辽宁省沈阳市重点高中郊联体2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．（2023高二下·辽中期末）下列说法正确的是（ ）
A．气体绝热膨胀对外做功，内能一定增大
B．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
C．温度低的物体分子热运动的平均速率小
D．单晶体和多晶体都有确定的熔点
2．（2023高二下·辽中期末）原子弹的核反应方程之一为，氢弹的核反应方程为，关于这两个核反应下列说法不正确的是（ ）
A．原子弹的核反应为重核的裂变，X为质子
B．氢弹的核反应为轻核的聚变，Y为氦原子核
C．两个核反应都发生质量亏损
D．两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能
3．（2023高二下·辽中期末）某物体做匀变速直线运动，依次通过A、B、C、D四个点，通过相邻两点的时间间隔均为2s，已知，，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小为4m/s2
B．物体在BC段的平均速度大小为10m/s
C．物体通过A点的速度大小为6m/s
D．物体通过C点的速度大小为16m/s
4．如图所示，甲、乙两辆玩具小汽车（可以视为质点）并排沿平直路面的相邻轨道向前行驶，两车都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备可以在以内实现通信。时刻，甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为，乙车的速度为，从该时刻起甲车以的加速度做匀减速运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略轨道间距和信号传递时间，则从时刻起，两车能利用蓝牙通信的时间为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，质量为m的物块在拉力F（图中未画出）的作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动，物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，则拉力F的最小值为（ ）
A． B． C． D．mg
6．如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．轻弹簧的压缩量为0.2m B．物体B对物体A的压力为6N
C．物体B的瞬时加速度为10m/s2 D．物体AB的瞬时加速度为4m/s2
7．如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时，将质量的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度。则（ ）
A．传送带的速率
B．传送带的倾角
C．物体与传送带之间的动摩擦因数
D．0~2.0s物体相对传送带的位移为16m
二、多选题
8．（2023高二下·辽中期末）一条两岸平直的宽为d的小河，河水流速恒定。一人驾驶小船渡河，去程船头始终与河岸垂直，到达下游B处；回程时行驶路线与河岸垂直，到达正对岸的A处。已知全程小船在静水中的速度大小恒定，去程所用的时间与回程所用的时间之比为，下列说法正确的是（ ）
A．去程到达对岸B处时相对出发点沿河岸方向的位移为
B．去程和回程小船的位移大小之比为3：2
C．回程中船头与河岸之间的夹角为30°
D．船在静水中的速度与河水的流速之比为2：1
9．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的作用下沿着圆弧轨迹缓慢上移，滑环仍保持静止，设滑环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（sin53°=0.8，取重力加速度g=10m/s2），下列说法正确的是（ ）
A．绳子拉力变大
B．滑环B的质量m=0.5kg
C．固定杆给滑环B的弹力方向一定垂直于杆向下
D．滑环B受到的摩擦力变大
10．如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置，其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线，已知图乙中的阴极材料是图丁所给材料中的一种，丁图是几种金属的逸出功和截止频率。已知以下说法正确的是（ ）
A．一定有
B．图乙中的阴极材料一定是钾
C．图丙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
D．a光是从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光
三、实验题
11．某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（1）该实验运用的思想方法是____。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法
（2）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为 N。
（3）下列的实验要求不必要的是____（填选项前的字母）。
A．应用测力计测量重物M所受的重力
B．应在水平桌面上进行实验
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（4）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，下列解决办法中不可行的是____（填选项前的字母）。
