还剩13页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
2022-2023学年辽宁省沈阳市市级重点高中联合体高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）
展开
这是一份2022-2023学年辽宁省沈阳市市级重点高中联合体高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、米
B. 在乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点
C. 选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，但运动轨迹不变
D. 2023年5月10日21时22分，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空。“2023年5月10日21时22分”是指时刻
2.下列说法正确的是( )
A. 汤姆孙发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构
B. 强子是参与强相互作用的粒子，电子是强子
C. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
D. 氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，经过7.6天，有14氡的原子核发生了衰变
3.2022年1月，中国锦屏地下实验室发表了首个核天体物理研究实验成果，表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为X+1223Mg→1326Al，已知X、 1223Mg、 1326Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是( )
A. X为氘核 12HB. X为氕核 11H
C. E=(m1+m2+m3)c2D. E=(m1+m2−m3)c2
4.我们用如图所示的电路研究光电效应时，当开关闭合后，微安表有一定示数，下列说法正确的是( )
A. 如图所示的电路可用于测量遏止电压
B. 将电源的正、负极对调，可以使微安表示数减小
C. 把滑动变阻器的滑动片向左移，微安表示数一定减小
D. 仅增大入射光的强度时，微安表示数一定减小
5.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，b点是人静止悬吊时的平衡位置，c点是人能到达的最低点，则人在从P点下落到最低点c点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 当人运动到a点时，人受到的合力为零
B. 人到达c点时，他的速度为零，加速度方向竖直向下
C. 人在Pb段一直处于失重状态
D. 人在bc段运动时，加速度逐渐变小
6.已知物体A、B所受重力分别为GA=10N，GB=20N，A与B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.3，现在用大小为8N的力F，分别作用在物体A、B上，如图甲、乙所示，则各物体所受摩擦力的情况是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. 甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向右的大小为8N的摩擦力
B. 甲图中，A受到的摩擦力水平向右，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为6N
C. 乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为9N
D. 乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为2N
7.如图所示，A、B两轻质弹簧原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间连接有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，则下列说法正确的是( )
A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态
B. 此过程中质量为m2的物体上升的高度是m2gk2+(m1+m2)gk1
C. 此过程中质量为m1的物体上升的高度是m1gk1+k2+(m1+m2)gk1
D. 此时A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.氢原子的能级图如图所示，已知金属钾的逸出功为2.25eV，可见光的光子能量在1.62eV∼3.11eV之间。现有大量氢原子处于激发态，则下列说法中正确的是( )
A. 氢原子的能级En指的是氢原子的电势能
B. 氢原子从n=4能级跃迁到n=3时辐射出光子的能量为0.66eV
C. 大量处于n=3能级的氢原子在跃迁时辐射出的光子可以使金属钾发生光电效应，光电子的最大初动能可能为7.95eV
D. 从能级3跃迁到能级2和从能级4跃迁到能级2均辐射出可见光，用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，后者的相邻条纹间距更大
9.质量为m的物体放置在倾角θ=30∘的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数μ= 33，现用拉力F(与斜面的夹角为β)拉动物体沿斜面向上匀速运动，下列说法正确的是( )
A. 拉力最小时，物体受三个力作用
B. β=30∘时，即拉力沿斜面斜向上时，拉力F最小
C. 斜面对物体的作用力的方向随拉力F的变化而变化
D. 拉力F的最小值为 32mg
10.滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受青少年的喜爱。图为滑沙运动的简化图，小孩(可视为质点)坐在长为2m的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为37∘的斜面滑下，已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与斜面间的动摩擦因数为1932，小孩的质量与滑板的质量相等，斜面足够长，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则以下判断正确的是( )
A. 小孩在滑板上下滑的加速度大小为2.5m/s2
B. 小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离是23m
C. 小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.5m/s2
D. 经过2 63s，小孩离开滑板
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.小开同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为s1=1.51cm，s2=1.98cm，s3=2.45cm，s4=2.93cm，s5=3.40cm，s6=3.88cm。已知打点计时器的频率为f=50Hz，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。
(1)(多选)下列关于此实验的说法正确的是______。
A.在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源
B.打点计时器应接在交流电源上
C.使小车运动的速度尽量小些
D.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量、计算
E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究
(2)两个相邻的计数点之间的时间间隔为______ s。
(3)打D点时小车的速度vD=______(计算结果保留两位小数)m/s；小车的加速度a=______(计算结果保留整数)m/s2。
12.如图甲所示为“用DIS(数字信息系统)研究加速度与力的关系”的实验装置，在该实验中位移传感器的接收器安装在轨道上，发射器安装在小车上。
(1)改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据绘出了如图乙所示的a−F图像。此图像的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______(选填“所挂钩码的总质量过大”或“所用小车和传感器的总质量过大”)。
(2)某小组对该实验作出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为m=0.1kg的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将轨道的右侧抬高，调节轨道的倾角，使小车在轨道上自由运动，观察电脑屏幕上的v−t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线；
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的v−t图像得出小车的加速度a；
③从小车上取下质量为mx的砝码放到小盘中，再使小车无初速度滑下，根据计算机上的v−t图像得出小车相应的加速度a；
④改变mx的大小，重复步骤③，得到6组mx及其对应的加速度a的数据；
⑤建立坐标系，作出如图丙所示的a−mx图像。
若从图丙中求出斜率k=10m/(kg⋅s2)，截距b=0.8m/s2，则小盘的质量m0=______ kg，小车及上面固定的位移传感器的总质量M=______kg(不含砝码的质量，g取10m/s2)。
四、简答题：本大题共2小题，共22分。
13.甲车沿平直公路匀速行驶，乙车停在甲前方相邻的平行车道上。当两车相距x0=22m时甲车开始匀减速刹车，准备停车，此时乙车开始运动，行驶方向与甲车相同。从甲车减速时开始计时，甲车第1秒内位移为24m、第4秒内位移为1m，乙车运动的v−t图像如图所示。已知甲车刹车时间小于4s，求：
(1)乙车匀加速过程的位移大小；
(2)甲车匀速行驶时的速度大小和匀减速的加速度大小；
(3)甲乙两车相遇的时间。
14.如图所示，一倾角为37∘的粗糙斜面体静置在地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，一端悬挂质量m=1kg的物体P，另一端与轻质弹簧相连，轻质弹簧另一端连接质量为M的物体Q，系统处于静止状态，Q与斜面间恰好没有摩擦力，此时弹簧的伸长量ΔL1=2cm。现用水平向左的拉力缓慢拉动P，直至悬挂P的细绳与竖直方向成α=60∘角时，Q刚好发生滑动，整个过程中细绳始终处于绷直状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知斜面体始终保持静止，重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。则Q刚要滑动时，求：
(1)Q与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)弹簧的伸长量ΔL2；
(3)地面受到的摩擦力Ff。
五、计算题：本大题共1小题，共18分。
15.如图为某物流公司两段传送带截面图，水平传送带1的长度L1=3.6m，倾斜传送带2的长度L2=3m、倾角θ=37∘，两传送带均做逆时针转动且转速相同。现将质量m=2kg的货物轻轻地放在传送带1的右端a处，货物与传送带1、2之间的动摩擦因数均为μ=0.5，货物经过连接点b处时速度大小不变。已知货物可视为质点，取g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。
(1)若货物以最短的时间从a传送到b，求传送带的最小速度v1的大小。
(2)若货物恰能运送到c，求传送带的最小速度v2的大小。
(3)若传送带的速度为v3=4m/s，求货物从a运送到c的时间。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A.在国际单位制中，力学的基本单位共3个，是千克、秒、米，其他单位都是导出单位，故A错误；
B.在乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能将乒乓球视为质点，故B错误；
C.选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，运动轨迹也可能不同，故C错误；
D.“2023年5月10日21时22分”是指时刻，故D正确。
故选：D。
知道物理学由国际单位制由基本单位和导出单位构成，掌握质点、参考系、时间和时刻的概念。
本题考查单位制、质点、参考系、时间和时刻的概念，在培养学生的物理学科素养。
2.【答案】C
【解析】解：A.贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构，故A错误；
B.质子和中子都是强子，电子是轻子，故B错误；
C.核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过控制中子的数量控制链式反应的速度，故C正确；
D.根据半衰期的概念可知，氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，经过7.6天，有34氡的原子核发生了衰变，故D错误。
故选：C。
贝克勒尔发现了天然放射性现象，电子是轻子，核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，根据半衰期的概念分析D。
本题考查衰变及半衰期的特点，解题关键掌握近代物理学史，注意平时的积累。
3.【答案】D
【解析】解：AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为26−23=3，电荷数为13−12=1，所以X为 13H，故AB错误；
CD.根据质能方程可知E=Δmc2=(m1+m2−m3)c2
故C错误，D正确。
故选：D。
根据质量数守恒和电荷数守恒得出X的类型；根据质量亏损的定义和质能方程完成分析。
本题主要考查了爱因斯坦质能方程，熟悉电荷量守恒和质量数守恒，结合质能方程即可完成分析。
4.【答案】B
【解析】解：A.测量遏止电压时，应该给光电管加上反向电压，使光电子逸出后减速运动，图中的电路不能测量遏止电压，故A错误；
B.将电源的正、负极对调，给光电管两端加上反向电压，若电压超过遏止电压，光电子不能从K极到达A极，电路中无电流，则微安表示数为零；若电压小于遏止电压，光电子从K极到达A极的数目减速，电路中的电流减小，则微安表示数减小，故B正确；
C.把滑动变阻器的滑动片向左移，正向电压减小，若没有达到饱和光电流，则微安表示数减小；若已经达到饱和光电流，则微安表示数不变，故C错误；
D.仅增大入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增多，因此微安表示数一定增大，故D错误。
故选：B。
A.测量遏止电压时，应该给光电管加上反向电压，据此分析作答；
B.将电源的正、负极对调后，给光电管加上了反向电压，据此分析作答；
C.把滑动变阻器的滑动片向左移，正向电压减小，分析电路中的电流变化；
D.入射光的强度与饱和光电流的大小有关，据此分析作答。
本题主要考查了光电效应；知道饱和光电流与入射光的强度有关，知道遏止电压的含义。
5.【答案】C
