2024青岛即墨区高二下学期7月期末考试物理含解析

这是一份2024青岛即墨区高二下学期7月期末考试物理含解析，共33页。

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．本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回．
一．单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 物体在某时刻的瞬时速度，可通过求无限逼近该位置附近位移内的平均速度来定义。下列物理量，其定义与瞬时速度的定义类似的是（ ）
A. 电势B. 电场强度
C. 瞬时功率D. 机械能
2. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面高度为1.2m时，返回舱的速度为8m/s，此时返回舱底部的4台反推发动机同时点火工作，返回舱触地前的瞬间速度降至2m/s，从而实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为，重力加速度，则平均每台反推发动机提供的推力大小为（ ）
A. B. C. D.
3. 甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，甲、乙两车运动图像如图所示，其中甲车运动的图线为过原点的直线，乙车运动图线为部分抛物线，抛物线与t轴相切于10s处，关于甲乙两车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车的速度大小为2m/s
B. 时刻乙车的速度大小为16m/s
C. 时刻甲、乙两车间的距离为40m
D. 两车相遇时甲乙两车的速度大小均为4m/s
4. 如图，水平木板匀速向右运动，从木板边缘将一底面涂有染料的小物块垂直木板运动方向弹入木板上表面，物块在木板上滑行一段时间后随木板一起运动。以物块弹入位置为坐标原点O，以木板运动方向为x轴、物块初速度方向为y轴建立坐标系，则物块在木板上留下的痕迹为（ ）
A B.
C. D.
5. 一列在济青高铁客运专线上运行的动车经过大沽河铁路桥，动车长度为l，大沽河铁路桥的长度为L。动车在平直轨道上正常行驶时的速度为。为了保证行车安全，动车过桥时，动车速度都不得超过。已知动车减速和加速时的加速度大小分别为2a和a，与正常行驶相比，动车因过桥而延误的时间至少为（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图，货车车厢内装有3根粗细相同的均质圆木，圆木A、B紧挨着，圆木C叠放在A、B上。货车司机启动液压系统，使车厢底板由水平位置缓慢倾斜，直到圆木滑离底板到达地面，从而完成卸货。从启动液压系统到圆木开始滑离车厢底板的过程中，不考虑C与A、B间的摩擦力，关于A对C支持力和B对C的支持力，下列说法正确的是（ ）
A. 和的合力方向始终与车厢底板垂直
B. 增大、减小
C. 减小、增大
D. 减小、先增大后减小
7. 如图，一本新书共有196页，平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在某两书页间。A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。已知每张书页的质量都相同，书的上下两个封面质量相同，一个封面的质量相当于两张书页质量。现用水平向右垂直于纸边的拉力拉A4纸，若要使A4纸和书一起运动（即不发生相对滑动），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略A4纸的质量，则A4纸至少应夹在哪两页之间（ ）
A. 16与17页之间
B. 31与32页之间
C. 64与65页之间
D. 68与69页之间
8. 如图，质量均为m的小物块A、B紧靠在一起放置在水平地面上，劲度系数为k0的轻弹簧一端与A拴接，另一端固定在竖直墙壁上，A、B与地面间的动摩擦因数均为μ。现对B施加大小缓慢增大的水平向左推力，当弹簧被压缩了时，推力不再增加，物块A、B保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，简谐运动的周期公式为，其中k为回复力系数。时刻撤去推力，两物块在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 当弹簧恢复原长时，两物块的速度达到最大
B. 当两物块速度最大时，两物块间弹力为0
C. 弹簧恢复原长前任一时刻，两物块间弹力FN大小为，F为该时刻弹簧弹力
D. 从撤去推力到两物块速度达到最大过程所经历的时间为
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. 如图，时刻，一小球从足够长光滑倾斜玻璃板上的A点以的初速度沿玻璃板向上运动，B为玻璃板的上端，A、B间距离为2.5m，时刻小球经过A点下方玻璃板上的C点（图中未标出）。重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃板的最小倾角为
B. C点距A点的距离可能为5m
C. C点距A点的距离可能为35m
D. 小球经C点时的速度大小可能为20m/s
10. 如图，滑板运动员在距地面高度的平台上滑行，他从平台边缘上的A点水平滑离平台，落在水平地面上与平台水平距离为2m的B点，着地后又继续向前滑行了4.5m停止在C点。人与滑板的总质量为50kg，在水平地面上滑行时受到的平均阻力大小为50N。重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从A点滑离平台时的速度为3m/s
B. 运动员从滑离平台到停止所用时间为3.4s
C. 运动员与滑板着地过程损失的机械能为800J
D. 着地过程中地面对运动员与滑板的冲量大小为200N·S
11. 如图，a、b两小球分别固定在长为5m的轻质细杆两端，a球置于粗糙水平面上，b球紧靠在光滑竖直墙壁上，初始时轻杆竖直。现对a球施加微小扰动，使a球沿水平面向右滑行，直到b球到达水平面，在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球a的速度先增大后减小
B. 小球a受到水平面的摩擦力逐渐减小
C. 当b球到达水平面时，a球的速度达到最大
D. 当a球距离墙角3m时，a、b两球速率之比为4∶3
12. 每逢重大节日，人们都会在夜间燃放高空礼花来渲染节日气氛。如图，某型号高空礼花弹从专用炮筒中以初速度竖直射向天空，礼花弹到达最高点时炸开，爆炸后礼花弹内的大量小弹丸向四面八方射出，燃烧着的小弹丸形成一个不断扩大的光彩夺目的球面，直到熄灭。设礼花弹的质量为m，爆炸后瞬间所有弹丸的速度大小均为v，每个弹丸的燃烧时间均为，重力加速度为g。忽略一切空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 发射礼花弹过程中，炮筒内高压气体对礼花弹做的功为
B. 爆炸时礼花弹离地面的高度为
C. 在夜间能看到的礼花球面的最大半径为
D. 礼花熄灭前，礼花球面的球心离地面的最小高度为
三．非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，在暗室里，照相机每隔一定时间曝一次光，在胶片上记录物体在闪光时刻的位置。如图甲，是某实验小组探究平抛运动规律的实验装置，分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处各安装一个频闪相机，调整相机快门，设定相机曝光时间间隔为0.1s。将小球从斜槽上某一位置自由释放，并启动相机，得到如图乙所示的频闪照片，O为抛出点，P为小球运动轨迹上的一个位置。通过测量和换算得知，图乙（a）中OP对应的实际距离为105cm，（b）中OP对应的实际距离为122cm。请回答下面问题：
（1）A处摄像头所拍摄的频闪照片为乙图中的____________（选填“a”或“b”）；
（2）通过对频闪照片（a）的测量发现，（a）中小球相邻位置间距离几乎是等距的，则小球水平抛出的初速度_________m/s（结果保留2位有效数字）；
（3）通过对频闪照片（b）的测量发现，（b）中小球相邻两位置间的距离几乎是均匀增大的，则当地重力加速度__________（结果保留3位有效数字）；
（4）小球在P点的速度方向与水平方向间夹角的正切值为____________（结果保留3位有效数字）。
14. 智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。实验步骤如下：
①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m；
②开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能；
③剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出图像，如图乙所示。
请回答下面问题：
（1）剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的____________（选填“A”“B”或“C”）点加速度；
（2）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____________（用测得物理量的符号表示）；
（3）改变所悬挂钩码质量，重复步骤②、③，测得多组数据并绘制图像，如图丙所示，由图像可以得出的结论是：____________；
（4）该小组同学要根据绘制的图像进一步测量手机的质量，他们对该图像分析得知，图线的斜率为k，则手机的质量为____________；
（5）从乙图可以观察到，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是____________（选填选项代号）。
A. 使用质量较大的钩码组B. 将弹簧更换为不可伸长的细线
C. 将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧D. 让钩码组的质量远小于手机的质量
15. 甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶，甲在后，以速度做匀速直线运动，乙在前，以速度做匀速直线运动。为了避免发生追尾事故，当两车相距某一距离时，乙立即以加速度a做匀加速直线运动，甲车则延迟了时间后，以同样大小的加速度a刹车做匀减速直线运动，结果两车恰好避免了追尾事故的发生。求
（1）从乙车开始加速到甲车追上乙车过程经历的时间t；
（2）乙车开始加速时两车间距离
16. 甲、乙两位运动员在体育场进行投掷标枪训练。甲站在A点，将标枪以初速度沿与水平方向间夹角方向掷出，乙站在B点，将标枪以某一初速度水平掷出，两支标枪都在水平地面上的C点插入地面。甲投掷标枪投出点的高度，乙投掷标枪投出点的高度，A、B两点间的距离，两标枪的飞行轨迹如图所示。不计空气阻力，重力加速度，求：
（1）甲掷出的标枪在飞行过程中离地面的最大高度H；
（2）甲掷出的标枪在空中运动的时间t；
（3）乙掷出的标枪初速度的大小。
17. 如图甲所示，倾角、底端带有固定挡板的斜面体置于水平面上，斜面光滑，劲度系数的轻质弹簧，一端固定在斜面体底端挡板上，另一端与小物块A相连，小物块B紧靠着A一起静止在斜面上。现用水平向左的推力使斜面体向左以加速度a做匀加速运动，稳定后弹簧的形变量为x；推力大小不同，稳定时弹簧的形变量x可能也不同。如图乙所示，为弹簧形变量x与相应加速度a间的关系图像，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。
（1）求图乙中的大小；
（2）求物块A、B的质量、；
（3）当时，求斜面体对物块B的支持力大小与斜面体加速度a的关系式。
18. 如图，传送带长以的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带的倾角，在其右上侧有一水平平台，木板C的左端与平台左端对齐放置，小物块B静置于木板上，B距木板C左端的距离，B、C的质量分别为、。质量的小物块A以的初速度从传送带下端滑上传送带，A离开传送带后，恰好无碰撞地滑上木板C的上表面，经过一段时间与物块B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知A与传送带间动摩擦因数，A、B与C间动摩擦因数均为，木板C与平台间动摩擦因数，重力加速度，木板厚度不计。两质量相等的物体发生弹性碰撞，碰后两物体彼此交换速度，计算结果可保留根式形式，求
（1）物块A滑离传送带时的速度大小；
（2）平台左端与传送带上端间的水平距离；
（3）物块A与物块B碰撞前瞬间A的速度大小；
（4）要使物块B不从木板C上滑落，木板的最小长度。
2023—2024学年度第二学期教学质量检测
高二物理试题
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．本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回．
一．单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 物体在某时刻的瞬时速度，可通过求无限逼近该位置附近位移内的平均速度来定义。下列物理量，其定义与瞬时速度的定义类似的是（ ）
A. 电势B. 电场强度
C. 瞬时功率D. 机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A．瞬时速度的定义采用了极限法， 电势的定义有
电场中某点的电势等于试探电荷所具的电势能跟它所带的电荷量之比，它是一个与试探电荷本身无关的物理量，它与试探电荷存在与否无关，是由电场本身的性质决定的物理量，可知，电势的定义采用了比值定义法，故A错误；
B．根据电场强度的定义有
电场中某点的电场强度等于试探电荷所受的动量跟它所带的电荷量之比，它是一个与试探电荷本身无关的物理量，它与试探电荷存在与否无关，是由电场本身决定的物理量，可知，电场强度的定义采用了比值定义法，故B错误；
C．根据平均功率的定义式有
物体某一时段内做的功与时间的比值就是这段时间的平均功率，当这个时间非常非常小，趋近于0时，就可以表示是瞬时功率了，可知，瞬时功率的定义采用了极限法，故C正确；
D．机械能是动能与势能的总和，是表示物体运动状态与高度的物理量，该定义没有采用极限法，故D错误，
故选C。
2. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。当返回舱距离地面高度为1.2m时，返回舱的速度为8m/s，此时返回舱底部的4台反推发动机同时点火工作，返回舱触地前的瞬间速度降至2m/s，从而实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为，重力加速度，则平均每台反推发动机提供的推力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据运动学公式可得
解得加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得均每台反推发动机提供的推力大小为
故选A。
3. 甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，甲、乙两车运动的图像如图所示，其中甲车运动的图线为过原点的直线，乙车运动图线为部分抛物线，抛物线与t轴相切于10s处，关于甲乙两车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车的速度大小为2m/s
B. 时刻乙车的速度大小为16m/s
C. 时刻甲、乙两车间的距离为40m
D. 两车相遇时甲乙两车的速度大小均为4m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据x-t图像中图线的斜率表示速度，可知甲车的速度大小为
故A错误；
BC．依题意，乙车运动图线为部分抛物线，抛物线与t轴相切于10s处，即10s末速度为零，由逆向思维，则有
结合图像，可得
，
联立，解得
，
则时刻乙车的速度大小即为逆向思维加速10s的速度
故B正确；C错误；
D．同理，两车相遇时乙车的速度大小即为逆向思维加速5s的速度可表示为
故D错误。
故选B。
4. 如图，水平木板匀速向右运动，从木板边缘将一底面涂有染料的小物块垂直木板运动方向弹入木板上表面，物块在木板上滑行一段时间后随木板一起运动。以物块弹入位置为坐标原点O，以木板运动方向为x轴、物块初速度方向为y轴建立坐标系，则物块在木板上留下的痕迹为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意，以木板为参考系，物块的合初速度与所受合力如图所示
可知，物块沿方向做匀减速直线运动。
故选D。
5. 一列在济青高铁客运专线上运行的动车经过大沽河铁路桥，动车长度为l，大沽河铁路桥的长度为L。动车在平直轨道上正常行驶时的速度为。为了保证行车安全，动车过桥时，动车速度都不得超过。已知动车减速和加速时的加速度大小分别为2a和a，与正常行驶相比，动车因过桥而延误的时间至少为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】动车先以提前减速到，再匀速通过铁路桥，然后再加速到正常速度，需要的时间为
而以正常速度通过全程需要的时间为
则动车因过桥而延误的时间至少为
故选D。
6. 如图，货车车厢内装有3根粗细相同的均质圆木，圆木A、B紧挨着，圆木C叠放在A、B上。货车司机启动液压系统，使车厢底板由水平位置缓慢倾斜，直到圆木滑离底板到达地面，从而完成卸货。从启动液压系统到圆木开始滑离车厢底板的过程中，不考虑C与A、B间的摩擦力，关于A对C支持力和B对C的支持力，下列说法正确的是（ ）
A. 和的合力方向始终与车厢底板垂直
B. 增大、减小
C. 减小、增大
D. 减小、先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】对C受力分析，由于车厢底板由水平位置缓慢倾斜，则C处于平衡状态，C受到重力、A对C支持力和B对C的支持力，如图所示
运动过程中，与竖直方向夹角逐渐增大，故减小，增大，和的合力方向始终与重力方向相反。
故选C。
7. 如图，一本新书共有196页，平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在某两书页间。A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。已知每张书页的质量都相同，书的上下两个封面质量相同，一个封面的质量相当于两张书页质量。现用水平向右垂直于纸边的拉力拉A4纸，若要使A4纸和书一起运动（即不发生相对滑动），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略A4纸的质量，则A4纸至少应夹在哪两页之间（ ）
A. 16与17页之间
B. 31与32页之间
C. 64与65页之间
D. 68与69页之间
【答案】B
【解析】
【详解】设单张书页的质量为，则由题意可知，整本书的质量为若书恰好能拉动，则A4纸对字典的摩擦力为
此时A4纸上方的质量为m，有
因为
解得
由于书皮的质量约为书页的2倍，所以A4纸大约夹在31到32页之间。
故选B。
8. 如图，质量均为m的小物块A、B紧靠在一起放置在水平地面上，劲度系数为k0的轻弹簧一端与A拴接，另一端固定在竖直墙壁上，A、B与地面间的动摩擦因数均为μ。现对B施加大小缓慢增大的水平向左推力，当弹簧被压缩了时，推力不再增加，物块A、B保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，简谐运动的周期公式为，其中k为回复力系数。时刻撤去推力，两物块在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 当弹簧恢复原长时，两物块的速度达到最大
B. 当两物块速度最大时，两物块间弹力为0
C. 弹簧恢复原长前任一时刻，两物块间弹力FN大小为，F为该时刻弹簧弹力
D. 从撤去推力到两物块速度达到最大过程所经历的时间为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．当弹簧恢复原长前，两个物块的合力均等于零时，两物块的速度达到最大，根据平衡条件，两物块之间的弹力等于μmg。即当弹簧恢复原长前，两物块的速度达到最大，速度最大时，两物块之间的弹力等于μmg ，AB错误；
C．弹簧恢复原长前任一时刻，对AB根据牛顿第二定律得
对B根据牛顿第二定律得
解得
C正确；
D．合力为零时速度最大，设此时的形变量为x1，根据平衡条件得
解得
根据题意，最大形变量为
从撤去推力到两物块速度达到最大，两个物块的位移为
设最大速度为vm，根据动能定理得
解得
两个物块做加速度减小的加速运动，其运动时间t一定小于匀加速度运动的时间
解得
又因为
所以
从撤去推力到两物块速度达到最大过程所经历的时间为，D错误。
故选C。
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. 如图，时刻，一小球从足够长光滑倾斜玻璃板上的A点以的初速度沿玻璃板向上运动，B为玻璃板的上端，A、B间距离为2.5m，时刻小球经过A点下方玻璃板上的C点（图中未标出）。重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃板的最小倾角为
B. C点距A点的距离可能为5m
C. C点距A点的距离可能为35m
D. 小球经C点时的速度大小可能为20m/s
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律可得
解得
当玻璃板倾角最小时，小球加速度最小，恰好运动到玻璃板上端B，则有
联立，解得
故A正确；
BC．取沿玻璃板向下为正方向，则有
又
联立，解得
故B错误；C正确；
D．根据
又
联立，解得
故D正确。
故选ACD。
10. 如图，滑板运动员在距地面高度的平台上滑行，他从平台边缘上的A点水平滑离平台，落在水平地面上与平台水平距离为2m的B点，着地后又继续向前滑行了4.5m停止在C点。人与滑板的总质量为50kg，在水平地面上滑行时受到的平均阻力大小为50N。重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从A点滑离平台时的速度为3m/s
B. 运动员从滑离平台到停止所用时间为3.4s
C. 运动员与滑板着地过程损失的机械能为800J
D. 着地过程中地面对运动员与滑板的冲量大小为200N·S
【答案】BC
【解析】
【详解】A．运动员从A点做平抛运动，设初速度为，平抛时间为，有
解得
，
故A错误；
B．运动员着地后又继续向前滑行了停止在C点，由动能定理可得
可得减速的初速度为
运动员减速的过程由动量定理可得时间为
忽略运动员着地的时间，则从滑离平台到停止所用时间为
故B正确；
C．运动员落地的瞬时速度大小为
则运动员与滑板着地过程损失的机械能为
故C正确；
D．着地过程中地面对运动员与滑板的支持力向上，竖直向下的速度为
在竖直方向由动量定理可知
可得
则着地过程中地面对运动员与滑板的冲量大小大于200N·s，故D错误。
故选BC。
11. 如图，a、b两小球分别固定在长为5m轻质细杆两端，a球置于粗糙水平面上，b球紧靠在光滑竖直墙壁上，初始时轻杆竖直。现对a球施加微小扰动，使a球沿水平面向右滑行，直到b球到达水平面，在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球a的速度先增大后减小
B. 小球a受到水平面的摩擦力逐渐减小
C. 当b球到达水平面时，a球的速度达到最大
D. 当a球距离墙角3m时，a、b两球速率之比为4∶3
【答案】ABD
【解析】
【详解】AC．设杆与竖直方向夹角为，下落过程中两球沿杆方向的速度大小相等，如图
可得
b球到达水平面时，沿杆方向的速度为零，故a球的速度为零。所以小球a的速度先增大后减小。故A正确；C错误；
B．开始下滑加速度较小，轻微失重，导致摩擦力减小，致使下滑加速度增大，导致失重增大，所以系统对地面的压力减小，根据
可知小球a受到水平面摩擦力逐渐减小。故B正确；
D．当a球距离墙角3m时，此时杆与竖直方向的夹角为
，
联立，可得
故D正确。
故选ABD。
12. 每逢重大节日，人们都会在夜间燃放高空礼花来渲染节日气氛。如图，某型号高空礼花弹从专用炮筒中以初速度竖直射向天空，礼花弹到达最高点时炸开，爆炸后礼花弹内的大量小弹丸向四面八方射出，燃烧着的小弹丸形成一个不断扩大的光彩夺目的球面，直到熄灭。设礼花弹的质量为m，爆炸后瞬间所有弹丸的速度大小均为v，每个弹丸的燃烧时间均为，重力加速度为g。忽略一切空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 发射礼花弹过程中，炮筒内高压气体对礼花弹做的功为
B. 爆炸时礼花弹离地面的高度为
C. 在夜间能看到的礼花球面的最大半径为
D. 礼花熄灭前，礼花球面的球心离地面的最小高度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．发射礼花弹的过程中，由动能定理可知，炮筒内高压气体对礼花弹做的功为
故A错误；
B．忽略一切空气阻力，礼花弹上升过程做竖直上抛运动，则爆炸时礼花弹离地面的高度为
故B正确；
C．爆炸后礼花弹内的大量小弹丸向四面八方射出，燃烧着的小弹丸形成一个不断扩大的光彩夺目的球面，礼花熄灭前，半径最大，则在夜间能看到的礼花弹球面的最大半径为
故C正确；
D．礼花熄灭前，礼花球面的球心离地面的高度最小，最小高度为
故D正确。
故选BCD。
三．非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，在暗室里，照相机每隔一定时间曝一次光，在胶片上记录物体在闪光时刻的位置。如图甲，是某实验小组探究平抛运动规律的实验装置，分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处各安装一个频闪相机，调整相机快门，设定相机曝光时间间隔为0.1s。将小球从斜槽上某一位置自由释放，并启动相机，得到如图乙所示的频闪照片，O为抛出点，P为小球运动轨迹上的一个位置。通过测量和换算得知，图乙（a）中OP对应的实际距离为105cm，（b）中OP对应的实际距离为122cm。请回答下面问题：
（1）A处摄像头所拍摄的频闪照片为乙图中的____________（选填“a”或“b”）；
（2）通过对频闪照片（a）的测量发现，（a）中小球相邻位置间距离几乎是等距的，则小球水平抛出的初速度_________m/s（结果保留2位有效数字）；
（3）通过对频闪照片（b）的测量发现，（b）中小球相邻两位置间的距离几乎是均匀增大的，则当地重力加速度__________（结果保留3位有效数字）；
（4）小球在P点的速度方向与水平方向间夹角的正切值为____________（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）a （2）2.1
（3）9.76 （4）2.32
【解析】
【小问1详解】
A处频闪仪记录每隔一定时间小球水平方向的位置，平抛运动水平方向不受力，做匀速直线运动，故图乙中，A处频闪仪器记录所拍摄的频闪照片为a。
【小问2详解】
由平抛运动规律可得
【小问3详解】
根据
解得
【小问4详解】
P点竖直方向速度为
则小球在P点的速度方向与水平方向间夹角的正切值为
14. 智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。实验步骤如下：
①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m；
②开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能；
③剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出图像，如图乙所示。
请回答下面问题：
（1）剪断细绳瞬间手机的加速度对应图乙中的____________（选填“A”“B”或“C”）点加速度；
（2）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F等于____________（用测得物理量的符号表示）；
（3）改变所悬挂钩码质量，重复步骤②、③，测得多组数据并绘制图像，如图丙所示，由图像可以得出的结论是：____________；
（4）该小组同学要根据绘制的图像进一步测量手机的质量，他们对该图像分析得知，图线的斜率为k，则手机的质量为____________；
（5）从乙图可以观察到，即使整个实验装置看起来处于静止状态，手机依然显示有微小的加速度扰动，为了减少该扰动造成的影响，下列做法可行的是____________（选填选项代号）。
A. 使用质量较大的钩码组B. 将弹簧更换为不可伸长的细线
C. 将弹簧更换为劲度系数较大的弹簧D. 让钩码组的质量远小于手机的质量
【答案】（1）A （2）
（3）当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比
（4）
（5）AC
【解析】
【小问1详解】
前面的数据波动是保持平衡时的轻微扰动，后续的数据波动是因为手机在做（近似）简谐运动，故第一个峰值即为我们要的绳子被剪断时的瞬时加速度，故选“A”点；
【小问2详解】
剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，手机受到的合力大小F等于钩码的重力大小；则
【小问3详解】
由丙图知，图像为过原点的一条直线，根据图像可以得到的结论，当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。
【小问4详解】
绳子剪断前，设弹力为F，手机质量为M，对手机有平衡知
绳子剪断后，对手机由牛顿第二定律有
综上可得
解得
【小问5详解】
A．使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确；
B．将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误；
C．劲度系数越大，弹簧越不容易发生形变，则扰动越小，因此该方法可行，故C正确；
D．让钩码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。
故选AC。
15. 甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶，甲在后，以速度做匀速直线运动，乙在前，以速度做匀速直线运动。为了避免发生追尾事故，当两车相距某一距离时，乙立即以加速度a做匀加速直线运动，甲车则延迟了时间后，以同样大小的加速度a刹车做匀减速直线运动，结果两车恰好避免了追尾事故的发生。求
（1）从乙车开始加速到甲车追上乙车过程经历的时间t；
（2）乙车开始加速时两车间距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，两车恰好避免了追尾事故的发生，则有
解得
（2）二者位移关系为
解得
16. 甲、乙两位运动员在体育场进行投掷标枪训练。甲站在A点，将标枪以的初速度沿与水平方向间夹角方向掷出，乙站在B点，将标枪以某一初速度水平掷出，两支标枪都在水平地面上的C点插入地面。甲投掷标枪投出点的高度，乙投掷标枪投出点的高度，A、B两点间的距离，两标枪的飞行轨迹如图所示。不计空气阻力，重力加速度，求：
（1）甲掷出的标枪在飞行过程中离地面的最大高度H；
（2）甲掷出的标枪在空中运动的时间t；
（3）乙掷出的标枪初速度的大小。
【答案】（1）22.05m；（2）4.1s；（3）10m/s
【解析】
【详解】（1）甲做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维有
甲掷出的标枪在飞行过程中离地面的最大高度
解得
（2）甲做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，则有
将解得的负值舍去，则有
（3）做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有
结合题意可知，乙水平分位移为
乙做平抛运动，则有
，
解得
17. 如图甲所示，倾角、底端带有固定挡板的斜面体置于水平面上，斜面光滑，劲度系数的轻质弹簧，一端固定在斜面体底端挡板上，另一端与小物块A相连，小物块B紧靠着A一起静止在斜面上。现用水平向左的推力使斜面体向左以加速度a做匀加速运动，稳定后弹簧的形变量为x；推力大小不同，稳定时弹簧的形变量x可能也不同。如图乙所示，为弹簧形变量x与相应加速度a间的关系图像，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。
（1）求图乙中的大小；
（2）求物块A、B质量、；
（3）当时，求斜面体对物块B支持力大小与斜面体加速度a的关系式。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）由图结合题意可知时弹簧处于原长状态，且物块A、B恰要分离，故对AB整体有
解得
（2）当时，对AB整体分析有
当 时，图中另一纵截距的意义为
联立解得
，
（3）时，对B分析
解得
18. 如图，传送带长以的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带的倾角，在其右上侧有一水平平台，木板C的左端与平台左端对齐放置，小物块B静置于木板上，B距木板C左端的距离，B、C的质量分别为、。质量的小物块A以的初速度从传送带下端滑上传送带，A离开传送带后，恰好无碰撞地滑上木板C的上表面，经过一段时间与物块B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知A与传送带间动摩擦因数，A、B与C间动摩擦因数均为，木板C与平台间动摩擦因数，重力加速度，木板厚度不计。两质量相等的物体发生弹性碰撞，碰后两物体彼此交换速度，计算结果可保留根式形式，求
（1）物块A滑离传送带时的速度大小；
（2）平台左端与传送带上端间的水平距离；
（3）物块A与物块B碰撞前瞬间A的速度大小；
（4）要使物块B不从木板C上滑落，木板的最小长度。
【答案】（1）2m/s；（2）；（3）；（4）0.6m
【解析】
【详解】（1）物块A滑上传送带时，有
设经历了位移后其与传送带共速，有
解得
即物块A在到达传送带另一端之前已经与传送带共速，又因为
即物块A与传送带共速后，其并不能与传送带保持相对静止，则共速后对于物块A有
从物块A与传送带共速后，到其滑离传送带，有
解得
（2）物块A离开传送带后其与水平方向夹角为，其做斜抛运动，将其分解后，竖直方向有
由于恰好到木板C上，所以其到达C上时，竖直方向速度为零，有
水平方向有
从离开传送带到到达木板C上其水平方向位移为
解得
（3）物块A滑上木板C上的速度为
A物块滑上C上表面后，有
解得
假设BC相对静止，对于BC整体有
解得
若B和C发生相对滑动，则对B有
解得
所以假设成立，B和C保持相对静止，设经历时间物块A和物块B将发生碰撞，则有位移关系
所以碰撞时A物块的速度为
解得
（4）碰撞前，B和C整体的速度为
由于B和A两物块的质量相等，且发生弹性碰撞，由题意可知，碰后，A物块与B物块的速度彼此交换，即碰后A物体与C的速度大小相等为，B物体的速度大小为，假设之后A物块与木板C共速，则有
解得
若A和C发生相对滑动，则对A有
解得
所以假设成立，碰后A和C保持相对静止，B物体发生相对滑动，对B物体有
要使B物体不从木板C上滑落，则当B物体滑到C的最左端时恰好共速，对物块B有
位移有
对AC整体有
位移有
两者的相对位移为
则木板的最小长度为
解得