精品解析：湖南长沙市望城区第二中学2025-2026学年高二上学期学业水平考试物理试题

望城二中高二学业水平测试物理试题 注意事项∶ 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3、考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共18小题，共54分。 1. 一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为α，则下列说法正确的是( ) A. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将不变 B. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将减小 C. 增大小球A的质量，若B仍保持不动，α角不变 D. 悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力 2. 如图所示，A、B、C、D四个小球质量分别为m、4m、2m、3m，用细线连着，在A和C之间细线上还串接有一段轻弹簧，悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态．弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度大小为，则下列说法正确的是 A. 剪断CD间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为3g B. 剪断CD间细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为g C. 剪断AB间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为零 D. 剪断C球上方细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为零 3. 如图，虚线为一架飞机飞行中的一段轨迹，P是轨迹上的一点，则飞机经过P点时所受合力的方向，可能正确的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 4. 如图所示，在楼梯口，用弹射器向第一级台阶弹射小球台阶高为，宽为，为竖直踢脚板的最高点，为水平踏脚板的最右侧点，是水平踏脚板的中点。弹射器沿水平方向弹射小球，弹射器高度和小球的初速度可调节，小球被弹出前与的水平距离也为，小球的运动可认为平抛运动。某次弹射时，小球恰好擦着点而击中，为了能击中点，需调整为，调整为，下列判断正确的是（　　） A. 的最大值为 B. 的最小值为 C. 的最大值为 D. 的最小值为 5. 如图，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触未连接，弹簧水平且无形变。用水平力缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止。撤去后，物体开始向左运动，运动的最大距离为物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为则（　　） A. 撤去后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B. 撤去后，物体刚运动时的加速度大小为 C. 物体向左运动到弹簧原长位置时，加速度为零 D. 物体向左运动到弹簧原长位置时，速度达到最大 6. 如图所示，一艘炮艇可视为质点在河中央向下游航行，河流宽度为，水流速度恒定。一次演练时，炮手将炮口沿水平方向瞄准此时位于炮艇正对岸岸边的目标靶后开炮，结果炮弹击中处于目标靶下游方向距离为处的备用靶。再次演练时，炮手修正瞄准角度后开炮，炮弹击中目标靶。已知该炮艇在静水中行驶的速度为，炮艇静止时炮弹射出的速度为，，则下列说法正确的是（　　） A. 这条河的水流速度为 B. 若第一次演练时炮弹实际运动的路径与河岸的夹角为，则有 C. 若再次演练时炮手将炮口瞄准的方向调整为与河岸夹角为且斜向上游，则有 D. 若再次演练时炮手将炮口瞄准的方向调整为与河岸夹角为且斜向上游，则有 7. 矩形ABCD处于匀强电场中，电场方向平行于矩形所在平面，矩形边长AB=1cm，BC=2cm。将电子由A点移动到D点，电场力做功2eV；将电子由A点移动到C点，电场力做功1eV。已知A点电势为0，则（　　） A. 电场强度大小为100V/m B. 电场强度方向平行AD向右 C. B点的电势为1V D. 电子在矩形ABCD上电势能最大为2eV 8. 制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板，如图甲所示，加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0(k≥1)，电压变化的周期为2T，如图乙所示．在t＝0时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是(　　) A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则应满足的条件是 B. 若k＝1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加 C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为 D. 若k＝1且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为v0 9. 如图所示，长度为的木棒一端支在光滑竖直墙上的A点，另一端B点被轻质细线斜拉着挂在墙上的C点而处于静止状态，细线与木棒之间的夹角为，A、C两点之间的距离为，墙对木棒的支持力为F，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）。 A. 细线与竖直墙之间的夹角的正弦值为 B. 木棒受到的三个力（或延长线）可能不交于同一点 C. 细线对木棒的拉力大小为 D. 木棒的质量为 10. 一个质量为m的环套在一根倾角为的滑杆上，一个质量为M的小球通过细线吊在环上，先将两者约束到一定的位置，再以相同的初速度释放，在此后的运动过程中，环和小球保持相对静止。四套这样的装置在运动过程中分别形成①、②、③、④所示的情境。只不过把它们画在如图所示的同一幅画面中。情境②中，细线处于竖直状态；情境③中，细线处于与杆垂直的状态。对这几种情况，下列分析正确的是（　　） A. 情境①，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 B. 情境②，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 C. 情境③，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 D. 情境④，环一定沿杆向上运动的，环与杆之间的动摩擦因数 11. 2016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波。2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”，其中，由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动。计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发射三颗卫星探测引力波。在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗完全相同的卫星构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万千米的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。则下列有关这三颗卫星的运动描述正确的是（　　） A. 三颗卫星一定是地球静止卫星 B. 三颗卫星具有相同大小的加速度 C. 三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度 D. 若知道引力常量及三颗卫星绕地球运转的周期可估算出地球的密度 12. 张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图所示的晾衣架上晾晒，、为竖直墙壁上等高的两点，、为长度相等的两根轻绳，为一根轻杆。转轴在中点的正下方，在同一水平面上。，，衣服质量为。则（　　） A. 杆所受的压力大小为 B. 杆所受的压力大小为 C. 绳所受的拉力大小为 D. 绳所受的拉力大小为 13. 如图所示，空间存在足够大的竖直向下的匀强电场，带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线，现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上，将此小球从O点由静止释放，并沿此滑道滑下，在下滑过程中小球未脱离滑道，P为滑道上一点，已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°，下列说法正确的是(  ) A. 小球两次由O点运动到P点的时间相等 B. 小球经过P点时，水平位移与竖直位移之比为1：2 C. 小球经过滑道上P点时，电势能变化了m D. 小球经过滑道上P点时，重力的瞬时功率为mgv0 14. 如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（　　） A. 起跳时跳板对她的支持力等于她对跳板的压力 B. 起跳后在上升过程中处于超重状态 C. 经过最高点时处于平衡状态 D. 在下降过程中处于超重状态 15. 如图所示，足够长粗糙斜面固定在水平面上，物块通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块相连，的质量为开始时，，均静止且刚好不受斜面摩擦力作用。现对施加竖直向下的恒力，使，做加速运动，则在下降高度过程中（　　） A. 的加速度为 B. 的重力势能增加 C. 绳的拉力对做的功等于机械能的增加 D. 对做的功与摩擦力对做的功之和大于，动能的增加 16. 如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ） A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F B. 小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F C. 物块上升的最大高度为 D. 速度v不能超过 17. 如图所示的电路中，电源电动势E、内电阻为r，水平放置的平行板电容器与二极管D连接，在两板间一带电液滴M恰好处于静止状态；灯L的电阻保持不变且等于R，r=R1= R2=R，若R2的滑片P向上滑动时，下列判断正确的是（ ） A. 液滴M将向下加速运动 B. 灯泡L变亮 C. 电源输出的功率减小 D. 通过R1的电流减小 18. 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷＋Q和－2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A. 场强大小关系有Ea＝Eb、Ec＝Ed B. 电势高低关系有φa>φb、φc＝φO＝φd C. 将一负点电荷沿圆弧由a移动到b的过程中电场力做正功 D. 将一正点电荷沿直线由a移动到d的过程中电场力做功小于将该正点电荷沿直线由d运动到b的过程中电场力做功 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 某同学为了练习各种仪表的读数规则，他做了如下几种图示的练习：其中如图甲所示为游标卡尺的读数，其值为___________；如图乙所示为螺旋测微器的读数，其值为____________；如图丙所示的电流表，当使用量程时读数为_______________。 20. 指针式多用电表是常用的电学测量仪器。请完成下列问题。 （1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为_____mA。 （2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电路中电流I与待测电阻的阻值关系图像如图（c）所示。下列根据图（c）中，图线做出的解释或判断正确的是_____ A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大 B．欧姆表调零的实质是当时，通过调节，使电路中的电流 C．越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D．测量中，当的阻值为图（c）中的时，指针位于表盘中央位置的左侧 （3）由图（c）可知，此多用电表所用电池的电动势_____；该图像的函数关系式为____。（用图（c）中的物理量表示） 21. 某探究小组利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理．他们通过改变滑轮下端的小盘中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力；滑块上装有宽为d的挡光片．实验中，用天平称出小盘和沙子的总质量为m，滑块（带挡光片）的质量为M，计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2． （1）在满足___________的条件下，才可以认为小盘和沙子的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功． （2）实验中还必须测量的物理量是______，试写出本次需要探究的关系式______（用测量量和已知量表示）． （3）写出一个减小本实验误差的方法_______________________． 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 跳台滑雪是勇敢者的运动。如图，蚌埠二中高一年级某同学经过一段加速滑行后从点以水平速度飞出，落到斜坡上的点，已知两点距离，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力。取，，，。求： （1）运动员在空中飞行的时间； （2）运动员刚要落在点瞬间速度； （3）若运动员从点以不同的水平速度飞出落到斜坡上，试证明落点的速度方向与水平方向的夹角为固定角度结果可用三角函数说明用和、表示。 23. 如图所示，直杆AB质量为0.2kg，A端在上，B端在下，距离A点0.05m下方套有一个弹性圆环C。环C的质量为0.1kg，与杆之间的最大静摩擦力为1.2N。现用手握住杆的B端，保持手与杆间的最大静摩擦力为4N，同时用F=8N的力竖直向下击打杆的A端，击打的时间为0.19s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，杆始终处于竖直状态，求： （1）第一次击打结束时杆和环的速度的大小。 （2）击打1次后，环能否到达A端？若击打力的大小和持续时间始终与第一次相同，再次击打前二者均已静止，能否通过多次击打，使环到达A端？如果能，需要击打多少次？如果不能，说明理由。 24. 如图所示，顶端有光滑定滑轮的斜面体放在地面上，倾角，右侧紧靠滑轮等高处有一逆时针转动的足够长的水平传送带，速度。质量分别为、的小滑块P和用不可伸长的轻绳连接并跨过滑轮，细绳分别平行于斜面和传送带，它们均以的速率分别滑上斜面和传送带。P与斜面间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，斜面体足够长且始终静止。已知，，，求： （1）P向上滑动时，P的加速度大小和细绳拉力大小； （2）P上滑阶段的位移和时间； （3）P在斜面体上运动的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 望城二中高二学业水平测试物理试题 注意事项∶ 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3、考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共18小题，共54分。 1. 一条细线的一端与水平地面上的物体B相连，另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点，细线与竖直方向所成的夹角为α，则下列说法正确的是( ) A. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将不变 B. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离，α角将减小 C. 增大小球A的质量，若B仍保持不动，α角不变 D. 悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．OA与OB两段细线上的弹力都等于小球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即OO′的方向）与AOB的角平分线在一条直线上，物体B在地板上向右移动时α角将增大，AB错误； C．增大小球A的质量，只要物体B的位置不变，α角也不变，C正确； D．物体B无论在地板上移动多远，AOB也不可能达到120°，故悬挂定滑轮的细线的弹力不可能等于小球A的重力，D错误。 故选C。 2. 如图所示，A、B、C、D四个小球质量分别为m、4m、2m、3m，用细线连着，在A和C之间细线上还串接有一段轻弹簧，悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态．弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度大小为，则下列说法正确的是 A. 剪断CD间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为3g B. 剪断CD间细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为g C. 剪断AB间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为零 D. 剪断C球上方细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为零 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．开始时，弹簧的弹力为，剪断C、D间细线的一瞬间，弹簧的弹力不变，则小球C的加速度大小为 AB的加速度为零，故AB错误； C．同理可以分析，剪断A、B间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为0，故C正确； D．剪断C球上方细线的一瞬间，因弹簧为轻弹簧，则弹簧的弹力迅速减为零，因此小球A和B的加速度大小为g，故D错误。 故选C。 3. 如图，虚线为一架飞机飞行中的一段轨迹，P是轨迹上的一点，则飞机经过P点时所受合力的方向，可能正确的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】D 【解析】 【详解】某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，而力应指向曲线的内侧，由图可知道，只有丁符合条件． 4. 如图所示，在楼梯口，用弹射器向第一级台阶弹射小球台阶高为，宽为，为竖直踢脚板的最高点，为水平踏脚板的最右侧点，是水平踏脚板的中点。弹射器沿水平方向弹射小球，弹射器高度和小球的初速度可调节，小球被弹出前与的水平距离也为，小球的运动可认为平抛运动。某次弹射时，小球恰好擦着点而击中，为了能击中点，需调整为，调整为，下列判断正确的是（　　） A. 的最大值为 B. 的最小值为 C. 的最大值为 D. 的最小值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球做平拋运动有 可得， 调整前，即 调整后考虑临界情况，小球恰好没有擦到而击中， 即 ，所以 从越高处拋出而击中点，拋物线越陡，越不容易擦到点， 是满足条件的最小值，故AB错误； CD．由于 且两次平拋从抛出到点过程，都为，所以 即 由 知是满足条件的最大值，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触未连接，弹簧水平且无形变。用水平力缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止。撤去后，物体开始向左运动，运动的最大距离为物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为则（　　） A. 撤去后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B. 撤去后，物体刚运动时的加速度大小为 C. 物体向左运动到弹簧原长位置时，加速度为零 D. 物体向左运动到弹簧原长位置时，速度达到最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．撤去后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，故A错误； B．撤去后，根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为 ，故B正确； C．物体向左运动到弹簧原长位置时，弹簧的弹力为零，由于受滑动摩擦力，所以加速度不为零，故C错误； D．物体向左运动到弹力与滑动摩擦力平衡时，物体的速度最大，此时弹簧处于压缩状态，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，一艘炮艇可视为质点在河中央向下游航行，河流宽度为，水流速度恒定。一次演练时，炮手将炮口沿水平方向瞄准此时位于炮艇正对岸岸边的目标靶后开炮，结果炮弹击中处于目标靶下游方向距离为处的备用靶。再次演练时，炮手修正瞄准角度后开炮，炮弹击中目标靶。已知该炮艇在静水中行驶的速度为，炮艇静止时炮弹射出的速度为，，则下列说法正确的是（　　） A. 这条河的水流速度为 B. 若第一次演练时炮弹实际运动的路径与河岸的夹角为，则有 C. 若再次演练时炮手将炮口瞄准的方向调整为与河岸夹角为且斜向上游，则有 D. 若再次演练时炮手将炮口瞄准的方向调整为与河岸夹角为且斜向上游，则有 【答案】D 【解析】 【详解】A．炮艇向下游航行，炮弹相对炮艇的出射速度大小为，方向垂直河岸，垂直河岸方向位移为（河宽，炮艇在河中央），运动时间  平行河岸方向，下游合速度为（为水流速度，为炮艇相对水的向下游速度），总位移 代入得 则 故A错误； B．路径与河岸夹角满足 故B错误； CD．设炮口斜向上游，与河岸夹角为，炮弹相对炮艇速度大小仍为，将分解，沿河岸向上游的分量为，该分量需要抵消下游的总速度，即 代入第一次得到的​​ 约去​得​ 则 故C错误，D正确； 故选D。 7. 矩形ABCD处于匀强电场中，电场方向平行于矩形所在平面，矩形边长AB=1cm，BC=2cm。将电子由A点移动到D点，电场力做功2eV；将电子由A点移动到C点，电场力做功1eV。已知A点电势为0，则（　　） A. 电场强度大小为100V/m B. 电场强度方向平行AD向右 C. B点的电势为1V D. 