1、2012-2013学年安徽省泗县二中高二 6月检测物理试卷与答案（带解析） 选择题 在水平桌面 M上放置一块正方形薄木板 abcd，在木板的正中点放里一个质量为 m的木块，如图所示先以木板的 ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的 ab边与桌面的夹角为 ；再接着以木板的 ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的 ad边与桌面的夹角也为 (ab边与桌面的夹角 不变）在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为（ ） A B C D 答案： B 试题分析：以木板的 ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的 ab边与桌面的夹角为 ，此时物体所受摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡
2、，为 mgsin ，如果仅以木板的 ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的 ad边与桌面的夹角也为 ，物体所受摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，为 mgsin ，则先后转动后，摩擦力为 ，故选 B 考点：考查摩擦力的计算 点评：本题难度较大，重点放在斜面与地面的夹角，根据二面角的知识求解 足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动， t=0时撤去推力，0-6s内速度随时间的变化情况如图所示，由图像可知（ ） A 0 1s内重力的平均功率大小与 1 6s内重力平均功率大小之比为 5 1 B 0 l s内摩擦力的平均功率与 1 6s内摩擦力平均功率之比为 1 1 C 0 1s内机械能变化量
3、大小与 1 6s内机械能变化量大小之比为 1 5 D 1 6s内动能变化量大小与机械能变化量大小之比为 1 3 答案： BC 试题分析：速度时间图像的面积表示位移大小，因此 0 1s内物体发生的位移大小与 1 6s内发生的位移大小之比为 1:5，选项 A错误；在 0-1s内物体向上匀减速直线运动，加速度为 10m/s2，由牛顿第二定律 ，当速度减小到零后物体沿斜面向下加速运动，加速度为 2m/s2， ，两个公式联立可求得重力沿斜面向下的分力为 6m，摩擦力为 4m，平均功率P=Fv其中 v为平均速度，所以在 0 1s内重力的平均功率大小与 1 6s内重力平均功率大小之比为平均速度之比为 1:1
4、，选项 B正确；同理 C对；机械能的变化根据除了重力以外其他力做功来判断，所以在 0 1s内与 1 6s内位移之比等于面积之比，为 1:5，克服摩擦力做功为 1:5，选项 D错误；故选 BC 考点：考查功能关系 点评：本题难度较小，明确图像类型，图像的面积表示位移大小，除了重力以外其他力做功表示机械能的变化 如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是（ ） A向右行驶
5、、突然刹车 B向左行驶、突然刹车 C向左行驶、匀速直线运动 D向右行驶、匀速直线运动 答案： A 试题分析：由题意可知，只有汽车在刹车状态下，摆锤摆动从而带动摆锤使锁棒锁定棘轮的转动，所以可以排除 C和 D；摆锤从图中实线位置向右摆到虚线位置，可知汽车原来的运动方向是水平向右运动的，故选 A 考点：考查牛顿第二定律的应用 点评：本题难度较小，由整体的加速度等于各部分加速度可判断 如图所示，从倾角为 的足够长的斜面顶端 p以速度 V抛出一个小球，落在斜面上某处 Q 点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角 ，若把初速度变为2V，则： ( ) A空中的运动时间变为原来 2倍 B夹角 将变大 C PQ间
6、距一定大于原来间距的 3倍 D夹角 与初速度大小无关 答案： ACD 试题分析：球落到斜面上时 ，所以 ，所以初速度变为2倍时，时间变为原来的 2倍， A正确。 又因为，所以可得 PQ间距为原来的四倍， C正确。斜面上的平抛运动可分解为垂直斜面的匀变速直线运动和平行斜面的匀加速直线运动，在平行斜面方向上初速度 ， ；在垂直斜面方向上初速度 ，设物体落到斜面上时，速度与斜面的夹角为 ，则，又因为 ，所以 ，带入得，与初速度无关，所以夹角不变 ,B错； D对；故选ACD 考点：考查平抛运动规律 点评：难度较大 ，明确小球落到斜面上时水平位移和竖直位移的关系是解决本题的突破口 如图所示，劲度系数为
7、k的弹簧下悬挂一个质量为 m的重物，处于静止状态手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为 v，不计空气阻力下列说法正确的是( ) A手对重物做的功 W1 B重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功 W2 -mv2 C弹性势能最大时小球加速度大小为 g D最大的弹性势能为 答案： BCD 试题分析：质量为 m的重物，处于静止状态，弹簧的型变量 ，开始时手对重物的作用力大小为 mg，其后逐渐减小，所以手对重物做的功小于， A错。重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为 ， B对。弹性势能最大时小球速度为零重力势能全部