A．改变弹簧测力计B的拉力大小
B．减小重物M的质量
C．将A更换成量程较小的弹簧测力计
D．改变弹簧测力计B的拉力方向
12．某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图甲所示，已知滑块的质量为，待测物体的质量记为，当地的重力加速度为，请完成下列填空：
⑴闭合气泵开关，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光条依次通过两光电门的时间相等，则导轨水平；
⑵将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为的钩码；
⑶调节定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；
⑷释放滑块，记录滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，读出两光电门之间的距离；用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则 ，并由此计算出滑块的加速度 （用含、、和的式子表示）；
⑸依次添加钩码，重复步骤（4）几次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；
⑹以加速度的倒数为横轴，钩码总质量的倒数为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图丙所示的图像，若该直线的斜率为，纵截距为，则 ， 。
四、解答题
13．如图所示，倾角θ＝37°的斜面足够大，顶端MN水平。一质量m＝1.8kg的小球自MN上一点以v0＝2m/s的初速度垂直MN水平抛出，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求小球自抛出至落到斜面上的时间；
（2）若小球运动过程中始终受到平行MN的恒定水平风力，小球落到斜面上时的位移大小为1.25m，求小球受到的水平风力大小。
14．（2022·贵州模拟）利用如图所示装置可以测量矿物小颗粒的体积。容积为3L的容器A通过体积不计的细玻璃管与容器B相连，B下端经橡皮软管与装有水银的容器C连通，C上方与外界大气相通。开始测量时，打开阀门K，上下移动C，使水银面到达容器B的下边沿a；然后关闭阀门K，向上移动C，使水银面到达容器B的上边沿b，此时B、C内的水银高度差为h1=10.0cm。现将待测矿物小颗粒放入容器A中，再重复上述操作，B、C内的水银高度差为h2=15.0cm。已知大气压强p0=75.0cmHg，求：
（1）容器B的容积；
（2）A中待测矿物小颗粒的体积。
15．（2022高二下·烟台期末）如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，在长木板右端放置一小物块。在时刻对长木板施加一水平向右的恒定拉力，运动一段时间后撤去，整个过程物块一直在木板上、已知物块和木板的质量均为，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度。求：
（1）撤去时，木板的速度大小；
（2）撤去后，木板经多长时间停止运动；
（3）长木板的长度至少为多长。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】分子动能；热力学第一定律及其应用；晶体和非晶体；液体的表面张力
【解析】【解答】A.气体绝热膨胀，说明气体既不吸热也不放热，Q=0，对外做功，W<0，根据热力学第一定律 U=W+Q，内能一定减小，A错误；
B.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子之间表现为引力，B错误；
C.温度是分子平均动能的标志，温度低的物体，分子平均动能一定小， 但是分子平均速率不一定小，C错误；
D.晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，晶体包括单晶体和多晶体，D正确。
故选：D。
【分析】根据热力学第一定律 U=W+Q、分子间存在引力和斥力的条件、温度与分子平均动能的关系、晶体与非晶体的特点进行解答。
2．【答案】A
【知识点】质量亏损与质能方程；结合能与比结合能；核裂变；核聚变
【解析】【解答】A.原子弹的核反应为重核的裂变，235+1-144-89=3，92-56-36=0，所以X为中子，A错误，符合题意；
B.氢弹的核反应为轻核的聚变，2+3-1=4，1+1=2，Y为氦原子核，B正确，不符题意；
C.核聚变和核裂变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，C正确，不符题意；
D.因核反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，D正确，不符题意；
故选：A。
【分析】核反应前后质量数守恒，电荷数守恒，要发生质量亏损，亏损质量以能量形式辐射出去，核反应总是向比结合能增大的方向进行。
3．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.根据 x=at2可得：28-12=2×a×22，解得：a=2m/s2，故A错误；
B.根据 x为常量可得：28-xBC=xBC-12，解得：xBC=20m，物体在BC段平均速度为，故B正确；
C.B点是AC段中间时刻，则物体通过B点的速度大小为，根据v=v0+at可得： 物体通过A点的速度大小为vA=vB-at=8-2×2=4m/s ，故C错误；
D.C点是BD段中间时刻，则物体通过C点的速度大小为，故D错误；
