精品解析：辽宁大连市辽宁师范大学附属中学2025-2026学年高二下学期期末物理试卷

2025-2026学年辽宁师范大学附属中学高二（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一个物体（可看为质点）在光滑水平桌面A点时初速度为，在平行水平面的拉力F作用下运动到D点，运动轨迹如虚线所示，AB段是曲线，BC段是直线，CD段是曲线。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 物体的速度大小一直发生变化 B. AB段，相等时间内的速度变化量一定不同 C. BC段，若物体的速度越来越快，拉力F可能与速度方向不一致 D. CD段，若拉力为恒力，不可能达到速度方向与拉力F方向一致 2. 一人乘电梯下楼，在竖直下降的过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，取竖直向下为加速度a的正方向，则（ ） A. 的过程中人对地板的压力变大 B. 前2s人和电梯处于超重状态 C. 时人对地板的压力为0 D. 时人对地板的压力最小 3. 如图所示，一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出光线a、b。关于光线a、b，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖对b光的折射率较大 B. a光在玻璃砖中的传播速度较小 C. 分别用a、b两种光在相同条件下做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽 D. 若从同一均匀介质以相同入射角射向真空，逐渐增大入射角，b光比a光先发生全反射 4. SpaceX公司计划不断发射大量小型卫星，组成庞大的地球卫星群体，简称“星链计划”。但其部分卫星的轨道与我国空间站轨道有重叠，严重影响空间站的使用安全，有时就不得不做紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点。A距离地心R，B距离地心3R，C距离地心2R，卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是（　　） A. 卫星2和卫星1的周期不相同 B. 卫星2和卫星1在C点受力一定相同 C. 卫星1在C点的速度小于卫星2在A点的速度 D. 若卫星2运行到A点时点火加速，即可在半径为R的低轨道绕地球运动，不再有与卫星1撞击的危险 5. 如图所示，一定质量的某种理想气体，沿图像中箭头所示方向，从状态a开始依次变化到状态b、c，再回到状态a。已知a状态气体温度为，绝对零度取。则下列说法正确的是（ ） A. 气体在c状态时的温度为450K B. 从状态的过程中，气体放出热量 C. 气体在过程中放出热量100J D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多 6. 将一根不可伸长的轻质细线穿过露营小灯的吊环，两端分别固定在左右两棵树上，在无风状态下小灯静止，不计吊环与细线间的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 仅将细线右端水平向左缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 B. 仅将细线右端竖直向下缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 C. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角不变 D. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角变大 7. 如图甲所示，一根细线一端系一小球可视为质点，另一端固定在一光滑圆锥顶端O，当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为时，细线拉力大小为，与的变化关系图像如图乙所示。已知小球质量，细线长度，忽略空气阻力，取重力加速度的大小，，。下列说法正确的是（ ） A. 圆锥面母线与竖直方向夹角 B. 图乙中 C. 当时，随着增大，小球所受细线拉力与圆锥作用力的合力先变大后变小 D. 若，细线拉力大小为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，图甲为某放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t变化的图像，图乙为氢原子能级图，图丙为中子轰击铀235发生核裂变的示意图，图丁为光电效应实验电路图。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，由放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为天 B. 图乙中，大量氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种光子 C. 图丙中，的比结合能小于的比结合能 D. 图丁中，滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数一定增大 9. 如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将小球以速度大小为v水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球以速度大小为2v竖直向上抛出。在上升到最高点时恰与小球相遇，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则在这段过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 两球的速度变化量大小相同 B. 两球的相遇点在N点上方处 C. 相遇时，小球的速度与水平方向夹角正切为 D. M、N间的距离为h 10. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为的足够长的光滑斜面底端，上端叠放A、B两个物体（物体与弹簧连接，A与B之间不粘连），A的质量，B的质量，弹簧的劲度系数为k，初始时系统处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F作用在物体B上，使物体A、B一起沿斜面向上做加速度为的匀加速运动，从开始运动计时，到A第一次速度最大时，A物体沿斜面向上移动了 。取重力加速度，则下列说法正确的是（ ） A. A、B分离时，弹簧的压缩量为 B. 弹簧的劲度系数 C. 从开始运动到AB分离，历时 D. 时，A、B间弹力为10N 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 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MN，让玻璃砖上边界与MN重合； ②让激光从玻璃砖下边界O点射入玻璃砖，记录入射点O和出射光线与MN的交点P； ③保持激光笔位置不动，移走玻璃砖，记录激光束与MN的交点Q； ④过O点作MN的垂线，垂足为A。 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OA为d，则______cm （2）再用刻度尺测出AQ、AP长度分别为s、L，则该玻璃砖的折射率______（用d、s、L表示） （3）关于此实验，下列说法正确的是______。（多选） A. 若仅将激光由红色改为蓝色，则PQ间距变大 B. 若仅换用更厚的玻璃砖，则PQ间距变小 C. 为避免激光在玻璃砖的上界面发生全反射，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. 实验小组利用智能化装置验证牛顿第二定律，装置如图甲所示。小车后端搭载超声波测距传感器，实时测量小车与固定反射挡板之间的距离，通过距离、时间数据计算出小车运动的加速度，通过力传感器测得绳的拉力F。 实验步骤如下： （1）小车平衡摩擦力时______（选填“需要”或“不需要”）连接重物，调整木板倾角使小车匀速运动 （2）将挂有重物的细绳与小车相连，调整滑轮高度使细绳与木板平行。释放小车，小车开始运动后，利用超声波测距传感器测得小车初始位置1及经过两个连续相等时间间隔T的位置2、3与反射挡板之间的距离，、，如图乙所示。则小车的加速度大小为______。（选用、、和T表示） （3）保持小车质量不变，挂不同质量的重物，测得多组a随F变化的数据。根据实验数据描点连线，得到图像如图丙中实线所示。结合实验原理，分析横轴截距不为0的原因可能为______。 （4）随着F继续增大，图像变化趋势应为图丙中______。（选填“①”“②”或“③”） 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 大雾天气，有甲、乙两车在同一平直车道上匀速行驶，甲车在前速度为 ，乙车在后速度为。某时刻乙车车头与甲车车尾间的距离为 ，此时甲车突然以大小为的加速度刹车。经过时间，乙车车头与甲车车尾间的距离减为 ，为了两车避免相撞，此时乙车也立即刹车做匀减速直线运动，求： （1）的值 （2）为了两车避免相撞，乙车刹车后做匀减速直线运动的加速度至少多大 14. 固定的导热汽缸内有一自由移动的“T”型活塞，如图所示，距汽缸底部处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体（可视为理想气体）温度为，活塞距离汽缸底部为，两边水银柱存在高度差。已知汽缸横截面积，活塞质量，活塞竖直部分长（竖直部分的体积忽略不计），大气压强，取重力加速度的大小，活塞与汽缸间摩擦忽略不计，求： （1）初始时，汽缸内封闭气体的压强大小 （2）若气体的内能与热力学温度关系为，为正的常量。初始时该气体内能，现使气体温度缓慢降低，当两水银面相平时气体对外放出的热量Q 15. 如图所示，在足够高和足够长的光滑水平台面上静置一质量为m的长木板A，A右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量也为m的物体C连接。当C从静止开始下落距离时，在木板的最右端轻放一质量为2m的小铁块（可视为质点），最终B恰好未从木板A上滑落。已知A、B间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小。求： （1）C由静止下落距离h时，A的速度大小； （2）木板A的长度L； （3）若当铁块B轻放在木板A的最右端的同时，对B加一水平向右的恒力，其他条件不变，求B滑出A时的速度大小。（第3问的结果保留两位有效数字，取） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年辽宁师范大学附属中学高二（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一个物体（可看为质点）在光滑水平桌面A点时初速度为，在平行水平面的拉力F作用下运动到D点，运动轨迹如虚线所示，AB段是曲线，BC段是直线，CD段是曲线。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 物体的速度大小一直发生变化 B. AB段，相等时间内的速度变化量一定不同 C. BC段，若物体的速度越来越快，拉力F可能与速度方向不一致 D. CD段，若拉力为恒力，不可能达到速度方向与拉力F方向一致 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体在光滑水平桌面运动，仅受平行水平面的拉力F。若拉力F始终与速度方向垂直，速度大小不变仅方向变化， 所以物体的速度大小并非一直发生变化，故A错误； B．速度变化量，若AB段拉力F为恒力，则加速度a不变。此时，相等时间内的速度变化量，其大小和方向均相同，因此，AB段相等时间内的速度变化量可能相同，故B错误； C．BC段为直线运动，说明物体所受合力F与速度方向共线。若速度越来越快，说明物体做加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，因此，BC段速度越来越快时，F必须与速度方向一致，故C错误； D．CD段为曲线运动，说明拉力F与速度方向不共线，如果速度方向和拉力方向一致，则物体只能做直线运动，所以速度方向不可能达到与拉力F方向一致，故D正确。 故选D。 2. 一人乘电梯下楼，在竖直下降的过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，取竖直向下为加速度a的正方向，则（ ） A. 的过程中人对地板的压力变大 B. 前2s人和电梯处于超重状态 C. 时人对地板的压力为0 D. 时人对地板的压力最小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，的时间内电梯加速度的方向向下，电梯一直向下做加速运动，处于失重状态，且在时人具有竖直向下的最大加速度，处于失重状态，对地板的压力最小，内向下的加速度减小，根据，则人受到的支持力变大，所以的过程中人对地板的压力变大，故A正确； B．由图像可知，的时间内电梯加速度的方向向下，前2s人和电梯处于失重状态，故B错误； C．由图像可知， 的时间内电梯加速度为零，所以人受到的支持力大小等于重力，则人对地板的压力大小等于重力，故C错误； D．由图像可知， 的时间内电梯加速度的方向向上，电梯向下做减速运动，处于超重状态，时人具有竖直向上的最大加速度，处于超重状态，此时对地板的压力最大，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出光线a、b。关于光线a、b，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖对b光的折射率较大 B. a光在玻璃砖中的传播速度较小 C. 分别用a、b两种光在相同条件下做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽 D. 若从同一均匀介质以相同入射角射向真空，逐渐增大入射角，b光比a光先发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】AB．结合题目中的条件，画出光路图如图所示 光线进入玻璃砖时，根据光路图可知，玻璃对a光的偏折程度大于b光，所以玻璃对a光的折射率大于b光；由可知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A错误，B正确； C．折射率越大，频率越大，波长越短，所以a光的波长小于b光的波长，根据可知，分别用a、b两种光在相同条件下做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较窄，故C错误； D．根据可知折射率较大的a对应的临界角小，所以若从同一均匀介质以相同入射角射向真空，逐渐增大入射角，a光比b光先发生全反射，故D错误。 故选B。 4. SpaceX公司计划不断发射大量小型卫星，组成庞大的地球卫星群体，简称“星链计划”。但其部分卫星的轨道与我国空间站轨道有重叠，严重影响空间站的使用安全，有时就不得不做紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点。A距离地心R，B距离地心3R，C距离地心2R，卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是（　　） A. 卫星2和卫星1的周期不相同 B. 卫星2和卫星1在C点受力一定相同 C. 卫星1在C点的速度小于卫星2在A点的速度 D. 若卫星2运行到A点时点火加速，即可在半径为R的低轨道绕地球运动，不再有与卫星1撞击的危险 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题知圆的半径与椭圆的半长轴都为相等，根据开普勒第三定律可知，卫星2的周期与卫星1的周期相等，故A错误； B．两个卫星的质量关系不确定，卫星2和卫星1在C点受力不一定相同，故B错误； C．以地球球心为圆心，并过A点画出圆轨道3，如图所示 由图可知卫星从轨道3到卫星2的椭圆轨道要在A点点火加速，做离心运动，则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道A点的速度；轨道1和轨道3都是圆轨道，由万有引力提供向心力有 解得 可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度，可知卫星在轨道1上经过C点的速度小于卫星2在A点的速度，故C正确； D．据前面分析，在椭圆轨道上运行的卫星2在A点适当减速，即可在半径为R的低轨道绕地球运行，不再存在与卫星1撞击的危险，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一定质量的某种理想气体，沿图像中箭头所示方向，从状态a开始依次变化到状态b、c，再回到状态a。已知a状态气体温度为，绝对零度取。则下列说法正确的是（ ） A. 气体在c状态时的温度为450K B. 从状态的过程中，气体放出热量 C. 气体在过程中放出热量100J D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多 【答案】C 【解析】 【详解】A．从状态a变化到状态c，根据理想气体状态方程 其中 解得气体在c状态时的温度为，故A错误； B．从状态a到状态c的过程中，气体的温度升高变为，理想气体的内能增加，即 由图可知，该过程最终体积变大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律可知， 因此从状态的过程中，气体从外界吸收热量，故B错误； C．在整个循环过程中，气体回到初始状态，内能变化量为 在图像中，逆时针循环表示外界对气体做净正功，所做的功大小等于图像中所围成的三角形面积 根据热力学第一定律 得 负号表示气体向外放出热量，即放出热量100J，故C正确； D．在的过程中，气体发生等压变化，体积V增大，由可知温度T升高。温度升高导致气体分子的平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大；而在宏观上气体的压强保持不变，则单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子个数减少，故D错误。 故选C。 6. 将一根不可伸长的轻质细线穿过露营小灯的吊环，两端分别固定在左右两棵树上，在无风状态下小灯静止，不计吊环与细线间的摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 仅将细线右端水平向左缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 B. 仅将细线右端竖直向下缓慢移动，则细线上的拉力大小不变 C. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角不变 D. 若小灯受到水平向右的风力作用而发生倾斜，再次稳定后，细线间夹角变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设细线两悬点的水平距离为，细线总长度为，小灯静止时细线与竖直方向的夹角为，由于不计摩擦，吊环在细线上可自由滑动，则吊环两侧细线的拉力大小相等，均为，两侧细线与竖直方向的夹角也相等，根据几何关系有 解得 小灯竖直方向受到重力和两细线拉力作用，根据平衡条件有 解得 仅将细线右端水平向左缓慢移动时，水平距离减小，细线总长不变，则减小，减小，增大，导致拉力减小，故A错误； B．仅将细线右端竖直向下缓慢移动时，水平距离不变，细线总长不变，则不变，不变，不变，导致拉力不变，故B正确； C．小灯受到水平向右的风力作用发生倾斜，可将重力和风力等效为一个新的恒力，由于吊环两侧细线的拉力始终相等，其合力方向必沿两细线夹角的角平分线方向，平衡时该角平分线与等效恒力等大反向，细线悬挂小灯的模型可等效为焦点在两悬点上的椭圆，细线总长为椭圆的长轴长度，两悬点间距离为焦距，当无风时悬点连线水平，小灯处于短轴顶点处，此时细线间夹角最大，当受风力偏移后，小灯偏离短轴顶点，根据椭圆几何性质可知此时两细线间夹角变小，故C错误； D．由对C选项的分析可知，细线间夹角变小，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，一根细线一端系一小球可视为质点，另一端固定在一光滑圆锥顶端O，当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为时，细线拉力大小为，与的变化关系图像如图乙所示。已知小球质量，细线长度，忽略空气阻力，取重力加速度的大小，，。下列说法正确的是（ ） A. 圆锥面母线与竖直方向夹角 B. 图乙中 C. 当时，随着增大，小球所受细线拉力与圆锥作用力的合力先变大后变小 D. 若，细线拉力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，设细线的长度为L，当角速度为0时，小球受重力、支持力和绳的拉力，且有 代入数据可得，故A错误； B．当角速度等于时，小球恰好只受重力和绳的拉力，合力沿水平方向提供向心力，则有 代入数据可得，故B错误； C．当时，小球受重力、细线拉力与圆锥作用力，根据竖直方向的受力平衡可知小球所受细线拉力与圆锥作用力的合力沿竖直方向向上的分力大小始终等于重力，合力沿水平方向的分力提供向心力，随着增大，小球需要的向心力增大，根据平行四边形定则可知，小球所受细线拉力与圆锥作用力的合力随角速度的增大一直变大，故C错误； D．当角速度满足时，小球只受重力和绳的拉力，且绳与竖直方向的夹角变大设为，则根据牛顿第二定律有 联立可得，故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，图甲为某放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t变化的图像，图乙为氢原子能级图，图丙为中子轰击铀235发生核裂变的示意图，图丁为光电效应实验电路图。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，由放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为天 B. 图乙中，大量氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种光子 C. 图丙中，的比结合能小于的比结合能 D. 图丁中，滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数一定增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．半衰期是放射性元素剩余质量为原质量一半所经历的时间。图中时剩余质量为原质量的，故A错误； B．氢原子由能级向低能级跃迁时，任意两能级间均可发生跃迁，能级差共有种，故B正确； C．重核裂变生成中等质量原子核并释放能量，生成核的比结合能较大，故的比结合能小于的比结合能，故C正确； D．图示装置中，滑片向右移动时光电管两端的正向电压增大；若已达到饱和光电流，电流表示数不再增大，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将小球以速度大小为v水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球以速度大小为2v竖直向上抛出。在上升到最高点时恰与小球相遇，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则在这段过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 两球的速度变化量大小相同 B. 两球的相遇点在N点上方处 C. 相遇时，小球的速度与水平方向夹角正切为 D. M、N间的距离为h 【答案】AC 【解析】 【详解】竖直上抛到最高点的时间，上升高度 平抛，竖直下落，水平位移 相遇时两球高度相同，可得 A．两球均只受重力，加速度均为，运动时间相同，速度变化量大小相同，方向均竖直向下，故A正确； B．相遇点高度（因），故相遇点在N点上方处，故B错误； C．相遇时竖直分速度，水平分速度仍为，故，故C正确； D．M、N间距离等于水平位移，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为的足够长的光滑斜面底端，上端叠放A、B两个物体（物体与弹簧连接，A与B之间不粘连），A的质量，B的质量，弹簧的劲度系数为k，初始时系统处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F作用在物体B上，使物体A、B一起沿斜面向上做加速度为的匀加速运动，从开始运动计时，到A第一次速度最大时，A物体沿斜面向上移动了 。取重力加速度，则下列说法正确的是（ ） A. A、B分离时，弹簧的压缩量为 B. 弹簧的劲度系数 C. 从开始运动到AB分离，历时 D. 时，A、B间弹力为10N 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．初始时刻系统处于静止状态，设弹簧压缩量为，根据平衡条件有 代入数据解得 施加拉力F后，A、B一起向上做匀加速直线运动。隔离物体A，根据牛顿第二定律有 整理得A、B间的弹力 当A、B分离时，它们之间的弹力 ，设此时弹簧压缩量为，有 分离后，A继续向上运动，当A的加速度为零时速度最大，设此时弹簧压缩量为，有 代入数据解得 由 和 可得 已知从开始运动到A速度最大时A向上移动了，即 联立解得弹簧的劲度系数 将k值代入中，解得A、B分离时弹簧的压缩量，故AB正确； C．从开始运动到A、B分离，A、B一起匀加速运动的位移 即 根据位移公式 代入数据解得历时 ，故C错误； D．在刚开始运动时，弹簧压缩量仍为，代入A的受力推导表达式可得此时A、B间弹力 代入 解得，故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 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MN，让玻璃砖上边界与MN重合； ②让激光从玻璃砖下边界O点射入玻璃砖，记录入射点O和出射光线与MN的交点P； ③保持激光笔位置不动，移走玻璃砖，记录激光束与MN的交点Q； ④过O点作MN的垂线，垂足为A。 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OA为d，则______cm （2）再用刻度尺测出AQ、AP长度分别为s、L，则该玻璃砖的折射率______（用d、s、L表示） （3）关于此实验，下列说法正确的是______。（多选） A. 若仅将激光由红色改为蓝色，则PQ间距变大 B. 若仅换用更厚的玻璃砖，则PQ间距变小 C. 为避免激光在玻璃砖的上界面发生全反射，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）AD 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺主尺刻度为50mm，游标尺第6条刻度线与主尺刻度线对齐，游标尺精度为， 【小问2详解】 设光在O点的入射角为，折射角为，由图甲的几何关系可知， 根据折射定律 代入解得 【小问3详解】 A．仅将激光由红色改为蓝色，光的频率变大，玻璃砖对其折射率变大，导致折射角变小，出射点P向A点靠近，由于入射光线对应的Q点位置不变，故PQ间距变大，故A正确； B．换用更厚的玻璃砖，入射角和折射角均不变，由几何关系可知，厚度d变大时PQ间距变大，故B错误； C．光从空气射入玻璃砖，由于折射角总小于临界角，光到达上界面时入射角依然小于临界角，绝对不会发生全反射，故C错误； D．若玻璃砖向下平移一小段距离，真实的光路在离开玻璃砖后，会在空气中继续直线传播一段距离才到达MN所在直线，导致描出的出射点P更远离A点，即测得的AP长度L偏大，使得代入公式的折射角正弦值偏大，故最终算得的折射率比真实值偏小，故D正确。 故选AD。 12. 实验小组利用智能化装置验证牛顿第二定律，装置如图甲所示。小车后端搭载超声波测距传感器，实时测量小车与固定反射挡板之间的距离，通过距离、时间数据计算出小车运动的加速度，通过力传感器测得绳的拉力F。 实验步骤如下： （1）小车平衡摩擦力时______（选填“需要”或“不需要”）连接重物，调整木板倾角使小车匀速运动 （2）将挂有重物的细绳与小车相连，调整滑轮高度使细绳与木板平行。释放小车，小车开始运动后，利用超声波测距传感器测得小车初始位置1及经过两个连续相等时间间隔T的位置2、3与反射挡板之间的距离，、，如图乙所示。则小车的加速度大小为______。（选用、、和T表示） （3）保持小车质量不变，挂不同质量的重物，测得多组a随F变化的数据。根据实验数据描点连线，得到图像如图丙中实线所示。结合实验原理，分析横轴截距不为0的原因可能为______。 （4）随着F继续增大，图像变化趋势应为图丙中______。（选填“①”“②”或“③”） 【答案】（1）不需要 （2） （3）平衡摩擦力不足或者未平衡摩擦力 （4）② 【解析】 【小问1详解】 平衡摩擦力时，不应让细绳对小车产生拉力；若连接重物，细绳拉力会使小车加速，故不需要连接重物。 【小问2详解】 小车在相邻时间间隔内的位移分别为，。由逐差法得 代入两段位移得 【小问3详解】 图像的横轴截距不为，说明细绳拉力为时小车仍受沿木板方向的合力，可能是平衡摩擦力不足或者未平衡摩擦力。 【小问4详解】 以小车为研究对象，平衡摩擦力后沿木板方向只受细绳拉力，由牛顿第二定律得，小车质量不变，故与成正比，图像仍为过原点的直线，趋势为②。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 大雾天气，有甲、乙两车在同一平直车道上匀速行驶，甲车在前速度为 ，乙车在后速度为。某时刻乙车车头与甲车车尾间的距离为 ，此时甲车突然以大小为的加速度刹车。经过时间，乙车车头与甲车车尾间的距离减为 ，为了两车避免相撞，此时乙车也立即刹车做匀减速直线运动，求： （1）的值 （2）为了两车避免相撞，乙车刹车后做匀减速直线运动的加速度至少多大 【答案】（1）1s （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，在时间内，甲车做匀减速运动，则甲车发生的位移为： 乙车做匀速直线运动，则乙车发生的位移为： 由几何关系可得： 联立代入数据解得： 【小问2详解】 乙车开始刹车时，甲车的速度为： 设乙车刹车后经过时间与甲车的速度相等，则对甲车有： 对乙车有： 在时间内，甲、乙两车的位移之差为，则有： 联立解得：， 由于 所以两车相遇时，甲车没有停止运动，所以为了两车避免相撞，乙车刹车后做匀减速直线运动的加速度至少为 14. 固定的导热汽缸内有一自由移动的“T”型活塞，如图所示，距汽缸底部处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体（可视为理想气体）温度为，活塞距离汽缸底部为，两边水银柱存在高度差。已知汽缸横截面积，活塞质量，活塞竖直部分长（竖直部分的体积忽略不计），大气压强，取重力加速度的大小，活塞与汽缸间摩擦忽略不计，求： （1）初始时，汽缸内封闭气体的压强大小 （2）若气体的内能与热力学温度关系为，为正的常量。初始时该气体内能，现使气体温度缓慢降低，当两水银面相平时气体对外放出的热量Q 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞受力分析，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 刚开始降低温度时气体做等压变化，当“T”型活塞触底后气体做等容变化。两水银面相平时，气体压强 气体体积，，根据理想气体状态方程 解得 气体的内能， 解得 内能变化量 解得 外界对气体做功 解得 根据热力学第一定律 解得 即气体放出的热量为。 15. 如图所示，在足够高和足够长的光滑水平台面上静置一质量为m的长木板A，A右端用轻绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量也为m的物体C连接。当C从静止开始下落距离时，在木板的最右端轻放一质量为2m的小铁块（可视为质点），最终B恰好未从木板A上滑落。已知A、B间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小。求： （1）C由静止下落距离h时，A的速度大小； （2）木板A的长度L； （3）若当铁块B轻放在木板A的最右端的同时，对B加一水平向右的恒力，其他条件不变，求B滑出A时的速度大小。（第3问的结果保留两位有效数字，取） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设绳子上的拉力为，对C，由牛顿第二定律可得 对A，由牛顿第二定律可得 联立解得 由运动学公式可得 解得 【小问2详解】 设放上B后，绳子的拉力为，对C，由牛顿第二定律可得 对A，由牛顿第二定律可得 联立解得 所以A、C一起做匀速直线运动；对B，由牛顿第二定律可得 解得 可知B物体做匀加速直线运动，设经过时间长木板A与物体B速度相等，则有 解得 长木板A发生的位移为 物体B发生的位移为 则长木板A的长度为 【小问3详解】 当施加力F时，对B，由牛顿第二定律可得 解得 由于A、C仍匀速运动，设经过时间B与A共速，则有 解得 则B相对于A向左滑动的相对位移为 之后对B，由牛顿第二定律可得 解得 对A、C组成的整体，由牛顿第二定律可得 解得 设经过时间B从A的右端滑离，则有 代入数据解得 则B滑出A时的速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $