2024-2025學(xué)年山東省青島市膠州市高二（下）期末考試

物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共24分。

1.科學(xué)家用放射性原料九。2制作核電池為火星車供電。中混8P〃的半衰期是87.7年，衰變方程為

殍軟u+x+y。下列說法正確的是（）

A.衰變產(chǎn)生的y射線電離能力很強(qiáng)

B.X是氮核，具有很強(qiáng)的穿透能力

C.經(jīng)175.4年，核電池中的變?yōu)樵瓉淼膓

D.當(dāng)氣溫和引力環(huán)境發(fā)生改變，P”的半衰期會(huì)發(fā)生變化

2.氣球上系一重物從地面由靜止釋放，當(dāng)上升到離地面11m時(shí)，速度為6m/s,此時(shí)繩子突然斷開。已知重

力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣Eli力，重物離開氣球后，下列說法正確的是（）

A.重物處于超重狀態(tài)B.重物經(jīng)1s落回地面

C.重物離地面的最大高度為12.8?八D.重物落地時(shí)速度大小為22m/s

3.如圖所示為甲、乙兩車位移隨時(shí)間變化的圖像，已知甲車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，t=20s時(shí)圖線與t軸相切。

關(guān)于兩車的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）|x/m

A.甲車的加速度大小為0.5m/s21（X）1

B.甲車的初速度大小為Sm/sN//乙

C.t=6s時(shí)甲乙兩車的速度大小相等1/個(gè)、

D.乙車前6s內(nèi)位移飛的大小為51m-

4.如圖所示，質(zhì)量為2m的半圓柱體放在粗糙水平面上，質(zhì)量為m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，過

正方體與圓柱體接觸點(diǎn)的切線與水平面成。角。已知圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)圓柱體與正方體之間的摩擦,

下列說法正確的是（）A

A.圓柱體對(duì)正方體的支持力為〃igcosaI」

B.墻壁對(duì)正方體的支持力為mgttma

C.水平面對(duì)圓柱體的支持力大于3mg

D.水平面對(duì)圓柱體的摩擦力為冷多繳力勿

tana

5.我國小將全紅嬋在東京奧運(yùn)會(huì)奪得跳水女子單人10米跳臺(tái)金牌。若全紅嬋跳水過程可視為豎直方向的直

線運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向，從她離開跳板開始計(jì)時(shí)，其重心的速度隨時(shí)間變化的圖像如怪所示。關(guān)于

第1頁，共20頁

全紅嬋的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A」3時(shí)刻在空中最高點(diǎn)

B.。時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向改變

C.t2?/時(shí)間內(nèi)平均速度大小為科

D.[2?打時(shí)間內(nèi)水的阻力不斷減小

6.某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲一起立動(dòng)作，傳感器記錄的壓力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示。下列說法

正確的是（）

A.由圖線可知該同學(xué)的體重為800/VB4s時(shí)該同學(xué)處于下蹲的最低點(diǎn)

C.站起過程中該同學(xué)始終處于超重狀態(tài)D.該同學(xué)做了2次下蹲一起立動(dòng)作

7.如圖所示，傾角。=37。的淺色足夠長傳送帶以u(píng)=6m/s的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一/O

質(zhì)量為2kg的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傳送帶底端以初速度%=10m/s滑上傳送帶。已知

煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g=lOm/s2,5出37。=0.6,關(guān)于煤汽人.

塊從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）..........

A.煤塊經(jīng)2s與傳送帶速度相同B.煤塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1s

C.煤塊的位移大小為5mD.傳送帶上留下的痕跡長度為9m

8.如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和3m的長方體物塊4、8通過不可伸長的

輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與木板平行。4與B、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩

擦力。緩慢增大木板與水平面的夾角，當(dāng)夾角增大到30。時(shí)，物塊4、B剛要滑動(dòng)，貝以的值為（）

A號(hào)B筆C.得/3

D.78

第2頁，共20頁

二、多選題：本大題共4小題，共16分。

9.處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)地向能量較低的能級(jí)趺遷，放出光子，最終回到基態(tài)。如圖所示

為某原子的能級(jí)圖，或仇c為原子躍遷所發(fā)出的三種頻率的光，下列說法正確的是（）

A.力光波長最長「7-------E'

B”光子的能量最大

C.Q光在真空中傳播速度最小

D.,書C照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則用Q照射同一金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)

10.如圖所示，兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體連接在水平木板的。點(diǎn)。將木板以MN為軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至

豎直的過程中，細(xì)繩與木板之間的夾角保持不變，不計(jì)圓柱體與木板間的摩擦，下列說法正確的是（）

A,兩根細(xì)繩上的拉力先增大后減小i

■■I

B.木板對(duì)圓柱體的支持力逐漸減小

c.木板對(duì)圓桿體的支持力先增大后減小_

D.兩根細(xì)繩的拉力與木板對(duì)圓柱體的支持力的合力保持不變可'~~—....1

11.如圖所示，物塊a、b通過輕彈簧相連，b、C、d三個(gè)物塊通過不可伸長的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪相連，b、

c質(zhì)量均為2m,d質(zhì)量為zn,彈簧勁度系數(shù)為匕系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，Q恰好和地面無擠壓?，F(xiàn)剪斷c、d間輕

繩，物塊c在運(yùn)動(dòng)過程中不與滑輪相碰，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

//々ZZZZ

A.a的質(zhì)量為2m

B.剪斷輕繩瞬間匕的加速度為今r）c

C.b速度最大時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)噌Ld

D.c上升詈時(shí)速度最大□良〃力

12.如圖所示，一足夠長輕質(zhì)木板置于光滑水平面上，木板上放有質(zhì)量分別為2kg和4kg的4B兩物塊，小

8與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,一水平恒力F作用在4上。已知重力加速度g=107TI/S2,4B與木板間

的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是（）

H

A.若尸=9N,4、8的加速度大小均為1.5?n/s2

B.若F=12N,A的加速度大小為2m/s2

C.若F=24N,8的加速度大小為4m/s2

D.無論外力尸多大，8與木板都不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

第3頁，共20頁

板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾角，輕推小車，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡;

(2)實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)為跌碼和托盤的總重力等于輕繩的拉力，需滿足的條件是mM(選填或“《”)。

小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中沒有嚴(yán)格控制好M與m的大小關(guān)系，其它操作規(guī)范合理.，結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用紙帶與利用公

式。=詈求得的加速度大小比值為白，不考慮其它因素的影響，則詈=:

(3)小剛同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，先將祛碼和托盤通過定滑輪懸掛于小車一

端，調(diào)節(jié)木板的傾角，使小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；取下破碼和托盤，保持木板傾角不變，則小車的

加速度Q=_____(結(jié)果用m、M、g表示)。

四、計(jì)算題：本大題共4小題，共46分。

15.如圖甲所示，為將一批水泥管從車廂卸下，工人師傅利用兩根長L=2m的相同鋼管搭在車廂與水平地面

之間，構(gòu)成一傾斜軌道，軌道底端連線與車廂尾部平行，車廂距地面的高度九二1.2m,圖乙為水泥管與鋼

管的截面圖。已知水泥管質(zhì)量m=100kg,半徑R=0.3m,水泥管與鋼管間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.6,鋼管間

的距離調(diào)，重力加速度g=10m/s速忽略鋼管粗細(xì)。

(1)若水泥管靜止在鋼管上，求水泥管與每根鋼管之間的摩擦力大?。?/p>

16.某同學(xué)用自制水火箭模擬火箭的運(yùn)動(dòng)?！?0時(shí)水火箭由靜止開始豎直向上發(fā)射

在高壓空氣壓力作用下，水從水火箭尾部噴嘴持續(xù)均勻向下噴出，水火箭受到持續(xù)

恒定的推力。測得水火箭在加速上升階段加速度大小Q隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示

t=0時(shí)加速度劭=15m/s2"i=2s時(shí)耗盡箭體內(nèi)的水，此時(shí)加速度由=30/n/s2,

速度%=40m/s,之后水火箭失云動(dòng)力，經(jīng)2.5s上升至最高點(diǎn)，又經(jīng)6s落回地面。

已知水火箭每秒噴出水的質(zhì)量血。=0.75kg,重力加速度g=10tn/s2,整個(gè)過程中阻力/大小不變，求:

(1)初始時(shí)水火箭的總質(zhì)量M；

(2)tj=2s時(shí)水火箭距離地面的高度打。

17.貨車在行駛過程中緊急剎車由于慣性容易導(dǎo)致貨物向前滑動(dòng).在運(yùn)輸大型貨物時(shí)需采取防滑措施避免事

故發(fā)生。如圖所示，一輛載有貨物的卡車以20m/s的速度在水平路面上勻速行駛，某時(shí)刻因緊急情況，卡

車以大小為10m/s2的加速度制動(dòng)，為防止貨物撞上駕駛艙，經(jīng)過一段時(shí)間C卡車以7m/s2的加速度加速2s,

第5頁，共20頁

然后勻速行駛。已知?jiǎng)傞_始制動(dòng)時(shí)貨物與駕駛艙距離為5.1m,貨物與車廂的動(dòng)摩擦因數(shù)為05最大靜摩

擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求:

(1)卡車制動(dòng)過程中，貨物的加速度大小;

(2)為防止貨物撞上駕駛艙，t的最大值;

(3)t取第(2)問中的最大值，最終貨物與駕駛艙的距離s。

18.某物流公司用如圖所示的傳送帶將貨物從高處運(yùn)到低處。傳送帶與水平地面間夾角6=37。，PQ之間的

長度s=3.2m,傳送帶以孫=2m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。地面上緊靠傳送帶底端依次放置兩完全相同的木板

小B,4、B間不連接，質(zhì)量均為M=10kg,長度均為L=0.96m?，F(xiàn)將質(zhì)量?n=20kg的貨物無初速度放

在傳送帶頂端，貨物到達(dá)底端后能無能量損失地滑上木板兒已知貨物與傳送帶及小8上表面的動(dòng)摩擦因

數(shù)均為出=0.5,48與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=0」，重力加速度g=10m/s2,貨物可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

(1)貨物從尸到Q的時(shí)間t：

(2)4的最大速度叫；

(3)4、8間的最大距離打6。

第6頁，共20頁

答案解析

1.【答案】C

【解析】解：4衰變產(chǎn)生的y射線電離能力很弱，故力錯(cuò)誤；

B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，X是氮核，具有很強(qiáng)的電離能力，穿透能力和弱，故8錯(cuò)誤；

C.經(jīng)175.4年，即兩個(gè)半衰期，核電池中的e8尸葭變?yōu)樵瓉淼姆焦蔆正確：

D當(dāng)氣溫和引力環(huán)境發(fā)生改變，P”的半衰期不會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)榘胨テ谟稍雍藷嵘頉Q定，故。錯(cuò)誤。

故選：Co

根據(jù)各種射線的電離能力、穿透能力、質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒以及半衰期的知識(shí)進(jìn)行分析解答。

考查各種射線的電離能力、穿透能力、質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒以及半衰期的知識(shí)，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析

解答。

2.【答案】C

【解析】解：4、繩子斷開后，重物僅受重力作用，具有向下的重力加速度，重物處于完全失重狀態(tài)，故力

錯(cuò)誤：

BD、規(guī)定向上的方向?yàn)檎较?，根?jù)%=%亡+)或2有一iim=6t-]g￡2,解得￡=2.2s,則宜物落地時(shí)的

速度大小為/=v0-fft,解得/=-16m/s,負(fù)號(hào)說明速度方向豎直向下，故BD錯(cuò)誤；

。、重物距離地面的最大高度為H=h+里=llm+梟m=12.8m,故C正確.

故選：Co

根據(jù)加速度方向判斷；根據(jù)位移一時(shí)間公式計(jì)算；根據(jù)速度一位移公式計(jì)算；根據(jù)速度一時(shí)間公式計(jì)算。

本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用，知道加速度方向和初速度方向相反，注意規(guī)定正方向。

3.【答案】A

【解析】解：4B.甲車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其圖線與t軸相切于20s處，則t=20s時(shí)，甲車速度為零，將其

2

運(yùn)動(dòng)反過來看成初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則％=gad,根據(jù)圖像有無=La?202,即100m=.20?n,

解得Q=0.5m/s2,初始時(shí)刻速度為％j=at=0.5x20m/s=10m/s,故A正確，4錯(cuò)誤；

CD對(duì)甲車，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與=1a(20-6)2m=1x0.5x1427n=49m,乙車做勻速直線運(yùn)

動(dòng)，&也為乙車前6s內(nèi)的位移，則t=6s時(shí)乙車速度大小為〃=^=Vm/s=8.17m/s,甲車的速度大小

為v甲=a(20-6)/n/s=0.5x14m/s=7m/s,故CD錯(cuò)誤。

故選：A.

第7頁，共20頁

根據(jù)兩車的X-C圖像結(jié)合交點(diǎn)、圖像的斜率以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，利用逆向思維方

法列式解答。

考查兩車的x-t圖像結(jié)合交點(diǎn)、圖像的斜率以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，利用逆向思維方

法，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

4.【答案】B

【解析】解：AB,設(shè)圓柱體對(duì)正方體的支持力為Ni，墻壁對(duì)正方體的支持力N2,對(duì)正方體受力分析如下圖

1所示。

於察N2=mgtana,故/錯(cuò)誤，B正確;

CD、設(shè)水平面對(duì)圓柱體的支持力與摩擦力分別為N3、f，對(duì)圓柱體與正方體組成的整體受力分析如上圖2

所示，由平衡條件得：/V3=3mg,f=N2=mgtana,故CO錯(cuò)誤。

故選:

對(duì)正方體受力分析，由平衡條件解答48選項(xiàng)；對(duì)圓柱體與正方體組成的整體受力分析，由平衡條件解答C。

選項(xiàng)。

本題考查了共點(diǎn)力平衡的受力分析問題，掌握整體法與隔離法的應(yīng)用。

5.【答案】D

【解析】解：4以豎直向上為正方向，由圖可知0?G時(shí)間內(nèi)全紅嬋向上運(yùn)動(dòng)，在口時(shí)刻全紅嬋的重心的速

度為零，到達(dá)空中的最高點(diǎn)，G時(shí)刻之后物體向下運(yùn)動(dòng)，故力錯(cuò)誤：

8.在G時(shí)刻前后，速度由正值變?yōu)樨?fù)值，所以G時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向改變，故4錯(cuò)誤：

C在亡2?打時(shí)間內(nèi)，圖像面枳代表位移，如果全紅嬋做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則平均速度等于號(hào),而全紅嬋在與?￡3

時(shí)間內(nèi)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，則全紅嬋的重心的位移小于做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則平均速度小于冷,

故C錯(cuò)誤：

。、在功?打時(shí)間內(nèi)，全紅嬋重心的加速度不斷減小，由牛頓第二定律得：尸酌一mg=ma,則/冊=mg+ma,

即全紅嬋受到水的阻力不斷減小，故。正確。

第8頁，共20頁

故選：0。

在[，-c圖像中，速度的正負(fù)代表運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)u-t圖像直接分析全紅娣的運(yùn)動(dòng)情況，確定何時(shí)重心在空

中最高點(diǎn)；口-￡圖像與時(shí)間軸所圍的面積代表位移，結(jié)合平均速度的定義分析。根據(jù)圖像的斜率表示加速

度，分析加速度的變化，運(yùn)用牛頓第二定律分析全紅嬋受到水的阻力變化情況。

本題考查對(duì)速度一時(shí)間圖像的理解能力，要知道在t圖像中，圖線的斜率代表的是加速度，圖像與時(shí)間

軸所圍的面積代表位移。要注意平均速度公式3=竽只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

6.【答案】B

【解析】解:力、由圖像可知該同學(xué)的體重為600N,故力錯(cuò)誤；

夙由圖可知該同學(xué)先失重后超重，然后平衡，然后乂超重，后失重，所以太同學(xué)是先向下加速下蹲，然后

減速下蹲到最低點(diǎn)，然后先加速上升，后減速上升，則在4s時(shí)，該同學(xué)處于下蹲的最低點(diǎn)，故8正確；

C、有上面B的分析可知，在站起的過程中，該同學(xué)是先超重后失重，故。錯(cuò)誤；

D、由上面B的分析口J知，該同學(xué)做了1次卜蹲一起立動(dòng)作，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

根據(jù)圖像分析：根據(jù)圖像分析該同學(xué)的運(yùn)動(dòng)過程，確定在起立和蹲下的過程中力F與重力的關(guān)系；根據(jù)圖像

分析；該同學(xué)完成了1次下蹲一起立的過程。

知道加速度方向向上處于超重狀態(tài)，加速度方向向下處于失重狀態(tài)。

7.【答案】D

【解析】解：煤塊剛滑上傳送帶時(shí)，由牛頓第二定律得mgs出6+〃mgcosJ=m的

代人數(shù)據(jù)解得由=10m/s2

煤塊與傳送帶速度相同經(jīng)過的時(shí)間G=岑=*s=0.4s

此過程中，煤塊的位移為與=誓々1=鳥2x0.4m=3.2m,傳送帶位移為s[="〔=6x0.4m=2.4m

傳送帶上留下的痕跡長度為4打=%[-S[=3.2m-2.4m=0.8m

因以"gcosd<niysinO,故共速后煤塊繼續(xù)向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓笫二定律得〃?si/冶-fimycosO=

771a2

代人數(shù)據(jù)解得。2=2md

煤塊速度從〃減至0的時(shí)間匕=二==3s

此過程中，煤塊的位移為%2==?x3m=9m,傳送帶位移為S2="2=6x3m=187n

傳送帶上留卜的痕跡長度為d%2=s2-x2=187n-9m=9m

第9頁，共20頁

由干重疊部分長0.8m,故傳送帶上留下的痕跡長度為9m

故煤塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為￡=ti+t2=04s+3s=3.4s,煤塊的位移大小為％=+x2=3.2m+9m=12.2m,

故,48。錯(cuò)誤，。正確。

故選：Do

煤塊滑上傳送帶時(shí)做勻減加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求出煤塊的加速度大小，由速度一時(shí)間公式求出煤

塊與傳送帶速度相同經(jīng)過的時(shí)間，并求出此過程的位移，然后求出煤塊與傳送帶間的相對(duì)位移，即可得到

痕跡的長度。分析共速后煤塊的運(yùn)動(dòng)情況，再確定火火葬場運(yùn)動(dòng)時(shí)間和位移。

本題主要考查牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是能夠分析煤塊的運(yùn)動(dòng)情況，能夠根據(jù)牛頓第

二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行解答。要注意煤塊在傳送帶上的劃痕長不是兩段相對(duì)位移相加，有重疊時(shí)要考

慮最長的相對(duì)距離。

8.【答案】A

【解析】解：當(dāng)夾角增大到30。時(shí)，物塊人B剛要滑動(dòng)，此時(shí)8有下滑趨勢，力有上滑的趨勢。設(shè)輕繩的粒

力為7,對(duì)小B整體受力分析，此整體受到沿木板向上的最大靜摩擦力，由平衡條件得：

2T++3m)gcos300=(m+3m)gsi〃30。

對(duì)4受力分析，4受到沿木板向下的最大靜摩擦力，由平衡條件得：

T=nmgcos30°4-mgs譏30°

聯(lián)立解得：〃=故力正確，8co錯(cuò)誤。

故選：Ao

物塊4、8剛要滑動(dòng)時(shí)，8有下滑趨勢，4有上滑的趨勢。分別對(duì).4、8整體和A受力分析，由平衡條件列式，

聯(lián)立求解。

本題考查了摩擦力方向的判斷，共點(diǎn)力平衡受力分析問題。掌握整體法與隔離法的應(yīng)用。

9.【答案】AD

【解析】解:4B、根據(jù)玻爾理論，結(jié)合能級(jí)圖可知：Ea=hva=E3-Ex,Ec=hvc=E2-Eh=hvb=E3-

E2,結(jié)合能量量子化的假設(shè)EI=-13.6eV和En

所以光子能量滿足:E3—E[>E2—>F3—F2

則%>Ec>Egva>vc>vb

結(jié)合波長與頻率的關(guān)系可知，b光子的波長最長，故力正確，4錯(cuò)誤；

Ca、氏c三種光在真空中傳播速度均相同，故C錯(cuò)誤；

。.由Fc光光子能量小Jr光光子能量，所以用c照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則用a照射同一金屬一定能

第10頁，共20頁

產(chǎn)生光電效應(yīng)，故。正確。

故選:ADO

根據(jù)玻爾理論，結(jié)合波長和光速的關(guān)系，綜合發(fā)生光電效應(yīng)的條件分析求解。

本題考查了近代物理初步，理解發(fā)生光電效應(yīng)是解決此類問題的關(guān)鍵。

10.【答案】CD

【脩析】解：設(shè)兩繩子對(duì)圓柱體的拉力的合力為T,木板對(duì)圓柱體的支持力為N,繩子與垂直于木板方向的

夾角為a,從右向左看如圖所示：

在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理得：鬻=爭=華，將木板以底邊MN為軸由水平面開始向上緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直

至木板豎直，a不變，y從。逐漸增大到90。又y+夕+a=180。，且a<90。，可知90。<y+/?<180。，可

知?從鈍角逐漸減小到銳角，根據(jù)鬻=爭=竿可得：7增加，N先增大后減小。因兩繩子的拉力的合力7

增大，兩繩子的拉力的夾角不變，則繩子拉力增大，兩根細(xì)繩的拉力與木板對(duì)圓柱體的支持力的合力保持

不變，等于圓柱體的重力，故CO正確，48錯(cuò)誤。

故選：CD.

對(duì)圓柱體進(jìn)行受力分析，結(jié)合相似三角形和角度的變化關(guān)系得出每個(gè)力的變化趨勢.

本題主要考查了動(dòng)態(tài)平衡的相關(guān)應(yīng)用，要熟悉物體的受力分析，結(jié)合幾何方法和三角函數(shù)的相關(guān)知識(shí)完成

對(duì)題目的分析，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和作圖要求較高。

11.【答案】BD

【解析】解：Aa恰好與地面無擠壓，則左側(cè)物體總重力與右側(cè)物體總重力相等，即ma+2m=2m+m,

則ria=7M，故力錯(cuò)誤；

8.剪斷繩子之前，對(duì)于物體a進(jìn)行受力分析，Q受到向下的重力mg,向上的繩子拉力，處于平衡狀態(tài)，則彈

第11頁，共20頁

簧拉力為mg,由于彈簧中的力不發(fā)生突變，剪斷繩子的一瞬間彈簧中的力依然是mg,由于尻之間的繩子

不可伸長，因此將兒作為整體進(jìn)行受力分析，受到沿繩向左側(cè)的彈簧拉力mg,沿繩向左側(cè)的b的重力2mg,

沿繩向右側(cè)的c的重力27ng,合力為沿繩向左側(cè)的mg,對(duì)反整體列牛頓第二定律，則有771g=4ma,a=^

故3正確；

CDbe整體速度最大時(shí)，加速度為零，即合力為零，根據(jù)上述受力分析可知，若彈簧給b的力為零，則兒整

體的合力為零，囚此速度最大時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)，相比最初彈力為mg,彈力變化量為mg,則有mg=kx,

無二竿，故。錯(cuò)誤，。正確。

K

故選:BD。

通過繩子連接的物體進(jìn)行受力分析時(shí)需要按照沿繩向左和沿繩向右的方向，剪斷繩子之前對(duì)4個(gè)物體進(jìn)行

分析，即可得到a的質(zhì)量，剪短一瞬間彈簧彈力不變，對(duì)兒進(jìn)行受力分析，通過合力求出加速度；速度最大

意味著加速度為零，也就是合力為零，即可得到彈簧對(duì)物體b的拉力，也可以得到兒的位移。

該題考查連接體的受力分析以及牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合運(yùn)用，區(qū)分繩子與彈簧兩種連接體的區(qū)別是解題的關(guān)

鍵。

12.【答案】BD

【解析】解：A、A與輕質(zhì)木板間的最大靜摩擦力為力成招

代人數(shù)據(jù)解得力=8N

8與輕質(zhì)木板間的最大靜摩擦力為加=4m”

代人數(shù)據(jù)解得介=16/V

根據(jù)隔離法，單獨(dú)分析4根據(jù)牛頓第二定律尸-〃

由題意可知，木板為輕質(zhì)木板且足夠長，故將B與木板視為整體，根據(jù)牛頓第二定律有力

若當(dāng)尸=9N時(shí)，有尸＞打，A與木板間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)摩擦力為最大靜摩擦力

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得4的加速度為幺=0.5m/s2

B與輕質(zhì)木板的加速度大小為a=2m/s2,故A錯(cuò)誤：

B、由上述選項(xiàng)分析可知，單獨(dú)分析4時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有「-〃=根/人

若當(dāng)F=12N時(shí)，有F＞〃，代入數(shù)據(jù)解得A的加速度為期’=2m/s2,故8正確；

C、由上述選項(xiàng)分析可知，8與木板的加速度由4的摩擦力〃提供，若F=24N,有尸＞以，此時(shí)A與輕質(zhì)木

板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，摩擦力為最大靜摩擦力，故將B與木板視為整體，根據(jù)牛頓第二定律有力=6心

代人數(shù)據(jù)解得8的加速度大小為a=2m/s2,故C錯(cuò)誤；

。、由上述選項(xiàng)分析可知，B與木板的加速度由4的摩擦力〃提供，而f.VfB，增大F無法改變A的最大靜摩

第12頁，共20頁

擦力，4的摩擦力小于8與木板間II勺最大靜摩擦力，無法使B突破與木板間的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，故無論外力產(chǎn)

多大，B與木板都不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故。正確。

故選：BD。

力、分別計(jì)算48與輕質(zhì)木板間的最大靜摩擦力，判斷拉力的變化是否使各物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生

改變，根據(jù)整體法與隔離法分別計(jì)算A、8與木板的加速度大??；

8、就上述選項(xiàng)分析結(jié)論計(jì)算A的加速度大??；

C、就上述選項(xiàng)分析結(jié)論計(jì)算4的加速度大??；

。、由于8與木板視為整體，由力的摩擦力提供動(dòng)力，故可分析產(chǎn)變化對(duì)力的摩擦力的影響，以比判斷該力能

否讓B突破與木板間的最大靜摩擦力發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。

本題考查學(xué)生對(duì)板塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型的分析能力，其中靈活運(yùn)用整體法和隔離法分別判斷各物體的加速度，

并知道8與木板的動(dòng)力來源為A的摩擦力，結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律為解決本題的關(guān)鍵。

13.【答案】。)：F,變小

【解析】(1)4根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，兩彈簧測力計(jì)穩(wěn)定后示數(shù)不需要相同，故4錯(cuò)誤：

及根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，橡皮條在兩細(xì)繩夾角的對(duì)角線上，故8錯(cuò)誤；

C根據(jù)等效替代法，同一次實(shí)驗(yàn)結(jié)點(diǎn)。的位置必須相同，重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)。的位置可以與前

一次不同，故。正確；

。.將兩個(gè)彈簧對(duì)拉，可以檢驗(yàn)示數(shù)是否準(zhǔn)確；實(shí)驗(yàn)前將兩彈簧測力計(jì)調(diào)零后水平對(duì)拉，選擇兩個(gè)示數(shù)相同

的彈簧測力計(jì)，故。正確°

故選：CD。

(2)即使沒有操作失誤，由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，合力的理論值不一定沿橡皮筋方向，單獨(dú)用一個(gè)彈簧測力計(jì)

測出的合力的實(shí)際值一定沿橡皮筋方向，因此圖乙中產(chǎn)與尸'一是沿4。方向的是F；

(3)若圖甲中兩細(xì)繩間夾角為90。，保持OB與04的夾角及結(jié)點(diǎn)。||勺位置不變，增大OC與。4的夾角，根據(jù)平

行四邊形定則，作出力的動(dòng)態(tài)平衡圖，如圖所示：

由此可知，彈簧測力計(jì)B的讀數(shù)變小。

故答案為：⑴CD；(2)F；(3)變小。

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、正確操作和注意事項(xiàng)分析判斷;

第13頁，共20頁

(2)根據(jù)合力理論值和實(shí)際值的含義分析作答

(3)根據(jù)力的動(dòng)態(tài)平衡分析作答。

本題主要考查力“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵掌握探究兩個(gè)互成角度的力的

合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程和力的圖解法。

14.【答案】間隔均勻；?：物

【解析】(1)平衡摩擦力的具體操作為：取下鉤碼，把木板不帶滑輪的?端適當(dāng)墊高并反復(fù):調(diào)節(jié)，直到輕推

小車后，紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔均勻，即完成平衡摩擦力；

(2)以小車、破碼和托盤整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律mg=(M+m)Q

對(duì)小車尸=MQ

聯(lián)立解得尸=罌=罌

M+mI+7A7T

當(dāng)滿足條件m?M時(shí)，有尸右mg

用紙帶求的的加速度a，=黑

M+m

因此￡=x—=—=—

口?一M+mXmg-M+m~10

聯(lián)立解得號(hào)=1

(3)小車拖著紙帶沿木板勻速下滑，根據(jù)平衡條件Mgs勿6-f=mg

取下秋碼和托盤，保持木板傾角不變，小車所受的合力尸合=Mgsme-f=MQ

聯(lián)立解得加速度Q=制

故答案為：(1)間隔均勻；(2)、⑶寮g。

(1)平衡摩擦力后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的特征分析作答：

(2)根據(jù)牛頓第二定律分析需要滿足的條件；用紙帶求解的加速度為加速度的真實(shí)值，根據(jù)牛頓第二定律得

到加速度的表達(dá)式，結(jié)合公式得出的加速度求解作答：

(3)根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律求解作答。

本題考查了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)原理，知道兩種不同裝置平衡摩擦力的方

法，掌握牛頓第二定律的運(yùn)用；知道用紙帶求解的加速度為加速度的真實(shí)值是解題的關(guān)鍵。

15.【答案】若水泥管靜止在鋼管上，水泥管與每根鋼管之間的摩擦力大小是300N；

為使水泥管能沿鋼管軌道下滑，兩鋼管間的距離d應(yīng)滿足小于等于0.36m

第14頁，共20頁

【解析】(1)由于圓筒勻速下滑，圓筒P在下滑過程中受到自身重力mg、鋼管的摩擦力/及支持力N,根據(jù)平

衡條件得：2/=mgsinO

由兒何關(guān)系可知=?=￥

所以水泥管與每根鋼管之間的摩擦力大小f=300/V

(2)重力垂直于軌道平面向下的分力為：N=mgcosO

代人數(shù)據(jù)可得N=800/V

由截面受力可知，N］、％的合力為N,設(shè)分力與合力之間的夾角為a,分解如圖所示:

由對(duì)稱關(guān)系可知Ni=N2

根據(jù)平衡條件可得：N}cosa+N2cosa=N

由幾何關(guān)系可得sEa=2=旦

R2R

單根鋼管與圓筒之間的摩擦力為：f=M

解得d-0.36m

由Fd越大a越大，則N不變的情況下Ni越大，所以摩擦力越越大，所以使水泥管能沿鋼管軌道下滑，兩鋼

管間的距離d應(yīng)滿足的條件小于等于0.36出

答：(1)若水泥管靜止在鋼管上，水泥管與每根鋼管之間的摩擦力大小是300N：

(2)為使水泥管能沿鋼管軌道下滑，兩鋼管間的距離d應(yīng)滿足小于等于0.36m。

圓筒勻速下滑，根據(jù)平衡條件求解摩擦力大小；求出重力垂直于軌道平面向下的分力，根據(jù)平衡條件求解

單根鋼管對(duì)圓筒P的支持力；根據(jù)力的分解解得支持力與摩擦力大小，再解得動(dòng)摩擦因數(shù)；鋼管4、8之間

的距離發(fā)生變化時(shí)單根鋼管對(duì)圓筒的支持力變化，則摩擦力發(fā)生變化。

本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，關(guān)鍵是能夠確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)

行力的合成，然后建土平衡方程進(jìn)行解答。

16.【答案】初始時(shí)水火箭的總質(zhì)量M為2kg；

ti=2s時(shí)水火箭距離地面的高度瓦為22m

第15頁，共20頁

【解析】(1)設(shè)水火箭受到持續(xù)恒定的推力為r，t=0時(shí)刻，對(duì)水火箭由牛頓第二定律得：

F-f-Mg=Ma0

q=2s時(shí)刻，對(duì)水火箭由牛頓第二定律得：

F-/-(M-領(lǐng)口為=(M-頻口)的

水火箭失去動(dòng)力，經(jīng)a=2.5s上升至最高點(diǎn)的過程，其加速度大小為：

a=詈，解得：a=16m/s2

2f32

此過程，根據(jù)牛頓第二定律得：

f+(M-恤口)。=(M-m0ti)a2

聯(lián)立解得：M=2kg,F=53N,f=3N

(2)經(jīng)過q=6s由最高點(diǎn)落回地面，設(shè)此過程的加速度大小為的.根據(jù)牛頓第二定律得：

2

(M-mQt^g-f=-m0t1)a3?解得：a3=4m/s

此過程下落的高度為：H=^a3tl解得：H=72m

設(shè)水火箭失去動(dòng)力后繼續(xù)上升的最大高度為兒根據(jù)動(dòng)能定理得：

-fh—(M—h=0-：(M-7沏亡1)*，解得：h=50?n

可得口=2s時(shí)水火箭距離地面的高度為：hY=H-h=72m-50m=22m

答：(1)初始時(shí)水火箭的總質(zhì)吊M為2kg；

(2)“=2s時(shí)水火箭距離地面的高度九i為22m.

(1)對(duì)t=0時(shí)刻、G=2s時(shí)刻，以及水火箭失去動(dòng)力后上升至最高點(diǎn)的過程，對(duì)水火箭，分別根據(jù)牛頓第

二定律列式，聯(lián)立求得初始時(shí)水火箭的總質(zhì)量與阻力的大小；

(2)根據(jù)牛頓第二定律求得由最高點(diǎn)落回地面過程的加速度大小，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得此過程下落的高度。根

據(jù)動(dòng)能定理求得水火箭失去動(dòng)力后繼續(xù)上升的最大高度，兩高度之差即為所求。

本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，牛頓第二定律與動(dòng)能定理的應(yīng)用，解題時(shí)要注意分析水火箭的質(zhì)量與受

力的變化。

17.【答案】卡車制動(dòng)過程中，貨物的加速度大小為5m/s2；

為防止貨物撞上駕駛艙，C的最大值為1.2s；

t取第問中的最大值，最終貨物與駕駛艙的距離s=3.15m

【解析】(1)假設(shè)貨物與車廂會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得貨物的加速度大小為：

%=4g=0.5x10m/s2=5m/s2<10m/s2

故假設(shè)成立，可知卡車制動(dòng)過程中，貨物的加速度大小為5m/s2,方向與卡車加速度方向相同；

第16頁，共20頁

（2）在卡車制動(dòng)過程中，貨物與卡車的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致貨物相對(duì)于卡車向前滑動(dòng)。我們需要計(jì)算貨物與卡車

的相對(duì)位移，并確保在卡車加速階段結(jié)束時(shí)，貨物與駕駛艙之間的距離不小于0。設(shè)卡車的初速度為%=

20m/s,減速時(shí)加速度為劭=lOzn/s2,加速時(shí)加速度為牝=7m/s2,

首先,計(jì)算卡車從制動(dòng)到速度減為0的時(shí)間有：口=%-。（）3解得A=2s,此時(shí)卡車的位移力=叩1一：。。",

解得修=20m,貨物的位移為=%G-汨'解得：艾?=3°m,此時(shí)貨物的速度也=為一解得打=

10m/s,Ax=x2-Xi=30m-20m=10m>5.1m,所以卡車不會(huì)停止，所以不存在卡車停止貨物繼續(xù)運(yùn)

動(dòng)的狀態(tài)，因此卡車只存在加速和減速兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且貨物第一階段不存在加速的情況，第二階段可能

存在加速的情況。

設(shè)卡車的位移為%3,貨物的位移為%4,，3=。4一％3=5.1m,此時(shí)的t為最大值,所以卡車的位移%3=v0t3-

2a岳+So-劭打）"+2。2詔，貨物的位移X4=為/一;小.+（%—。也）t4一2。擊，=2s,聯(lián)立解得：

t3?1.995s.（t3k-5.995s自去），此時(shí)卡車的末速度為/=%-即與+a2t4,代入數(shù)據(jù)解得《=4.05m/s.

此時(shí)貨物的末速度為”=%-%￡3-。1〃，代入數(shù)據(jù)解得/=0.025m/s,所以卡車在未達(dá)到最大速度

時(shí)便開始速度超過貨物，所以t最大時(shí)，在臨界點(diǎn)二者速度相同可能為正確的解，卡車的位移打=為亡3-

ffaf17

ga忠+So-ao3）5+125?貨物的位移%4=0t3—詒+So-。也）女一呆詆，V=VQ-a0t3+

a2t5=v0-a1（t3+t5）?代入數(shù)據(jù)解得￡3=l-2s,此時(shí)有解，則說明貨物不會(huì)在關(guān)鍵位置達(dá)到最小速度后開

始加速，所以t的最大值為1.2s；

（3）由（2）可知，￡的最大值為1.2s,依二甘3，所以恁=。加，貨物減速階段的時(shí)間為“=打+起=L2S+

0.5s=1.7s,卡車的減速階段的時(shí)間為匕=L2s,所以到達(dá)臨界點(diǎn)時(shí)卡車已經(jīng)加速了0.5s,二階段的末速度

v=v0-a0t3+a2t5=v0-QI?3+依），代入數(shù)據(jù)得u=11.5m/s,之后卡車?yán)^續(xù)做加速度為7m/s2的勻加

速直線運(yùn)動(dòng)（持續(xù)1.5s）,貨物做加速度為5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（直到速度持平卡車），所以卡車末速度

v=v+a2tl.5=lL5m/s+7mjs2x1.5s=227nls,貨物加速度到22s所需時(shí)間為￡也=——，代入數(shù)據(jù)

v+v.^v+vfe

得：t以=2.1s,此時(shí)卡車的位移為工聲=—1X5+17夫（1邊一「夫），貨物的位移為工龍二—「t追，代入數(shù)

據(jù)解得：x*=38.325m,x=35.175m,所以最終貨物與駕駛艙的距離$=x*-x將=38.325m-

35.175m=3.15m。

答：（1）卡車制動(dòng)過程中，貨物的加速度大小為5m/s2；

（2）為防止貨物撞上駕駛艙，t的最大值為1.2s；

（3）t取第（2）問中的最大值，最終貨物與駕駛艙的距離s=3.15m。

第17頁，共20頁

(1)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解；

(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分別探究每種運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生的可能，求解驗(yàn)證，最終得出符合要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，

據(jù)此求解時(shí)間的最大值；

(3)再(2)的結(jié)論下，對(duì)末速度求解，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出距離。

本題難度較大，關(guān)健在于分析出運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)階段可能產(chǎn)生的不同結(jié)果，并對(duì)求出的結(jié)果與實(shí)際題干條件

對(duì)比，排除不合實(shí)際的結(jié)論，最終得出符合題干數(shù)據(jù)的結(jié)果，如果(2)中表達(dá)式無解，則需再次分析貨物在

關(guān)鍵位置達(dá)到最小速度后開始加速的情況。

18.【答案】貨物從P到Q的時(shí)間t為1.2s；

4的最大速度.為1.2m/s；

力、8間的最大距離及4B為676m

【解析】(1)貨物在傳送帶上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

ingsinO+^mgcosO=max

解得：%=10ni/s2

假設(shè)貨物在傳送帶能與傳送帶共速，加速到與傳送帶共速時(shí)的位移為修，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

VQ=2a/]

解得：Xj=0.2m<s=3.2m,故假設(shè)成立。

貨物加速到與傳送帶共速所用時(shí)間為：

ti=—==0.2s

的10

共速之后貨物所受摩擦力沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律得：

mgsinO