精品解析：山东省青岛市胶州市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

2024—2025学年度第二学期期末考试 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，只需要上交答题卡。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 科学家用放射性原料制作核电池为火星车供电。中的半衰期是87.7年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变产生的射线电离能力很强 B. X是氦核，具有很强的穿透能力 C. 经175.4年，核电池中的变为原来的 D. 当气温和引力环境发生改变，Pu的半衰期会发生变化 2. 气球上系一重物从地面由静止释放，当上升到离地面11m时，速度为6m/s，此时绳子突然断开。已知重力加速度，不计空气阻力，重物离开气球后，下列说法正确的是（　　） A. 重物处于超重状态 B. 重物经1s落回地面 C. 重物离地面的最大高度为12.8m D. 重物落地时速度大小为22m/s 3. 如图所示为甲、乙两车位移随时间变化的图像，已知甲车做匀变速直线运动，时图线与轴相切。关于两车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲车的加速度大小为0.5m/s2 B. 甲车的初速度大小为5m/s C. 时甲乙两车的速度大小相等 D. 乙车前6s内位移的大小为51m 4. 如图所示，质量为的半圆柱体放在粗糙水平面上，质量为的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，过正方体与圆柱体接触点的切线与水平面成α角。已知圆柱体处于静止状态，不计圆柱体与正方体之间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 圆柱体对正方体的支持力为 B. 墙壁对正方体的支持力为 C. 水平面对半圆柱体的支持力大于 D. 水平面对半圆柱体的摩擦力为 5. 我国小将全红婵在东京奥运会夺得跳水女子单人10米跳台金牌。若全红婵跳水过程可视为竖直方向的直线运动，取竖直向上为正方向，从她离开跳板开始计时，其重心的速度随时间变化的图像如图所示。关于全红婵的运动，下列说法正确的是（　　） A. 时刻在空中最高点 B. 时刻运动方向改变 C. 时间内平均速度大小为 D. 时间内水的阻力不断减小 6. 某同学站在压力传感器上做下蹲−起立动作，传感器记录的压力F随时间t变化的图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图线可知该同学的体重为800N B. 4s时该同学处于下蹲的最低点 C. 站起过程中该同学始终处于超重状态 D. 该同学做了2次下蹲−起立动作 7. 如图所示，倾角的浅色足够长传送带以的速率顺时针匀速转动。一质量为2kg的煤块（可视为质点）从传送带底端以初速度滑上传送带。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度，。关于煤块从传送带底端运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块经2s与传送带速度相同 B. 煤块运动时间为1s C. 煤块的位移大小为5m D. 传送带上留下的痕迹长度为9m 8. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和3m的长方体物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与木板平行。A与B、B与木板间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。缓慢增大木板与水平面的夹角，当夹角增大到30°时，物块A、B刚要滑动，则μ的值为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。如图所示为某原子的能级图，、、为原子跃迁所发出的三种频率的光，下列说法正确的是（　　） A. 光波长最长 B. 光子的能量最大 C. 光在真空中传播速度最小 D. 用照射某一金属能发生光电效应，则用照射同一金属也一定能发生光电效应 10. 如图所示，两根等长的细绳将一匀质圆柱体连接在水平木板的O点。将木板以MN为轴逆时针缓慢转动至竖直的过程中，细绳与木板之间的夹角保持不变，不计圆柱体与木板间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 两根细绳上的拉力先增大后减小 B. 木板对圆柱体的支持力逐渐减小 C. 木板对圆柱体的支持力先增大后减小 D. 两根细绳的拉力与木板对圆柱体的支持力的合力保持不变 11. 如图所示，物块a、b通过轻弹簧相连，b、c、d三个物块通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮相连，b、c质量均为，d质量为，弹簧劲度系数为，系统处于静止状态，a恰好和地面无挤压。现剪断c、d间轻绳，物块c在运动过程中不与滑轮相碰，不计一切阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. a的质量为 B. 剪断轻绳瞬间b的加速度 C. b速度最大时弹簧处于压缩状态 D. c上升时速度最大 12. 如图所示，一足够长轻质木板置于光滑水平面上，木板上放有质量分别为2kg和4kg的A、B两物块，A、B与木板间的动摩擦因数均为0.4，一水平恒力F作用在A上。已知重力加速度g=10m/s2，A、B与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 若F=9N，A、B的加速度大小均为1.5m/s2 B. 若F=12N，A的加速度大小为2m/s2 C. 若F=24N，B的加速度大小为4m/s2 D. 无论外力F多大，B与木板都不会发生相对滑动 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 实验小组用图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，实验步骤如下： ①用图钉把白纸钉在水平木板上，把橡皮条的一端固定在木板上的A点； ②两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使结点伸长到点，记录点位置、两细绳方向和两弹簧测力计示数； ③在纸上作出两个力、的图示，并以、为邻边作平行四边形，过点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力的图示，如图乙所示； ④只用一个弹簧测力计通过细绳把结点拉到同样的位置点，记下弹簧测力计示数和细绳方向，用刻度尺按同样标度沿细绳方向作出力的图示，如图乙所示； ⑤比较和在大小和方向上是否相同； ⑥改变和的夹角和大小，重复实验。 请回答下列问题： （1）下列操作正确的是（　　） A. 两弹簧测力计稳定后示数应相同 B. 橡皮条应和两细绳夹角的角平分线在同一直线上 C. 重复实验再次进行验证时，结点的位置可以与前一次不同 D. 实验前将两弹簧测力计调零后水平对拉，选择两个示数相同的弹簧测力计 （2）如果没有操作失误，图乙中与一定沿方向的是______； （3）若图甲中两细绳间夹角为90°，保持与的夹角及结点的位置不变，增大与的夹角，弹簧测力计B的读数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 小明同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，设计了如图甲所示的实验装置，将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，小车前端通过轻绳跨过定滑轮与托盘连接，后端与纸带连接。小车的质量为，砝码和托盘的总质量为，重力加速度为。 （1）实验开始时先平衡摩擦力，按图甲安装好实验器材，只是不把悬挂托盘的细绳系在小车上，用垫块把木板一端垫高，调节木板的倾角，轻推小车，直到纸带上打出的点迹__________； （2）实验过程中认为砝码和托盘的总重力等于轻绳的拉力，需满足的条件是_______（选填“”或“”）。小明同学在实验过程中没有严格控制好与的大小关系，其它操作规范合理，结果发现利用纸带与利用公式求得的加速度大小比值为，不考虑其它因素的影响，则_________； （3）小刚同学对该实验进行了改进，设计如图乙所示的实验装置，先将砝码和托盘通过定滑轮悬挂于小车一端，调节木板的倾角，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑；取下砝码和托盘，保持木板倾角不变，则小车的加速度__________（结果用、、表示）。 15. 如图甲所示，为将一批水泥管从车厢卸下，工人师傅利用两根长的相同钢管搭在车厢与水平地面之间，构成一倾斜轨道，轨道底端连线与车厢尾部平行，车厢距地面的高度，图乙为水泥管与钢管的截面图。已知水泥管质量，半径，水泥管与钢管间的动摩擦因数，钢管间的距离可调，重力加速度，忽略钢管粗细。 （1）若水泥管静止在钢管上，求水泥管与每根钢管之间的摩擦力大小； （2）为使水泥管能沿钢管轨道下滑，求两钢管间的距离应满足的条件。 16. 某同学用自制水火箭模拟火箭的运动。时水火箭由静止开始竖直向上发射，在高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴持续均匀向下喷出，水火箭受到持续恒定的推力。测得水火箭在加速上升阶段加速度大小随时间变化的图像如图所示，时加速度，时耗尽箭体内的水，此时加速度，速度，之后水火箭失去动力，经2.5s上升至最高点，又经6s落回地面。已知水火箭每秒喷出水的质量，重力加速度，整个过程中阻力大小不变，求 （1）初始时水火箭的总质量； （2）时水火箭距离地面的高度。 17. 货车在行驶过程中紧急刹车由于惯性容易导致货物向前滑动，在运输大型货物时需采取防滑措施避免事故发生。如图所示，一辆载有货物的卡车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶，某时刻因紧急情况，卡车以大小为10m/s2的加速度制动，为防止货物撞上驾驶舱，经过一段时间卡车以7m/s2的加速度加速2s，然后匀速行驶。已知刚开始制动时货物与驾驶舱距离为5.1m，货物与车厢的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）卡车制动过程中，货物的加速度大小； （2）为防止货物撞上驾驶舱，的最大值； （3）取第（2）问中的最大值，最终货物与驾驶舱的距离。 18. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处运到低处。传送带与水平地面间夹角，之间的长度，传送带以的速率顺时针转动。地面上紧靠传送带底端依次放置两完全相同的木板A、B，A、B间不连接，质量均为，长度均为。现将质量的货物无初速度放在传送带顶端，货物到达底端后能无能量损失地滑上木板A。已知货物与传送带及A、B上表面的动摩擦因数均为，A、B与地面间的动摩擦因数，重力加速度，货物可视为质点，求 （1）货物从到的时间； （2）A的最大速度； （3）A、B间的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期期末考试 高二物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，只需要上交答题卡。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 科学家用放射性原料制作核电池为火星车供电。中的半衰期是87.7年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变产生的射线电离能力很强 B. X是氦核，具有很强的穿透能力 C. 经175.4年，核电池中的变为原来的 D. 当气温和引力环境发生改变，Pu的半衰期会发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．射线是电磁波，电离能力最弱，穿透能力最强，故A错误； B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，故X是氦核，其电离能力很强但穿透能力很弱，故B错误； C．根据半衰期的定义可知，经175.4年，即经过两个半衰期，则核电池中的变为原来的，故C正确； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界环境无关，故D错误。 故选C。 2. 气球上系一重物从地面由静止释放，当上升到离地面11m时，速度为6m/s，此时绳子突然断开。已知重力加速度，不计空气阻力，重物离开气球后，下列说法正确的是（　　） A. 重物处于超重状态 B. 重物经1s落回地面 C. 重物离地面的最大高度为12.8m D. 重物落地时速度大小为22m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．重物离开气球后仅受重力，加速度向下，处于完全失重状态，故A错误； B．设向上为正方向，重物落回地面所需时间为t，则重物落回地面时有 其中， 解得，故B错误； C．设重物离开气球后上升的最大高度为h，离地面的最大高度为H，则有， 解得，故C正确； D．重物落地时的速度为 其大小为，故D错误。 故选C。 3. 如图所示为甲、乙两车位移随时间变化的图像，已知甲车做匀变速直线运动，时图线与轴相切。关于两车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲车的加速度大小为0.5m/s2 B. 甲车的初速度大小为5m/s C. 时甲乙两车的速度大小相等 D. 乙车前6s内位移的大小为51m 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，时甲车速度为零，内甲车的位移大小为，根据 可得甲车的初速度大小为 甲车的加速度大小为，故A正确，B错误； CD．内甲车的位移大小为 故 乙车的速度大小为 时甲车的速度大小为 故，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，质量为的半圆柱体放在粗糙水平面上，质量为的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，过正方体与圆柱体接触点的切线与水平面成α角。已知圆柱体处于静止状态，不计圆柱体与正方体之间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 圆柱体对正方体的支持力为 B. 墙壁对正方体的支持力为 C. 水平面对半圆柱体的支持力大于 D. 水平面对半圆柱体的摩擦力为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对正方体受力分析如图所示 根据受力平衡知识可知，，，故A错误，B正确； C．根据正方体和半圆柱体整体竖直方向受力平衡可知，水平面对半圆柱体的支持力等于二者的重力之和，即，故C错误； D．根据正方体和半圆柱体整体水平方向受力平衡可知，水平面对半圆柱体的摩擦力大小，故D错误。 故选B。 5. 我国小将全红婵在东京奥运会夺得跳水女子单人10米跳台金牌。若全红婵跳水过程可视为竖直方向的直线运动，取竖直向上为正方向，从她离开跳板开始计时，其重心的速度随时间变化的图像如图所示。关于全红婵的运动，下列说法正确的是（　　） A. 时刻在空中最高点 B. 时刻运动方向改变 C. 时间内平均速度大小为 D. 时间内水的阻力不断减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，内全红婵向上运动，时刻速度方向发生改变，到达最高点，时间内均向下运动，故时刻速度方向不变，故AB错误； C．若时间内全红婵做匀变速直线运动，则平均速度大小为，根据图像与时间轴所包围的面积表示位移可知，时间内全红婵的位移大小小于匀变速直线运动的位移大小，故时间内平均速度大小小于，故C错误； D．由图可知，时间内全红婵向下做加速度减小的减速运动，根据牛顿第二定律有 得 故随着加速度减小，全红婵所受阻力也不断减小，故D正确。 故选D。 6. 某同学站在压力传感器上做下蹲−起立动作，传感器记录的压力F随时间t变化的图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图线可知该同学的体重为800N B. 4s时该同学处于下蹲的最低点 C. 站起过程中该同学始终处于超重状态 D. 该同学做了2次下蹲−起立动作 【答案】B 【解析】 【详解】A．压力F不随时间变化表示该同学静止不动，此时压力与重力大小相等，故该同学的体重为600N，故A错误； B．该同学下蹲过程中，重心先向下加速后向下减速，故先失重后超重，压力F先小于重力后大于重力，下蹲到最低点时，压力F等于重力，故4s时该同学处于下蹲的最低点，故B正确； C．站起过程中，重心先向上加速后向上减速，故该同学先超重后失重，压力F先大于重力后小于重力，故C错误； D．由以上分析可知，该同学做了1次下蹲−起立动作，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，倾角的浅色足够长传送带以的速率顺时针匀速转动。一质量为2kg的煤块（可视为质点）从传送带底端以初速度滑上传送带。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度，。关于煤块从传送带底端运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 煤块经2s与传送带速度相同 B. 煤块运动时间为1s C. 煤块的位移大小为5m D. 传送带上留下的痕迹长度为9m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据煤块的受力可知，煤块先沿传送带向上做加速度大小为的匀减速直线运动，对煤块根据牛顿第二定律有 求得 煤块匀减速至与传送带速度相等所用时间为，故A错误； B．煤块速度与传送带相等后继续向上做加速度大小为的匀减速直线运动，速度减小到零时到达最高点，根据牛顿第二定律有 求得 该过程所用时间为 故煤块运动时间为，故B错误； C．煤块的位移大小为，故C错误； D．煤块先相对于传送带向上运动，相对位移大小为 速度与传送带速度相等后相对于传送带向下运动，相对位移大小为 传送带上留下的痕迹长度为，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和3m的长方体物块A、B通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与木板平行。A与B、B与木板间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。缓慢增大木板与水平面的夹角，当夹角增大到30°时，物块A、B刚要滑动，则μ的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】假设A与B、B与木板间的接触面均光滑，由于B的质量较大，则会发生A向上滑、B向下滑，故题目中当夹角增大到30°时，物块A、B刚要滑动，则必然是A恰好不上滑，B恰好不下滑，设轻绳上的拉力大小为FT，根据物块A、B受力平衡有， 两式联立得 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。如图所示为某原子的能级图，、、为原子跃迁所发出的三种频率的光，下列说法正确的是（　　） A. 