福州第二中學(xué)20232024學(xué)年第二學(xué)期期末考試

高二物理

第I卷（選擇題）

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一、單選題

1.一物體受到兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，大小分別是6N和8N.其合力產(chǎn)的大小可能是（）

A.ONB.1NC.10ND.15N

【答案】C

【解析】

【詳解】?jī)蓚€(gè)力合力的范圍是

所以6N和8N的兩個(gè)力，其合力尸的范圍是

A.c在運(yùn)動(dòng)過程中可能會(huì)經(jīng)過北京上空

的周期可能大于地球的自轉(zhuǎn)周期

C.a的動(dòng)能一定等于b的動(dòng)能

D.〃、〃的線速度一定相同

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由圖可知，。為極地譏道衛(wèi)星，所以。在運(yùn)動(dòng)過程中可能會(huì)經(jīng)過北京上空，故A正確;

B.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，有

解得

又

。為地球靜止同步衛(wèi)星，所以〃的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，故B錯(cuò)誤；

C.衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，所以無法比較。、匕的動(dòng)能大小關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，有

解得

故“、力的線速度大小一定相等，但方向不相同，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

3.一個(gè)質(zhì)量為，〃的小球在繩的拉力作用下做半徑為「的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的線速度為”，周期為

T,則小球所需要的向心力為：()

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)向心力公式可知，小球所需要的向心力為

故選D。

4.一質(zhì)點(diǎn)以大小為4m/s的水平初速度開始做加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度。與時(shí)間，的關(guān)系圖像如圖所示。己

知m+G=4m/s2,質(zhì)點(diǎn)前6s內(nèi)的位移為56.6m,則加速度S的大小為()

【脩析】

【詳解】由于3圖像與坐標(biāo)軸圍成面積表示速度的變化量，則可得

w)=4m/s,vi=6m/s,V2=(6+〃I),13=(6+0+42)

V4=(6+2?i+fl2)?V5=(6+2tZi+2?2)?取=(8+2。|+2〃2)

則前6s位移為

又有

rti+t/2=4m/s2

聯(lián)'工解得

di=O.3m/s2,4/2=3.7m/s2

故選Co

5.小明同學(xué)想利用圖示裝置驗(yàn)證，物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受的合力成正比”這一結(jié)論。她先將6個(gè)

相同的鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車在木板上恰能勻速下滑?，F(xiàn)

從小車中依次取〃=1,2,3,4,5,6個(gè)鉤碼掛在細(xì)線右端，其余鉤碼仍留在小車內(nèi)，并正確完成了后續(xù)

的實(shí)驗(yàn)操作。設(shè)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為。，不計(jì)滑輪輪軸的摩擦。下列說法正確的是()

A.該實(shí)驗(yàn)中細(xì)線對(duì)小車的拉力等于所懸掛鉤碼的總重力

B.利用該方案無法驗(yàn)證“物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受的合力成正比''這一結(jié)論

C.該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪加速度。隨〃的變化圖像應(yīng)當(dāng)是一條過原點(diǎn)的直線

D.若實(shí)驗(yàn)中保持木板水平，則該同學(xué)描繪的加速度。隨〃變化的圖像不是直線

【答案】C

【解析】

【詳解】A.設(shè)鉤碼向下的加速度大小為。，繩子拉力大小為。則由牛頓第二定律得：

顯然r小于鉤碼總重力，故A錯(cuò)誤；

BC.設(shè)每個(gè)鉤碼質(zhì)量為〃?，小車質(zhì)量為由牛頓第二定律，對(duì)于小車有：

對(duì)鉤碼有：

聯(lián)立解得：

可知刖圖像為過原點(diǎn)的直線，并且驗(yàn)證了“物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受的合力成正比”這一結(jié)論，故

B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；

D.若保持木板水平，不平衡摩擦力，則需要考慮摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。設(shè)每個(gè)鉤碼質(zhì)量為〃?，小車質(zhì)量

為亞，當(dāng)有〃個(gè)鉤碼掛在右側(cè)時(shí)，小車及鉤碼系統(tǒng)由牛頓第二定律有：

求得：

可判斷圖像為不過原點(diǎn)的直線，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選C。

A.當(dāng)裝置靜止不動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，輕彈簧彈力大小為3,咫

B.當(dāng)裝置靜止不動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，輕彈簧的伸長(zhǎng)量為/

C.若R和已繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從（）緩慢增大，則彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大

D.若R和P?繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從。緩慢增大，則彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小

【答案】C

【解析】

【詳解】A.當(dāng)裝置靜止不動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),對(duì)R和巳受力分析有.OP沿桿向卜的拉力和QP桿沿桿向

【詳解】AB.將兩小球看成一個(gè)整體，構(gòu)建整體受力的矢量三角形，如圖所示

兩彈力間的夾角大小不變，整體重力大小、方向均不變，可構(gòu)造該矢量三角形的外接圓，在OA桿對(duì)小球

的彈力方向逐漸變?yōu)樗较蜃蟮倪^程中，M一直在減小，N?一直在增大，AB錯(cuò)誤；

C.04桿轉(zhuǎn)到豎直方向時(shí)，08桿對(duì)小球的彈力N?達(dá)到最大值，結(jié)合力的矢量三角形可知

故C正確：

D.初態(tài)時(shí)，N］、Nz間的夾角為120。，N、、N?與豎直方向的夾角均為60。，可知初態(tài)時(shí)兩桿對(duì)球的彈力

大小相等，均為3〃?，以O(shè)A桿上的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由氽弦定理可得細(xì)線對(duì)小球的作用力

末狀態(tài)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的作用力

故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖所示，。點(diǎn)有一個(gè)很小的光滑輕質(zhì)圓環(huán)，一根輕繩A3穿過圓環(huán)，A端固定，4端懸掛一個(gè)重物。

另一根輕繩一端固定在C點(diǎn)，另一端系在圓環(huán)上，力尸作用在圓環(huán)上。圓環(huán)靜止時(shí)，繩0C與繩。4水

平，”與的央角為47?，F(xiàn)改變力-圓環(huán)位置不變，且重物始終處于平衡狀態(tài)，則下列說法中正確的

是（）

F

A.改變尸方向時(shí)繩A8中拉力將改變

B.當(dāng)尸沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，尸先增大后減小

C.當(dāng)尸沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，繩0C中的拉力先增大后減小

D.尸沿逆時(shí)轉(zhuǎn)過的角度不能大于90°

【答案】D

【解析】

【詳解】A.因?yàn)橹匚锸冀K處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力的大小與重物的重力大小相等，不變化，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；

BC.對(duì)環(huán)受力分析，環(huán)受A。和8。兩繩子的拉力，以及繩子CO和尸的拉力；環(huán)的位置不變，則A8繩

子的拉力不變，A。與8。的合力也不變，方向沿它們的角平分線，根據(jù)共點(diǎn)力平衡的特點(diǎn)可知，CO與尸

的合力與40、30的合力大小相等，方向相反；當(dāng)力〃的方向變化時(shí)，做出”與CO上的拉力的變化如

圖：

由圖可知，當(dāng)沿逆時(shí)針族轉(zhuǎn)時(shí).，戶先減小后增大，繩0C的拉力減??；而當(dāng)口沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，F(xiàn)逐漸增

大，繩。。的拉力增大，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤：

D.由于產(chǎn)與C。繩子的拉力的合力方向與水平方向之間的夾角是45°,可知產(chǎn)沿逆時(shí)轉(zhuǎn)過的角度不能大

于90",選項(xiàng)D正確。

故選D。

二、多選題

9.下列說法正確的是（）

A.擺鐘偏快時(shí)可縮短擺長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)

B.火車?guó)Q笛向我們駛來時(shí)，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高

C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

D.地面附近有一高速水平飛過火箭，地面上的人觀察到的火箭長(zhǎng)度要比火箭上的人觀察到的短一些

E.光從水中射入玻璃中，發(fā)現(xiàn)光線偏向法線，則光在玻璃中傳播速度一定小于在水中的傳播速度

【答案】BDE

【解析】

【詳解】A.擺鐘偏快，說明周期偏小，要讓周期變大，則可將擺長(zhǎng)調(diào)長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)多普勒效應(yīng)，火車向我們駛來的時(shí)候，聽到的頻率高于聲源發(fā)出的頻率，故B正確；

C.加偏振片的目的是減弱櫥窗玻璃的反射光，故C錯(cuò)誤：

D.對(duì)一高速水平飛過的火箭，地面上的人觀察到火箭沿著速度方向的長(zhǎng)度比火箭上的人觀察到的短一

些，故D正確；

E.光從水中射入玻璃中，發(fā)現(xiàn)光線偏向法線，則玻璃的折射率大，根據(jù)公式u=￡可知，光在玻璃中傳

n

播速度一定小于在水中的傳播速度，故E正確.

故選：BDE

D.前2s內(nèi)，物塊克服摩擦力做功4J

【答案】AC

【解析】

【分析】

【詳解】AB.由圖可知，物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)的加速度相等則有

可解得

故A正確，B錯(cuò)誤；

C.前1s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移

拉力做的功

拉力的平均功率

故C正確；

D.前2s內(nèi)，物體克服摩擦力做功

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

11.如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為小的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放

在木板上最左端，現(xiàn)用水平恒力/作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體和木

板之間的摩擦力為人當(dāng)物體滑到木板的最右端時(shí)，木板運(yùn)動(dòng)的距離為-則在此過程中（）

C.摩擦力對(duì)物體做功為-笈D.摩擦力對(duì)木板做功為小

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)功的計(jì)算式,力尸對(duì)物體做功

故A正確;

BC.小物塊受到的摩擦力向左，摩擦力對(duì)物體做功

故BC錯(cuò)誤；

D.木板受到的摩擦力向右，摩擦力對(duì)木板做功

故D正確。

故選ADe

12.在兒童游樂場(chǎng)有一種射擊游戲，地面上圓形軌道的半徑為凡軌道上的小車以角速度/做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，坐在小車上的游客使用玩具槍向處于軌道圓心處的立柱射擊，某次射擊時(shí)子彈恰好水平擊中立柱的最

高點(diǎn)，射擊時(shí)槍口到立柱最高點(diǎn)的水平距離為工，豎直距離為〃，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，下列說

法正確的是（）

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.射擊過程中所用的時(shí)間

射擊時(shí)槍口到立柱最高點(diǎn)水平距離為力故水平方向的速度為

豎直方向的速度為

CD.射擊時(shí)槍管與水平面的夾角為。，子彈相對(duì)于地面水平方向速度為

則有

C錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

第II卷（非選擇題）

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三、實(shí)驗(yàn)題

13.某興趣小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”。小車及車中碳碼的質(zhì)量

為沙桶和沙的質(zhì)量為m,在木板上的小車的運(yùn)動(dòng)速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)

計(jì)算得到。

電源

（1）除圖中所示儀器外，還需要下列哪些儀器？（

A.天平B.秒表C.帶亳米刻度的刻度尺

D.彈簧測(cè)力計(jì)E.低壓交流電源F.低壓直流電源

（2）在實(shí)驗(yàn)中，下列操作不正確的有（）

A.將木板的右端適當(dāng)墊起，以平衡小車的摩擦力

B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，都要重新平衡摩擦力

C,平衡摩擦力的過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不需接通電源

D.該實(shí)驗(yàn)不一定要滿足M遠(yuǎn)大于〃？

（3）如下圖所示是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，。點(diǎn)為由靜止開始釋放時(shí)沙桶紙帶上打的第一個(gè)點(diǎn)，速

度為Q相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為。根據(jù)此紙帶可得出小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)的速度功

（4）若用0、。兩點(diǎn)來研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：（用所測(cè)物理量

的符號(hào)表示）。

【解析】

【詳解】（1）[1]因?yàn)樾枰漓畲a的質(zhì)量，所以需要天平，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要工作需要低壓交流電源，為了測(cè)

量加速度還需要刻度尺，選ACE,

（2）[2]AB,若用沙和小桶的總重力表示小車受到的合力，為了減少這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，必須：使

長(zhǎng)木板右端抬起一個(gè)合適的角度，以平衡摩擦力，保證合外力等于繩子的拉力，但不需要每次都平衡摩擦

力，故A正確,B錯(cuò)誤；

C.平衡摩擦力需要按電源，看打出的點(diǎn)是否均勻，故C錯(cuò)誤；

D.本實(shí)驗(yàn)不需要滿足M遠(yuǎn)大于〃因?yàn)轵?yàn)證中對(duì)整體

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

（3）[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，。點(diǎn)的速度等于CE之間的平均速度，所以

（4）[4]0到。之間重力勢(shì)能減小

動(dòng)能增大

需要驗(yàn)證的是

14.為了探究加速度與力的關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組使用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中兩個(gè)光電門A、B分別

與兩個(gè)數(shù)字計(jì)時(shí)器相連。力傳感器可以測(cè)出上端繩子上的拉力，平衡好摩擦力后，在沙桶中逐次添加沙

子，測(cè)得多組數(shù)據(jù)。

（1）下列說法中正確的是___________

A.平衡摩擦力時(shí)，在沙桶中逐漸添加沙子，直至物塊通過兩光電門的時(shí)間相等;

B.實(shí)驗(yàn)中，不需要讓物塊每次都從同一位置釋放；

C.實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保證沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片的質(zhì)量。

（2）一次測(cè)量中，記錄下物塊通過光電門的遮光時(shí)間分別為以、力，以及在兩個(gè)光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

，，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片的寬度為d,則物塊運(yùn)動(dòng)的加速度為（用，、4、d表示）；

（3）測(cè)得多組數(shù)據(jù)后繪制出如圖乙所示的圖像，圖像不過原點(diǎn)的原因是___________。

【解析】

【詳解】先拿下沙桶，然后將帶滑輪的K木板右端墊面，直.至物塊通過兩光電門的時(shí)間相等以

平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；

B.實(shí)驗(yàn)中，不需要讓物塊每次都從同一位置釋放；

C.實(shí)驗(yàn)中，力傳感器可以測(cè)出物塊所受拉力，不需要沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊和遮光片的質(zhì)量，C錯(cuò)

誤。

故選B。

（2）[2]物塊經(jīng)過光電門A、B的速度分別為

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

聯(lián)立可得

（3）[3]由圖可知，當(dāng)繩子拉力為零時(shí)，加速度不為零，可知圖像不過原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力時(shí)，斜面

傾角過大。

四、解答題

15.某科技興趣小組試飛一架自制無人機(jī)，該無人機(jī)的質(zhì)量m=0.2kg,由靜止開始沿豎直方向勻加速上

升，加速度a=2m/s2,上升時(shí)間t=3s,求：該過程中無人機(jī)

（1）受到合力的大小尸；（2）上升的高度hx（3）末動(dòng)能Ek.

【答案】（DO.4N（2）9m（3）3.6J

【解析】

【分析】（1）據(jù)牛頓第二定律求得物體所受的合力；

（2）據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得物體3s內(nèi)上升的高度；

（3）據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得物體3s末的速度，進(jìn)而求得物體3s末的動(dòng)能.

16.如圖所示，厚度不計(jì)的圓環(huán)套在粗細(xì)均勻、長(zhǎng)度為0.8m的圓柱頂端.圓環(huán)可在圓柱上滑動(dòng)，同時(shí)從

靜止釋放，經(jīng)0.4s圓柱與地相碰，圓柱與地相碰后速度瞬間變?yōu)?,且不會(huì)傾倒.

（1）求靜止釋放瞬間，圓柱下端離地的高度

（2）若最終圓環(huán)離地的距離為0.6m,則圓環(huán)與圓柱間的滯動(dòng)摩擦力是圓環(huán)重力的幾倍？

（3）若圓環(huán)速度減為。時(shí)，恰好到達(dá)地面，則從靜止釋放時(shí)圓環(huán)離地的高度為多少？

【解析】

【分析】（1）圓柱體由靜止秤放做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=；gt2求解圓柱下端離地的高度；

（2）圓柱體落地后，圓環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零；根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式求解加速度，根據(jù)牛頓第二定律求解

圓環(huán)受阻力與重力的比值；

（3）根據(jù)速度位移關(guān)系求解靜止釋放時(shí)圓環(huán)離地的高度.

解得a=40m/s2；

對(duì)圓環(huán)根據(jù)牛頓第二定律：fmg二ma,

解得f：mg=5

（3）由V22=2aL,

解得V2=8m/s,

則從靜止釋放時(shí)圓環(huán)離地的高度為H=L+h2=4m

（1）轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)，彈簧長(zhǎng)度工及裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。