精品解析:辽宁省大连王府高级中学2025-2026学年高二下学期期末物理试卷
2026-08-28
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内容正文:
2025-2026学年辽宁省大连王府高级中学高二(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 曾同学去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包(体积膨胀)现象,如图所示。假设零食袋里密封的气体可视为理想气体,从低海拔地区到高海拔地区的过程中温度保持不变,高海拔地区的大气压强显著小于低海拔地区的大气压强,下列说法正确的是( )
A. 袋内气体的压强增大
B. 零食袋中气体分子的平均动能减小
C. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体从外界吸收了热量
D. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,外界对气体做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据气体的等温变化规律可知,袋内气体压强减小,选项A错误;
B.温度不变,则零食袋中气体分子的平均动能不变,选项B错误;
CD.从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体对外界做正功,袋内气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,袋内气体从外界吸收了热量,选项C正确、D错误。
故选C。
2. 2026年2月11日,南京理工大学物理学院研究者发表了有关双α衰变的研究成果。研究指出,Xe发生双α衰变后生成Sn,已知Xe、Sn 和α粒子的比结合能分别为E1、E2、E3,下列说法正确的是( )
A. 该双α衰变的方程为Xe →Sn+He
B. Xe的比结合能大于Sn的比结合能
C. 1个Xe 发生双α衰变释放的核能为100E2十8E3-108E1
D. 环境温度越高Xe发生双α衰变的半衰期越短
【答案】C
【解析】
【详解】A.核反应过程中质量数和电荷数均守恒,则该双α衰变的方程为,故A错误;
B.自发衰变的本质是从不稳定核向更稳定核转化,而原子核的稳定性由比结合能决定:比结合能越大,原子核越稳定,的比结合能小于的比结合能,故B错误;
C.结合能定义为把原子核拆成自由核子所需的能量。衰变释放的核能等于反应后产物的总结合能减去反应前母核的结合能,即衰变释放的能量为,故C正确;
D.原子核的半衰期由核内部自身结构决定,与外界环境(温度、压强、化学状态等)无关,故D错误。
故选C。
3. 随着手机的普及,越来越多的“低头族”出现脖子僵硬、酸痛等问题。当头前倾看手机时,如图甲所示,颈椎和后颈肌肉可简化为如图乙所示的模型,颈椎可视为用铰链固定的轻杆、后颈肌肉可视为轻绳、头部可视为重物m。假设头的质量kg,重力加速度m/s2,当头部前倾50°,后颈肌肉与颈椎之间的夹角为10°()时,颈椎受到的压力约为( )
A. 250N B. 200N C. 150N D. 100N
【答案】A
【解析】
【详解】
设颈椎对头支持力为F,画出受力图如上图所示
由正弦定理可得 ,解得 ,
颈椎受到的压力与颈椎对头支持力为F为作用力与反作用力的关系,根据牛顿第三定律
故选A。
【点睛】.
4. 如图所示,小球与水平地面成角以某一初速度在地面斜向上抛出,在小球的正上方处小球以某一初速度水平抛出。两个小球同时抛出且同时落在地面上同一点,则小球B上升的最大高度和小球A落地时速度大小分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设小球A做平抛运动的时间为,竖直方向有
解得
小球B做斜抛运动,竖直方向分运动为竖直上抛运动,两球同时落地,则B球运动时间也为,有
解得B球竖直分速度
小球B上升的最大高度
解得
小球A落地时竖直分速度
两球水平位移相同,运动时间相同,则水平分速度大小相等,即
对B球,由
得
小球A落地速度
故选B。
5. 氢原子能级图如图所示。大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时,下列说法正确的是( )
A. 可能辐射出三种不同频率的光
B. 氢原子辐射出能量,电子的动能减少,电势能减少
C. 从能级跃迁到能级时辐射出的光子频率最小
D. 从能级跃迁到能级时辐射出的光子波长最长
【答案】D
【解析】
【详解】A.大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射出种不同频率的光,故A错误;
B.氢原子辐射出能量,则能级降低,轨道半径减小,根据库仑力提供向心力
可知电子的速度变大,结合动能表达式
可知电子的动能变大,库仑力做正功,电势能减少,故B错误;
C.由图可知从能级跃迁到能级时辐射出的光子能量最大,根据可知频率最大,故C错误;
D.由图可知从能级跃迁到能级时辐射出的光子能量最小,根据可知光子波长最长,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,将小球从倾角为的斜面底端正上方某点以的速度水平抛出,同时一束平行光竖直向下照射小球,在斜面上留下了小球的“影子”,“影子”沿斜面运动6m时小球撞在斜面上。小球的质量为2kg,小球可视为质点,不计空气阻力,不考虑小球与斜面相撞后的运动情况,g取。下列说法正确的是( )
A. 小球的“影子”沿斜面做匀减速直线运动
B. 小球在空中的运动时间为
C. 抛出点与斜面底端的高度差为
D. 小球撞在斜面之前瞬间速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在水平方向做匀速直线运动,则满足
平行光竖直向下照射小球,所以小球的“影子”水平方向做匀速直线运动,满足
又根据几何关系,沿斜面位移满足
联立有沿斜面位移,则小球的“影子”沿斜面做匀速直线运动,故A错误;
B.根据题意,由几何关系可得,小球在水平方向上运动的位移为
代入数据解得
又有
解得小球在空中的运动时间为,故B错误;
C.根据题意,由几何关系可知,抛出点与斜面底端的高度差为
解得,故C正确;
D.根据题意可知,小球撞击斜面前竖直分速度为
则小球撞击斜面前瞬间速率为
解得,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,一劲度系数为k的理想弹簧一端固定于天花板上,另一端固定连接一质量为的物块A,物块A的下方还有一质量为m的物块B,A、B之间无粘连处理。由静止刚释放后瞬间测得A、B组成的系统具有竖直向下大小为的加速度。现使A、B回原位置静止,释放的同时在物块B上作用一外力F,使该系统竖直向下做加速度大小为的匀加速直线运动直到物块A、B分离,则当两物块分离的瞬间( )
A. 弹簧弹力大小为 B. 外力F的大小为
C. 物块B的速度大小为 D. 整个过程中外力F所做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始时刻由于A、B整体加速度大于g,则在竖直方向上有
方向竖直向下,弹簧处于压缩状态。在B上作用外力F后,整体向下做加速度为的匀加速运动,在分离时刻,A、B之间无相互作用力,此时对A,有
此时弹簧弹力
方向竖直向上,弹簧处于拉伸状态,A错误;
B.两物块分离的瞬间对B,有
则此时外力大小为,B错误;
C.从开始到分离,系统向下运动的位移为
由匀加速运动的基本规律,有
解得两物块分离的瞬间物块B的速度大小为
C正确;
D.整个过程中弹簧的弹性势能不变,故由动能定理得
解得
整个过程中外力F做负功,D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示为某三棱镜的截面,该截面为∠A=120°的等腰三角形,其中AB=L,一细光束垂直BC边由D 点射入棱镜,且该光束刚好在 AB 边发生全反射,已知 光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为2
B. 光束第一次到 BC边时,能从该边射出
C. 光束第一次离开棱镜时,是从AC边离开的
D. 光束从射入到第一次离开棱镜,光束在棱镜中传播的时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于光束在AB边刚好发生全反射,则由,选项A正确;
B.作出光束在棱镜中的光路图,如图所示,由几何关系可知,光束到BC边的入射角为,大于全反射的临界角,因此光束不能从BC边离开棱镜,选项B错误;
C.光束经BC边全反射后到AC边,由几何关系可知,光束在AC边的入射角为,刚好等于全反射的临界角,则光束在AC边发生全反射,选项C错误;
D.由几何关系可知,则光束在棱镜中传播的距离为
由公式可知光束在棱镜中的速度为,所以光束从射入到第一次离开棱镜,光束在棱镜中传播的时间为,选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示,科学家设想在赤道平面内建造一条垂直于地面、延伸至太空的电梯轨道——“太空电梯”。乘客乘坐电梯舱可沿轨道从地面直接到达地球同步轨道上的空间站。已知地球质量为,半径为,自转周期为,地球同步轨道距地面高度为。某时刻电梯舱停留在距地面高度为的点处。此时,电梯舱内一质量为的乘客站在体重计上,体重计示数为。引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 乘客在点受到的万有引力大小为
B. 乘客在点的向心加速度小于
C. 乘客在点的线速度大小为
D. 体重计的示数
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意可知,“太空电梯”上各点的运动周期及同步卫星的运动周期都与地球的自转周期相同,由可知,它们的角速度也相同。
A.乘客在点受到的万有引力大小为,故A错;
B.地球同步轨道上空间站的向心加速度
因为乘客与空间站具有相同的角速度,但乘客在点的运动半径小于地球同步轨道半径,由
可知乘客在点的向心加速度小于,故B正确;
C.乘客所受万有引力提供向心力时,
可解出
但乘客还受到体重计的支持力,所以乘客在点的线速度不等于,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,体重计示数与体重计对乘客的支持力等大反向,分析乘客的受力得
可解得,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,不可伸长的柔软细绳穿过固定竖直放置的细管,两端拴着质量分别为m和M的小球。当小球m绕细管的几何轴匀速转动时,m到管口的绳长为l,绳与竖直方向的夹角为,小球M处于静止状态。细管处处光滑,其半径可忽略不计,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球m的线速度大小
B. 小球m的运动周期
C. 向下缓慢拉动M的过程中,夹角变小
D. 向下缓慢拉动M的过程中,小球m的角速度变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球m在水平面内做匀速圆周运动,合力提供向心力,根据牛顿第二定律有
,
解得
故A错误;
B.小球m的运动周期为
故B正确;
C.根据平衡条件可知
向下缓慢拉动M的过程中,F增大,夹角变大,故C错误;
D.小球m的角速度
向下缓慢拉动M的过程中,m到管口的绳长l变小,小球m的角速度变大,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置,
(1)下列说法正确的是______(多选);
A. 实验时需要保持细线与桌面平行
B. 补偿阻力进行一次实验后,改变槽码质量或者小车质量继续进行实验时,均不需要再次补偿阻力
C. 开始实验前,小车应靠近定滑轮
D. 为寻找a与M的关系,数据处理时作出图像
(2)实验中,把槽码的重力大小视为小车受到的细绳拉力大小,这是实验误差的一个主要因素。若槽码质量为m,小车(包括车上的钩码)质量为M,为了减小误差,m和M间应满足的关系是______;在“保持小车所受拉力一定时,探究“加速度与质量的关系”时,______(选填“需要”或“不需要”)满足上一空的质量关系。
(3)只要槽码的重力mg与小车受到的细绳拉力F的误差在5%以内,我们就可以认为两者相等,即,此时,m和M间应满足的关系是______。
【答案】(1)BD (2) ①. ②. 需要
(3)M≥20m
【解析】
【小问1详解】
A.细绳与轨道平行,保证小车合力为绳子拉力,减小实验误差,不是与桌面平行,故A错误;
B.补偿阻力的本质是让小车重力沿轨道的分力与阻力平衡,即有
(为木板倾角)可知平衡摩擦力过程小车质量可约去,即改变槽码质量或者小车质量不需要重新平衡,故B正确;
C.开始实验时,小车应靠近打点计时器,可在纸带上打出更多点,故C错误;
D.为寻找a与M关系,数据处理时作出图像,图线是一条直线,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]在平衡摩擦力后,小车所受的合力理论上指的是绳对小车的拉力,设拉力为F,则对小车有
对槽码有
整理可得
当时,
则拉力近似等于槽码的重力的条件是
[2]“探究加速度与质量的关系”时,需要合外力不变,即槽码的重力不变,需要满足。
【小问3详解】
根据,
可得
又
联立得M≥20m
12. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V;推动活塞压缩气体,记录多组气体的压强和体积。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A. 改变气体体积时应缓慢推拉活塞
B. 为方便推拉活塞,要用手握注射器再推拉活塞
C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列反映实验过程中气体压强p随体积V变化规律可能正确的是______。
A. B. C. D.
(3)实验小组根据实验数据,做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线,可以得出结论:______;
(4)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米,先用天平测出其质量,再将其装入注射器内,重复上述实验操作,记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数,根据实验测量数据,作出图像可能是图中的______(选填“A”“ B” 或“ C”)。该同学未考虑软管中气体的体积,由此求出大米的密度比真实值______(选填“偏大” “ 偏小”或“相等”)
【答案】(1)AD (2)BD
(3)一定质量的理想气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比
(4) ①. A ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
A.实验中为了使气体能够做等温变化,改变气体体积应缓慢推拉柱塞,故A正确;
B.推拉柱塞时不可用手握住注射器,会使气体温度变高,故B错误;
C.柱塞上涂油是为了防止漏气,并不是为了减小摩擦,故C错误;
D.由于等温变化时
注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀,可以用气体的长度来间接表示体积,可以不标注单位,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
AB.对于一定质量的理想气体,当温度一定为定值,且温度越高,越大,A错误,B正确;
CD.对于一定质量的理想气体,当温度一定与成正比,斜率即的乘积,故斜率越大温度越高,C错误,D正确。
故选BD。
【小问3详解】
做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线,一定质量的理想气体,温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比
【小问4详解】
[1]设大米的体积为V0,由理想气体方程得
化简得
温度不变,图像应该是A图线, 故选A。
[2] 根据题意,图线与纵轴交点坐标表示的是大米装入注射器内,注射器测量出来的体积,因为大米整体呈现的是不规则形状,大米整体形状中间高两边低,如果以最高点读数误差比较大,且测量的偏小,由密度
得大米的密度比真实值偏大。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两段细管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在上方时,A管内气体的压强。(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位)
【答案】
【解析】
【详解】设B管在上方时上部分气压为pB,则此时下方气压为,此时有
倒置后A管气体压强变小,即空气柱长度增加1cm,A管中水银柱减小1cm,A管的内径是B管的2倍,则
可知B管水银柱增加4cm,空气柱减小4cm;设此时两管的压强分别为、,所以有
倒置前后温度不变,根据玻意耳定律对A管有
对B管有
其中
联立解得
14. 如图所示,两端开口的球筒中静置着一个羽毛球,现用手握住球筒从静止开始以加速度竖直向下做匀加速直线运动,持续较短时间后立即停止,球筒速度瞬间变为零并保持静止,进而利用惯性使得羽毛球离开球筒。若羽毛球速度变为零时仍未离开球筒,则再次重复上述过程,直到羽毛球离开球筒。已知羽毛球质量为,与球筒间的最大静摩擦力,且滑动摩擦力等于最大静摩擦力。初始时羽毛球离球筒的上、下端距离分别为、。重力加速度为,不计空气阻力。
(1)若在球筒停止运动前,羽毛球与球筒间未发生相对运动,则加速度须满足什么要求?
(2)若,重复操作次上述过程,羽毛球离开了球筒,则须满足什么要求?
(3)若,重复操作次上述过程,羽毛球离开了球筒,则须满足什么要求?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对羽毛球进行受力分析,根据牛顿第二定律,当羽毛球与球筒间未发生相对运动时,受到的最大合力满足
代入数据解得
故时,羽毛球与球筒间未发生相对运动。
【小问2详解】
当时,在球筒停止运动前两者没有相对运动,当球筒停止运动时,羽毛球由于惯性向下运动,设羽毛球和球筒每次运动的时间为。第一次加速之后羽毛球的速度为
设在球筒停止运动后,羽毛球相对球筒下滑位移大小为,加速度大小为,根据牛顿第二定律得
解得
由运动学公式得
经历2次羽毛球离开球筒,则有
联立解得。
【小问3详解】
当时,在球筒停止运动前两者有相对运动,羽毛球相对于球筒先向上运动,故当球筒停止运动时,羽毛球由于惯性向下运动,设羽毛球和球筒每次运动的时间为。第一次加速之后羽毛球的速度为
在此过程中,羽毛球位移为
球筒的位移为
当羽毛球停止运动时相对于球筒经过的位移为
联立解得
当球筒停止运动时,羽毛球相对于球筒向下运动的位移为
解得
故每次羽毛球相对球筒向上滑动的位移大小为
经历1次羽毛球未从上端口离开球筒,则有
联立解得
经历2次羽毛球从上端口离开球筒,则有
联立解得
所以经历2次羽毛球从上端口离开球筒满足。
15. 某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°的传送带AB和一倾角相同的长木板CD组成,物件和传送带间的动摩擦因数、与木板的动摩擦因数。传送带以的恒定速度顺时针转动。现将物件P无初速置于传送带A点,发现当物件到达B端时刚好相对传送带静止,到达D点时速度恰好为零随即被机械手取走。物件可以看成质点,皮带与木板间可认为无缝连接,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)传送带的长度L1;
(2)木板的长度L2以及物件从A到D所需的时间T;
(3)假如机械手未能在D点及时将物件取走,导致物件重新下滑,则此后它将在木板上运动的总路程S是多少?
【答案】(1)3.2m;(2)s;(3)
【解析】
【详解】(1)P放上皮带后,受力如图一
由牛顿第二定律有
根据速度位移公式有
联立代入数据解得
(2)到达木板上C点后,受力如图二
由牛顿第二定律得
则C、D间距离(板长)为
解得
在皮带上上滑时间为
在木板上上滑时间为
所以有
(3)从D点向下运动,受力如图三
由牛顿第二定律得
第一次返回B时有
滑过B点后在皮带上先向下减速后以相同加速度返回,向上冲的位移
第二次返回B
往上冲
设第i次向上经过B点时速度为vi,物块可上冲xi,则返回B点时速度为
可知第i+1次向上经过B点时速度大小仍为vi+1,则物块可上冲的位移为
即物块每次冲上木板的距离是上一次的倍,可得此后物块还能在板上运动的路程为
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2025-2026学年辽宁省大连王府高级中学高二(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 曾同学去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包(体积膨胀)现象,如图所示。假设零食袋里密封的气体可视为理想气体,从低海拔地区到高海拔地区的过程中温度保持不变,高海拔地区的大气压强显著小于低海拔地区的大气压强,下列说法正确的是( )
A. 袋内气体的压强增大
B. 零食袋中气体分子的平均动能减小
C. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体从外界吸收了热量
D. 从低海拔地区到高海拔地区的过程中,外界对气体做正功
2. 2026年2月11日,南京理工大学物理学院研究者发表了有关双α衰变的研究成果。研究指出,Xe发生双α衰变后生成Sn,已知Xe、Sn 和α粒子的比结合能分别为E1、E2、E3,下列说法正确的是( )
A. 该双α衰变的方程为Xe →Sn+He
B. Xe的比结合能大于Sn的比结合能
C. 1个Xe 发生双α衰变释放的核能为100E2十8E3-108E1
D. 环境温度越高Xe发生双α衰变的半衰期越短
3. 随着手机的普及,越来越多的“低头族”出现脖子僵硬、酸痛等问题。当头前倾看手机时,如图甲所示,颈椎和后颈肌肉可简化为如图乙所示的模型,颈椎可视为用铰链固定的轻杆、后颈肌肉可视为轻绳、头部可视为重物m。假设头的质量kg,重力加速度m/s2,当头部前倾50°,后颈肌肉与颈椎之间的夹角为10°()时,颈椎受到的压力约为( )
A. 250N B. 200N C. 150N D. 100N
4. 如图所示,小球与水平地面成角以某一初速度在地面斜向上抛出,在小球的正上方处小球以某一初速度水平抛出。两个小球同时抛出且同时落在地面上同一点,则小球B上升的最大高度和小球A落地时速度大小分别为( )
A. B.
C. D.
5. 氢原子能级图如图所示。大量处在能级的氢原子向低能级跃迁时,下列说法正确的是( )
A. 可能辐射出三种不同频率的光
B. 氢原子辐射出能量,电子的动能减少,电势能减少
C. 从能级跃迁到能级时辐射出的光子频率最小
D. 从能级跃迁到能级时辐射出的光子波长最长
6. 如图所示,将小球从倾角为的斜面底端正上方某点以的速度水平抛出,同时一束平行光竖直向下照射小球,在斜面上留下了小球的“影子”,“影子”沿斜面运动6m时小球撞在斜面上。小球的质量为2kg,小球可视为质点,不计空气阻力,不考虑小球与斜面相撞后的运动情况,g取。下列说法正确的是( )
A. 小球的“影子”沿斜面做匀减速直线运动
B. 小球在空中的运动时间为
C. 抛出点与斜面底端的高度差为
D. 小球撞在斜面之前瞬间速度大小为
7. 如图所示,一劲度系数为k的理想弹簧一端固定于天花板上,另一端固定连接一质量为的物块A,物块A的下方还有一质量为m的物块B,A、B之间无粘连处理。由静止刚释放后瞬间测得A、B组成的系统具有竖直向下大小为的加速度。现使A、B回原位置静止,释放的同时在物块B上作用一外力F,使该系统竖直向下做加速度大小为的匀加速直线运动直到物块A、B分离,则当两物块分离的瞬间( )
A. 弹簧弹力大小为 B. 外力F的大小为
C. 物块B的速度大小为 D. 整个过程中外力F所做的功为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示为某三棱镜的截面,该截面为∠A=120°的等腰三角形,其中AB=L,一细光束垂直BC边由D 点射入棱镜,且该光束刚好在 AB 边发生全反射,已知 光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为2
B. 光束第一次到 BC边时,能从该边射出
C. 光束第一次离开棱镜时,是从AC边离开的
D. 光束从射入到第一次离开棱镜,光束在棱镜中传播的时间为
9. 如图所示,科学家设想在赤道平面内建造一条垂直于地面、延伸至太空的电梯轨道——“太空电梯”。乘客乘坐电梯舱可沿轨道从地面直接到达地球同步轨道上的空间站。已知地球质量为,半径为,自转周期为,地球同步轨道距地面高度为。某时刻电梯舱停留在距地面高度为的点处。此时,电梯舱内一质量为的乘客站在体重计上,体重计示数为。引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 乘客在点受到的万有引力大小为
B. 乘客在点的向心加速度小于
C. 乘客在点的线速度大小为
D. 体重计的示数
10. 如图所示,不可伸长的柔软细绳穿过固定竖直放置的细管,两端拴着质量分别为m和M的小球。当小球m绕细管的几何轴匀速转动时,m到管口的绳长为l,绳与竖直方向的夹角为,小球M处于静止状态。细管处处光滑,其半径可忽略不计,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球m的线速度大小
B. 小球m的运动周期
C. 向下缓慢拉动M的过程中,夹角变小
D. 向下缓慢拉动M的过程中,小球m的角速度变大
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置,
(1)下列说法正确的是______(多选);
A. 实验时需要保持细线与桌面平行
B. 补偿阻力进行一次实验后,改变槽码质量或者小车质量继续进行实验时,均不需要再次补偿阻力
C. 开始实验前,小车应靠近定滑轮
D. 为寻找a与M的关系,数据处理时作出图像
(2)实验中,把槽码的重力大小视为小车受到的细绳拉力大小,这是实验误差的一个主要因素。若槽码质量为m,小车(包括车上的钩码)质量为M,为了减小误差,m和M间应满足的关系是______;在“保持小车所受拉力一定时,探究“加速度与质量的关系”时,______(选填“需要”或“不需要”)满足上一空的质量关系。
(3)只要槽码的重力mg与小车受到的细绳拉力F的误差在5%以内,我们就可以认为两者相等,即,此时,m和M间应满足的关系是______。
12. 某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置,接上软管和压强传感器,记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V;推动活塞压缩气体,记录多组气体的压强和体积。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A. 改变气体体积时应缓慢推拉活塞
B. 为方便推拉活塞,要用手握注射器再推拉活塞
C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)分别在环境温度为时完成上述探究活动。下列反映实验过程中气体压强p随体积V变化规律可能正确的是______。
A. B. C. D.
(3)实验小组根据实验数据,做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线,可以得出结论:______;
(4)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米,先用天平测出其质量,再将其装入注射器内,重复上述实验操作,记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数,根据实验测量数据,作出图像可能是图中的______(选填“A”“ B” 或“ C”)。该同学未考虑软管中气体的体积,由此求出大米的密度比真实值______(选填“偏大” “ 偏小”或“相等”)
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两段细管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在上方时,A管内气体的压强。(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位)
14. 如图所示,两端开口的球筒中静置着一个羽毛球,现用手握住球筒从静止开始以加速度竖直向下做匀加速直线运动,持续较短时间后立即停止,球筒速度瞬间变为零并保持静止,进而利用惯性使得羽毛球离开球筒。若羽毛球速度变为零时仍未离开球筒,则再次重复上述过程,直到羽毛球离开球筒。已知羽毛球质量为,与球筒间的最大静摩擦力,且滑动摩擦力等于最大静摩擦力。初始时羽毛球离球筒的上、下端距离分别为、。重力加速度为,不计空气阻力。
(1)若在球筒停止运动前,羽毛球与球筒间未发生相对运动,则加速度须满足什么要求?
(2)若,重复操作次上述过程,羽毛球离开了球筒,则须满足什么要求?
(3)若,重复操作次上述过程,羽毛球离开了球筒,则须满足什么要求?
15. 某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°的传送带AB和一倾角相同的长木板CD组成,物件和传送带间的动摩擦因数、与木板的动摩擦因数。传送带以的恒定速度顺时针转动。现将物件P无初速置于传送带A点,发现当物件到达B端时刚好相对传送带静止,到达D点时速度恰好为零随即被机械手取走。物件可以看成质点,皮带与木板间可认为无缝连接,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)传送带的长度L1;
(2)木板的长度L2以及物件从A到D所需的时间T;
(3)假如机械手未能在D点及时将物件取走,导致物件重新下滑,则此后它将在木板上运动的总路程S是多少?
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