故答案为：B。
【分析】匀变速直线运动，在连续相等的时间通过的位移的差值是定值，即 x=at2，代入数据可得BC段长度和加速度；中间时刻的速度等于整段时间内的平均速度，结合v=v0+at代入数据可得A、C点速度。
4．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题
5．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
6．【答案】D
【知识点】胡克定律；牛顿第二定律
7．【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
8．【答案】A,D
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】AD.设船在静水中速度为v1，河水流速为v2，去程时间为t1，回程时间为t2，根据题意可得：，，，解得：，即，去程相对河岸方向的位移为：，故AD正确；
B.去程的位移为，回程位移为d，去程和回程小船的位移大小之比为：2，故B错误；
C. 设回程中船头与河岸之间的夹角为θ，可得：v1cosθ=v2，解得：θ=60°，C错误。
故答案为：AD。
【分析】本题主要考查小船渡河问题，当船头垂直河对岸时，渡河时间最短，当船在静水中速度大于水速时，船可以到达正对岸，此时位移最小，船在静水中速度和水速的合速度指向正对岸，当船在静水中速度小于水速时，船到达对岸下游，根据几何知识可求解最小位移。
9．【答案】A,B,C
【知识点】共点力的平衡
10．【答案】B,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应
11．【答案】（1）B
（2）3.80
（3）B
（4）C
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）本实验应用的是合力与分力作用效果相同的原理，故运用的实验方法是等效替代法，B符合题意，AC不符合题意。
故答案为：B。
（2）该弹簧测力计的最小分度值为0.1N，所以弹簧秤A的读数为3.80N。
（3）A.实验中要通过两弹簧秤的弹力的合力与物体的重力等大反向，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，A不符合题意；
B.由于本实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，故不能在水平桌面进行实验，B符合题意；
C.为了减小误差，拉线方向必须与木板平面平行，C不符合题意；
D.此实验中要验证的是两弹簧秤拉力的合力与物体的重力等大反向，对两弹簧秤的大小和方向没有要求，所以并不需要每次都使O静止在同一位置，D符合题意。
故答案为：BD。
（4）A.减小弹簧测力计B的拉力大小，可以减少弹簧测力计A的拉力，A不符合题意；
B.减小重物M的质量，可以减少弹簧测力计A的拉力，B不符合题意；
C. 弹簧测力计A的示数已经超出量程，如果更换成量程较小的弹簧测力计，示数将超出量程更多，C符合题意；
D.如果将弹簧测力计B的方向顺时针向上转动一定角度，可以减少弹簧测力计A的拉力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）本实验应用的是等效替代的方法；（2）根据弹簧秤的读数规则读数；（3）根据实验的原理和注意事项分析各选项；（4）根据共点力平衡条件，由图解法和力的合成原理分析判断。
12．【答案】；；；
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
13．【答案】（1）解设小球自抛出至落到斜面上的时间为，则小球水平位移
竖直位移
位移间的关系为
联立并代入数据解得
（2）解设小球受到的平行MN的恒定水平风力大小为F=ma
小球沿MN方向的位移
小球落在斜面上的时间不变
小球的位移
联立并代入数据解得N
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动
14．【答案】（1）解：由题意，开始时A和B中气体压强均为p0，关闭阀门K后，当水银面到达容器B的上边沿b时，A中气体压强为①
根据玻意耳定律有②
解得③
（2）解：设A中待测矿物小颗粒的体积为V，由题意可知最终A中气体压强为④
根据玻意耳定律有⑤
解得⑥
【知识点】共点力平衡条件的应用；理想气体的实验规律
【解析】【分析】（1） 水银面到达容器B的上边沿b时 ，利用玻意耳定律得出容器B的容积；
（2）利用平衡以及玻意耳定律得出A中待测矿物小颗粒的体积。
15．【答案】（1）解：物块所受的最大静摩擦力产生的最大加速度为
若木块相对木板静止，则需加的最大力F满足
解得F0=2.5N
则当时物块相对木板产生相对滑动，则木板的加速度
解得a1=1m/s2
撤去时，木板的速度大小
（2）解：撤去时，物块的速度
撤去F后木板减速运动的加速度
解得a2=2m/s2
当两者达到共速时
解得t2=1s
v=3m/s
共速后木板减速运动的加速度
解得a3=1m/s2
物块做减速运动的加速度仍为，则木板先停止运动，需要时间
则撤去后，木板停止运动的时间为t停=t2+t3=4s
（3）解：力F作用阶段，物块相对长木板先后滑动的距离
撤去F后，到两者达到共速阶段，物块相对长木板先后滑动的距离
共速后到物块停止物块相对长木板向前滑动的距离
则长木板的长度至少为L=s1+s2=7.5m
【知识点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的规律以及牛顿第二定律得出木板的速度；
（2） 撤去F时 ，利用匀变速直线运动的规律以及牛顿第二定律得出木板的加速度，两者达到共速后根据匀变速直线运动得出共同的速度，利用匀变速直线运动的速度与时间的关系得出 木板 停止运动需要的时间；
（3） 力F作用阶段 ，根据匀变速直线运动的规律以及相对运动得出长木板的长度 。
辽宁省沈阳市重点高中郊联体2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．（2023高二下·辽中期末）下列说法正确的是（ ）
A．气体绝热膨胀对外做功，内能一定增大
B．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
C．温度低的物体分子热运动的平均速率小
D．单晶体和多晶体都有确定的熔点
【答案】D
【知识点】分子动能；热力学第一定律及其应用；晶体和非晶体；液体的表面张力
【解析】【解答】A.气体绝热膨胀，说明气体既不吸热也不放热，Q=0，对外做功，W<0，根据热力学第一定律 U=W+Q，内能一定减小，A错误；
B.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子之间表现为引力，B错误；
C.温度是分子平均动能的标志，温度低的物体，分子平均动能一定小， 但是分子平均速率不一定小，C错误；
D.晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，晶体包括单晶体和多晶体，D正确。
故选：D。
【分析】根据热力学第一定律 U=W+Q、分子间存在引力和斥力的条件、温度与分子平均动能的关系、晶体与非晶体的特点进行解答。
2．（2023高二下·辽中期末）原子弹的核反应方程之一为，氢弹的核反应方程为，关于这两个核反应下列说法不正确的是（ ）
A．原子弹的核反应为重核的裂变，X为质子
B．氢弹的核反应为轻核的聚变，Y为氦原子核
C．两个核反应都发生质量亏损
D．两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能
【答案】A
【知识点】质量亏损与质能方程；结合能与比结合能；核裂变；核聚变
【解析】【解答】A.原子弹的核反应为重核的裂变，235+1-144-89=3，92-56-36=0，所以X为中子，A错误，符合题意；
B.氢弹的核反应为轻核的聚变，2+3-1=4，1+1=2，Y为氦原子核，B正确，不符题意；
C.核聚变和核裂变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，C正确，不符题意；
D.因核反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，D正确，不符题意；
故选：A。
【分析】核反应前后质量数守恒，电荷数守恒，要发生质量亏损，亏损质量以能量形式辐射出去，核反应总是向比结合能增大的方向进行。
3．（2023高二下·辽中期末）某物体做匀变速直线运动，依次通过A、B、C、D四个点，通过相邻两点的时间间隔均为2s，已知，，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小为4m/s2
B．物体在BC段的平均速度大小为10m/s
C．物体通过A点的速度大小为6m/s
D．物体通过C点的速度大小为16m/s
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.根据 x=at2可得：28-12=2×a×22，解得：a=2m/s2，故A错误；
B.根据 x为常量可得：28-xBC=xBC-12，解得：xBC=20m，物体在BC段平均速度为，故B正确；
C.B点是AC段中间时刻，则物体通过B点的速度大小为，根据v=v0+at可得： 物体通过A点的速度大小为vA=vB-at=8-2×2=4m/s ，故C错误；
D.C点是BD段中间时刻，则物体通过C点的速度大小为，故D错误；
故答案为：B。
【分析】匀变速直线运动，在连续相等的时间通过的位移的差值是定值，即 x=at2，代入数据可得BC段长度和加速度；中间时刻的速度等于整段时间内的平均速度，结合v=v0+at代入数据可得A、C点速度。
4．如图所示，甲、乙两辆玩具小汽车（可以视为质点）并排沿平直路面的相邻轨道向前行驶，两车都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备可以在以内实现通信。时刻，甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为，乙车的速度为，从该时刻起甲车以的加速度做匀减速运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略轨道间距和信号传递时间，则从时刻起，两车能利用蓝牙通信的时间为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题
5．如图所示，质量为m的物块在拉力F（图中未画出）的作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动，物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，则拉力F的最小值为（ ）
A． B． C． D．mg
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
6．如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．轻弹簧的压缩量为0.2m B．物体B对物体A的压力为6N
C．物体B的瞬时加速度为10m/s2 D．物体AB的瞬时加速度为4m/s2
【答案】D
【知识点】胡克定律；牛顿第二定律
7．如图甲所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时，将质量的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度。则（ ）
A．传送带的速率
B．传送带的倾角
C．物体与传送带之间的动摩擦因数
D．0~2.0s物体相对传送带的位移为16m
【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
二、多选题
8．（2023高二下·辽中期末）一条两岸平直的宽为d的小河，河水流速恒定。一人驾驶小船渡河，去程船头始终与河岸垂直，到达下游B处；回程时行驶路线与河岸垂直，到达正对岸的A处。已知全程小船在静水中的速度大小恒定，去程所用的时间与回程所用的时间之比为，下列说法正确的是（ ）
A．去程到达对岸B处时相对出发点沿河岸方向的位移为
B．去程和回程小船的位移大小之比为3：2
C．回程中船头与河岸之间的夹角为30°
D．船在静水中的速度与河水的流速之比为2：1
【答案】A,D
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】AD.设船在静水中速度为v1，河水流速为v2，去程时间为t1，回程时间为t2，根据题意可得：，，，解得：，即，去程相对河岸方向的位移为：，故AD正确；
B.去程的位移为，回程位移为d，去程和回程小船的位移大小之比为：2，故B错误；
C. 设回程中船头与河岸之间的夹角为θ，可得：v1cosθ=v2，解得：θ=60°，C错误。
故答案为：AD。
【分析】本题主要考查小船渡河问题，当船头垂直河对岸时，渡河时间最短，当船在静水中速度大于水速时，船可以到达正对岸，此时位移最小，船在静水中速度和水速的合速度指向正对岸，当船在静水中速度小于水速时，船到达对岸下游，根据几何知识可求解最小位移。
9．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的作用下沿着圆弧轨迹缓慢上移，滑环仍保持静止，设滑环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（sin53°=0.8，取重力加速度g=10m/s2），下列说法正确的是（ ）
A．绳子拉力变大
B．滑环B的质量m=0.5kg
C．固定杆给滑环B的弹力方向一定垂直于杆向下
D．滑环B受到的摩擦力变大
【答案】A,B,C
【知识点】共点力的平衡
10．如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置，其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线，已知图乙中的阴极材料是图丁所给材料中的一种，丁图是几种金属的逸出功和截止频率。已知以下说法正确的是（ ）
A．一定有
B．图乙中的阴极材料一定是钾
C．图丙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
D．a光是从n=3能级跃迁到n=1能级发出的光
【答案】B,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应
三、实验题
11．某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（1）该实验运用的思想方法是____。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法
（2）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为 N。
（3）下列的实验要求不必要的是____（填选项前的字母）。
A．应用测力计测量重物M所受的重力
B．应在水平桌面上进行实验
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（4）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，下列解决办法中不可行的是____（填选项前的字母）。
A．改变弹簧测力计B的拉力大小
B．减小重物M的质量
C．将A更换成量程较小的弹簧测力计
D．改变弹簧测力计B的拉力方向
【答案】（1）B
（2）3.80
（3）B
（4）C
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）本实验应用的是合力与分力作用效果相同的原理，故运用的实验方法是等效替代法，B符合题意，AC不符合题意。
故答案为：B。
（2）该弹簧测力计的最小分度值为0.1N，所以弹簧秤A的读数为3.80N。
（3）A.实验中要通过两弹簧秤的弹力的合力与物体的重力等大反向，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，A不符合题意；
B.由于本实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，故不能在水平桌面进行实验，B符合题意；
C.为了减小误差，拉线方向必须与木板平面平行，C不符合题意；
D.此实验中要验证的是两弹簧秤拉力的合力与物体的重力等大反向，对两弹簧秤的大小和方向没有要求，所以并不需要每次都使O静止在同一位置，D符合题意。
故答案为：BD。
（4）A.减小弹簧测力计B的拉力大小，可以减少弹簧测力计A的拉力，A不符合题意；
B.减小重物M的质量，可以减少弹簧测力计A的拉力，B不符合题意；
C. 弹簧测力计A的示数已经超出量程，如果更换成量程较小的弹簧测力计，示数将超出量程更多，C符合题意；