光波长最长 B. 光子的能量最大 C. 光在真空中传播速度最小 D. 用照射某一金属能发生光电效应，则用照射同一金属也一定能发生光电效应 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．原子跃迁所放出的光子的能量等于对应能级的能量差，因与间的能量差最小，故b光子的能量最小，根据 可知b光子的波长最长，故A正确，B错误； C．不同频率的光在真空中传播的速度都相等，故C错误； D．因与间的能量差大于与间的能量差，故a光子的能量大于c光子的能量，若用照射某一金属能发生光电效应，说明c光子的能量大于该金属的逸出功，故a光子的能量也一定大于该金属的逸出功，则用照射同一金属也一定能发生光电效应，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两根等长的细绳将一匀质圆柱体连接在水平木板的O点。将木板以MN为轴逆时针缓慢转动至竖直的过程中，细绳与木板之间的夹角保持不变，不计圆柱体与木板间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 两根细绳上的拉力先增大后减小 B. 木板对圆柱体的支持力逐渐减小 C. 木板对圆柱体的支持力先增大后减小 D. 两根细绳的拉力与木板对圆柱体的支持力的合力保持不变 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．设两根细绳的夹角为θ，细绳对圆柱体的拉力大小为FT，两根细绳对圆柱体拉力的合力大小为F，则 将木板以MN为轴逆时针缓慢转动至竖直的过程中，对圆柱体受力分析如图所示 将这三个力进行适当平移可构成一个首尾相接的矢量三角形，重力大小方向都不变，F与FN的夹角不变，故重力所对的矢量三角形的顶点应落在一个圆上，如图所示 当木板转至竖直时，FN水平向左，由图可知，F逐渐增大，FN先增大后减小，又由可知，FT逐渐增大，故AB错误，C正确； D．两根细绳的拉力与木板对圆柱体的支持力的合力始终与重力等大反向，故保持不变，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，物块a、b通过轻弹簧相连，b、c、d三个物块通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮相连，b、c质量均为，d质量为，弹簧劲度系数为，系统处于静止状态，a恰好和地面无挤压。现剪断c、d间轻绳，物块c在运动过程中不与滑轮相碰，不计一切阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. a的质量为 B. 剪断轻绳瞬间b的加速度 C. b速度最大时弹簧处于压缩状态 D. c上升时速度最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因a恰好和地面无挤压，故滑轮左侧物块的总质量与右侧物块总质量相等，可得a的质量为，故A错误； B．剪断轻绳前，设弹簧的弹力大小为F，则 剪断轻绳瞬间，弹簧弹力保持不变，b、c加速度大小相等，将b、c看成整体，根据牛顿第二定律有 求得，故B正确； CD．因b、c质量相等，故剪断轻绳后，b、c整体所受的合力等于弹簧对b的弹力，故b速度最大时弹簧处于原长状态，此时c上升的高度等于初始状态弹簧的伸长量，即，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，一足够长轻质木板置于光滑水平面上，木板上放有质量分别为2kg和4kg的A、B两物块，A、B与木板间的动摩擦因数均为0.4，一水平恒力F作用在A上。已知重力加速度g=10m/s2，A、B与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 若F=9N，A、B的加速度大小均为1.5m/s2 B. 若F=12N，A的加速度大小为2m/s2 C. 若F=24N，B的加速度大小为4m/s2 D. 无论外力F多大，B与木板都不会发生相对滑动 【答案】ABD 【解析】 【详解】BCD．假设F由零开始缓慢增大，当F较小时，A、B、木板三者无相对滑动一起加速，因木板为轻质木板，故此时A与木板间、B与木板间的静摩擦力大小相等，随着F的缓慢增大，A、B与木板间的静摩擦力随着增大，因A的质量较小，故A与木板间的静摩擦力先增大到最大值，此时有， 联立得， 随着F继续缓慢增大，A与木板间发生相对滑动，A对木板的摩擦力转变为滑动摩擦力，保持不变，故此后B与木板将无相对滑动一起加速，加速度保持2m/s2不变，故无论外力F多大，B与木板都不会发生相对滑动，故BD正确，C错误； A．若F=9N，A、B、木板三者无相对滑动一起加速，A、B的加速度大小均为，故A正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 实验小组用图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，实验步骤如下： ①用图钉把白纸钉在水平木板上，把橡皮条的一端固定在木板上的A点； ②两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使结点伸长到点，记录点位置、两细绳方向和两弹簧测力计示数； ③在纸上作出两个力、的图示，并以、为邻边作平行四边形，过点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力的图示，如图乙所示； ④只用一个弹簧测力计通过细绳把结点拉到同样的位置点，记下弹簧测力计示数和细绳方向，用刻度尺按同样标度沿细绳方向作出力的图示，如图乙所示； ⑤比较和在大小和方向上是否相同； ⑥改变和的夹角和大小，重复实验。 请回答下列问题： （1）下列操作正确的是（　　） A. 两弹簧测力计稳定后示数应相同 B. 橡皮条应和两细绳夹角的角平分线在同一直线上 C. 重复实验再次进行验证时，结点的位置可以与前一次不同 D. 实验前将两弹簧测力计调零后水平对拉，选择两个示数相同的弹簧测力计 （2）如果没有操作失误，图乙中与一定沿方向的是______； （3）若图甲中两细绳间夹角为90°，保持与的夹角及结点的位置不变，增大与的夹角，弹簧测力计B的读数______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）CD （2）F （3）变小 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小测量误差，实验中应使两弹簧测力计的示数适当大一些，并不需要使两弹簧测力计示数相同，故A错误； B．为了减小测量误差，实验中应使两细绳之间的夹角适当大一些，并不需要使橡皮条和两细绳夹角的角平分线在同一直线上，故B错误； C．同一次实验中，用两根弹簧测力计拉橡皮条与用一根弹簧测力计拉橡皮条时，为了使得力的作用效果相同，橡皮条结点O应拉至同一位置，但重复实验再次进行验证时，结点的位置可以与前一次不同，只需要保持同一次实验中橡皮条结点O保持一定，故C正确； D．为了减小弹簧测力计的读数误差，实验前将两弹簧测力计调零后水平对拉，选择两个示数相同的弹簧测力计，选择的弹簧测力计的读数更准确，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 AO是橡皮条拉伸方向，可知，一定沿方向的是F。 【小问3详解】 图甲中两细绳间初始夹角为90°，保持与的夹角及结点的位置不变，橡皮条的拉力一定，即两根弹簧测力计的拉力的合力F一定，增大与的夹角，作出力学矢量动态三角形如图所示 可知，增大与的夹角，弹簧测力计B的读数变小，弹簧测力计C的读数变大。 14. 小明同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，设计了如图甲所示的实验装置，将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，小车前端通过轻绳跨过定滑轮与托盘连接，后端与纸带连接。小车的质量为，砝码和托盘的总质量为，重力加速度为。 （1）实验开始时先平衡摩擦力，按图甲安装好实验器材，只是不把悬挂托盘的细绳系在小车上，用垫块把木板一端垫高，调节木板的倾角，轻推小车，直到纸带上打出的点迹__________； （2）实验过程中认为砝码和托盘的总重力等于轻绳的拉力，需满足的条件是_______（选填“”或“”）。小明同学在实验过程中没有严格控制好与的大小关系，其它操作规范合理，结果发现利用纸带与利用公式求得的加速度大小比值为，不考虑其它因素的影响，则_________； （3）小刚同学对该实验进行了改进，设计如图乙所示的实验装置，先将砝码和托盘通过定滑轮悬挂于小车一端，调节木板的倾角，使小车拖着纸带沿木板匀速下滑；取下砝码和托盘，保持木板倾角不变，则小车的加速度__________（结果用、、表示）。 【答案】（1）均匀 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 平衡摩擦力后，小车做匀速直线运动，打点计时器在纸带上打出的点迹均匀。 【小问2详解】 [1]实验过程中认为砝码和托盘的总重力等于轻绳的拉力，需满足的条件是m≪M。 [2]对整体，根据牛顿第二定律有 因为， 联立解得 【小问3详解】 木板倾角为，设小车受到的摩擦力为f，小车匀速下滑时有 取下砝码和托盘，保持木板倾角不变，对小车有 联立解得 15. 如图甲所示，为将一批水泥管从车厢卸下，工人师傅利用两根长的相同钢管搭在车厢与水平地面之间，构成一倾斜轨道，轨道底端连线与车厢尾部平行，车厢距地面的高度，图乙为水泥管与钢管的截面图。已知水泥管质量，半径，水泥管与钢管间的动摩擦因数，钢管间的距离可调，重力加速度，忽略钢管粗细。 （1）若水泥管静止在钢管上，求水泥管与每根钢管之间的摩擦力大小； （2）为使水泥管能沿钢管轨道下滑，求两钢管间的距离应满足的条件。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系，轨道斜面倾角满足 对水泥管进行受力分析，如图所示，设水泥管与每根钢管之间的摩擦力大小 平行于轨道方向，解得 【小问2详解】 若水泥管刚刚能沿轨道下滑，此时静摩擦力达到最大，即 解得 垂直轨道方向，解得 根据几何关系，解得 即两钢管间的距离应满足 16. 某同学用自制水火箭模拟火箭的运动。时水火箭由静止开始竖直向上发射，在高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴持续均匀向下喷出，水火箭受到持续恒定的推力。测得水火箭在加速上升阶段加速度大小随时间变化的图像如图所示，时加速度，时耗尽箭体内的水，此时加速度，速度，之后水火箭失去动力，经2.5s上升至最高点，又经6s落回地面。已知水火箭每秒喷出水的质量，重力加速度，整个过程中阻力大小不变，求 （1）初始时水火箭的总质量； （2）时水火箭距离地面的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设水火箭受到持续恒定的推力F，t=0时刻有 时有 火箭失去推力，经过上升最高点的过程，其加速度大小 此过程有 联立解得 【小问2详解】 经过，由最高点落回地面，此过程有 联立解得 此过程下落高度 设火箭失去推力后继续上升的最大高度为h，由动能定理有 解得 则时水火箭距离地面的高度 17. 货车在行驶过程中紧急刹车由于惯性容易导致货物向前滑动，在运输大型货物时需采取防滑措施避免事故发生。如图所示，一辆载有货物的卡车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶，某时刻因紧急情况，卡车以大小为10m/s2的加速度制动，为防止货物撞上驾驶舱，经过一段时间卡车以7m/s2的加速度加速2s，然后匀速行驶。已知刚开始制动时货物与驾驶舱距离为5.1m，货物与车厢的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）卡车制动过程中，货物的加速度大小； （2）为防止货物撞上驾驶舱，的最大值； （3）取第（2）问中的最大值，最终货物与驾驶舱的距离。 【答案】（1） （2）1.2s （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律有 解得 可知，卡车制动过程中，货物与车不能够保持相对静止，货物的加速度大小为。 【小问2详解】 令，，假设卡车以7m/s2的加速度加速t0=2s时恰好与货物速度相等，则有 解得， 共同速度为负值，表明车与货物在4.8s之前已经减速至0，不符合题意，假设不成立，表明卡车在加速至与货物速度相等的时间一定小于t0=2s，令卡车在加速时间时与货物速度相等，则有 当上述过程货物相对于卡车向右的相对位移恰好等于货物与驾驶舱距离为5.1m时，卡车减速时间t达到最大值，则有 解得，， 【小问3详解】 结合上述，货物与卡车速度达到相等后，卡车进一步加速时间 此时卡车的速度 之后卡车以该速度向右做匀速直线运动。而货物在上述过程中一直以做匀加速直线运动，货物相对于卡车向左运动，令经历时间达到相等速度，则有 解得 则此过程中卡车匀速运动的时间 上述过程货物相对于卡车向左的相对位移大小 解得 之后卡车与货物保持相对静止向右做匀速直线运动，可知，最终货物与驾驶舱的距离 18. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处运到低处。传送带与水平地面间夹角，之间的长度，传送带以的速率顺时针转动。地面上紧靠传送带底端依次放置两完全相同的木板A、B，A、B间不连接，质量均为，长度均为。现将质量的货物无初速度放在传送带顶端，货物到达底端后能无能量损失地滑上木板A。已知货物与传送带及A、B上表面的动摩擦因数均为，A、B与地面间的动摩擦因数，重力加速度，货物可视为质点，求 （1）货物从到的时间； （2）A的最大速度； （3）A、B间的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对货物，根据牛顿第二定律 解得 即共速时间为 位移为 共速后，货物继续加速，根据 解得 设货物到达底端的速度为，根据 解得 即再次加速时间为 即货物从到的时间 【小问2详解】 货物到A上时，根据，可知A、B一起运动，对A、B，根据牛顿第二定律 解得 对货物，根据牛顿第二定律 解得 当货物进入B上时，A的速度达到最大，之后B继续加速，A做减速运动，即货物比A多走，即 解得 此时A的最大速度 货物的速度为 【小问3详解】 A、B与地面间的动摩擦因数，对A，根据牛顿第二定律 解得 对货物其加速度大小仍为 对B，根据牛顿第二定律 解得 设经过货物和B共速，即 解得，二者速度为 之后货物和B一起减速运动，加速度大小为，与A相同，即B的速度一直大于A的速度，故A、B间的最大距离为A、B分离之后各自位移的差。 A的位移为 B的位移为 最大距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $