2021-2022学年吉林省长春市九台区师范高级中学高二（上）期初物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年吉林省长春市九台区师范高级中学高二

（上）期初物理试卷

一、单选题（本大题共17小题，共68.0分）

1.以下关于物理学史和物理学方法叙述正确的是（）

A.物理学定义瞬时速度的概念应用了极限思想的方法

B.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并通过实验进行了验证

C.康普顿效应说明光具有波动性

D.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂的结构

2.下列关于波粒二象性和原子物理知识，表述正确的是（）

A.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

B.重核裂变的过程出现质量亏损，释放能量

C.天然放射性现象的发现使人们认识到原子是可以再分的

D.第5。的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短

3.潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。我国南海舰

队的某常规型潜艇，是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后，还能自救脱

险的潜艇，创造了世界潜艇发展史上的奇迹。如图甲所示，某总质量为3.0x1。6的

的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时刻，该潜艇“掉深”，

在0〜30s时间内潜艇竖直方向的D-t图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。重力

加速度g取10m/s2,不计水的粘滞阻力,

甲

A.潜艇在“掉深”前的速度为20m/s

B.潜艇在高密度海水区域受到的浮力为3.0x106/V

C.潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为100/n

D.潜艇“掉深”后在10〜30s时间内处于超重状态

4.根据机动车的运动情况，绘制如图5-：图像，已知其在

水平路面沿直线行驶，规定初速度处的方向为正方向，

运动过程中所受阻力恒定.请判定以下合理的说法是

（）

A.机动车牵引力恒定且大于阻力

B.机动车的初速度%=20mls

C.机动车的加速度为8m/s2

D.机动车在前3秒的位移是24〃?

5.歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情

况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。

已知在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和

平行机身向后的阻力之比）为近。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最

小推力是（）

6.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠

放着两个质量均为〃?的物块4、8（物块B与弹簧拴接），初始时物块均

处于静止状态.现对物块4施加一个竖直向上的恒力F=|mg,重力加

速度为g，则由静止开始向上运动到物块A、8恰好分离的过程中，以下

说法正确的是（）

A.物块A做匀加速运动

B.物块B的速度先增大后减小

C.恰好分离时物块B的加速度大小为科

D.物块A上升的高度为管

7.如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖...

在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将

纸板快速抽出，鸡蛋（水平移动距离很小，几乎看不到）落

入杯中，这就是惯性演示实验。已知鸡蛋（可视为质点）离

纸板左端的距离为“，鸡蛋和纸板的质量均为〃?，所有接触面的动摩擦因数均为〃,

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重力加速度为g,若鸡蛋移动的距离不超过总就能保证实验成功，则所需拉力的最

小值为（）

A.31imgB.12nmgC.14HmgD.2647ng

8.物体做曲线运动时的受力情况是（）

A.不受力的作用B.合力为零C.合力不为零D.合力大小不变

9.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目.如图

所示，翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过M点时速度

方向如图所示，在圆形轨道内经过A、8、C三点，下列说

法正确的是（）

A.过山车做匀速运动

B.过山车做变速运动

C.过山车受到的合力等于零

A.V1=B.V]>^2C.t]--12D.J>t2

11.自行车是-一种代步工具。如图是自行车的一部分，其大齿轮、小齿轮、后轮三个轮

子的半径不一样。它们的边缘有三个点“、A。，下列说法中正确的是（）

A.a、。的角速度相同

C.〃、c的线速度相同D.a、c,的线速度相同

12.下列关于向心加速度的说法中正确的是（）

A.向心加速度的方向始终指向圆心

B.向心加速度的方向保持不变

C.在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的

D.在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化

13.一汽车通过拱形桥顶时速度为lOm/s,车对桥顶的压力为车重的方如果要使汽车

在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）

A.20m/sB.15m/sC.25m/sD.30m/s

14.如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿

衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，贝心）

A.衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用

B.洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小

C.衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运

动

D.衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动

15.高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的

转换关系是（）

A.动能减少，重力势能减少B.动能减少，重力势能增加

C.动能增加，重力势能减少D.动能增加，重力势能增加

16.一个物体在地球表面所受的重力为G,在距地面高度为地球半径的位置，物体所受

地球的引力大小为（）

A.IB.：C.fD.y

9432

17.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为火,当它落到地面

时速度为V,用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于

（）

A.mgh.—^mv2—B.—|mv2-mvg—mgh

C.mgh+—^niv2D.mgh+|niv2—jniVo

二、多选题（本大题共5小题，共26.0分）

18.下列说法不正确的是（）

A.布朗运动证明液体中的花粉颗粒在做永不停息地无规则运动

B.某些物质能够生成种类不同的晶体，因为它的物质微粒能够形成不同的空间结

构

C.第二类永动机无法实现是因为违反了热力学第一定律

D.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力

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19.氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能

发出6种不同频率的光，其中只有频率为玲、%的两种光可让图乙所示的光电管阴

极K发生光电效应.分别用频率为七、力的两种光照射光电管阴极K,测得电流随

电压变化的图像如图丙所示.下列说法中正确的是（）

kE/CV

8•••••••••••••0

4-----------0.85

3-----------I.S1

2-----------3.4

I------------13.6

甲乙丙

A.图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.09eU

B.图乙研究阴极K的遏止电压与照射光频率关系时，电源左侧为负极

C.处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.95eV的光子并电离

D.用图丙中的图线。所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线匕

所表示的光照射时小

20.用天然放射性元素镭放出a粒子轰击氮原子核，核反应可能不只有一种，比如：

①加e+尹NT?O+M；e+/NT??+乩等，我们可以通过计算判断其是否

有可能发生。已知：各原子核的相对原子质量如表格所示，其中的质量对应

931.5MeV的能量，下列关于第②种核反应的说法中正确的是（）

iHe尹N铲F

=4.002603uM2=14.003074uM3=17.002095〃M4=1.008665a

A.第②种核反应为放能反应，一次核反应放出的能量约为4.735MW

B.第②种核反应为吸能反应，一次核反应吸收的能量约为4.735MeU

C.用该a粒子位m=4.793时皿）轰击静止的靶核G，N）,不可能发生第②种核反应

D.用该a粒子（&a=4.793MeQ轰击静止的靶核（/N）,可能发生第②种核反应

21.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1：2,在相等时间里都转过60。

圆心角.贝4（）

A.线速度之比为1：2B.线速度之比为1：1

C.角速度之比为2：1D.角速度之比为1：1

22.水平光滑直轨道必与半径为R的竖直半圆形光滑轨道be相切，一小球以初速度必

沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做

平抛运动落在直轨道上的d点，则（）

A.小球到达c点的速度为加

B.小球在c点将向下做自由落体运动

C.小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R

D.小球从c点落到d点需要时间为2/

三、实验题（本大题共4小题，共32.0分）

23.橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力尸成正比，即尸=kx,人的值

与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面面积s有关，理论与实践都表明k=

其中y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。

（1）在国际单位制中，杨氏模量y的单位应该是。

A.N

B.m

C.N/m

D.Pa

（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏

模量y的值.首先测出不挂祛码时橡皮筋下端对应的标尺刻度，然后在橡皮筋下端

挂上祛码，并逐个增加祛码，测出橡皮筋下端对应的标尺刻度，所得数据如下表：

（重力加速度g取9.8M/S2）

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祛码质量

01.002.003.004.005.006.007.008.00

m/(1025)

标尺刻度x/cm15.0018.9422.8026.7830.6634.6038.5645.0056.50

根据所测数据，在图乙中作出标尺刻度X与祛码质量机的关系曲线。

(3)利用测量工具测得橡皮筋的长度L=20.00cm,橡皮筋未受到拉力时的直径。=

4.000mm,那么根据所测的数据推测，这种橡皮筋的杨氏模量丫=(保留两

位有效数字)。

24.为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数〃，一同学设计了如图甲所示的实验装置，A

图乙

(1)实验时，必须要进行的操作是。

4用天平测量出砂和砂桶的质量

8.调整滑轮的位置，使绳与桌面平行

C.要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量

D滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车

(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点之间还有四个点未画

出)，打点计时器的交流电源频率为50Hz,根据纸带可以求出滑块的加速度

a=m/s2(保留两位有效数字)；

(3)通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数尸的关系如图丙所

示，纵截距为-b,已知当地的重力加速度为g,则滑块和轨道间的动摩擦因数

H=(用b、g表示)；

(4)〃的测量值与真实值相比(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

25.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点。正下方尸

点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯

性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背

景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示.〃、

b、c、d为连续四次拍下的小球位置，己知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照

片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：2,则：

⑴由以上信息，可知。点(选填“是”或“不是”)小球的抛出点；

(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为m/s2；

(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是m/s；

(4)由以上及图信息可以算出小球在6点时的速度是m/s.

26.用如图甲所示实验装置验证Wb、m2组成的系统机械能守恒.Mo从高处由静止开始

下落，机上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械

能守恒定律.图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻

两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示，已知m[=

50g、m2=150g,则(g取lOm/s2,结果保留两位有效数字)

7,

(1)在纸带上打下计数点5时的速度%=m/s；

(2)在打点0〜5过程中系统功能的增加量4琼=J,系统势能的减少量』Ep=

J,由此得出的结论是;

(3)若同学作出的?-无图象如图所示，则当地的实际重力加速度g=m/s2.

四、计算题(本大题共6小题，共74.0分)

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27.如图所示，用活塞将热力学温度为％气体封闭在竖直汽缸里，

活塞的质量为相、横截面积为5,活塞到汽缸底部的距离为爪

现对缸内气体缓慢加热一段时间，使活塞上升?后立即停止加热。一匚

已知气体吸收的热量。与其温度差的关系为Q=(中左为正的常量)，大气压

强为Po,重力加速度大小为g,活塞汽缸均用绝热材料制成，缸内气体视为理想气

体，不日-一切摩擦。求：

(1)停止加热时，缸内气体的压强p和热力学温度T：

(2)加热过程中气体内能改变量dU。

28.甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶，甲车的速度为%=16m/s,

乙车的速度为。2=12m/s,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时，两车同时

开始刹车，从此时开始计时，甲车以的=2m/s2的加速度刹车，7s后立即改做匀

速运动；乙车刹车的加速度为a2=lm/s2.求：

(1)两车经过多长时间速度相等？

(2)两车经过多长时间相遇？

29.如图所示，传送带的倾角。=37。，从4到B长度为14加，

传送带以8m/s的速度逆时针转动，在传送带上A端无初速

度地放一个质量为2版的黑色煤块，它与传送带之间的动摩

擦因数为〃=0.25,煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知sin37。=0.6,

cos37°=0.8,取g=10m/s2,不计空气阻力和煤块质量变化，求：

(1)煤块到8点时速度的大小；

(2)煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度。

(3)若传送带从静止开始以加速度“逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正

方向，请写出煤块在传送带上运动过程中所受摩擦力;1与加速度。的关系式，并画

出/-a图像(需要在图中标注出转折点的坐标值)。

30.从离地高80,"处以40m/s的初速度水平抛出一个物体，取g=lOm/s?,求:

(1)物体在空中运动的时间；

(2)物体落地时的水平位移大小.

31.质量m=1kg的小球在长为L=l?n的细绳作用下在

竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力

Fmax~46/V,转轴离地高度九=6m，g=10m/s2,

试求：

(1)若恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大；

(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大;

(3)绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离北

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32.如图所示,AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B与水平直轨道相切.一

个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R=0.2m,小物块的质

量为m=0.1kg,小物块与水平面间的动摩擦因数U=0.5,取g=lOm/s?.求:

(1)小物块到达圆弧轨道末端B点时受支持力.

(2)小物块在水平面上滑动的最大距离.

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：人速度的公式"=今当加趋向于。时，刹可以表示时刻的瞬时速度，

该方法用了极限思想的方法，故A正确；

8、伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，是通过斜面实验得出了相同的

结论，并进行了推理得出结论，并没有直接通过实验进行了验证，故B错误；

C、康普顿效应说明了光具有粒子性，故C错误；

。、卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子的核式结构，没有说明原子核内部有复杂的结构,

故。错误。

故选：A。

根据物理学史，知道相关科学家对物理学的贡献，从而解答本题。

本题考查物理学史，属于常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强

记忆，这也是考试内容之一。

2.【答案】B

【解析】解：A、德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也

具有波动性，故A错误；

8、由于重核的裂变过程存在质量亏损，所以会释放出核能，故8正确；

C、电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，使人们认识到原子是可以分割的，而

天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C错误；

。、半衰期是一种统计规律，半衰期的大小由原子核内部因素决定，与所处的物理环境

和化学状态无关，故。错误。

故选：B。

德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子；重核裂变时有质量亏损，释放核能;

贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构；半衰期只与元素内部结

构有关，与外界因素无关。

强调两点：1、电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，使人们认识到原子是可以

分割的；2、贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构；

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3.【答案】D

【解析】解：A、潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，则合力竖直向下，

加速度向下，潜艇向下做匀加速直线运动，所以“掉深”前竖直方向的速度为零，水平

方向的速度未知，潜艇“掉深”前的速度不能求出，故A错误；

8、潜艇在海水高密度区域受力平衡，/浮=mg=3.0x106x10/V=3.0x107/V,故B

错误；

C、由t图像可知，潜艇“掉深”后竖直向下先做匀加速运动，后做匀减速运动，则

图像面积表示位移：5=竿加=300m

故C错误；

。、潜艇“掉深”后，10〜30s时间内做匀减速运动，加速度向上，处于超重状态，故

D正确。

故选：Do

由v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，求出位移大小，10〜30s做减速运动，加速

度向上，处于超重状态。

本题主要考查了图像与运动相结合的问题，根据题意提炼信息，明确其运动情况，根据

牛顿第二定律和二力平衡知识解题即可。

4.【答案】B

【解析】解：ABC,将匀变速直线运动的位移一时间公式x=%t+)t2变形得专=早+

2

|a.由数学知识可知，图像的斜率k=v0=^m/s-20m/s,纵轴截距b=-4m/s=

1a,可得加速度为a=-8m/s2,故机动车做匀减速运动，牵引力恒定且小于阻力，故

AC错误，8正确；

D、机动车匀减速运动的总时间为£=上也==2.5s,则机动车在前3秒的位移等

于机动车在前2.5秒的位移，为乂==弓X2.5m=25m,故。错误。

故选：B。

将匀变速直线运动的位移-时间公式%=%£+［砒2变形，得到高与3的关系式，再结合

图像的信息和运动学公式进行分析。

2

解答本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移-时间公式X=v0t+lat,通过变形得

到会与：的关系式，来分析图像斜率和截距的意义，从而确定机动车的运动情况。

5.【答案】D

【解析】解：飞机受到重力G、发动机推力&、升力F2和1\

空气阻力力重力的方向竖直向下，升力?2的方向竖直向上，八

空气阻力/的方向与尸2垂直，如图:\»

歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，则有水平方向/

Px=f

竖直方向F2+/^=G“

其中=

解得&=G-^15/

则母=座+%=16产-2715G/+G2

结合数学知识可知母表达式为开口向上，对称轴为/=亚亘G的抛物线，即当f=^G

1J32J32

时取得最小值，将其代入母表达式，

解得=G故ABC错误，。正确

4

故选：。。

本题可以根据题意画出受力分析图，将推力分解到水平和竖直方向，列出共点力平衡的

等式，再结合数学知识求最值。

本题考查共点力平衡知识，要求学生运用力的分解，并结合数学知识解决问题，综合性

较强。

6.【答案】C

【解析】解：AB、由静止开始向上运动到物块4、B恰好分离过程中，两物块运动情况

相同，对AB整体，根据牛顿第二定律有：F+kx-2mg=2ma

可知，向上运动过程中，x变小，F不变，物块48做加速度逐渐减小的加速运动，故

AB错误；

C、当4、8间弹力为0时4、B分离,此后，A单独做匀加速直线运动尸—mg=ma',

第14页，共30页

加速度a'=gg,A、B分离瞬间，B的加速度与A的加速度相同，故C正确；

力、初始时AB整体受到弹簧的弹力Ax。=2mg,A、B分离瞬间物块8受弹簧的弹力依'=

mg+^mg=1mg,物块A上升的高度为&-x'=鬻，故。错误。

故选：Co

弹簧的弹力可根据胡克定律列式求解，先对物体A8整体受力分析，跟据牛顿第二定律

列方程；再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程；两物块A与B恰好分离的

时刻两物块之间的弹力为零。

本题关键是明确A与B分离的时刻，它们间的弹力为零这一临界条件；然后分别对4B

整体和B物体受力分析，根据牛顿第二定律和胡克定律列方程求解.

7.【答案】C

【解析】解：当纸板相对鸡蛋运动时，设鸡蛋的加速度为由,纸板的加速度为。2。

为确保实验成功，即鸡蛋移动的距离不超过则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离为:

10

2

纸板运动的距离为：d+^=\a2t,

联立解得：。2=11%,

设纸板对鸡蛋的摩擦力为方，杯口对纸板的摩擦力为心，所需拉力的最小值为尸，根据

牛顿第二定律，

对鸡蛋有：A=iimg-mar,

得：ax=ng,a2=ll〃g，

对纸板有：F--f2=ma2,

得：F=「+为+maz="mg++m)g+=14〃mg,C正确，AB。错误。

故选：Co

列运动方程，按纸板抽出前后运动距离的不同列式联立求出加速度的关系，然后分别对

祛码和纸板进行受力分析，根据牛顿第二定律列式求出所需拉力的最小值。

本题考查了连接体的运动，关键是分别对鸡蛋和纸板进行受力分析，并明确鸡蛋和纸板

的位移关系。

8.【答案】C

【解析】解；物体做曲线运动时，速度一定变化，则物体加速度一定不为零，则物体所

受的合外力一定不为零。

故选：C。

物体做曲线运动时，速度沿切线方向；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条

直线上，由此分析即可。

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，注意理解只要力的方向和速度方向不在同

一直线上时物体即做曲线运动，与力的大小是否变化无关。

9.【答案】B

【解析】解：A、B过山车的速度方向沿轨道的切线方向，速度方向时刻在变化，速度

是矢量，所以速度是变化的。故A错误，8正确。

C、过山车的速度不变化的，加速度不为零，由牛顿第二定律得知，其合力不零。故

C错误。

D、经过A、C两点时速度方向不同，速度不同。故。错误。

故选：B。

过山车的速度方向沿轨道的切线方向，速度方向时刻在变化，速度是变化的，加速度不

为零，合力不为零.经过A、C两点时速度方向不同，速度不同.

本题关键抓住曲线运动的特点：速度是切线方向，曲线运动是变速运动，加速度不等于

零，合力不等于零.基础题.

10.【答案】D

【解析】解：C、D、圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据九=ggt2,

有：t=照,故t]>t2，故C错误，力正确；

A、B、水平分位移相同，由于根据x=又3有：vx<v2;故AB均错误；

故选：Do

圈圈做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方

向上的自由落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析.

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本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,

和竖直方向上的自由落体运动来求解.

11.【答案】B

【解析】解：4大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故：%:%=1：1,

由于半径不同和3=3可知，a.b的角速度不同，故A错误；由于或b两点的线速度大

小相等，b.c两点角速度相同，由u=3r知4c两点的角速度不同；故8正确，C错误。

BCD.小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，所以3》：3c=1：1，故8正确；

但从c两点的半径不同，据v=m■知，b.c两点的线速度不同，a、c两点的线速度也不

相等，故CO错误；

故选：B。

(1)大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；

(2)小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=列式

求解

该题的关键是知道同轴转动角速度相等以及同缘转动，边缘线速度相等这一特点；

12.【答案】A

【解析】解：向心加速度的方向始终指向圆心，和线速度的方向垂直，不改变线速度的

大小只是改变线速度的方向，由于加速度是矢量，因此向心加速度是时刻变化的，故

BCD错误，A正确。

故选：A。

物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，加速度大小不变，但是方向指向圆心，时

刻发生变化，因此根据向心加速度的特点可正确解答本题.

匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆

心，合力的方向也是时刻在变化的，因此向心加速度大小不变，但是方向时刻变化.

13.【答案】A

【解析】解：根据牛顿第二定律得，mg-N=m^,N=：mg

R4

解得R=三=嘿^=40m«

当车对桥顶无压力时，有：mg=吟,

解得”=y[gR=V10x40?n/s=20m/s«

故选：Ao

根据车对桥顶的压力，结合牛顿第二定律求出拱桥的半径，再根据支持力为零，通过牛

顿第二定律求出最小速度.

解决本题的关键知道汽车在桥顶向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道压力

为零时，靠重力提供向心力.

14.【答案】C

【解析】解：A、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，故A

错误；

3、由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平

衡，靠弹力提供向心力。

洗衣机脱水筒转动得越快，脱水筒转动的角速度增加，衣服与筒壁间的弹力变大，故B

错误；

C、对于水而言，衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力，随着圆桶转速的增

加，需要的向心力增加，当附着力不足以提供需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心

运动，加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好，故C正确，力正确。

故选：C。

衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心

力，竖直方向合力为零，根据牛顿第二定律分析弹力的变化情况。

解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解；同时要知道离心运动

的条件；基础问题。

15.【答案】C

【解析】解：人在从高处下落过程中，人的质量不变，速度变大，故动能变大；同时人

的质量不变，高度减小，故人的重力势能变小，即是将重力势能转化为动能的过程。

第18页，共30页

故选：Co

(1)动能大小的影响因素：质量和速度.质量越大，速度越大，动能越大.

(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度.质量越大，高度越高，重力势能越大.

(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素.

(2)能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化.

16.【答案】B

【解析】解：设万有引力常量为G'，地球半径为R,物体在地球表面时，受到地球引力

当该物体放在距离地面高度为地球半径的地方，则该物体距地心的距离为2R,代入万

有引力公式可得此时的引力为：

Gi=^=W故ACQ错误，B正确。

故选：Bo

根据万有引力定律求出物体在地球表面时受到地球引力大小，再求出物体距地心的距离

为2R时受到的引力大小。

本题主要是考查了万有引力定律及其应用，掌握万有引力定律的计算公式是解答本题的

关键。

17.【答案】C

【解析】解：选取物体从刚抛出到正好落地，由动能定理可得：

11

mgh-W克=-mv2--mvg

解得：4克=mg/i+如诏一如/

故选：Co

物体从离地面4处以一定速度竖直上抛，最后又以一定速度落到地面，则过程中物体克

服空气阻力做功，可由动能定理求出.

运用动能定理时，要当心力做功的正负，同时要合理选取过程.此题要求物体克服空气

阻力做功，即阻力做负功.

同时得出重力做功与初末位置有关，而阻力做功与路径有关.

18.【答案】ACD

【解析】解：人布朗运动是花粉颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞劫

不平衡引起的，布朗运动不是液体分子的运动，而是间接证明了液体分子永不停息地做

无规则运动，故A错误；

8、同种物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为组成它们的分子形成了不同的空间

结构，故8正确；

C、第二类永动机无法实现是因为违反了热力学第二定律，故C错误；

。、表面张力是液体表面层各部分之间的分子作用力，不是内部各部分之间的相互作用

力引起的，故。错误.

本题选不正确的，

故选：ACD.

布朗运动间接证明/分子永不停息地做无规则运动；同种物质由于空间结构不同可以表

现为不同形态；液体表面张力是由于液体表面层分子之间的相互作用引起的。

解决本题需要理解布朗运动、晶体的内部结构、热力学定理、液体表面张力等知识点，

属于基础题。

19.【答案】CD

【解析】解：4、图丙中的图线匕所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较

大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于从n=4到n=1的

跃迁，则光子能量为(-0.85eV)-(-13.6elQ=12.75eV,故A错误；

8、图乙研究阴极K的遏止电压与照射光频率关系时，光电管的两侧为反向电压，所以

电源左侧为正极，故B错误；

C、处于第4能级的氢原子至少要吸收能量为0.85eP的光子才能电离，所以处于第4能

级的氢原子可以吸收一个能量为0.95eIZ的光子并电离，故C正确；

。、用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，遏止电压小于图线6表示的光子的遏

止电压，可知“表示的光电子的最大初动能比用图线b所表示的光照射时更小，故。正

确。

故选：CD。

第20页，共30页

由玻尔理论分析可能的跃迁；由图可得遏止电压；根据动能定理，可求出最大初动能;

根据光电效应方程&=hv-%，结合遏止电压判断光电子的最大初动能。

解决该题需熟记光电效应方程，能通过能级图判断可能的跃迁情况，知道怎么才能使原

子电离。

20.【答案】8c

【解析】解：

4、由质能方程，AE=4mc2,△m=+M2-M3-M4)=-0.005083u,核反应

后质量增加，该反应为吸能反应，故A错误；

B、由A选项分析可知，△EnAmc?=0.005083ux931.5MeU《4.735MeV,该反应

为吸能反应，一次核反应吸收的能量约为4.735MeV,故8正确；

C、用a粒子轰击静止的靶核，当发生完全非弹性碰撞时，系统损失动能最多，

由动量守恒，有Mm=(Mi+M2)V2

由能量守恒，=|(Mx++△E,

解出△E=赢x川岳=2002黑:篮3。74X"3.728MW<4.735MW

该反应释放的最大能量小于发生第②种核反应所需要的吸收的能量，故不能发生第②

种核反应，

故C正确；

D、由C选项分析可以知晓，。选项说法不正确，故。错误。

故选：BC。

本题考查学生对于质能方程的使用，以及利用动量守恒定律与能量守恒定律的知识去判

别核反应能否发生。

本题是核反应的综合问题，涉及质能方程、动量守恒定律及能量守恒定律的使用，难度

相对较大。

21.【答案】A。

【解析】

【分析】

根据角速度定义式3=当可知甲、乙的角速度之比，再由线速度与角速度关系公式"=

At

3r求解线速度之比.

本题关键记住角速度与线速度的定义公式，同时要记住角速度与线速度的关系公式u=

a>r,基础题.

【解答】

解：C、。、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，在相等时间里都转过60。圆心角，根据角

速度定义式3=强角速度之比为1：1,故C错误，。正确；

△t

4、B、甲、乙两物体转动半径之比为1：2,角速度之比为1：I,根据线速度与角速度

关系公式v=3r,线速度之比为1：2,故A正确，8错误；

故选：AD.

22.【答案】ACD

【解析】解；A、小球恰好通过最高点c,根据重力提供向心力，有：=解得：

vc=yfgRf故A正确；

BCD、小球离开。点后做平抛运动，有：

x=vct

1

2R=-gt92

解得：小球从c点落到d点需要时间为：士=2/，小球在直轨道上的落点d与b点距

离为x=2R.故B错误，C£>正确；

故选：ACD.

本题的关键要明确小球在c点的临界条件：重力等于向心力，求出c点的速度。对于平

抛运动，要掌握分位移公式，并能熟练运用。

23.【答案】D描点作图见解析3.9xl()5pa

【解析】解：(1)根据表达式k=

*，得：丫*

已知K的单位是N/zn,L的单位

m,S的单位是tn2,

所以丫的单位是N/m2,也就是

Pa,故ABC错误，。正确。

(2)根据表格中的数据，描点作图，如图所示：

(3)根据图像可以看出，在开始的一段范围内，满足胡克定律，

根据胡克定律得到：卜=的=翳=5匿:蔡皆8打mx25N/m

..kLkL25x20.00x0.01、ccCn

根据丫=《=存==3.13)20a'39X105pa

故答案为：(1)D；(2)描点作图见解析;(3)3.9x105Pa

(1)根据表达式k=丫，推导出杨氏模量的表达式，进而确定其单位；

(2)通过表格中的数据，描点作图即可；

(3)通过胡可定律求出劲度系数，根据表达式k=推导出杨氏模量的表达式，计算即

可。

本题在考查橡皮筋的劲度系数的基础上有所创新，涉及到的物理量较多，计算量较大,

计算时注意单位换算。

24.【答案】8。0.88；偏大

【解析】解：(1)4C、滑块4受到的拉力可由力传感器读出，故砂和砂桶的质量可以不

用测出；也不需要保证砂和砂桶的质量〃?远小于小车的质量用，故AC错误；

8、调整滑轮的位置，使绳与桌面平行，从而保证实验过程中拉力恒定，故B正确；

。、滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，故。正确；

所以需要进行的操作是B/),

故选3D。

(2)依题意，可得相邻计数点时间间隔为T=5x0.02s=0.1s

利用逐差法可得：滑块A的加速度大小为a=^+7.75-^87-6.00)X10-^m/s2=Q88m/s2

(3)因为力传感器示数尸为横坐标，加速度。为纵坐标，对滑块A,由牛顿第二定律2F-

4Mg=Ma

得a=jjF-fig

由图丙可得一b=—解得4

(4)由于实验过程中，由于打点计时器与纸带之间存在摩擦力，故测量值比真实值偏大。

故答案为：⑴BD；(2)0.88；(3)；；(4)偏大

(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理，/解实验的操作步骤和数据处理以及注意事

项；

(2)根据逐差法可得加速度；

(3)根据牛顿第二定律求得a-尸的表达式，结合图像求得滑动摩擦因数；

(4)在实验过程中，由于打点计时器与纸带之间存在摩擦力，即可判断。

解决本题的关键知道实验的原理以及实验中注意的事项，注意拉力的大小由拉力传感器

测出，不需要测量砂和砂桶的质量。

25.【答案】是40.40.4V2

【解析】解：(1)由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之

比为1：3：5,竖直方向上他、历、cd的竖直位移之比为1：3：5,可知a点为抛出点；

(2)由浦、be、cd水平距离相同可知，a至6到c运动时间相同，设为T,在竖直方

向有△h=g72,T=o.is,解得g=,=,=4誉=4m/s2；

(3)由两位置间的时间间隔为0.10s,水平距离为x=2x2cm—4cm,根据x=ot得，

水平速度f=，=詈m/s-0.4m/s；

04ms

(4)b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度，vyb=^=啜手机/s=/1所以

2

vb=Jv+Vyb=VO.16+0.16m/s=0.4&m/s.

故答案为：(1)是(2)4(3)0.4(4)0.4V2.

(1)根据初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1:3:5,

判断。点是否是抛出点.

(2)根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度.

(3)根据水平位移和时间间隔求出初速度.

(4)根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出人点的竖直分

速度，结合平行四边形定则求出b点的速度.

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和

推论灵活求解.

26.【答案】(1)2.4；(2)0.58,0.60,在误差允许的范围内，系统机械能守恒；(3)9.7

【解析】

第24页，共30页

【分析】

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的顺所受的求出计数点5的瞬时速度，从而得

出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量.根据机械能守恒得出-h

的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度。

本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动

的规律以及功能关系，增强数据处理能力。

【解答】

(1)计数点5的瞬时速度%=第=021g+°264m/s=2.4m/s

2

(2)系统增加的动能="mi+m2)vj=x0.3x2.4/=0.58/

系统重力势能的减小量ZEp=(m2-mjgh=0.1x10X(0.384+0.216)；=0.60;

可知在误差允许的范围内，系统机械能守恒。

(3)根据(巾2—61)9h=+m2)i?2得，(=臂；7皿，

则图线的斜率上=踪Jg=詈，解得g=9.7m/s2«

故答案为：(1)2.4；(2)0.58,0.60,在误差允许的范围内，系统机械能守恒；(3)9.7。

27.【答案】解：(1)活塞受力平衡，则pS=mg+p0S

解得P=Po+詈

加热过程中，缸内气体做等压变化，则竺=9受

TQT

解得7=；To

4

(2)加热过程，气体对外界做功为pS4=誓+等

加热过程气体吸收的热量为Q=k(T-To)=\kT0

根据热力学第一定律AU=Q-W

解得/U=i/cT0--

444

答：(1)停止加热时，缸内气体的压强P为Po+詈，热力学温度7为:70；

(2)加热过程中气体的内能改变量ZU为;kT。-等-等

【解析】(1)根据共点力平衡求得被封闭气体的压强，找出初末状态参量，利用盖-吕萨

克定律求得；

(2)加热过程，气体做等压变化，根据W=p4U求得做功，根据Q=k/T求得吸收的热

量，利用热力学第一定律求得内能的改变。

本题考查了气体实验定律和热力学第一定律的综合应用，解题关键是要分析好压强p、

体积K温度T三个参量的变化情况，选择合适的规律解决，注意理想气体的内能与热

力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。

28.【答案】解：(1)在0—7s内，甲的速度：”尹=%一%4；

乙的速度：=v2-a2tr

速度相等时：乙,

代入数据可得：ti=4s

7s之后，甲的速度：=16-2x7=2m/s.

乙的速度：vz=2t2

速度相等时：叫=v£,

代入数据可得：上=10s

(2)在0—7s内，甲的位移：工甲="工一］的/；

乙的位移：%乙=-］a2t2

相遇时：x甲=x乙+L

代入数据可得：ti=2s,今=6s

第6s末：%-axt=4m/s；/乙=以-a2t=6m/s

第7s末甲的速度：％用=%一=2m/s

乙的速度：v7z=v2-a2t=5m/s

6-7s内，甲的位移：x„=-^―■——xAt=—x1=3m

7伊22

乙的位移：/7=~—xAt=x1=5.5m

7乙