电子在矩形ABCD上电势能最大为2eV 【答案】A 【解析】 【详解】B．由题意可得 解得 根据匀强电场中场强与电势差的关系可推知 所以 故B错误； AB．BC中点F的电势为 如图所示，连结AF，则AF为一条等势线，取AF中点G并连结BG，根据几何关系可知BG⊥AE，又根据沿电场强度方向电势降低可知，电场强度方向为由G指向B。所以电场强度大小为 故A正确，B错误； D．由前面分析可知，B点为矩形ABCD上电势最低点，电子在B点电势能最大，为1eV，故D错误。 故选A。 8. 制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板，如图甲所示，加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0(k≥1)，电压变化的周期为2T，如图乙所示．在t＝0时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是(　　) A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则应满足的条件是 B. 若k＝1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加 C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为 D. 若k＝1且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为v0 【答案】D 【解析】 【详解】竖直方向，电子在0～T时间内做匀加速运动，加速度的大小，位移，在T～2T时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动，加速度的大小，初速度的大小v1=a1T，匀减速运动阶段的位移，由题知，解得 ，A错误；若k=1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，电场力做功为零，动能不变，B错误；若k= 且电子恰好在2T时刻射出电场，垂直电场方向速度为v0，射出时的速度为，C错误；若k=1，电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变，D正确． 9. 如图所示，长度为的木棒一端支在光滑竖直墙上的A点，另一端B点被轻质细线斜拉着挂在墙上的C点而处于静止状态，细线与木棒之间的夹角为，A、C两点之间的距离为，墙对木棒的支持力为F，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）。 A. 细线与竖直墙之间的夹角的正弦值为 B. 木棒受到的三个力（或延长线）可能不交于同一点 C. 细线对木棒的拉力大小为 D. 木棒的质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设细线与竖直墙之间的夹角为，在△ABC中由正弦定理可得 解得 故A错误； B．根据共点力平衡的原理，木棒受到的三个力（或延长线）一定交于同一点，故B错误； CD．设细线的拉力为T，木棒的质量为m，对木棒受力分析如图，由力的平衡条件有 ， 结合 综合解得 故D正确，C错误。 故选D。 10. 一个质量为m的环套在一根倾角为的滑杆上，一个质量为M的小球通过细线吊在环上，先将两者约束到一定的位置，再以相同的初速度释放，在此后的运动过程中，环和小球保持相对静止。四套这样的装置在运动过程中分别形成①、②、③、④所示的情境。只不过把它们画在如图所示的同一幅画面中。情境②中，细线处于竖直状态；情境③中，细线处于与杆垂直的状态。对这几种情况，下列分析正确的是（　　） A. 情境①，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 B. 情境②，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 C. 情境③，环一定沿杆向下运动的，环与杆之间的动摩擦因数 D. 情境④，环一定沿杆向上运动的，环与杆之间的动摩擦因数 【答案】B 【解析】 【详解】A．情境①，对环和小球进行受力分析可知，小球具有沿斜面向上的加速度，要使环和小球保持相对静止，则环一定沿杆向下做匀减速运动，对整体受力分析则有 即有，故A错误； B．情境②，对小球受力分析可知，若小球具有加速度则必沿竖直方向。对小环受力分析可知，若小环具有加速度则沿斜面方向。而小球和小环要保持相对静止，则小环和小球加速度要相等，故小环和小球加速度均为零，即都做匀速直线运动。对整体受力分析，要使整体合力为零，则环一定沿杆向下运动的，且有 即有，故B正确； C．情境③，对小环和小球受力分析可知，要使两者具有相同加速度，则小环与杆的摩擦因数必须等于零，此时小环可能以加速度沿杆向上减速，也可能以加速度沿杆向下加速，故C错误； D．设细线拉力为F，细线与杆的夹角为，若小环沿杆向下运动，则对整体受力分析有 对小球受力分析则有 可知两者加速度不可能相等，故小环只能沿杆向上运动，对整体受力分析有 可得 对小球受力分析有 可得 两者加速度相等，只需小环与杆的摩擦因数不等于零即可，故D错误。 故选B。 11. 2016年2月11日，美国自然科学基金召开新闻发布会宣布，人类首次探测到了引力波。2月16日，中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”，其中，由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动。计划从2016年到2035年分四阶段进行，将向太空发射三颗卫星探测引力波。在目前讨论的初步概念中，天琴将采用三颗完全相同的卫星构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万千米的轨道上运行，针对确定的引力波源进行探测，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”。则下列有关这三颗卫星的运动描述正确的是（　　） A. 三颗卫星一定是地球静止卫星 B. 三颗卫星具有相同大小的加速度 C. 三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度 D. 若知道引力常量及三颗卫星绕地球运转的周期可估算出地球的密度 【答案】B 【解析】 【详解】A．地球的静止卫星，必须在地球的赤道平面上，且距离地球的高度为左右，故此三颗卫星不可能是地球的静止卫星，故A错误； B．因三颗卫星均以地球为中心，在高度约10万千米的轨道上运行，三颗卫星中任何一星均受地球引力与其余两颗星的引力，设三颗卫星的质量为m，由牛顿第二定律得 解得 可知，三颗卫星具有相同大小的加速度，故B正确； C．三颗卫星距离地球的距离比月球到地球的距离小得多，根据对B项分析可知三颗卫星的线速度表达式为 解得 可知，三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且小于第一宇宙速度，故C错误； D．若知道引力常量及三颗卫星绕地球运转的周期T，设三颗卫星的质量为m，根据牛顿第二定律得 可解得 但因地球的半径未知，三颗卫星质量未知，故不能估算出地球的密度，故D错误。 故选B。 12. 张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图所示的晾衣架上晾晒，、为竖直墙壁上等高的两点，、为长度相等的两根轻绳，为一根轻杆。转轴在中点的正下方，在同一水平面上。，，衣服质量为。则（　　） A. 杆所受的压力大小为 B. 杆所受的压力大小为 C. 绳所受的拉力大小为 D. 绳所受的拉力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】设绳和绳拉力的合力为，以点为研究对象，点受到重力、杆的支持力和绳与绳拉力的合力，作出力的示意图，如图所示 根据平衡条件得 将分解，如右上图，设所受拉力的大小，因为，根据几何知识得 所以绳所受到的拉力为 ，而杆所受到的压力大小等于为 故选B。 13. 如图所示，空间存在足够大的竖直向下的匀强电场，带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线，现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上，将此小球从O点由静止释放，并沿此滑道滑下，在下滑过程中小球未脱离滑道，P为滑道上一点，已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°，下列说法正确的是(  ) A. 小球两次由O点运动到P点的时间相等 B. 小球经过P点时，水平位移与竖直位移之比为1：2 C. 小球经过滑道上P点时，电势能变化了m D. 小球经过滑道上P点时，重力的瞬时功率为mgv0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于滑道对小球的作用，则两次由O点运动到P点的时间不相等，故A错误； B．由P点时其速度与水平方向的夹角为45°，有 由于轨迹为类平抛轨迹，故得 故B错误； C．做类平抛运动时，有 当小球从O点由静止释放，到达P点，根据动能定理有 得 则电势能变化了，故C正确； D．根据功率公式 故D错误。 故选C。 14. 如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（　　） A. 起跳时跳板对她的支持力等于她对跳板的压力 B. 起跳后在上升过程中处于超重状态 C. 经过最高点时处于平衡状态 D. 在下降过程中处于超重状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．起跳时跳板对她的支持力和她对跳板的压力是一对相互作用力，大小相等，故A符合题意； B．起跳后在上升过程中，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故B不符合题意； C．运动员经过最高点时受到竖直向下的重力作用，加速度方向向下，处于失重状态，没有处于平衡状态，故C不符合题意； D．在下降过程中，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故D不符合题意。 故选A。 15. 如图所示，足够长粗糙斜面固定在水平面上，物块通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块相连，的质量为开始时，，均静止且刚好不受斜面摩擦力作用。现对施加竖直向下的恒力，使，做加速运动，则在下降高度过程中（　　） A. 的加速度为 B. 的重力势能增加 C. 绳的拉力对做的功等于机械能的增加 D. 对做的功与摩擦力对做的功之和大于，动能的增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．设斜面的倾角为，开始时，有 对施加竖直向下的恒力的加速度与的加速度相等，对，整体，根据牛顿第二定律 联立解得，故A错误； B．沿斜面上滑了，故其重力势能增加，故B正确； C．对分析，绳子拉力做的功转化为的机械能和摩擦生热，所以绳子做的功应该大于机械能增量，故C错误； D．对系统，合外力做的功等于动能的增加，即对做的功与摩擦力对做的功与重力对和做的功之和等于系统动能增量，而重力对做正功，对做负功，且绝对值相等，故重力对系统做功之和为，则对做的功与摩擦力对做的功之和等于动能增加，故D错误。 故选B。 16. 如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ） A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F B. 小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F C. 物块上升的最大高度为 D. 速度v不能超过 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，A错误； B．小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，B错误； C．依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有 则物块上升的最大高度为 C错误； D．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，对物体M，则有 解得 故速度v不能超过，D正确。 故选D。 17. 如图所示的电路中，电源电动势E、内电阻为r，水平放置的平行板电容器与二极管D连接，在两板间一带电液滴M恰好处于静止状态；灯L的电阻保持不变且等于R，r=R1= R2=R，若R2的滑片P向上滑动时，下列判断正确的是（ ） A. 液滴M将向下加速运动 B. 灯泡L变亮 C. 电源输出的功率减小 D. 通过R1的电流减小 【答案】C 【解析】 【详解】BD．R2的滑片P向上滑动时，阻值减小，回路总电阻减小，总电流增大，流过R1的电流增大，路端电压减小，灯泡L支路电流减小，灯泡L变暗，BD错误； A．R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，无法放电，电容器的电量保持不变，两板间的电场强度保持不变，液滴M将保持静止，A错误； C．当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，因外电路总电阻小于内阻，现外电路电阻减小，电源输出的功率减小，C正确。 故选C。 18. 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷＋Q和－2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A. 场强大小关系有Ea＝Eb、Ec＝Ed B. 电势高低关系有φa>φb、φc＝φO＝φd C. 将一负点电荷沿圆弧由a移动到b的过程中电场力做正功 D. 将一正点电荷沿直线由a移动到d的过程中电场力做功小于将该正点电荷沿直线由d运动到b的过程中电场力做功 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设圆的半径为R，根据点电荷电场叠加可得 根据数学知识可得，根据对称性可得，但两者方向不同，沿电场线方向电势降低，在AB连线上电场方向从A指向B，故，根据对称性可得，但由于直线cd不是等势面，所以与O点的电势不同，AB错误； C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功．故C错误； D．由于ad间电场线比db间电场线疏，则ad间的场强比db间场强大，由知，ad间的电势差小于db间电势差，由知，正点电荷沿直线由a运动到d的过程中电场力做功小于将该正点电荷沿直线由d运动到b的过程中电场力做功．故D正确。 故选D。 第II卷（非选择题） 二、实验题：本大题共3小题，共16分。 19. 某同学为了练习各种仪表的读数规则，他做了如下几种图示的练习：其中如图甲所示为游标卡尺的读数，其值为___________；如图乙所示为螺旋测微器的读数，其值为____________；如图丙所示的电流表，当使用量程时读数为_______________。 【答案】 ①. ②. 4.698##4.699##4.700##4.701##4.702 ③. 【解析】 【详解】由图示游标卡尺可知，其示数为 由图示螺旋测微器可知，其示数为 电流表量程为，由图丙所示表盘可知，其分度值为，示数为 20. 指针式多用电表是常用的电学测量仪器。请完成下列问题。 （1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为_____mA。 （2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电路中电流I与待测电阻的阻值关系图像如图（c）所示。下列根据图（c）中，图线做出的解释或判断正确的是_____ A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大 B．欧姆表调零的实质是当时，通过调节，使电路中的电流 C．越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D．测量中，当的阻值为图（c）中的时，指针位于表盘中央位置的左侧 （3）由图（c）可知，此多用电表所用电池的电动势_____；该图像的函数关系式为____。（用图（c）中的物理量表示） 【答案】 ①. 11.5 ②. BCD##BDC##CBD##CDB##DBC##DCB ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]电流表选择挡位为25mA，电流挡的示数因最小分度是0.5mA，则读数为：11.5mA。 （2）[2] A．由于 该函数图线是非线性变化的，当电流比较大时，则电阻比较小，当电流比较小时，则电阻比较大，故欧姆表的示数左大右小，A错误； B．欧姆表调零的实质是当时，应调节，使指针指在满偏电流位置，则有 B正确； C．由图像可知，越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，C正确。 D．测量中，当的阻值为（c）中的时，电流比半偏电流小，指针位于表盘中央位置的左侧，D正确。 故选BCD。 （3）[3]欧姆调零时，设欧姆表内阻为，则有 由图像可知，当，则有 联立解得 ， [4]根据闭合电路欧姆定律可得 21. 某探究小组利用气垫导轨和光电门计时器等装置探究动能定理．他们通过改变滑轮下端的小盘中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力；滑块上装有宽为d的挡光片．实验中，用天平称出小盘和沙子的总质量为m，滑块（带挡光片）的质量为M，计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2． （1）在满足___________的条件下，才可以认为小盘和沙子的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功． （2）实验中还必须测量的物理量是______，试写出本次需要探究的关系式______（用测量量和已知量表示）． （3）写出一个减小本实验误差的方法_______________________． 【答案】 ①. m<<M ②. 两光电门之间的距离L ③. ④. 适当减小挡光片的宽度可以减小v1和v2的误差，或适当增大光电门间的距离可以减小实验误差 【解析】 【详解】（1）[1]当小盘和沙子的质量太大时，小盘、沙子和滑块具有相同的加速度，设绳子的拉力为F，对小盘和沙子列牛顿第二定律 mg-F=ma 可得绳子的拉力 F=m(g-a) 对整体列牛顿第二定律 mg=(m+M)a 根据此式可以看出当m<<M，加速度a就越小，绳子的拉力F越接近小盘和沙子的重力，可以认为小盘和沙子的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功； （2）[2][3]要测量滑块受到的拉力做的功，必须要知道滑块从光电门1运动到光电门2的距离，即还必须测量两光电门之间的距离L． 滑块所受的合外力做功为 W=mgL 由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． 滑块通过光电门1速度 滑块通过光电门2速度 所以动能的增量 故本次探究的原理表达式为 （3）[4]适当减小挡光片的宽度可以减小v1和v2的误差，或适当增大光电门间的距离可以减小实验误差． 三、计算题：本大题共3小题，共30分。 22. 跳台滑雪是勇敢者的运动。如图，蚌埠二中高一年级某同学经过一段加速滑行后从点以水平速度飞出，落到斜坡上的点，已知两点距离，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力。取，，，。求： （1）运动员在空中飞行的时间； （2）运动员刚要落在点瞬间速度； （3）若运动员从点以不同的水平速度飞出落到斜坡上，试证明落点的速度方向与水平方向的夹角为固定角度结果可用三角函数说明用和、表示。 【答案】（1） （2），速度方向与水平方向夹角的正确值 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 将运动员位移分解为水平位移 竖直位移 运动员在竖直方向做自由落体运动 解得 【小问2详解】 运动员在水平方向做匀速直线运动 解得 运动员在竖直方向做自由落体运动 运动员刚要落在点瞬间速度大小 设运动员刚要落在点瞬间速度方向与水平成， 【小问3详解】 运动员从点以不同的水平速度飞出，只要落到斜坡上，则位移与水平方向的夹角即为 运动员的水平位移 运动员的竖直位移， 运动员在水平和竖直方向的速度分别为 设速度与水平方向的夹角为，则有 落点的速度方向与水平方向的夹角为 即落点的速度方向与水平方向的夹角为固定角度。 23. 如图所示，直杆AB质量为0.2kg，A端在上，B端在下，距离A点0.05m下方套有一个弹性圆环C。环C的质量为0.1kg，与杆之间的最大静摩擦力为1.2N。现用手握住杆的B端，保持手与杆间的最大静摩擦力为4N，同时用F=8N的力竖直向下击打杆的A端，击打的时间为0.19s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，杆始终处于竖直状态，求： （1）第一次击打结束时杆和环的速度的大小。 （2）击打1次后，环能否到达A端？若击打力的大小和持续时间始终与第一次相同，再次击打前二者均已静止，能否通过多次击打，使环到达A端？如果能，需要击打多少次？如果不能，说明理由。 【答案】（1），；（2）不能，不能。 【解析】 【详解】（1）设杆的质量为M，杆受到的滑动摩擦力为，环受到的滑动摩擦力为，击打时杆的加速度为，环的加速度为，杆和环的受力如图1所示 则 ， 解得 ， 第一次击打结束时杆的速度 解得 环的速度为 解得 （2）撤去F后，杆的受力如图2所示 则 解得 设再经二者达到共速v，则 解得 ， 环相对杆向上 解得 杆和环共速度后，假设两者一起匀减速，杆和环的受力如图3所示 则 设此时杆与环之间的静摩擦力为，则 解得 假设不成立，两者发生相对滑动，杆和环的受力如图4所示 则 ， 解得 ， 环相对杆向下滑 解得 击打一次环相对杆下滑 解得 故不可能通过多次击打使环到达A端。运动全过程的图像如图5所示。 24. 如图所示，顶端有光滑定滑轮的斜面体放在地面上，倾角，右侧紧靠滑轮等高处有一逆时针转动的足够长的水平传送带，速度。质量分别为、的小滑块P和用不可伸长的轻绳连接并跨过滑轮，细绳分别平行于斜面和传送带，它们均以的速率分别滑上斜面和传送带。P与斜面间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，斜面体足够长且始终静止。已知，，，求： （1）P向上滑动时，P的加速度大小和细绳拉力大小； （2）P上滑阶段的位移和时间； （3）P在斜面体上运动的总时间。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 P向上减速滑动时，加速度沿斜面向下 垂直斜面方向， Q也以向左的加速度减速 联立以上各式解得， 【小问2详解】 第一阶段，P向上减速滑动的时间 解得 位移 得 【小问3详解】 第二阶段，假设P以加速度沿斜面向下加速 Q也以加速度向左加速 得， 假设成立 Q加速到的时间 位移 第三阶段，假设Q加速到后相对传送带静止，P、Q分别以向下、向左匀速，则对于P有 对于Q有 解得 故假设成立 匀速运动时间 得 P在斜面上的总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $