2023-2024学年辽宁省沈阳市五校协作体高二(下)期末物理试卷

2023-2024学年辽宁省沈阳市五校协作体高二（下）期末物理试卷一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．（4分）下列说法正确的是（）A．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动 B．所有晶体的光学和力学性质都是各向异性的 C．单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点 D．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力2．（4分）2024年春天，中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器，成功实现点火并稳定运行，标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂，而是使用等离子体推进剂，它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为Isp，是单位质量的推进剂产生的冲量，比冲这个物理量的单位应该是（）A．m/s B．kg•m/s2 C．m/s2 D．没有单位3．（4分）当月球进入月夜，表面温度会降低到﹣180℃，“玉兔二号”失去动力源——太阳能，此时“玉兔二号”依靠核电池的热量来抵御月夜的寒冷，核电池将94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能，A．衰变方程中的X为质子 B．94238PU比C．94238PU比D．1000个238Pu原子核经过一个半衰期后还剩500个4．（4分）2024，是公元第2024个年份，四个数字蕴藏着沈阳的城市密码。如图所示，某同学设计了4个完全相同的木块，紧密并排放在固定的斜面上，分别标记（号）为“2，0，2，4”，不计所有接触处的摩擦，则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为（）A．3：2 B．2：3 C．4：3 D．1：25．（4分）智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示，g为当地的重力加速度。下列说法正确的是（）A．释放时，手机离地面的高度为12B．手机第一次与地面碰撞的作用时间为t2﹣t1 C．手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍 D．0至t2时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等6．（4分）如图所示，一光滑的正三角形斜面体OAB放在光滑的水平地面上，不可伸长的轻绳两端分别栓接质量为m1、m2的两物体，轻绳跨过固定在O点的光滑滑轮，m1、m2分别放在OA、OB面上，两部分轻绳与斜面均平行。作用在斜面体上的恒力使斜面体向右做匀加速运动，m1、m2与斜面体保持相对静止，且m1恰好没有离开斜面，若m1质量为1kg，则m2质量为（）A．2kg B．1kg C．3kg D．0.5kg7．（4分）如图所示，质量为1kg的小球A与质量未知的滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。滑环B套在与竖直方向成θ＝53°的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.5，初始时滑环恰好不下滑，现对小球A施加一个水平力F，使小球A在水平力F的作用下沿着14A．外力F先增大后减小 B．滑环B的质量m＝0.5kg C．滑环B受到的摩擦力逐渐变大 D．固定杆给滑环B的弹力方向垂直于杆向上（多选）8．（6分）如图甲所示为演示光电效应的实验装置，如图乙所示为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图丙所示为氢原子的能级图，表格给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。则（）几种金属的逸出功和极限频率金属W/eVv/（×1014Hz）钠2.295.33钾2.255.44铷2.135.15A．图甲所示的光电效应实验装置，当滑动变阻器向右滑动，图乙中的电流一定会变大 B．a光和b光是同种颜色的光，且a光的光强更强 C．若用能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于n＝3激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电离 D．若b光的光子能量为0.66eV，照射某一个处于n＝3激发态的氢原子，最多可以产生6种不同频率的光（多选）9．（6分）如图所示，一定质量的某种理想气体，沿p﹣V图像中箭头所示方向，从状态a开始先后变化到状态b、c，再回到状态a。已知a状态气体温度为27℃。（绝度零度取﹣273℃）则下列说法正确的是（）A．气体在c状态时的温度为150K B．从状态a→b→c的过程中，气体内能减小 C．气体在a→b→c→a过程中放出热量100J D．气体在b→c过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数变少（多选）10．（6分）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度v＝10m/s。传送带与水平面间的夹角为θ＝37°。现将一质量m＝1kg的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F＝12N。经过一段时间，物块运动到了离地面高为h＝9.6m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。则以下说法正确的是（）A．物块先做匀加速运动再匀减速运动 B．物块从传送带底端运动到平台上所用的时间为2s C．若在物块与传送带达到相同速度时立即撤去恒力F，物块先减速上滑再加速下滑从传送带的下端离开传送带 D．若在物块与传送带达到相同速度时立即撤去恒力F，物块再经过（5−14二、实验题（本题共2小题，共14分）11．（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中（1）下列说法正确的是。A.测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化B.测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液C.用酒精制作混合液，是因为酒精价格低，容易获得D.计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布（2）若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）（3）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的面积为S，可估算出油酸分子的直径为（用V1、V2、V0、N、S表示）。12．（8分）“云峰”兴趣小组设计了一个可以测量物体质量的实验，该实验还可以测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，实验中使用的钩码均相同，每个钩码的质量为m0，实验步骤如下：（1）将滑块（含挡光片）放置在水平的气垫导轨上，通过不可伸长的细线跨过定滑轮后与钩码相连，定滑轮左侧的细线与气垫导轨平行。（2）释放钩码，通过与光电门传感器相连的数字计时器记录挡光片通过光电门1、2的时间t1、t2。（3）通过导轨标尺计算出两光电门之间的距离L；用游标卡尺测出挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则挡光片的宽度d＝mm。滑块和钩码运动的加速度a＝（用t1、t2、L和d表示）。（4）增减钩码个数，重复上述过程几次，记录相关实验数据并计算出滑块和钩码相应的加速度。（5）以钩码个数的倒数（1n）为横轴，加速度的倒数（1a）为纵轴，建立直角坐标系，利用实验记录的数据画出的图线如图丙所示，则当地的重力加速度大小g＝，滑块（含挡光片）的质量M＝三、计算题：（本题共3小题。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无过程的不能得分，有数值的计算题，答案中必须明确地写出数值和单位）13．（10分）大雾天气，有甲、乙两车在同一平直车道上匀速行驶，甲车在后速度为v1＝14m/s，乙车在前速度为v2＝10m/s，某时刻甲车车头与乙车车尾间的距离为L0＝30.5m，此时乙车突然以大小为a0=1m/s（1）t0的值。（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少多大？14．（12分）暴雨天气时，路面水井盖因排气水面孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，水位以50mm/h的速度上涨，质量为m＝36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.4m2，水位与井盖之间的距离为h＝2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p0＝1.0×105Pa，若空气视为理想气体，温度始终不变，g＝10m/s2。求：（1）若在井盖被顶起前该气体放出650J的热量，则气体对外界做的功；（2）从乙图所示位置时刻起，水井盖会被顶起所需的时间。15．（18分）如图所示，足够长的木板静止于水平地面上，小物块A放在木板的中间，现在对A施加一与水平方向成53°的恒定拉力F，F的大小为5N，3s以后撤去拉力F的同时，另一小物块B以vB＝6.5m/s对地速度（向右）冲上木板的左端。已知长木板的质量为M＝1kg，A与B的质量均为m＝1kg，A和B与木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.25，木板与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.10，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，运动过程中A、B不会相撞。求：（1）拉力F作用时，木板是否发生滑动；（2）撤去拉力F时，小物块A的速度；（3）长木板运动的总时间。

2023-2024学年辽宁省沈阳市五校协作体高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．（4分）下列说法正确的是（）A．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动 B．所有晶体的光学和力学性质都是各向异性的 C．单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点 D．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力【考点】液体的表面张力；布朗运动实例、本质及解释；晶体和非晶体．【答案】D【分析】需要明确题目主要考察的是热学中的基本概念和性质，包括布朗运动、晶体的性质（如光学和力学性质的各向异性或同性）、晶体的熔点以及表面张力等。理解表面张力的定义和性质，明确它与重力无关。【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是分子的运动，故A错误；B、单晶体的光学和力学性质是各向异性的，而多晶体的光学和力学性质是各向同性的，故B错误；C、单晶体和多晶体都有确定的熔点，故C错误；D、在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力，故D正确。故选：D。2．（4分）2024年春天，中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器，成功实现点火并稳定运行，标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列。嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂，而是使用等离子体推进剂，它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量，英文缩写为Isp，是单位质量的推进剂产生的冲量，比冲这个物理量的单位应该是（）A．m/s B．kg•m/s2 C．m/s2 D．没有单位【考点】动量定理的内容和应用．【答案】A【分析】由题意写出比冲的定义式，结合动量定理推导出比冲这个物理量的单位与国际基本单位的关系。【解答】解：根据题意可知比冲表示的是单位质量的推进剂产生的冲量，可得比冲的定义式为：I结合动量定理I＝Δmv，可得比冲这个物理量的单位为：1kg⋅m/s故选：A。3．（4分）当月球进入月夜，表面温度会降低到﹣180℃，“玉兔二号”失去动力源——太阳能，此时“玉兔二号”依靠核电池的热量来抵御月夜的寒冷，核电池将94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能，A．衰变方程中的X为质子 B．94238PU比C．94238PU比D．1000个238Pu原子核经过一个半衰期后还剩500个【考点】结合能与比结合能的概念及简单计算；α衰变的特点、本质及方程；半衰期的相关计算．【答案】B【分析】利用质量数守恒和电荷数守恒来书写核反应方程。理解比结合能的概念，知道比结合能越大原子核越稳定。掌握原子核的组成，能够根据质量数和电荷数来确定质子数和中子数。理解半衰期的概念，知道它是一个统计规律，适用于大量的原子核。【解答】解：A、由核反应过程质量数守恒和电荷数守恒可得，核反应方程为94238Pu→B、94238Pun1＝94﹣92＝294238Pun2＝238﹣234﹣2＝2故B正确；C、92234U比94238D、半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，故D错误。故选：B。4．（4分）2024，是公元第2024个年份，四个数字蕴藏着沈阳的城市密码。如图所示，某同学设计了4个完全相同的木块，紧密并排放在固定的斜面上，分别标记（号）为“2，0，2，4”，不计所有接触处的摩擦，则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为（）A．3：2 B．2：3 C．4：3 D．1：2【考点】整体法与隔离法处理物体的平衡问题．【答案】A【分析】木块静止不动，处于平衡状态，以上方三个木块为整体，求出0号木块左侧面所受的弹力大小，然后以上方两个木块为整体，由平衡条件求出0号木块右侧面所受的弹力大小，然后求出弹力之比。【解答】解：设每个木块的质量为m，斜面倾角为θ；以上方三个木块为整体，根据受力平衡可得0号木块左侧面所受的弹力大小为F1＝3mgsinθ以上方两个木块为整体，根据受力平衡可得F'2＝2mgsinθ则0号木块右侧面所受的弹力大小为F2＝F'2＝2mgsinθ则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为F1：F2＝3：2故A正确，BCD错误。故选：A。5．（4分）智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示，g为当地的重力加速度。下列说法正确的是（）A．释放时，手机离地面的高度为12B．手机第一次与地面碰撞的作用时间为t2﹣t1 C．手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍 D．0至t2时间内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等【考点】牛顿第二定律的简单应用；复杂的运动学图像问题．【答案】D【分析】手机自由落体过程加速度大小为g，当加速度开始变化时手机开始接触地面，接触地面后加速度达到最大时，手机的速度大小为0。【解答】解：A.手机自由落体过程加速度大小为g，有图可知自由落体的运动时间为t1，因此释放时手机离地面的高度为12B.当加速度不为g时，说明手机除受到自身重力外，还收到其他力，即地面的弹力F，此时手机与地面接触，因此第一次接触时间为t1～t3，故B错误；C.手机第一次与地面接触时，最大加速度为10g，根据牛顿第二定律可知，此时手机受到的合力为F合＝10mg，通过受力分析可知，F合＝F﹣mg，因此F＝11mg，故C错误；D.t2时刻，手机的加速度达到最大，此时地面对手机的弹力达到最大，手机的速度大小为0，已知0时刻时手机的速度为0，某一时间段内a﹣t图像与t轴围成的面积为这一时间段内的速度变化量，已知0～t2时间内速度的变化量为0，因此图像与横坐标围成的面积为0，即t轴上下的面积大小相等，故D正确。故选：D。6．（4分）如图所示，一光滑的正三角形斜面体OAB放在光滑的水平地面上，不可伸长的轻绳两端分别栓接质量为m1、m2的两物体，轻绳跨过固定在O点的光滑滑轮，m1、m2分别放在OA、OB面上，两部分轻绳与斜面均平行。作用在斜面体上的恒力使斜面体向右做匀加速运动，m1、m2与斜面体保持相对静止，且m1恰好没有离开斜面，若m1质量为1kg，则m2质量为（）A．2kg B．1kg C．3kg D．0.5kg【考点】牛顿第二定律的简单应用．【答案】A【分析】分别对m1，m2受力分析，三个物体具有共同的加速度，先对m1受力分析，在竖直方向由平衡条件可求绳子的拉力的大小，在水平方向由牛顿第二定律可求加速度，然后对m2，在水平方向和竖直方向由平衡条件和牛顿第二定律列式即可求解。【解答】解：对m1，m2受力分析如图所示：因为m1恰好没有离开斜面，故其和斜面无弹力，则有：Tcos30°＝m1g，可知绳上的弹力为：T=2tan30°=m1a对m2，由正交分解有：Ncos30°﹣Tsin30°＝m2a，Nsin30°+Tcos30°＝m2g，联立解得：m2＝2kg，故A正确，BCD错误。故选：A。7．（4分）如图所示，质量为1kg的小球A与质量未知的滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。滑环B套在与竖直方向成θ＝53°的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.5，初始时滑环恰好不下滑，现对小球A施加一个水平力F，使小球A在水平力F的作用下沿着14A．外力F先增大后减小 B．滑环B的质量m＝0.5kg C．滑环B受到的摩擦力逐渐变大 D．固定杆给滑环B的弹力方向垂直于杆向上【考点】相似三角形法解决动态平衡问题．【答案】B【分析】对小球A根据力的动态平衡条件分析外力变化，对B分类讨论分析解答BCD。【解答】解：A.对小球A施加水平拉力F，使小球A沿着圆弧轨迹缓慢上移，则小球A处于动态平衡状态，受力分析如图所示根据平衡条件可得Tcosα＝mAgTsinα＝F解得：F＝mgtanα小球在上移过程中，α增大，可知绳上的外力F增大，故A错误；BD.初始时，对小球A由平衡条件可知，绳上的拉力T1＝mAg初始时滑环恰好不下滑，对滑环B①假设滑环受到固定杆的支持力方向垂直于杆向下，则由平衡条件有mBgsin（π2−θ）＝μT1＝FN+mgcos（π2−两式联立，代入数据解得m＝0.5kg因此假设成立；②假设滑环受到固定杆的支持力方向垂直于杆向上，则由平衡条件有mBgsin（π2−θ）＝μT1+FN＝mgcos（π2−联立两式，代入数据解得m＜0（为负值）因此假设不成立，由此可知，固定杆给滑环B的弹力方向一定垂直于杆向下，故B正确，D错误；C.根据题意，在小球A移动的过程中，滑环B始终处于静止状态，则对滑环B由平衡条件有f＝mBgsin（π2−θ）＝mBgcosθ＝m可知滑环B受到的摩擦力大小不变，故C错误。故选：B。（多选）8．（6分）如图甲所示为演示光电效应的实验装置，如图乙所示为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图丙所示为氢原子的能级图，表格给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。则（）几种金属的逸出功和极限频率金属W/eVv/（×1014Hz）钠2.295.33钾2.255.44铷2.135.15A．图甲所示的光电效应实验装置，当滑动变阻器向右滑动，图乙中的电流一定会变大 B．a光和b光是同种颜色的光，且a光的光强更强 C．若用能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于n＝3激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电离 D．若b光的光子能量为0.66eV，照射某一个处于n＝3激发态的氢原子，最多可以产生6种不同频率的光【考点】光电效应方程的图像问题；分析能级跃迁过程中释放的光子种类；光电流及其影响因素．【答案】BCD【分析】根据电路构造的分析得出电流的变化趋势；根据图乙分析出光照强度的大小关系；根据玻尔理论分析出氢原子电离需要的能量和跃迁时产生的光子的数量。【解答】解：A、当滑动变阻器向右滑动，极板间的电势差会增大，但如果在滑动变阻器之前已经达到饱和光电流，则图乙中的电流保持不变，故A错误；B、ab光的遏止电压相等，则ab光的颜色相同，由图乙可知a光的饱和光电流更大，则a光的光强更强，故B正确；C、根据题意可知，铷的逸出功为2.13eV，n＝3能级的能量为﹣1.51eV，可以使氢原子电离，故C正确；D、若b光的光子能量为0.66eV，照射某一个处于n＝3激发态的氢原子可以使氢原子到n＝4激发态，根据数学知识可知，产生的光子类型为C4故选：BCD。（多选）9．（6分）如图所示，一定质量的某种理想气体，沿p﹣V图像中箭头所示方向，从状态a开始先后变化到状态b、c，再回到状态a。已知a状态气体温度为27℃。（绝度零度取﹣273℃）则下列说法正确的是（）A．气体在c状态时的温度为150K B．从状态a→b→c的过程中，气体内能减小 C．气体在a→b→c→a过程中放出热量100J D．气体在b→c过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数变少【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体多种状态变化并存的图像问题．【答案】CD【分析】AB.c→a过程，根据理想气体状态方程计算气体在c状态时的温度；根据气体温度的变化分析内能的变化；C.根据p﹣V图像围成的面积求解外界对气体所做的功，根据热力学第一定律求解热量；D.体在b→c过程中，气体的体积增大，气体分子的密度减小，据此分析作答。【解答】解：AB.a状态气体温度为Ta＝（273+27）K＝300K气体从状态a→b→c的过程中，根据理想气体的状态方程p代入数据解得Tc＝400K气体的温度升高，内能增加，故AB错误；C.气体在a→b→c→a过程中，根据p﹣V图像围成的面积可得外界对气体所做的功为W=气体在a→b→c→a过程中，内能变化为零；根据热力学第一定律ΔU＝Q+W因此Q＝﹣W＝﹣100J即气体在a→b→c→a过程中放出热量为100J，故C正确；D.气体在b→c过程中，气体的体积增大，气体分子的密度减小，单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数变少，故D正确。故选：CD。（多选）10．（6分）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度v＝10m/s。传送带与水平面间的夹角为θ＝37°。现将一质量m＝1kg的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力F＝12N。经过一段时间，物块运动到了离地面高为h＝9.6m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。则以下说法正确的是（）A．物块先做匀加速运动再匀减速运动 B．物块从传送带底端运动到平台上所用的时间为2s C．若在物块与传送带达到相同速度时立即撤去恒力F，物块先减速上滑再加速下滑从传送带的下端离开传送带 D．若在物块与传送带达到相同速度时立即撤去恒力F，物块再经过（5−14【考点】倾斜传送带模型．【答案】BD【分析】对物块受力分析可知，判断物块的运动形式和是否能与传送带共速，以及共速后是否能相对静止。根据牛顿第二定律与运动学公式解答各个选项。【解答】解：AB、对物块受力分析可知，物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速直线运动，直至速度与传送带的速度相同，由牛顿第二定律得：F+μmgcosθ﹣mgsinθ＝ma1，代入数据解得：a物块加速过程所用的时间为：t1=v运动的距离为：x1=v物块与传送带共速后，对物块进行受力分析，物块受到的摩擦力的方向改变，由牛顿第二定律得：F﹣μmgcosθ﹣mgsinθ＝ma2，代入数据解得：a2运动的距离为：x2=vt故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间为：t＝t1+t2＝1s+1s＝2s，故A错误，B正确；CD、若共速后撤去恒力F，因μ＜tanθ，故物块沿传送带向上减速运动，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma3，解得：a假设物块在速度减到零之前能够从传送带上端离开，设物块还需时间t'离开传送带，离开时的速度大小为v'，由运动学公式得：v2﹣v'2＝2a3（hsinθ−x故假设成立，即在物块与传送带达到相同速度时立即撤去恒力F，物块减速上滑从传送带的上端离开传送带。则有：t'=v−v′a2故选：BD。二、实验题（本题共2小题，共14分）11．（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中（1）下列说法正确的是D。A.测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化B.测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液C.用酒精制作混合液，是因为酒精价格低，容易获得D.计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布（2）若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将偏小（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）（3）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将体积为V1的纯油酸配成总体积为V2的油酸酒精溶液，用注射器取体积为V0的上述溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N。把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中，待稳定后得到油酸薄膜的面积为S，可估算出油酸分子的直径为V1V0NSV2（用V【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．【答案】（1）D；（2）偏小；（3）V1【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析判断；（2）油酸酒精溶液久置，油酸浓度会偏大体积偏小，根据V＝dS判断；（3）根据浓度计算一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，根据油膜轮廓包含的格数计算油膜面积，根据V＝dS计算分子直径。【解答】解：（1）A．测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量50滴到100滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故A错误；B．测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，故B错误；C．用酒精制作混合液，是因为油酸酒精溶液中的酒精可以溶于水中，可以在水面上形成单分子层油膜，故C错误；D．计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，故D正确。故选：D。（2）根据d=V若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，由于酒精的挥发，使得油酸酒精溶液浓度变大，则代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积测量值偏小，则计算得到的油酸分子直径将偏小。（3）由题意可知一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积为V=V则油酸分子的直径为d=V联立可得d=V故答案为：（1）D；（2）偏小；（3）V112．（8分）“云峰”兴趣小组设计了一个可以测量物体质量的实验，该实验还可以测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，实验中使用的钩码均相同，每个钩码的质量为m0，实验步骤如下：（1）将滑块（含挡光片）放置在水平的气垫导轨上，通过不可伸长的细线跨过定滑轮后与钩码相连，定滑轮左侧的细线与气垫导轨平行。（2）释放钩码，通过与光电门传感器相连的数字计时器记录挡光片通过光电门1、2的时间t1、t2。（3）通过导轨标尺计算出两光电门之间的距离L；用游标卡尺测出挡光片的宽度d，示数如图乙所示，则挡光片的宽度d＝2.30mm。滑块和钩码运动的加速度a＝d2(t12−（4）增减钩码个数，重复上述过程几次，记录相关实验数据并计算出滑块和钩码相应的加速度。（5）以钩码个数的倒数（1n）为横轴，加速度的倒数（1a）为纵轴，建立直角坐标系，利用实验记录的数据画出的图线如图丙所示，则当地的重力加速度大小g＝1b，滑块（含挡光片）的质量M＝【考点】光电门测量物体速度．【答案】（3）2.30；d2(t1【分析】（3）根据游标卡尺的精度读数，根据匀变速直线运动规律解得加速度；（4）根据牛顿第二定律求解加速度与拉力的关系，结合函数图像斜率与纵截距的含义求重力加速度和质量。【解答】解：（3）20分度的游标卡尺的精确值为0.05mm.挡光片的宽度d＝2mm+6×0.05mm＝2.30mm滑块通过光电门1的速度的v1=dt1，滑块通过光电门2的速度的v2=解得滑块和钩码运动的加速度a=（5）对滑块（含挡光片）和钩码组成的系统分析.根据牛顿第二定律有nm0g＝（nm0+M）a则1结合图丙可知b=1g则当地的重力加速度大小为g=1b故答案为：（3）2.30；d2(t1三、计算题：（本题共3小题。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无过程的不能得分，有数值的计算题，答案中必须明确地写出数值和单位）13．（10分）大雾天气，有甲、乙两车在同一平直车道上匀速行驶，甲车在后速度为v1＝14m/s，乙车在前速度为v2＝10m/s，某时刻甲车车头与乙车车尾间的距离为L0＝30.5m，此时乙车突然以大小为a0=1m/s（1）t0的值。（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少多大？【考点】匀变速直线运动规律的综合应用；变速物体追匀速物体问题．【答案】（1）t0的值为3s；（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少为2.75m/s2。【分析】（1）在t0时间内，对甲、乙两车分别根据位移—时间公式列方程，结合位移关系求解t0的值。（2）先根据速度—时间公式求出甲车开始刹车时乙车的速度。刹车后，甲车恰好追上乙车，两者速度相等，两车恰好避免相撞，根据两者的速度关系、位移关系分别列式，即可求得甲车做匀减速直线运动的加速度最小值。【解答】解：（1）在t0时间内，甲、乙两车运动位移分别为x1＝v1t0x2据题有x1﹣x2＝L0﹣L解得：t0＝3s（2）甲车开始刹车时，乙车速度为v3＝v2﹣a0t0＝（10﹣1×3）m/s＝7m/s若甲车刹车后经时间t两车速度相等（均为v），两车恰好避免相撞，则v＝v1﹣atv＝v3﹣a0t在时间t内甲、乙两车运动位移分别为x3x4又有x3﹣x4＝L联立以上各式解得：a＝2.75m/s2即甲车刹车加速度至少为2.75m/s2。答：（1）t0的值为3s；（2）刹车后，甲车做匀减速直线运动的加速度至少为2.75m/s2。14．（12分）暴雨天气时，路面水井盖因排气水面孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，水位以50mm/h的速度上涨，质量为m＝36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.4m2，水位与井盖之间的距离为h＝2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p0＝1.0×105Pa，若空气视为理想气体，温度始终不变，g＝10m/s2。求：（1）若在井盖被顶起前该气体放出650J的热量，则气体对外界做的功；（2）从乙图所示位置时刻起，水井盖会被顶起所需的时间。【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．【答案】（1）若在井盖被顶起前该气体放出650J的热量，则气体对外界做的功为﹣650J；（2）从乙图所示位置时刻起，水井盖会被顶起所需的时间为0.36h。【分析】（1）根据热力学第一定律分析出气体对外界做的功；（2）根据玻意耳定律分析出水井盖被顶起的高度，结合运动学公式得出对应的时间。【解答】解：（1）空气温度始终不变，内能保持不变，则ΔU＝0在井盖被顶起前外界该气体放出650J的热量，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可得：W＝650J可知该气体对外界做功为﹣650J。（2）井盖刚好被顶起时有pS＝p0S+mg此时密闭空气的压强为：p＝1.009×105Pa气体做等温变化，则p0hS＝pHS解得：H＝2m水井盖会被顶起所需的时间为