【解析】解：A、当人运动到a点时，弹性绳的拉力为零，人受到的合力为重力，不为零，故A错误；
B、c点是人能到达的最低点，故人在c点时的速度为零，b点是人静止悬吊时的平衡位置，故bc段弹性绳的拉力大于重力，c点加速度不为零，方向竖直向上，故B错误；
C、人在Pb段所受的弹性绳的拉力小于重力，合力向下，并向下做加速运动，一直处于失重状态，故C正确；
D、人在bc段弹性绳的拉力大于人的重力，弹性绳的弹力F越来越大，由F−mg=ma可知，人的加速度逐渐变大，故D错误。
故选：C。
(1)物体的加速度向下时处于失重状态，加速度向上时处于超重状态。
(2)b点弹力等于重力，弹力与形变量相关，可以判断弹力与重力的大小关系，Pa段只受重力，ab段弹力小于重力，bc段弹力大于重力。
本题关键要会判断不同阶段弹力与重力的大小关系，确定加速度的大小及方向的变化，才能判断人的运动情况。
6.【答案】D
【解析】解：AB.甲图中，B与地面间的最大静摩擦力为
FBmax=μ2(GA+GB)=0.3×(10+20)N=9N
拉力F=8N<9N，所以AB静止不动，A不受摩擦力，B受到8N的静摩擦力，方向水平向左，故AB错误；
CD.乙图中，A与B间的最大静摩擦力为FAmax=μ1GA=0.2×10N=2N
拉力F=8N>2N，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力为FA=μ1GA=0.2×10N=2N
方向水平向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小为2N，小于B与地面间的最大静摩擦力9N，则B静止不动，所以地面对B的静摩擦力大小是2N，方向水平向左，故C错误，D正确。
故选：D。
分别对两图中整体和A、B进行分析，先确定拉力与最大静摩擦力间的关系，判断摩擦力的性质，再根据平衡条件或滑动摩擦力公式求解摩擦力大小。
本题考查摩擦力的性质，要注意在求解摩擦力时一定要先正确判断摩擦力的性质，明确是静摩擦力还是滑动摩擦力，然后再根据各自的性质进行分析求解。
7.【答案】B
【解析】解：开始时两弹簧都处于拉伸状态，当两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时，对质量为m1的物体进行受力分析可知，若A、B两弹簧均处于原长状态，则质量为m1的物体不能平衡；同理，若A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态，则质量为m1的物体仍然不能平衡。
综上所述，A弹簧处于拉伸状态，B弹簧处于压缩状态，且两弹簧的形变量相同，托起前，(m1+m2)g=k1 x1，m2g=k2x2，A、B两弹簧的形变量分别为x1=(m1+m2)gk1，x2=m2gk2
托起后，A弹簧处于拉伸状态，B弹簧处于压缩状态，且两弹簧的形变量相同，设该形变量为x，由平衡条件得k1x+k2x=m1g
则x=m1gk1+k2
此过程中质量为m2的物体上升的高度是h=(x1−x)+(x2+x)=x2+x1=m2gk2+(m1+m2)gk1
此过程中质量为m1的物体上升的高度是h1=x1−x=(m1+m2)gk1−m1gk1+k2
故B正确，故ACD错误。
故选：B。
利用胡克定律和平衡条件，分别对两弹簧进行分析，判断出弹簧始末状态解出对应形变量，继而判断位置变化关系。
本题是弹簧连接体问题，关键是判断出弹簧的始末状态。再根据几何长度关系判断位置变化情况。
8.【答案】BC
【解析】解：A.氢原子的能级En指的是氢原子处于各个状态时的能量值，包括氢原子的电势能和动能，故A错误；
B.氢原子从n=4能级跃迁到n=3时辐射出光子的能量为ΔE=E4−E3=−0.85eV−(−1.51eV)=0.66eV，故B正确；
C.根据题意可知，大量处于n=3能级的氢原子在跃迁时，可以辐射3种光子，即从n=3跃迁到n=2、从n=2跃迁到n=1和从n=3跃迁到n=1，可知，此光子为从n=2跃迁到n=1时辐射的光子的能量最大为10.2eV，根据光电效应可知，光电子的最大初动能为Ek=10.2eV−2.25eV=7.95eV，故C正确；
D.从能级3跃迁到能级2比从能级4跃迁到能级2辐射出可见光的能量小，由公式E=hcλ可知，从能级3跃迁到能级2辐射出可见光的波长较长，则用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，前者的相邻条纹间距更大，故D错误。
故选：BC。
能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em−En=hv，根据光电效应分析C，根据条纹间距公式分析D。
解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子能量满足：Em−En=hv，注意光电效应方程的运用。
9.【答案】BD
【解析】解：ABD.对物体进行受力分析如图所示
则有根据平衡条件，平行斜面方向Fcsβ=Ff+mgsinθ①
根据滑动摩擦力公式Ff=μFN②
垂直斜面方向FN=mgcsθ−Fsinβ③
联立①②③解得F=mgsinθ+μmgcsθcsβ+μsinβ
当β=30∘时，拉力F最小，最小值为 32mg，此时物体受4个力作用，故A错误，B、D正确。
C.斜面对物体的作用力指的是摩擦力Ff和支持力FN的合力，则有
tanα=FNFf=FNμFN=1μ
μ不变，则tanα不变，即斜面对物体的作用力的方向不随拉力F的变化而变化，故C错误。
故选：BD。
根据受力情况，结合几何角度，分析斜面对物块作用力的方向；
对物块受力分析，根据平衡条件列式，求解力的大小。
本题考查学生对平衡条件的掌握，解题关键是正确受力分析正交分解，列出相应的平衡等式。
10.【答案】BCD
【解析】解：A.对小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板对小孩向上的摩擦力，根据牛顿第二定律有mgsin37∘−μ1mgcs37∘=ma1
代入数据解得a1=2m/s2，故A错误；
BCD.对滑板运用牛顿第二定律有mgsin37∘+μ1mgcs37∘−μ2⋅2mgcs37∘=ma2
代入数据解得a2=0.5m/s2
设经过时间t小孩离开滑板，则12a1t2−12a2t2=2m
解得
t=2 63s
小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离12a2t2=12×0.5×(2 63)2m=23m
故BCD正确。
故选：BCD。
根据牛顿第二定律计算小孩和滑板的加速度，根据位移-时间公式、小孩和木板的位移关系，计算滑板下滑的距离。
本题考查板块模型问题，要求掌握受力分析和运动分析，牛顿第二定律和匀变速直线运动规律。
11.【答案】
【解析】解析：(1)A.在进行实验时，应先打开电源，再释放纸带，故A错误；
B.打点计时器应接在交流电源上，故B正确；
C.实验时，应该使小车运动的速度不宜过大也不宜过小，故C错误；
D.处理数据时，应该舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量和计算，故D正确：
E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究，故E正确。
故选：BDE。
(2)由题意可得，两个相邻的计数点之间的时间间隔为t=2T=2f=250s=0.04s
(3)由题中数据可得，打D点时小车的速度为vD=s4+s52t=2.93+×10−2m/s≈0.79m/s
小车的加速度为a=(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)(3t)2=(2.63+3.40+3.88−1.51−1.98−2.45)×10−29×0.022m/s2≈3m/s2
故答案为：(1)BDE；(2)0.04；(3)0.79；3。
(1)根据实验注意事项和误差产生的原因分析判断；
(2)根据频率和周期的关系求解相邻计时点的时间间隔，再求两个相邻的计数点之间的时间间隔；
(3)根据匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，求打D点时小车的速度，根据逐差法求小车的加速度。
本题考查探究小车速度随时间变化的规律实验，要求掌握实验原理、实验步骤、数据处理和误差分析；注意纸带上计时点与计数点的区别。
12.【答案】所挂钩码的总质量过大
【解析】解：(1)以小车与钩码组成的系统为研究对象，忽略摩擦力，系统所受的合外力等于钩码的重力m钩码g，由牛顿第二定律得m钩码g=(m小车+m钩码)a
小车的加速度a=m钩码m小车+m钩码g
小车受到的拉力F=m小车a=m钩码m小车m小车+m钩码g
当m钩码≪m小车时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力；如果钩码的总质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a−F图像偏离直线。
(2)设小车及上面固定的位移传感器的总质量为M，小盘的质量为m0，对小盘进行受力分析有(m0+mx)g−F拉=(m0+mx)a
对小车进行受力分析有F拉=(M+m−mx)a
解得a=gM+m+m0mx+m0M+m+m0g
对于a−mx图像，斜率k=gM+m+m0
截距b=m0gM+m+m0
由题意可知k=10m/(kg⋅s2)，b=0.8m/s2
解得：m0=0.08kg，M=0.82kg。
故答案为：(1)所挂钩码的总质量过大；(2)0.08；0.82。
(1)以小车和钩码组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律结合图像的特点完成分析；
(2)分别对小车和小盘进行受力分析，根据牛顿第二定律和图像的物理意义得出对应的质量。
本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合牛顿第二定律和图像的物理意义即可完成分析。
13.【答案】解：(1)v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移，则乙车匀加速过程的位移大小：x=122×3m=18m；
(2)设甲车初速度为v0，减速的加速度大小为a2，
设第4秒内甲车运动了Δt，甲车逆运动为匀加速运动，则
第4s内位移：x4=12a2Δt2
第1s内位移：x=12a2(Δt+3)2−12a2(Δt+2)2
解得：Δt=0.5s，a2=8m/s2
甲车匀速行驶时的速度大小：v0=a2(Δt+3)，解得：v0=28m/s；
(3)假设从甲车减速开始经过t1<3s两车相遇
甲位移：x甲=v0t1−12a2t12
乙位移：x乙=12a1t12，其中：a1=123m/s2=4m/s2
x0=x甲−x乙
解得：t1=ls或t1=3.67s(乙车已经匀速，不合理舍去)
由题意和以上结果可知，两车还会第二次相遇，设甲刹车位移为x甲′
x甲′=12a2(Δt+3)2
此过程中乙车的位移：x乙′=x乙+vΔt，其中v=12m/s
代入数据解得：x甲′=49m，x乙′=24m
x甲′>(x乙′+x0)，即甲车停止时还没有第二次相遇
设甲车停下后再经t′两车第二次相遇，则x甲′−(x乙′+x0)=vt′
解得：t′=0.25s
甲车乙车第二次相遇时间为：t2=t′+3s+Δt
解得：t2=3.75s
答：(1)乙车匀加速过程的位移大小为18m；
(2)甲车匀速行驶时的速度大小为28m/s，匀减速的加速度大小为8m/s2；
(3)甲乙两车第一次相遇的时间为1s，第二次相遇时间为3.75s。
【解析】(1)v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移，由此求解乙车匀加速过程的位移大小；
(2)设甲车初速度为v0，减速的加速度大小为a2，逆向分析，根据位移-时间关系求解加速度大小，再根据速度-时间关系求解初速度大小；
(3)假设从甲车减速开始经过t1<3s两车相遇，根据位移-时间关系求解；分析甲乙两车是否还有第二次相遇，再根据运动情况结合运动学公式进行解答。
本题主要是考查匀变速直线运动的计算，解答本题的关键是弄清楚运动过程，合理的选择匀变速直线运动的计算公式进行解答。
14.【答案】解：(1)未施加力时，对物体Q进行受力分析有FT=Mgsin37∘
对物体P进行受力分析有FT=mg
联立解得M=53kg
施加外力后，对物体P进行受力分析有FT′cs60∘=mg
对物体Q进行受力分析有FT′=Mgsin37∘+μMgcs37∘
联立，可得μ=0.75
(2)由胡克定律有FT=kΔL1，FT′=kΔL2
联立解得ΔL2=4cm
(3)斜面体及P、Q组成的整体在水平方向上受力平衡，则有F=Ff，F=mgtan60∘
解得Ff=10 3N
由牛顿第三定律有，地面受到的摩擦力大小为10 3N，方向水平向左。
答：(1)Q与斜面间的动摩擦因数μ为0.75；
(2)弹簧的伸长量ΔL2为4cm；
(3)地面受到的摩擦力Ff为10 3N，方向水平向左。
【解析】(1)根据三角函数求解Q与斜面间的动摩擦因数；
(2)由胡克定律求解弹簧的伸长量；
(2)由牛顿第三定律求解地面受到的摩擦力。
本题考查一般情况下的共点力平衡，学生需熟练运用三角函数、胡克定律及牛顿定律综合求解。
15.【答案】解：(1)货物在传送带1上的加速度：a1=μmgm=0.5×10m/s2=5m/s2
若货物以最短的时间从a传送到b，货物在传送带上做匀加速直线运动，则：v12=2a1L1
解得：v1=6m/s
(2)若传送带的速度v≥6m/s，则货物到达b点的速度为6m/s，
在传送带2上的滑动摩擦力沿斜面向上，加速度为：a2=mgsin37∘−μmgcs37∘m=(10×0.6−0.5×10×0.8)m/s2=2m/s2，方向沿斜面向下
货物做匀减速运动。速度减到零时，沿传送带上升的距离：x0=v122a2=622×2m=9m>L
则货物不能恰运送到c。
若传送带的速度小于6m/s，则货物到达b与传送带有共同速度，
在传送带2上做匀减速运动，加速度为：a2=mgsin37∘−μmgcs37∘m=(10×0.6−0.5×10×0.8)m/s2=2m/s2，
若货物恰能运送到c，则货物到c点的速度为零，则：v22=2a2L2
代入数据解得：v2=2 3m/s
(3)若传送带的速度为v3=4m/s，货物在传送带1上先做匀加速运动，
与传送带达到共同速度后做匀速运动，则做匀加速运动的时间为：t1=v3a1=45s=0.8s
做匀加速运动的位移：x1=v322a1=422×5m=1.6m
则做匀速运动的时间为：t2=L1−x1v3=3.6−1.64s=0.5s
由于v3>v2
所以货物到达c速度没减小到零，则：x3=v3t4−12a2t42
代入解二次方程得：t4=1s或t4=3s(舍去)
货物从a运送到c的时间：t=t1+t2+t4=0.8s+0.5s+1s=2.3s
答：(1)若货物以最短的时间从a传送到b，传送带的最小速度v1的大小6m/s；
(2)若货物恰能运送到c，传送带的最小速度v2的大小为2 3m/s；
(3)若传送带的速度为v3=4m/s，货物从a运送到c的时间为2.3s。
【解析】(1)货物在传送带1上只做匀加速直线运动时，根据运动学公式v2=2ax求传送带的最小速度；
(2)分析传送带2不转动、速度大于4m/s、速度在0(3)根据x=v0t+12at2求解货物从a到达c的最短时间。
本题为传送带模型重在考查物体间相对运动问题，一般此问题都需要讨论研判物体的运动形式，摩擦力的方向为易错点，解题方法较灵活，三大原理牛顿第二定律结合运动学公式、动能定理结合能量守恒、动量定理均可应用，较复杂的运动过程可以用v−t图像辅助解析。
1.下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、米
B. 在乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点
C. 选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，但运动轨迹不变
D. 2023年5月10日21时22分，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空。“2023年5月10日21时22分”是指时刻
2.下列说法正确的是( )
A. 汤姆孙发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构
B. 强子是参与强相互作用的粒子，电子是强子
C. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
D. 氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，经过7.6天，有14氡的原子核发生了衰变
3.2022年1月，中国锦屏地下实验室发表了首个核天体物理研究实验成果，表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为X+1223Mg→1326Al，已知X、 1223Mg、 1326Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是( )
A. X为氘核 12HB. X为氕核 11H
C. E=(m1+m2+m3)c2D. E=(m1+m2−m3)c2
4.我们用如图所示的电路研究光电效应时，当开关闭合后，微安表有一定示数，下列说法正确的是( )
A. 如图所示的电路可用于测量遏止电压
B. 将电源的正、负极对调，可以使微安表示数减小
C. 把滑动变阻器的滑动片向左移，微安表示数一定减小
D. 仅增大入射光的强度时，微安表示数一定减小
5.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，b点是人静止悬吊时的平衡位置，c点是人能到达的最低点，则人在从P点下落到最低点c点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 当人运动到a点时，人受到的合力为零
B. 人到达c点时，他的速度为零，加速度方向竖直向下
C. 人在Pb段一直处于失重状态
D. 人在bc段运动时，加速度逐渐变小
6.已知物体A、B所受重力分别为GA=10N，GB=20N，A与B间的动摩擦因数μ1=0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.3，现在用大小为8N的力F，分别作用在物体A、B上，如图甲、乙所示，则各物体所受摩擦力的情况是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A. 甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向右的大小为8N的摩擦力
B. 甲图中，A受到的摩擦力水平向右，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为6N
C. 乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为9N
D. 乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为2N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为2N
7.如图所示，A、B两轻质弹簧原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间连接有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，则下列说法正确的是( )
A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态
B. 此过程中质量为m2的物体上升的高度是m2gk2+(m1+m2)gk1
C. 此过程中质量为m1的物体上升的高度是m1gk1+k2+(m1+m2)gk1
D. 此时A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.氢原子的能级图如图所示，已知金属钾的逸出功为2.25eV，可见光的光子能量在1.62eV∼3.11eV之间。现有大量氢原子处于激发态，则下列说法中正确的是( )
A. 氢原子的能级En指的是氢原子的电势能
B. 氢原子从n=4能级跃迁到n=3时辐射出光子的能量为0.66eV
C. 大量处于n=3能级的氢原子在跃迁时辐射出的光子可以使金属钾发生光电效应，光电子的最大初动能可能为7.95eV
D. 从能级3跃迁到能级2和从能级4跃迁到能级2均辐射出可见光，用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，后者的相邻条纹间距更大
9.质量为m的物体放置在倾角θ=30∘的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数μ= 33，现用拉力F(与斜面的夹角为β)拉动物体沿斜面向上匀速运动，下列说法正确的是( )
A. 拉力最小时，物体受三个力作用
B. β=30∘时，即拉力沿斜面斜向上时，拉力F最小
C. 斜面对物体的作用力的方向随拉力F的变化而变化
D. 拉力F的最小值为 32mg
10.滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受青少年的喜爱。图为滑沙运动的简化图，小孩(可视为质点)坐在长为2m的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为37∘的斜面滑下，已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与斜面间的动摩擦因数为1932，小孩的质量与滑板的质量相等，斜面足够长，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，则以下判断正确的是( )
A. 小孩在滑板上下滑的加速度大小为2.5m/s2
B. 小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离是23m
C. 小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.5m/s2
D. 经过2 63s，小孩离开滑板
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.小开同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为s1=1.51cm，s2=1.98cm，s3=2.45cm，s4=2.93cm，s5=3.40cm，s6=3.88cm。已知打点计时器的频率为f=50Hz，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。
(1)(多选)下列关于此实验的说法正确的是______。
A.在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源
B.打点计时器应接在交流电源上
C.使小车运动的速度尽量小些
D.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量、计算
E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究
(2)两个相邻的计数点之间的时间间隔为______ s。
(3)打D点时小车的速度vD=______(计算结果保留两位小数)m/s；小车的加速度a=______(计算结果保留整数)m/s2。
12.如图甲所示为“用DIS(数字信息系统)研究加速度与力的关系”的实验装置，在该实验中位移传感器的接收器安装在轨道上，发射器安装在小车上。
(1)改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据绘出了如图乙所示的a−F图像。此图像的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______(选填“所挂钩码的总质量过大”或“所用小车和传感器的总质量过大”)。
(2)某小组对该实验作出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为m=0.1kg的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将轨道的右侧抬高，调节轨道的倾角，使小车在轨道上自由运动，观察电脑屏幕上的v−t图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线；
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的v−t图像得出小车的加速度a；
③从小车上取下质量为mx的砝码放到小盘中，再使小车无初速度滑下，根据计算机上的v−t图像得出小车相应的加速度a；
④改变mx的大小，重复步骤③，得到6组mx及其对应的加速度a的数据；
⑤建立坐标系，作出如图丙所示的a−mx图像。
若从图丙中求出斜率k=10m/(kg⋅s2)，截距b=0.8m/s2，则小盘的质量m0=______ kg，小车及上面固定的位移传感器的总质量M=______kg(不含砝码的质量，g取10m/s2)。
四、简答题：本大题共2小题，共22分。
13.甲车沿平直公路匀速行驶，乙车停在甲前方相邻的平行车道上。当两车相距x0=22m时甲车开始匀减速刹车，准备停车，此时乙车开始运动，行驶方向与甲车相同。从甲车减速时开始计时，甲车第1秒内位移为24m、第4秒内位移为1m，乙车运动的v−t图像如图所示。已知甲车刹车时间小于4s，求：
(1)乙车匀加速过程的位移大小；
(2)甲车匀速行驶时的速度大小和匀减速的加速度大小；
(3)甲乙两车相遇的时间。
14.如图所示，一倾角为37∘的粗糙斜面体静置在地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，一端悬挂质量m=1kg的物体P，另一端与轻质弹簧相连，轻质弹簧另一端连接质量为M的物体Q，系统处于静止状态，Q与斜面间恰好没有摩擦力，此时弹簧的伸长量ΔL1=2cm。现用水平向左的拉力缓慢拉动P，直至悬挂P的细绳与竖直方向成α=60∘角时，Q刚好发生滑动，整个过程中细绳始终处于绷直状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知斜面体始终保持静止，重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。则Q刚要滑动时，求：
(1)Q与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)弹簧的伸长量ΔL2；
(3)地面受到的摩擦力Ff。
五、计算题：本大题共1小题，共18分。
15.如图为某物流公司两段传送带截面图，水平传送带1的长度L1=3.6m，倾斜传送带2的长度L2=3m、倾角θ=37∘，两传送带均做逆时针转动且转速相同。现将质量m=2kg的货物轻轻地放在传送带1的右端a处，货物与传送带1、2之间的动摩擦因数均为μ=0.5，货物经过连接点b处时速度大小不变。已知货物可视为质点，取g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。
(1)若货物以最短的时间从a传送到b，求传送带的最小速度v1的大小。
(2)若货物恰能运送到c，求传送带的最小速度v2的大小。
(3)若传送带的速度为v3=4m/s，求货物从a运送到c的时间。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A.在国际单位制中，力学的基本单位共3个，是千克、秒、米，其他单位都是导出单位，故A错误；
B.在乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能将乒乓球视为质点，故B错误；
C.选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，运动轨迹也可能不同，故C错误；
D.“2023年5月10日21时22分”是指时刻，故D正确。
故选：D。
知道物理学由国际单位制由基本单位和导出单位构成，掌握质点、参考系、时间和时刻的概念。
本题考查单位制、质点、参考系、时间和时刻的概念，在培养学生的物理学科素养。
2.【答案】C
【解析】解：A.贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构，故A错误；
B.质子和中子都是强子，电子是轻子，故B错误；
C.核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过控制中子的数量控制链式反应的速度，故C正确；
D.根据半衰期的概念可知，氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，经过7.6天，有34氡的原子核发生了衰变，故D错误。
故选：C。
贝克勒尔发现了天然放射性现象，电子是轻子，核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，根据半衰期的概念分析D。
本题考查衰变及半衰期的特点，解题关键掌握近代物理学史，注意平时的积累。
3.【答案】D
【解析】解：AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为26−23=3，电荷数为13−12=1，所以X为 13H，故AB错误；
CD.根据质能方程可知E=Δmc2=(m1+m2−m3)c2
故C错误，D正确。
故选：D。
根据质量数守恒和电荷数守恒得出X的类型；根据质量亏损的定义和质能方程完成分析。
本题主要考查了爱因斯坦质能方程，熟悉电荷量守恒和质量数守恒，结合质能方程即可完成分析。
4.【答案】B
【解析】解：A.测量遏止电压时，应该给光电管加上反向电压，使光电子逸出后减速运动，图中的电路不能测量遏止电压，故A错误；
B.将电源的正、负极对调，给光电管两端加上反向电压，若电压超过遏止电压，光电子不能从K极到达A极，电路中无电流，则微安表示数为零；若电压小于遏止电压，光电子从K极到达A极的数目减速，电路中的电流减小，则微安表示数减小，故B正确；
C.把滑动变阻器的滑动片向左移，正向电压减小，若没有达到饱和光电流，则微安表示数减小；若已经达到饱和光电流，则微安表示数不变，故C错误；
D.仅增大入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增多，因此微安表示数一定增大，故D错误。
故选：B。
A.测量遏止电压时，应该给光电管加上反向电压，据此分析作答；
B.将电源的正、负极对调后，给光电管加上了反向电压，据此分析作答；
C.把滑动变阻器的滑动片向左移，正向电压减小，分析电路中的电流变化；
D.入射光的强度与饱和光电流的大小有关，据此分析作答。
本题主要考查了光电效应；知道饱和光电流与入射光的强度有关，知道遏止电压的含义。
5.【答案】C
【解析】解：A、当人运动到a点时，弹性绳的拉力为零，人受到的合力为重力，不为零，故A错误；
B、c点是人能到达的最低点，故人在c点时的速度为零，b点是人静止悬吊时的平衡位置，故bc段弹性绳的拉力大于重力，c点加速度不为零，方向竖直向上，故B错误；
C、人在Pb段所受的弹性绳的拉力小于重力，合力向下，并向下做加速运动，一直处于失重状态，故C正确；
D、人在bc段弹性绳的拉力大于人的重力，弹性绳的弹力F越来越大，由F−mg=ma可知，人的加速度逐渐变大，故D错误。
故选：C。
(1)物体的加速度向下时处于失重状态，加速度向上时处于超重状态。
(2)b点弹力等于重力，弹力与形变量相关，可以判断弹力与重力的大小关系，Pa段只受重力，ab段弹力小于重力，bc段弹力大于重力。
本题关键要会判断不同阶段弹力与重力的大小关系，确定加速度的大小及方向的变化，才能判断人的运动情况。
6.【答案】D
【解析】解：AB.甲图中，B与地面间的最大静摩擦力为
FBmax=μ2(GA+GB)=0.3×(10+20)N=9N
拉力F=8N<9N，所以AB静止不动，A不受摩擦力，B受到8N的静摩擦力，方向水平向左，故AB错误；
CD.乙图中，A与B间的最大静摩擦力为FAmax=μ1GA=0.2×10N=2N
拉力F=8N>2N，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力为FA=μ1GA=0.2×10N=2N
方向水平向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小为2N，小于B与地面间的最大静摩擦力9N，则B静止不动，所以地面对B的静摩擦力大小是2N，方向水平向左，故C错误，D正确。
故选：D。
分别对两图中整体和A、B进行分析，先确定拉力与最大静摩擦力间的关系，判断摩擦力的性质，再根据平衡条件或滑动摩擦力公式求解摩擦力大小。
本题考查摩擦力的性质，要注意在求解摩擦力时一定要先正确判断摩擦力的性质，明确是静摩擦力还是滑动摩擦力，然后再根据各自的性质进行分析求解。
7.【答案】B
【解析】解：开始时两弹簧都处于拉伸状态，当两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时，对质量为m1的物体进行受力分析可知，若A、B两弹簧均处于原长状态，则质量为m1的物体不能平衡；同理，若A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态，则质量为m1的物体仍然不能平衡。
综上所述，A弹簧处于拉伸状态，B弹簧处于压缩状态，且两弹簧的形变量相同，托起前，(m1+m2)g=k1 x1，m2g=k2x2，A、B两弹簧的形变量分别为x1=(m1+m2)gk1，x2=m2gk2
托起后，A弹簧处于拉伸状态，B弹簧处于压缩状态，且两弹簧的形变量相同，设该形变量为x，由平衡条件得k1x+k2x=m1g
则x=m1gk1+k2
此过程中质量为m2的物体上升的高度是h=(x1−x)+(x2+x)=x2+x1=m2gk2+(m1+m2)gk1
此过程中质量为m1的物体上升的高度是h1=x1−x=(m1+m2)gk1−m1gk1+k2
故B正确，故ACD错误。
故选：B。
利用胡克定律和平衡条件，分别对两弹簧进行分析，判断出弹簧始末状态解出对应形变量，继而判断位置变化关系。
本题是弹簧连接体问题，关键是判断出弹簧的始末状态。再根据几何长度关系判断位置变化情况。
8.【答案】BC
【解析】解：A.氢原子的能级En指的是氢原子处于各个状态时的能量值，包括氢原子的电势能和动能，故A错误；
B.氢原子从n=4能级跃迁到n=3时辐射出光子的能量为ΔE=E4−E3=−0.85eV−(−1.51eV)=0.66eV，故B正确；
C.根据题意可知，大量处于n=3能级的氢原子在跃迁时，可以辐射3种光子，即从n=3跃迁到n=2、从n=2跃迁到n=1和从n=3跃迁到n=1，可知，此光子为从n=2跃迁到n=1时辐射的光子的能量最大为10.2eV，根据光电效应可知，光电子的最大初动能为Ek=10.2eV−2.25eV=7.95eV，故C正确；
D.从能级3跃迁到能级2比从能级4跃迁到能级2辐射出可见光的能量小，由公式E=hcλ可知，从能级3跃迁到能级2辐射出可见光的波长较长，则用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，前者的相邻条纹间距更大，故D错误。
故选：BC。
能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em−En=hv，根据光电效应分析C，根据条纹间距公式分析D。
解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子能量满足：Em−En=hv，注意光电效应方程的运用。
9.【答案】BD
【解析】解：ABD.对物体进行受力分析如图所示
则有根据平衡条件，平行斜面方向Fcsβ=Ff+mgsinθ①
根据滑动摩擦力公式Ff=μFN②
垂直斜面方向FN=mgcsθ−Fsinβ③
联立①②③解得F=mgsinθ+μmgcsθcsβ+μsinβ
当β=30∘时，拉力F最小，最小值为 32mg，此时物体受4个力作用，故A错误，B、D正确。
C.斜面对物体的作用力指的是摩擦力Ff和支持力FN的合力，则有
tanα=FNFf=FNμFN=1μ
μ不变，则tanα不变，即斜面对物体的作用力的方向不随拉力F的变化而变化，故C错误。
故选：BD。
根据受力情况，结合几何角度，分析斜面对物块作用力的方向；
对物块受力分析，根据平衡条件列式，求解力的大小。
本题考查学生对平衡条件的掌握，解题关键是正确受力分析正交分解，列出相应的平衡等式。
10.【答案】BCD
【解析】解：A.对小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板对小孩向上的摩擦力，根据牛顿第二定律有mgsin37∘−μ1mgcs37∘=ma1
代入数据解得a1=2m/s2，故A错误；
BCD.对滑板运用牛顿第二定律有mgsin37∘+μ1mgcs37∘−μ2⋅2mgcs37∘=ma2
代入数据解得a2=0.5m/s2
设经过时间t小孩离开滑板，则12a1t2−12a2t2=2m
解得
t=2 63s
小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离12a2t2=12×0.5×(2 63)2m=23m
故BCD正确。
故选：BCD。
根据牛顿第二定律计算小孩和滑板的加速度，根据位移-时间公式、小孩和木板的位移关系，计算滑板下滑的距离。
本题考查板块模型问题，要求掌握受力分析和运动分析，牛顿第二定律和匀变速直线运动规律。
11.【答案】
【解析】解析：(1)A.在进行实验时，应先打开电源，再释放纸带，故A错误；
B.打点计时器应接在交流电源上，故B正确；
C.实验时，应该使小车运动的速度不宜过大也不宜过小，故C错误；
D.处理数据时，应该舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量和计算，故D正确：
E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究，故E正确。
故选：BDE。
(2)由题意可得，两个相邻的计数点之间的时间间隔为t=2T=2f=250s=0.04s
(3)由题中数据可得，打D点时小车的速度为vD=s4+s52t=2.93+×10−2m/s≈0.79m/s
小车的加速度为a=(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)(3t)2=(2.63+3.40+3.88−1.51−1.98−2.45)×10−29×0.022m/s2≈3m/s2
故答案为：(1)BDE；(2)0.04；(3)0.79；3。
(1)根据实验注意事项和误差产生的原因分析判断；
(2)根据频率和周期的关系求解相邻计时点的时间间隔，再求两个相邻的计数点之间的时间间隔；
(3)根据匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，求打D点时小车的速度，根据逐差法求小车的加速度。
本题考查探究小车速度随时间变化的规律实验，要求掌握实验原理、实验步骤、数据处理和误差分析；注意纸带上计时点与计数点的区别。
12.【答案】所挂钩码的总质量过大
【解析】解：(1)以小车与钩码组成的系统为研究对象，忽略摩擦力，系统所受的合外力等于钩码的重力m钩码g，由牛顿第二定律得m钩码g=(m小车+m钩码)a
小车的加速度a=m钩码m小车+m钩码g
小车受到的拉力F=m小车a=m钩码m小车m小车+m钩码g
当m钩码≪m小车时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力；如果钩码的总质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a−F图像偏离直线。
(2)设小车及上面固定的位移传感器的总质量为M，小盘的质量为m0，对小盘进行受力分析有(m0+mx)g−F拉=(m0+mx)a
对小车进行受力分析有F拉=(M+m−mx)a
解得a=gM+m+m0mx+m0M+m+m0g
对于a−mx图像，斜率k=gM+m+m0
截距b=m0gM+m+m0
由题意可知k=10m/(kg⋅s2)，b=0.8m/s2
解得：m0=0.08kg，M=0.82kg。
故答案为：(1)所挂钩码的总质量过大；(2)0.08；0.82。
(1)以小车和钩码组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律结合图像的特点完成分析；
(2)分别对小车和小盘进行受力分析，根据牛顿第二定律和图像的物理意义得出对应的质量。
本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合牛顿第二定律和图像的物理意义即可完成分析。
13.【答案】解：(1)v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移，则乙车匀加速过程的位移大小：x=122×3m=18m；
(2)设甲车初速度为v0，减速的加速度大小为a2，
设第4秒内甲车运动了Δt，甲车逆运动为匀加速运动，则
第4s内位移：x4=12a2Δt2
第1s内位移：x=12a2(Δt+3)2−12a2(Δt+2)2
解得：Δt=0.5s，a2=8m/s2
甲车匀速行驶时的速度大小：v0=a2(Δt+3)，解得：v0=28m/s；
(3)假设从甲车减速开始经过t1<3s两车相遇
甲位移：x甲=v0t1−12a2t12
乙位移：x乙=12a1t12，其中：a1=123m/s2=4m/s2
x0=x甲−x乙
解得：t1=ls或t1=3.67s(乙车已经匀速，不合理舍去)
由题意和以上结果可知，两车还会第二次相遇，设甲刹车位移为x甲′
x甲′=12a2(Δt+3)2
此过程中乙车的位移：x乙′=x乙+vΔt，其中v=12m/s
代入数据解得：x甲′=49m，x乙′=24m
x甲′>(x乙′+x0)，即甲车停止时还没有第二次相遇
设甲车停下后再经t′两车第二次相遇，则x甲′−(x乙′+x0)=vt′
解得：t′=0.25s
甲车乙车第二次相遇时间为：t2=t′+3s+Δt
解得：t2=3.75s
答：(1)乙车匀加速过程的位移大小为18m；
(2)甲车匀速行驶时的速度大小为28m/s，匀减速的加速度大小为8m/s2；
(3)甲乙两车第一次相遇的时间为1s，第二次相遇时间为3.75s。
【解析】(1)v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移，由此求解乙车匀加速过程的位移大小；
(2)设甲车初速度为v0，减速的加速度大小为a2，逆向分析，根据位移-时间关系求解加速度大小，再根据速度-时间关系求解初速度大小；
(3)假设从甲车减速开始经过t1<3s两车相遇，根据位移-时间关系求解；分析甲乙两车是否还有第二次相遇，再根据运动情况结合运动学公式进行解答。
本题主要是考查匀变速直线运动的计算，解答本题的关键是弄清楚运动过程，合理的选择匀变速直线运动的计算公式进行解答。
14.【答案】解：(1)未施加力时，对物体Q进行受力分析有FT=Mgsin37∘
对物体P进行受力分析有FT=mg
联立解得M=53kg
施加外力后，对物体P进行受力分析有FT′cs60∘=mg
对物体Q进行受力分析有FT′=Mgsin37∘+μMgcs37∘
联立，可得μ=0.75
(2)由胡克定律有FT=kΔL1，FT′=kΔL2
联立解得ΔL2=4cm
(3)斜面体及P、Q组成的整体在水平方向上受力平衡，则有F=Ff，F=mgtan60∘
解得Ff=10 3N
由牛顿第三定律有，地面受到的摩擦力大小为10 3N，方向水平向左。
答：(1)Q与斜面间的动摩擦因数μ为0.75；
(2)弹簧的伸长量ΔL2为4cm；
(3)地面受到的摩擦力Ff为10 3N，方向水平向左。
【解析】(1)根据三角函数求解Q与斜面间的动摩擦因数；
(2)由胡克定律求解弹簧的伸长量；
(2)由牛顿第三定律求解地面受到的摩擦力。
本题考查一般情况下的共点力平衡，学生需熟练运用三角函数、胡克定律及牛顿定律综合求解。
15.【答案】解：(1)货物在传送带1上的加速度：a1=μmgm=0.5×10m/s2=5m/s2
若货物以最短的时间从a传送到b，货物在传送带上做匀加速直线运动，则：v12=2a1L1
解得：v1=6m/s
(2)若传送带的速度v≥6m/s，则货物到达b点的速度为6m/s，
在传送带2上的滑动摩擦力沿斜面向上，加速度为：a2=mgsin37∘−μmgcs37∘m=(10×0.6−0.5×10×0.8)m/s2=2m/s2，方向沿斜面向下
货物做匀减速运动。速度减到零时，沿传送带上升的距离：x0=v122a2=622×2m=9m>L
则货物不能恰运送到c。
若传送带的速度小于6m/s，则货物到达b与传送带有共同速度，
在传送带2上做匀减速运动，加速度为：a2=mgsin37∘−μmgcs37∘m=(10×0.6−0.5×10×0.8)m/s2=2m/s2，
若货物恰能运送到c，则货物到c点的速度为零，则：v22=2a2L2
代入数据解得：v2=2 3m/s
(3)若传送带的速度为v3=4m/s，货物在传送带1上先做匀加速运动，
与传送带达到共同速度后做匀速运动，则做匀加速运动的时间为：t1=v3a1=45s=0.8s
做匀加速运动的位移：x1=v322a1=422×5m=1.6m
则做匀速运动的时间为：t2=L1−x1v3=3.6−1.64s=0.5s
由于v3>v2
所以货物到达c速度没减小到零，则：x3=v3t4−12a2t42
代入解二次方程得：t4=1s或t4=3s(舍去)
货物从a运送到c的时间：t=t1+t2+t4=0.8s+0.5s+1s=2.3s
答：(1)若货物以最短的时间从a传送到b，传送带的最小速度v1的大小6m/s；
(2)若货物恰能运送到c，传送带的最小速度v2的大小为2 3m/s；
(3)若传送带的速度为v3=4m/s，货物从a运送到c的时间为2.3s。
【解析】(1)货物在传送带1上只做匀加速直线运动时，根据运动学公式v2=2ax求传送带的最小速度；
(2)分析传送带2不转动、速度大于4m/s、速度在0
本题为传送带模型重在考查物体间相对运动问题，一般此问题都需要讨论研判物体的运动形式，摩擦力的方向为易错点，解题方法较灵活，三大原理牛顿第二定律结合运动学公式、动能定理结合能量守恒、动量定理均可应用，较复杂的运动过程可以用v−t图像辅助解析。
相关试卷
2022-2023学年山西省吕梁市市级联考高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年山西省吕梁市市级联考高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年辽宁省沈阳市市级重点高中联合体高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年辽宁省沈阳市市级重点高中联合体高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年辽宁省沈阳市郊联体高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年辽宁省沈阳市郊联体高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
