧测力计的示数相同,两个弹簧测力计的拉力夹角小于90°,现将其中一个弹簧测力计拉力方向不变,转动另一弹簧测力计的拉力方向,使两拉力的夹角减小,保持结点始终在O点位置,则转动的弹簧测力计的拉力会______。
A. 变大 B. 变小 C. 可能先变大后变小 D. 可能先变小后变大
【答案】(1) ①. 两弹簧测力计拉力的大小 ②. O点 ③. 3.70 (2)C (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]记下结点的位置O和两弹簧测力计拉力的大小和方向;用一个弹簧测力计拉橡皮条将橡皮条的结点拉到O点。
[3]弹簧测力计的最小分度为0.1N,需要估读到0.01N,可知其示数为3.70N。
【小问2详解】
根据二力平衡条件,一定与橡皮条在同一条直线上。 F是根据平行四边形得到的合力,F一定是平行四边形的对角线。
故选C。
【小问3详解】
两个分力大小相等,夹角小于90°,根据矢量三角形
可知,当一个分力F2方向不变,两分力间的夹角减小,合力F一定,则方向不变的分力F2减小,转动的分力F1变大。
故选A。
12. 某同学用如图甲所示装置,做“探究加速度与合外力关系”实验。当地的重力加速度为g。
(1)关于本实验的部分要点,下列说法正确的是________
A. 以钩码的重力作为合外力时需要平衡小车受到的阻力
B. 需要调节定滑轮高度,使牵引小车的细线与长木板平行
C. 为达到实验目的需控制钩码的质量不变
D. 为达到实验目的需控制小车的质量不变
(2)如图乙所示是某同学在正确操作下获得的一条纸带,打点计时器的频率为50 Hz,其中0、1、2、3、4为计数点,且相邻两计数点之间还有4个点没有标出。各计数点之间距离已在图中标出,由此可求得小车的加速度大小a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字)。
(3)多次实验,将每次实验小车运动的加速度a和钩码的重力mg作a-mg图像,如图丙所示,当mg较大时,a-mg图线明显弯曲,若不断增加钩码的质量,a-mg图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为__________(用题中出现的物理量符号表示),为避免a-mg图线出现弯曲,可采取的措施是______________________________。
【答案】(1)ABD (2)0.72
(3) ①. g ②. 使钩码的质量远小于小车质量
【解析】
【小问1详解】
A.以钩码的重力mg作为合外力的测量值时,应先平衡小车运动过程中受到的阻力,使小车受到的阻力不影响实验结果,故A正确;
B.细线应与长木板平行,否则拉力存在垂直于长木板的分量,会改变小车受到的支持力及阻力,故B正确;
C.探究加速度与合外力的关系时,需要通过改变钩码质量来改变合外力,不能保持钩码质量不变,故C错误;
D.探究加速度与合外力的关系时,应控制小车的质量不变,只改变小车所受合外力,故D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
打点计时器的频率为,相邻计数点之间有个未标出的点,因此相邻计数点之间包含个打点时间间隔,根据周期与频率的关系有
代入数据解得
相邻计数点间的位移分别为,,,
逐差法可知,加速度
【小问3详解】
[1]设小车质量为,钩码质量为,细线拉力为,平衡阻力后,对小车和钩码分别应用牛顿第二定律有,
联立解得
将分子、分母同时除以,可得
不断增加钩码质量时,逐渐趋近于零,因此加速度的趋近值为
[2]为使图像近似为直线,应使钩码质量远小于小车质量,即,此时,加速度近似为
由于保持不变,与mg近似成正比,因此应使钩码的质量远小于小车的质量。
13. 本市创建文明城市,提倡机动车礼让行人。某司机开车以8 m/s速度行驶,发现前方有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为2 m/s2。求:
(1)汽车刹车3 s时速度的大小;
(2)汽车刹车3 s内的位移。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取汽车运动方向为正方向,初速度,加速度,汽车从刹车到停止所需时间
因为,汽车在刹车时尚未停止,由速度公式得
【小问2详解】
汽车在刹车内未停止,由位移公式得
代入数据得
14. 如图甲所示,水平放置的圆柱形绝热气缸深度为H,底部安装有电热丝(体积可忽略),可以通过加热来改变缸内的温度,缸口有卡销防止活塞脱出。用质量为、横截面积为S的活塞封闭一定质量的气体,此时活塞刚好在气缸口且对卡销无压力,气体温度为T0,压强为p0。现在将汽缸固定在倾角为37°的斜面上。(已知大气压强恒为p0,重力加速度为g,不计活塞及固定卡销厚度,气体看做理想气体,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气,sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
(1)转移至斜面过程,温度保持不变,稳定后活塞距底部的距离h为多少?
(2)接通气缸底部的电热丝缓慢给气体加热,一直到气体温度升高到2T0,求温度2T0时气缸内气体的压强。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气缸固定在斜面上并达到稳定后,设缸内气体压强为,对活塞沿斜面方向由平衡条件得
代入、
解得
气体温度不变,由玻意耳定律得
解得
【小问2详解】
继续缓慢加热时,活塞接触卡销前做等压变化,气体压强保持
直至活塞到达缸口。设活塞到达缸口时气体温度为,由盖-吕萨克定律得
解得
故活塞会在加热过程中到达缸口。此后活塞被卡销挡住,气体做等容变化,设温度升至时压强为,由查理定律得
解得
15. 如图所示,质量为的长木板A静止在水平面上,质量为的铁块B放在长木板上表面的左端,用与水平面成斜向右上方、大小为10N的拉力F拉铁块。已知铁块与长木板上表面的动摩擦因数为,长木板与水平面的动摩擦因数为,重力加速度为g取,不计铁块的大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:(下列结果均可用分式表示)
(1)铁块和长木板运动的加速度分别多大;
(2)铁块相对木板运动0.3m时撤去拉力F,此后,铁块运动到长木板右端时刚好与长木板相对静止,则木板的长度为多少;
(3)整个过程长木板在水平面上运动的路程。
【答案】(1);
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设A、B发生相对滑动,对铁块B受力分析,如图所示
由牛顿第二定律可知
,
又
解得
对长木板A受力分析,如图所示
由牛顿第二定律可知
又
解得
【小问2详解】
设铁块相对木板运动0.3m所用时间为,则
解得
撤去拉力时,铁块的速度
长木板的速度
撤去拉力后,铁块相对长木板运动时的加速度大小
长木板运动的加速度大小
设从撤去拉力至铁块与长木板共速,所用时间为,则
解得
此过程铁块相对长木板运动的距离为
因此长木板长为
【小问3详解】
铁块和长木板刚好共速时的速度大小为
拉力作用下木板运动的距离
撤去拉力后长木板加速运动的距离
共速后,铁块和长木板一起运动的加速度大小为
一起减速运动的距离
因此长木板运动的路程
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