D.如果将弹簧测力计B的方向顺时针向上转动一定角度，可以减少弹簧测力计A的拉力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）本实验应用的是等效替代的方法；（2）根据弹簧秤的读数规则读数；（3）根据实验的原理和注意事项分析各选项；（4）根据共点力平衡条件，由图解法和力的合成原理分析判断。
12．某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图甲所示，已知滑块的质量为，待测物体的质量记为，当地的重力加速度为，请完成下列填空：
⑴闭合气泵开关，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光条依次通过两光电门的时间相等，则导轨水平；
⑵将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为的钩码；
⑶调节定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；
⑷释放滑块，记录滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，读出两光电门之间的距离；用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则 ，并由此计算出滑块的加速度 （用含、、和的式子表示）；
⑸依次添加钩码，重复步骤（4）几次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度；
⑹以加速度的倒数为横轴，钩码总质量的倒数为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图丙所示的图像，若该直线的斜率为，纵截距为，则 ， 。
【答案】；；；
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
四、解答题
13．如图所示，倾角θ＝37°的斜面足够大，顶端MN水平。一质量m＝1.8kg的小球自MN上一点以v0＝2m/s的初速度垂直MN水平抛出，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求小球自抛出至落到斜面上的时间；
（2）若小球运动过程中始终受到平行MN的恒定水平风力，小球落到斜面上时的位移大小为1.25m，求小球受到的水平风力大小。
【答案】（1）解设小球自抛出至落到斜面上的时间为，则小球水平位移
竖直位移
位移间的关系为
联立并代入数据解得
（2）解设小球受到的平行MN的恒定水平风力大小为F=ma
小球沿MN方向的位移
小球落在斜面上的时间不变
小球的位移
联立并代入数据解得N
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动
14．（2022·贵州模拟）利用如图所示装置可以测量矿物小颗粒的体积。容积为3L的容器A通过体积不计的细玻璃管与容器B相连，B下端经橡皮软管与装有水银的容器C连通，C上方与外界大气相通。开始测量时，打开阀门K，上下移动C，使水银面到达容器B的下边沿a；然后关闭阀门K，向上移动C，使水银面到达容器B的上边沿b，此时B、C内的水银高度差为h1=10.0cm。现将待测矿物小颗粒放入容器A中，再重复上述操作，B、C内的水银高度差为h2=15.0cm。已知大气压强p0=75.0cmHg，求：
（1）容器B的容积；
（2）A中待测矿物小颗粒的体积。
【答案】（1）解：由题意，开始时A和B中气体压强均为p0，关闭阀门K后，当水银面到达容器B的上边沿b时，A中气体压强为①
根据玻意耳定律有②
解得③
（2）解：设A中待测矿物小颗粒的体积为V，由题意可知最终A中气体压强为④
根据玻意耳定律有⑤
解得⑥
【知识点】共点力平衡条件的应用；理想气体的实验规律
【解析】【分析】（1） 水银面到达容器B的上边沿b时 ，利用玻意耳定律得出容器B的容积；
（2）利用平衡以及玻意耳定律得出A中待测矿物小颗粒的体积。
15．（2022高二下·烟台期末）如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，在长木板右端放置一小物块。在时刻对长木板施加一水平向右的恒定拉力，运动一段时间后撤去，整个过程物块一直在木板上、已知物块和木板的质量均为，物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度。求：
（1）撤去时，木板的速度大小；
（2）撤去后，木板经多长时间停止运动；
（3）长木板的长度至少为多长。
【答案】（1）解：物块所受的最大静摩擦力产生的最大加速度为
若木块相对木板静止，则需加的最大力F满足
解得F0=2.5N
则当时物块相对木板产生相对滑动，则木板的加速度
解得a1=1m/s2
撤去时，木板的速度大小
（2）解：撤去时，物块的速度
撤去F后木板减速运动的加速度
解得a2=2m/s2
当两者达到共速时
解得t2=1s
v=3m/s
共速后木板减速运动的加速度
解得a3=1m/s2
物块做减速运动的加速度仍为，则木板先停止运动，需要时间
则撤去后，木板停止运动的时间为t停=t2+t3=4s
（3）解：力F作用阶段，物块相对长木板先后滑动的距离
撤去F后，到两者达到共速阶段，物块相对长木板先后滑动的距离
共速后到物块停止物块相对长木板向前滑动的距离
则长木板的长度至少为L=s1+s2=7.5m
【知识点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的规律以及牛顿第二定律得出木板的速度；
（2） 撤去F时 ，利用匀变速直线运动的规律以及牛顿第二定律得出木板的加速度，两者达到共速后根据匀变速直线运动得出共同的速度，利用匀变速直线运动的速度与时间的关系得出 木板 停止运动需要的时间；
（3） 力F作用阶段 ，根据匀变速直线运动的规律以及相对运动得出长木板的长度 。
