福建省福州第二中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

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【详解】两个力合力的范围是
所以6 N和8 N的两个力，其合力F的范围是
故选C。
2．A
【详解】A．由图可知，c为极地轨道卫星，所以c在运动过程中可能会经过北京上空，故A正确；
B．卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有
解得
又
a为地球静止同步卫星，所以b的周期等于地球的自转周期，故B错误；
C．卫星的质量关系未知，所以无法比较a、b的动能大小关系，故C错误；
D．卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有
解得
故a、b的线速度大小一定相等，但方向不相同，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】根据向心力公式可知，小球所需要的向心力为
故选D。
4．C
【详解】由于a-t图像与坐标轴围成面积表示速度的变化量，则可得
v0=4m/s，v1=6m/s，v2=(6+a1)，v3=(6+a1+a2)
v4=(6+2a1+a2)，v5=(6+2a1+2a2)，v6=(8+2a1+2a2)
则前6s位移为
又有
a1+a2=4m/s2
联立解得
a1=0.3m/s2，a2=3.7m/s2
故选C。
5．C
【详解】A．设钩码向下的加速度大小为a，绳子拉力大小为T，则由牛顿第二定律得：
显然T小于钩码总重力，故A错误；
BC．设每个钩码质量为m，小车质量为M，由牛顿第二定律，对于小车有：
对钩码有：
联立解得：
可知a-n图像为过原点的直线，并且验证了“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论，故B选项错误，C选项正确；
D．若保持木板水平，不平衡摩擦力，则需要考虑摩擦力对实验的影响。设每个钩码质量为m，小车质量为M，当有n个钩码挂在右侧时，小车及钩码系统由牛顿第二定律有：
求得：
可判断a-n图像为不过原点的直线，所以D选项错误；
故选C。
6．C
【详解】A．当装置静止不动系统达到平衡时，对和受力分析有，OP沿杆向上的拉力和QP杆沿杆向上的支持力，则OP杆的拉力为
解得
沿竖直方向上的分力为。将、和Q与之间的杆看做整体，整体受重力和和与O之间杆的拉力，弹簧的弹力，根据平衡条件得
故轻弹簧弹力大小为2mg，A错误；
B．根据几何关系可知，当装置静止不动系统达到平衡时，OQ的距离为的距离为，故轻弹簧的伸长量为，B错误；
CD．若和绕轴旋转的角速度从0缓慢增大，和所需要的向心力变大，故QP杆对球P的支持力先逐渐减小后反向增大，OP杆对球P的拉力逐渐增大，弹簧由伸长状态，长度不断变小，随后又变为压缩状态，故弹簧的弹性势能先减小后增大，C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】AB．将两小球看成一个整体，构建整体受力的矢量三角形，如图所示
两弹力间的夹角大小不变，整体重力大小、方向均不变，可构造该矢量三角形的外接圆，在OA杆对小球的弹力方向逐渐变为水平向左的过程中，一直在减小，一直在增大，AB错误；
C．OA杆转到竖直方向时，OB杆对小球的弹力达到最大值，结合力的矢量三角形可知
，
故C正确；
D．初态时，、间的夹角为120°，、与竖直方向的夹角均为60°，可知初态时两杆对球的弹力大小相等，均为3mg，以OA杆上的小球为研究对象，由余弦定理可得细线对小球的作用力
末状态时，细线对小球的作用力
故D错误。
故选C。
8．D
【详解】A．因为重物始终处于平衡状态，所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等，不变化，选项A错误；
BC．对环受力分析，环受AO和BO两绳子的拉力，以及绳子CO和F的拉力；环的位置不变，则AB绳子的拉力不变，AO与BO的合力也不变，方向沿它们的角平分线，根据共点力平衡的特点可知，CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等，方向相反；当力F的方向变化时，做出F与CO上的拉力的变化如图：

由图可知，当沿逆时针族转时，F先减小后增大，绳OC的拉力减小；而当F沿顺时针旋转时，F逐渐增大，绳OC的拉力增大，选项BC错误；
D．由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°，可知F沿逆时转过的角度不能大于90°，选项D正确。
故选D。
9．BDE
【详解】A．摆钟偏快是因为周期变小，根据单摆的周期公式
可知校准时需将周期增大，既要将摆长增大，故A错误；
B．多普勒效应：当波源与观察者相对静止时观察者接收到的频率等于波源振动的频率，当波源与观察者相向运动（相互靠近）时观察者接收到的频率大于波源振动的频率，当波源与观察者背向运动（相互远离）时观察者接收到的频率小于波源振动的频率，火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故B正确；
C．偏振片的作用是减弱反射光的强度，不能增加透射光的强度，故C错误；
D．参考系不同则观察到的运动不同，由于火箭中的人相对火箭静止，故观察到的是火箭的实际长度，火箭高速运行，根据长度的相对性
则地面人的看到的长度比火箭的实际长度要短，而故D正确；
E．光线偏向法线，说明折射角小于入射角，由相对折射率
可知
光在介质中传播，光速
折射率越大光的传播速度越小，即光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度，故E正确．
故选BDE。
10．AC
【详解】AB．由图可知，物块沿斜面向上运动和向下运动的加速度相等则有
可解得
故A正确，B错误；
C．前1s内物体运动的位移
拉力做的功
拉力的平均功率
故C正确；
D．前2s内，物体克服摩擦力做功
故D错误。
故选AC。
11．AD
【详解】A.根据功的计算式，力F对物体做功
故A正确；
BC．小物块受到的摩擦力向左，摩擦力对物体做功
故BC错误；
D．木板受到的摩擦力向右，摩擦力对木板做功
故D正确。
故选AD。
12．AD
【详解】AB．射击过程中所用的时间
，
射击时枪口到立柱最高点的水平距离为x，故水平方向的速度为
竖直方向的速度为
整理得子弹射出枪口时的速度大小为，A正确，B错误；
CD．射击时枪管与水平面的夹角为θ，子弹相对于地面水平方向速度为
则有
C错误，D正确。
故选AD。
13． ACE BC/CB
【详解】（1）[1]因为需要知道砝码的质量，所以需要天平，打点计时器要工作需要低压交流电源，为了测量加速度还需要刻度尺，选ACE。
（2）[2]AB．若用沙和小桶的总重力表示小车受到的合力，为了减少这种做法带来的实验误差，必须：使长木板右端抬起一个合适的角度，以平衡摩擦力，保证合外力等于绳子的拉力，但不需要每次都平衡摩擦力,故A正确，B错误；
C．平衡摩擦力需要接电源，看打出的点是否均匀，故C错误；
D．本实验不需要满足M远大于m，因为验证中对整体
故D错误。
故选A。
（3）[3]根据匀变速直线运动的特点，D点的速度等于CE之间的平均速度，所以
（4）[4]O到D之间重力势能减小
动能增大
需要验证的是
14． B 平衡摩擦力时，斜面倾角过大
【详解】（1）[1]A．先拿下沙桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，直至物块通过两光电门的时间相等以平衡摩擦力，故A错误；
B．实验中，不需要让物块每次都从同一位置释放；
C．实验中，力传感器可以测出物块所受拉力，不需要沙和沙桶的质量远小于物块和遮光片的质量，C错误。
故选B。
（2）[2]物块经过光电门A、B的速度分别为
根据运动学公式
联立可得
（3）[3]由图可知，当绳子拉力为零时，加速度不为零，可知图像不过原点的原因是平衡摩擦力时，斜面倾角过大。
15．(1)0.4N (2)9m (3)3.6J
【分析】(1)据牛顿第二定律求得物体所受的合力；
(2)据运动学公式求得物体3s内上升的高度；
(3)据运动学公式求得物体3s末的速度，进而求得物体3s末的动能．
【详解】(1)据牛顿第二定律得物体所受的合力
(2)据运动学公式求得物体3s内上升的高度
(3)据运动学公式求得物体3s末的速度
物体3s末的动能
16．（1）（2）5（3）
【分析】（1）圆柱体由静止释放做自由落体运动，根据h=gt2求解圆柱下端离地的高度；
（2）圆柱体落地后，圆环做减速运动直到速度为零；根据运动公式求解加速度，根据牛顿第二定律求解圆环受阻力与重力的比值；
（3）根据速度位移关系求解静止释放时圆环离地的高度.
【详解】（1）圆柱下端离地的高度
（2）圆柱体落地时圆环的速度：
解得a=40m/s2；
对圆环根据牛顿第二定律：f-mg=ma，
解得f：mg=5
（3）由v22=2aL，
解得v2=8m/s，
则
则从静止释放时圆环离地的高度为H=L+h2=4m
17．（1），；（2），
【详解】（1）转速稳定时，由几何关系有
小球B做匀速圆周运动，细杆中的力为0，则对B进行受力有
根据几何关系有
解得
（2）装置静止时，对小球B进行受力如图所示

由平衡条件可知，细线对B的力与杆对B的力大小相等，设为，竖直方向有
解得
对物块A进行受力，竖直方向有
解得
18．（1）；（2）50s；（3）
【详解】（1）只开动第一节动力的前提下，当第一节以额定功率运行且列车的牵引力等于阻力时达到最大速度
其中阻力
，
得
60 m/s
（2）列车同时开动第一、第二节的动力以恒定加速度a=lm/s2从静止开始启动，根据牛顿第二定律有
解得
设匀加速运动的最大速度为，则有
代入数据解得
列车匀加速运动的时间为
（3）设列车从C点开始做匀减速运动，令A到C的时间为t1，AC间距为x1；C到B的时间为t2，CB间距为x2，在CB间匀减速运动的加速度大小为a，列车的总重量M＝8mg＝6.0×105 kg，运动示意图如下
从C到B由牛顿第二定律和运动学公式得
代入数据解得
所以
从A到C的用动能定理得
代入数据解得
t1＝500s
所以