安徽省部分学校2024-2025学年高二下学期期末考试（C）物理试卷（解析版）

这是一份安徽省部分学校2024-2025学年高二下学期期末考试（C）物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。
2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围：必修一。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，一人通过箱带拉着一个旅行箱沿水平地面匀速前进，若箱带对箱子的拉力为F，地面对箱子的摩擦力为f，则摩擦力f与拉力F的合力应该是（ ）
A. 竖直向上，大小等于箱子重力B. 竖直向上，大小小于箱子的重力
C. 向右偏上， 大小大于箱子重力D. 向左偏上，大小大于箱子的重力
【答案】B
【解析】箱子做匀速直线运动，受到的合外力为0，而箱子受到的拉力与摩擦力的合力应与重力与支持力的合力等大、反向，则摩擦力f与拉力F的合力方向竖直向上，由平衡可知，摩擦力f与拉力F的合力等于重力减去支持力，即小于重力
故选B。
2. 一汽车沿某直线运动时的图像如图所示，关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 该汽车在5s时的速度大小为5m/s
B. 该汽车先做匀速直线运动后做匀加速直线运动
C. 该汽车从5s到10s时间内速度变化量大小7.5m/s
D. 该汽车从0s到5s时间内速度增加了5m/s
【答案】C
【解析】B．根据图像可知，加速度先为一个定值，后发生变化，则汽车先做匀变速直线运动后做加速度变化的直线运动，故B错误；
A．根据加速度的定义式有
解得
可知，图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，由于汽车0时刻的速度不确定，则该汽车在5s时的速度大小也不确定，故A错误；
D．结合上述，由于汽车0时刻的速度不确定，速度与加速度的方向可能相同，也可能相反，即汽车可能做加速运动，也可能做减速运动，从0s到5s时间内，图像与时间轴所围几何图形的面积为5m/s，即速度的变化量为5m/s，但速度不一定增加，也可能减小，故D错误；
C．结合上述可知，汽车从5s到10s时间内速度变化量大小为
故C正确。
故选C。
3. 研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，阻力表达式为，式中称为黏性系数，和分别是球的半径和速度。国际单位制中，黏性系数的单位是（ ）
A. 无单位B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据
可得
根据国际单位制推断黏性系数的单位是
故选B。
4. 如图甲所示，安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图乙所示，传送带长为，被检物品与传送带间的动摩擦因数。假设传送带速度可以调节，当传送带速度调为，被检物品无初速度地从端传送到端的过程中，下列说法正确的是（重力加速度取，被检物品可视为质点）（ ）
A. 物品先做匀加速运动后做匀速运动
B. 物品从端到端所用的时间为
C. 物品先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力
D. 若减小传送带速度，物品传送时间可能不变
【答案】D
【解析】A．物品先做匀加速直线运动
解得
假设物品可以加速到与传送带共速，则加速运动的时间为
加速运动的距离为
>3m
因此物品在传送带上一直做加速运动，A错误；
B．因一直加速物品从A端到B端所用的时间为
B错误；
C．因为一直加速，所以物品一直受到向右的滑动摩擦力，C错误；
D．当传送带速度减小一点时，物品在传送带上仍可能是全程加速，在加速度和位移都不变的情况下，运动的时间也不变，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，C、B分别是窗户上下边上的点，A点在B点正下方，三点在同一竖直线上，A、B两点的高度差与B、C两点的高度差相等。在A点给一小球竖直向上的初速度，小球经过B点并恰好运动到C点，后又返回到A点，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小球从B到C处于超重状态，从C到B处于失重状态
B. 上升过程中，小球从A到B的运动时间与从B到C的运动时间之比为：1
C. B、C两点的高度差为
D. A、B两点的高度差为
【答案】B
【解析】A．小球从B到C与从C到B加速度都是重力加速度，都是完全失重状态，故A错误；
B．小球从C到A是自由落体运动，A、B两点的高度差与B、C两点的高度差相等，则小球从C到B的运动时间与从B到A的运动时间之比为1：，由逆向思维可得小球从A到B的运动时间与从B到C的运动时间之比为：1，故B正确；
CD．由匀减速直线运动的规律可得
解得
则A、B两点和B、C两点的高度差为为
故CD错误。
故选B。
6. 随着家居自动化不断发展，自动炒菜机也逐渐走进了大众的生活。图甲为某品牌的自动炒菜机，使用时，光滑的半球形铁锅静置在灶台上，菜品被倒入自动炒菜机后由于重力作用而集中在锅底，为保证菜品受热均匀，电动锅铲既可推动炒菜也可翻动炒菜。如图乙所示，推动炒菜时，锅铲推动菜品缓慢向右移动，在推动过程中锅铲始终保持竖直，使菜品到达 P点； 翻动炒菜时，锅铲绕O点缓慢转动，带动菜品缓慢上升翻转，使菜品到达P点。下列说法中不正确的是 （ ）
A. 翻动炒菜时，菜品对锅铲的压力不断增大
B. 翻动炒菜时，炒菜机铁锅内壁对菜品的弹力不断增大
C. 推动炒菜时，菜品对锅铲的压力不断增大
D. 推动炒菜时，炒菜机铁锅内壁对菜品的弹力不断增大
【答案】B
【解析】AB．翻动炒菜时，菜品沿铁锅内壁缓慢向上移动，菜品所在位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为，菜品受到竖直向下的重力，铁锅内壁给菜品的弹力以及锅铲给菜品的支持力，根据受力平衡可得
菜品沿铁锅内壁缓慢向上移动过程中逐渐增大，故减小，增大，由牛顿第三定律可知翻动炒菜时，菜品对锅铲的压力不断增大，炒菜机铁锅内壁对菜品的弹力不断减小，A正确，B错误；
CD．推动炒菜时，菜品沿铁锅内壁缓慢向上移动，菜品所在位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为，菜品受到竖直向下的重力，铁锅内壁给菜品的弹力以及锅铲给菜品的支持力，根据受力平衡可得
菜品沿铁锅内壁缓慢向上移动过程中逐渐增大，故增大，增大，由牛顿第三定律可知翻动炒菜时，菜品对锅铲的压力不断增大，炒菜机铁锅内壁对菜品的弹力不断增大，C正确，D正确。
7. 安全行驶不仅关系到自己的生命和安全，同时也是尊重他人生命的体现。图甲为可视为质点的两车M、N在时刻的位置（以车N的起始位置为坐标原点O），图乙为两车速度随时间的变化图像。已知8s时两车恰好不相撞，10s时车N停止运动，且此时车M超前N距离7m。则车M出发的位置为（ ）
A. 56mB. 84mC. 112mD. 168m
【答案】C
【解析】如图所示
已知8s时两车恰好不相撞，则8s时两车在同一位置，8~10s内两车间距为的面积，即为7m；0~8s内两车间距为的面积。根据和相似可得的面积为的面积的16倍，即t=0时刻M车出发的位置为
故选C。
8. 一小车沿水平地面做匀变速直线运动，小车车厢的顶部用轻质细线悬挂了一质量为的小球，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为，在车厢底板上放着一个质量为的木块，小球及木块均与车厢保持相对静止，如图所示。已知木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当地的重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 此时小车一定向右运动
B. 此时木块受到的摩擦力大小为
C. 此时细线的拉力大小为
D. 若仅改变小车的加速度大小，使细线与竖直方向的夹角变成，则木块相对车厢底板会发生滑动
【答案】BD
【解析】A．对小球受力分析，小球受到重力和细线的拉力，两个力的合力水平向右，加速度水平向右，此时小车可能向左减速运动，也可能向右加速运动，故A错误；
BC．以小球为研究对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得此时细线的拉力大小为
水平方向根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
以木块为研究对象
根据牛顿第二定律可得
故B正确，C错误；
D．若仅改变小车的加速度大小，使细线与竖直方向的夹角变成，则加速度大小变为
若木块仍相对车厢静止
则其所受的摩擦力大小应为
木块与车厢底板间的最大静摩擦力为
由于
所以木块相对车厢底板会发生滑动，故D正确。
故选BD。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，光滑硬直杆与水平面成53°夹角固定，原长为3L的轻质弹簧一端固定在О点，另一端与可视为质点的圆环相连，圆环套在杆上，环在A点正好处于静止状态。OA沿竖直方向，B、C是杆上的另外两个点，OB与杆垂直，OC沿水平方向。现给环一个沿杆向上的初速度，环从A运动到C。已知圆环质量为m，A、C两点间的距离为5L，重力加速度为g，sin53°=0.8，cs53=0.6，下列说法正确的是（ ）
A. 环在A点，杆对环的弹力为0B. 弹簧的劲度系数为
C. 环在B点的加速度大小为D. 环在C点的加速度大小为
【答案】AD
【解析】A．环在A点，弹簧对环的拉力竖直向上，环的重力竖直向下，若杆对环有弹力沿倾斜方向，则环的合力不可能等于0，环不可能处于静止状态，则杆对环的弹力为0，故A正确；
B．由几何关系可得O、A两点间的距离为4L，在A点由二力平衡可得
解得
故B错误；
C．在B点，弹簧对环的弹力垂直杆，把环的重量分别沿着杆和垂直杆分解，则环的合力等于重力沿着杆的分力，则有
解得
故C错误；
D．由几何关系可得О、C两点间的距离为3L，弹簧的原长为3L，则环在C点，弹簧处于原长，弹簧对环的弹力为0，同理可得环在C点的加速度为，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，5块质量均为的相同木块依次排列成木块组。放置在水平地面上。用大小为的水平恒力推着向右做匀速直线运动，当运动过程中突然撤走木块5后（ ）
A. 木块组将向右做匀加速直线运动
B. 木块组的加速度变为
C. 第2块木块对第3块木块的弹力大小变为
D. 第3块木块对第4块木块的弹力大小变为
【答案】AD
【解析】AB．设每块木块受到的摩擦力为，把5块木块看成整体，一开始向右做匀速直线运动，则
当运动过程中突然撤走木块5后
根据牛顿第二定律
解得
可知木块组将向右做匀加速直线运动，木块组的加速度变为，故A正确，B错误；
C．以第1、2块木块为整体受力分析，根据牛顿第二定律
解得第2块木块对第3块木块的弹力大小变为
故C错误；
D．以第1、2、3块木块为整体受力分析，根据牛顿第二定律
第3块木块对第4块木块的弹力大小变为
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮（滑轮上侧所在平面与桌面平行），滑轮固定，滑轮可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。
部分实验操作步骤如下：
①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连；
②将连在橡皮筋中央细线跨过固定滑轮，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮；
②在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。
（1）为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是___________。（填选项前字母）
A.橡皮筋原长
B.两端橡皮筋伸长后的长度
C.钩码的质量
D.三根细线所挂钩码的个数
（2）在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是___________。（填选项前字母）
A.连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同
B.细线必须在与夹角的角平分线上
C.记录图中O点的位置和、、的方向
D.不改变所挂钩码的个数和的方向，改变与的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置
（3）实验中，若桌面不水平___________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。
【答案】（1）D （2）CD##DC （3）不会
【解析】（1）[1]橡皮筋伸长后的拉力大小等于所挂钩码的重力，所以钩码的个数必须测量，又钩码质量相同，则不用测量钩码的质量，橡皮筋的原长和伸长后的长度不用测量。
故选D。
（2）[2]A．连接橡皮筋两端点的细线长度不影响橡皮筋的拉力大小，故长度不用相同，A错误；
B．细线上力的方向与细线上两力的合力方向相反，由于上两力的合力方向是任意的，故不需要在角平分线上，B错误；
C．实验中，需要测量和上力的大小和方向，故必须记录图中点的位置和的方向以及结点O静止时三根细线所挂钩码的个数，C正确；
D．不改变所挂钩码的个数和方向，改变与的夹角重复实验，上的力大小保持不变，另两个力的合力只要跟它等大反向即可保持O点平衡，故O点的位置可以改变，D正确。
故选CD。
（3）[3]若桌面不水平，三根线上的拉力大小也为各自所挂钩码重力大小，不会影响实验结论。
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直平面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）某学生在平衡摩擦力时，不慎使长木板倾角偏小，则他所得到的关系图像应是________图；另一学生在平衡好摩擦力后挂上适当个数的钩码，他所得到的关系图像应是________图；（图中纵坐标表示小车的加速度a，横坐标表示细线作用于小车的拉力F）。
A．B．
C．D．
（2）实验中是否需要满足所挂钩码质量远小于小车质量________（选填“是”或“否”）
（3）某小组在实验中打出纸带一部分如图乙所示，图中相邻两计数点间有4个点未画出，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图中数据可求得：打点计时器在打D点时小车的瞬时速度大小为________m/s；小车做匀加速运动加速度大小为________。（均保留两位有效数字）。
【答案】（1）D A （2）否 （3）0.96 2.0
【解析】（1）[1]某学生在平衡摩擦力时，不慎使长木板倾角偏小，即当力F增加到一定值时小车才有加速度，则他所得到的关系图像应是D图；
[2]另一学生因已经平衡好摩擦力，则挂上适当个数的钩码后，根据，则他所得到的关系图像应是A。
（2）实验中因有力传感器测量小车受的拉力，则不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）[1]相邻两计数点间有4个点未画出，则T=0.1s
打点计时器在打D点时小车的瞬时速度大小为
[2]小车做匀加速运动的加速度大小为
13. 一辆巡逻车在平直的公路上做匀速直线运动，运动到路标A处时开始做匀减速直线运动，依次经过路标B、C后，最终停下，已知AB=BC=24m，巡逻车从A到B所用的时间为2s，从B到C所用的时间为4s。求：
（1）巡逻车减速过程的加速度大小a和匀速运动的速度大小v0；
（2）巡逻车减速过程所用的时间t和减速过程通过的位移大小x。
【答案】（1）a=2m/s2；v0=14m/s （2）t=7s，x=49m
【解析】（1）根据匀变速直线运动规律，巡逻车在某一段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度


则
解得
a=2m/s2
巡逻车匀速运动的速度就等于运动到路标A时的速度
解得
v0=14m/s
（2）根据
解得
x=49m
v0=at
解得
t=7s
14. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）未拉A时，A对地面的压力的大小N；
（2）未拉A时，C受到B作用力的大小F；
（3）动摩擦因数的最小值。
【答案】（1）mg；（2）；（3）
【解析】（1）将A、B、C看成一整体，A对地面的压力
（2）对C受力分析，如图所示
根据平衡条件，有
解得
（3）C恰好降到地面时，B受C压力的水平分力最大，如图所示
B受地面的最大静摩擦力
根据题意，B保持静止
则有
解得
15. 某教师在讲牛顿运动定律应用的课堂上，做了如下实验：将一个可视为质点的小铁块放在薄木板上，老师水平用力抽走木板，同时保证桌子上的小铁块“不动”（肉眼观察不到小铁块的位置发生变化）。若小铁块和木板的质量分别为m和M，小铁块与木板间的动摩擦因数为，木板、小铁块与桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。

（1）当小铁块相对木板发生运动时，求小铁块所受摩擦力的大小；
（2）要使小铁块相对板发生运动，求木板所受拉力应满足的条件；
（3）若人肉眼感知物体“不动”的最大距离，，，，，，小铁块与木板左端的距离，教师要使小铁块“不动”需要提供的最小拉力F是多少。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）当小铁块相对木板发生运动时，小铁块受到木板对它的滑动摩擦力大小为
（2）设木板受到桌面的滑动摩擦力为，则
设小铁块受到木板最大静摩擦力产生的加速度为，木板运动的加速度为，根据牛顿第二定律，对小铁块有
对木板有
若小铁块和木板发生相对运动，应满足，联立解得
（3）设小铁块在木板上运动加速度大小为，位移为，时间为；小铁块离开木板后运动的位移为，加速度大小为，时间为，则
，
又因为
，
设小铁块从木板上离开前，木板加速度大小为，运动位移为，则有
，
且有
若要满足题意，则小铁块移动的总位移必须小于或等于人肉眼感知“不动”的最大距离，考虑临界值有
由于小铁块先从零开始做匀加速运动，后做匀减速运动，最终静止在桌面上，有
联立解得