8、转化为弹性势能（ ）， D对，根据对称性知道加速度跟初始时加速度大小相等方向相反，即加速度大小为 g， C对。故选BCD 考点：考查功能关系 点评：本题难度较大，退与弹力做功，由于弹力为变力，因此 W=Fs公式不再适用，应利用动能定理求解，克服弹簧弹力做了多少功，弹性势能就增大多少 如图所示，质量不计 的弹簧竖直固定在水平面上， t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点 (形变在弹性限度内 )，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力 F随时间 t变化的图像如图所示，则（ ）
9、A运动过程中小球的机械能守恒 B t2时刻小球的加速度为零 C t1 t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小 D t2 t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加 答案： D 试题分析：运动过程中，将小球和弹簧作 为一个系统，系统的机械能守恒，但小球机械能不守恒， A错误。 t2时刻小球受到的力最大，到达弹簧的最低点，加速度最大，速度为 0， B选项错误。 t1时刻小球刚刚接触弹簧，此时弹簧向上的弹力较小，小球仍然向下做加速运动，动能增大， C错误。 t2 t3时刻小球从最低点回弹到最高点，弹簧弹性势能逐渐减小，系统机械能包括小球动能和重力势能及弹簧弹性势能，所以小球的动能与重力势能之和在增
10、加， D选项正确，故选 D 考点：考查机械能守恒 点评：本题难度较小，该类型题目运动情况比较复杂，物体先做加速度越来越小的加速运动，然后开始做加速 度越来越大的减速运动，直至静止；反弹时与下落时相似，需要学生理解各个临界状态是物体的运动情况和受力情况，有一定难度，同类型题目还包括蹦极、蹦床、跳板跳水等 如图所示，劲度系数为 k的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为 m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力 F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x0 ，此时物体静止。撤去 F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为
11、 g 。则（ ） A撤去 F时，物体的加速度大小为 B撤去 F后，物体先做加速运动，再做减速运动 C物体做匀减速运动的时间为 D物体在加速过程中克服摩擦力做的功为 答案： BD 试题分析：撤去 F后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，由受力分析可知，物体先做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力减小到与滑动摩擦力相等时，速度达到最大，然后做加速度反向增大的减速运动，随即离弹簧再做匀减速运动直至停止。也即经历了变加速、变减速、匀减速三种运动情况，当撤去推力 F的瞬间，由牛顿第二定律可知 ，选项错误；同理选项 B正确；做匀减速运动是从弹簧恢复原长开始的，也可考虑为反向的匀加速直线运动，由位移公式
12、得 ，选项 C正确；当弹簧恢复原长时： ，故弹力做功为： 即，即弹簧的弹性势能为 ，所以 F对其做功为 ，速度最大时合力为零，此时弹簧弹力 ，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为， D正确；故选 BD 考点：考查了动能定理的应用 点评：本题难度较大，解答该题的关键在于做好受力分析，识别运动过程以及找准平衡位置。由于弹簧的力是变力，分析物体得运动过程，增加了难度 如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾 角，在杆上套有一个光滑小环。现在沿杆方向给小环施加一个拉力 F，使小环由静止开始运动。已知拉力 F及小环速度 v随时间 t变化的规律如图乙所示，重力加速度 g取 10m
13、/s2。则以下判断正确的是（ ） A小环的质量是 1kg B细杆与地面间的倾角是 30 C前 3s内拉力 F的最大功率是 2.25W D前 3s内小环机械能的增加量是 5.75 J 答案： AD 试题分析：根据 v-t 图像， 1s 后物体处于匀速直线运动，即物体处于平衡状态，根据受力分析以及分解： 。在第 1s内，物体加速度为，根据牛顿第二定律则 ，利用 F-t图像代入数据则： m=1Kg， 。因此根据上述分析 A对， B错。 F的最大功率P=Fv=5*0.5=2.5W， C错。小环 3s内的位移为梯形面积即 1.25m，所以增加的势能为 mgh=5.625J，末速度为 0.5m/s，所以动
14、能增加 0.125J，所以总机械能增加了 5.75J， D对，故选 AD 考点：考查运动图像、机械能 点评：本题考查了从图象中获取信息的能力。通过 v-t图像求出加速度，并通过F-t图像得到牛顿第二定律表达式，以图像分析为重点 如图，穿在足够长的水平直杆上质量为 m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加 恒力 F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力 F，且 F的大小始终与小球的速度成正比，即 F kv（图中未标出） .已知小球与杆间的动摩擦因数为 m，且 F0 mg。下列说法正确的是（ ） A小球先做加速度减小的加速运动 ,后做加速度增大的减速运动直到静止 B小球先做加速度增大的加速运动 ,后做加
15、速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动 C小球的最大加速度为 F0/m D恒力 F0的最大功率为 答案： BCD 试题分析：对小球进行受力分析，受到向右的恒力 F0，竖直向下的重力和竖直向上的力 F和支持力 FN， ，及向左的摩擦力，初始时刻小球向右的速度逐渐变大，向上的力 F逐渐变大，支持力逐渐变小，摩擦力逐渐变小，加速度逐渐变大，当 Fmg时，支持力变为向下， ，速度变大，F=kv变大，向左的摩擦力逐渐变大，加速度变小，直至向左的摩擦力等于向右的拉力，物体做匀速运动，此时 ，计算得速度 ，这时速度最大，恒力 F0功率 P=mv此时最大， B选项正确，D选项正确。小球加速度最大时，向右摩擦力
16、为 0，此时 ， C选项正确 ,故选 BCD 考点：考查力与运动 点评：本题难度中等，该类型题目关键点在于判断支持力方向的问题，什么时刻支持力方 向发生改变，加速度如何变化都要理解。该题目还可进行改编，变为倾斜的杆，这时需进行正交分解在进行求解，增加难度 填空题 如右图所示，在高处以初速度 水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离 l、 2l处有 A、 B两个小气球以速度 匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破 A气球时，飞标的速度大小为 ； A、 B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差 h m。 答案：； 4 试题分析：飞镖
17、飞行过程中做的是平抛运动，根据水平方向 x=vt可知运动时间为 0.4s， 由竖直方向 ，飞镖刺穿第一个气球时，竖直下落高度为 ，第二个 0.4s时间内下落高度为2.4m，在 0.4s内气球二上升高度为 4m/s0.4s=1.6m，所以高度差为2.4m+1.6m=4m 考点：考查平抛运动规律 点评：难度较大，本题最大的难点在于学生无法建立空间和时间上的等量关系 熊蜂能够以最大速度 v1竖直向上飞，以最大速度 v2竖直向下飞。熊蜂 “牵引力 ”与飞行方向无关，空气阻力与熊蜂速度成正比，比例系数为 k。则熊蜂 “牵引力 ”的大小是 ，熊蜂沿水平方向飞行的最大速度是 。 答案： ， 试题分析：当竖直
18、向上飞达到最大速度时，由受力分析可知 ，以最大速度下降时 ，由两个方程联立可解的牵引力大小为 ，沿水平方向运动时有 ，由此可解的最大速度 考点：考查力与运动 点评：本题难度较小，注意到在水平方向最大速度时，牵引力与重力的合力与阻力是等大反向的 在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为 y2.5 cos （单位： m），式中 k 1m-1。将一光滑小环套在该金属杆上，并从 x 0处以 v0 5m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度 g 10m/s2。则当小环运动到 x m时的速度大小 v _m/s；该小环在 x轴方向最远能运动到 x _m处。 答案： ， 试题分析：光滑小
19、环在沿金属杆运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，由曲线方程可知，环在 x=0处的 y坐标是 在 时，选 y=0处为零势能参考平面，则有，解得 当环运动到最高点时，速度为零，同理有 ，解得 y=0，即 ，该小环在 x轴方向最远能运动到 处 考点：考查数学与物理的结合、机械能守恒 点评：本题难度较大，换在运动过程中，机械能守恒，根据曲线方程可以确定环的位置 雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大；此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的 a次方成正比 。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都 （填 “加速 ”、
20、“减速 ”或 “匀速 ”）下落。 （填 “大 ”或“小 ”）雨滴先落到地面；接近地面时， （填 “大 ”或 “小 ”）雨滴的速度较小。 答案：匀速（ 2分）大（ 1分） 小（ 1分） 试题分析：由于雨滴受到的空气阻力与速度有关，速度越大阻力越大，因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀速运动；设雨滴半径为 ，则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力 正比于 ，而重力 ，由于 ，因此半径大的匀速运动的速度大，先落地且落地速度大，小雨滴落地速度小 考点：考查力与运动 点评：本题难度较小，根据阻力与速度的关系，找到物体所受合外力公式，由加速度变化判断速度变化 计算题 如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀
21、强电场中有一根质量为 m的均匀绝缘杆，上端可绕轴 O 在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷 A，带电量 q。当板间电压为 U1时，杆静止在与竖直方向成 45的位置；若平行板以 M、 N 为轴同时顺时针旋转 15的角， 而仍要杆静止在原位置上，则板间电压应变为 U2。求： U1/U2的比值。 某同学是这样分析求解的： 两种情况中，都有力矩平衡的关系。设杆长为 L，两板间距为 d，当平行板旋转后，电场力就由 变为 ，电场力对轴 O 的力臂也发生相应的改变，但电场力对轴 O 的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程，就可求解了。 你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请继续解答
22、；如果认为有错误之处，请说明理由并进行解答。 答案： 试题分析：他的分析有错误（ 2分），因为当两块平行板旋转后，两板的间距变了，电场力应该为 。 （ 2分） 由力矩平衡关系，可得： （ 1） （ 3分） （ 2） （ 3分） 解（ 1）、（ 2），即可求得： （ 2分） 考点：考查力电综合 点评：本题难度较大，电容器如果始终与电源连接，则电压不变，当角度发生变化时，垂直距离发生变化，本题最大的难度在于应用电学与力矩平衡的模型考查了学生实际处理问题的能力 如图为火车站装载货物的原理示意图，设 AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光 滑斜面，水平段 BC 使用水平传送带装置， BC 长 L=8
23、m，与货物包的摩擦系数为 =0.6，皮带轮的半径为 R=0.2m，上部距车厢底水平面的高 度h=0.45m。设货物由静止开始从 A点下滑，经过 B点的拐角处无能量损失。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度 可使货物经 C点抛出后落在车厢上的不同位置，取 g=10m/s2，求： （ 1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到 C点的水平距离； （ 2）当皮带轮以角速度 =20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到 C点的水平距离； （ 3）讨论货物包在车厢内的落地点到 C点的水平距离 S与皮带轮沿顺时方针方向转动的角速度 间的关系。 答案：（ 1） （ 2） （ 3）见 试题
24、分析：（ 1） （ 2） （ 3） 皮带轮逆时针方向转动： S=0.6m 皮带轮顺时针方向转动时： 、 010 rad/s时， S=0.6m 、 10 50 rad/s时， S= R =0.06 、 50 70 rad/s时， S= R =0.06 、 70 rad/s时， S= 4.2m 考点：考查圆周运动与平抛运动 点评：本题难度中等，由传动带与物体的速度大小，或相对速度大小判断摩擦力方向，判断平抛运动初速度方向 如图所示，半径为 R的 1/4光滑圆弧轨道最低点 D与水平面相切，在 D点右侧 L0=4R处用长 为 R的细绳将质量为 m的小球 B（可视为质点）悬挂于 O 点，小球 B的下端恰
25、好与水平面接触，质量为 m的小球 A（可视为质点）自圆弧轨道 C的正上方 H高处由静止释放，恰好从圆弧轨道的 C点切入圆弧轨道，已知小球 A与水平面间的动摩擦因数 =0.5，细绳的最大张力 Fm=7mg，重力加速度为 g，试求： （ 1）若 H=R，小球 A到达圆弧轨道最低点 D时所受轨道的支持力； （ 2）试讨论 H在什么范围内，小球 A与 B发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态。 答案：（ 1） 5mg（ 2） 或者 试题分析：（ 1）设小球 A运动到圆弧轨道最低点 D时速度为 v0，则由机械能守恒定律有： 圆弧轨道最低点有： 解得： N=5mg （ 2）设 A与 B碰前速度为 vA，碰后
26、A的速度为 ， B的速度为 ，则 A在水平面上滑行过程有： A与 B碰撞过程有： 若碰后 B能在竖直平面内做完整的圆周运动，则细绳始终处于拉直状态，设小球 B在最高处速度为 ，则在最高处有： 小球 B从最低点到最高点有： 小球 B在最低点时细绳受力最大，则有： 联立 解得： 若 A与 B碰后 B摆动的最大高度小于 R，则细绳始终处于拉直状态，则 根据机械能守恒有： 要保证 A与 B能发生碰撞，则 联立 解得： 考点：考查机械能守恒定律、向心力 点评：本题难度较大，本题运算过程较复杂，通过向心力公式求绳子拉力，并通过机械能守恒定律结合 “发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态 ”的具体要求列式求解，
27、本题数学要求较高 如图所示，在光滑的水平地面上，静止着质量为 M =2.0kg的小车 A，小车的上表面距离地面的高度为 0.8m，小车 A的左端叠放着一个质量为 m=1.0kg的小物块 B（可视为质点）处于静止状态，小物块与小车上表面之间的动摩擦因数 =0.20。在小车 A的左端正上方，用长为 R=1.6m的不可伸长的轻绳将质量为 m =1.0kg的小球 C悬于固定点 O 点。现将小球 C拉至使轻绳拉直且与竖起方向成 =60角的位置由静止释放，到达 O 点的正下方时，小球 C与 B发生弹性正碰（碰撞中无机械能损失），小物块从小车右端离开时车的速度为 1m/s，空气阻力不计，取 g=10m/s2
28、 求： （ 1）小车上表面的长度 L是多少 （ 2）小物块落地时距小车右端的水平距离是多少 答案： 试题分析：（ 1）静 止释放后小球做圆周运动到最低点过程，由机械能守恒定律得 （ 2分） 解得 v=4m/s （ 1分） 小球 C与 B碰撞过程中动量守恒和机械能保持不变，则 （ 1分） （ 1分） 解得： （ 1分） B在小车 A上滑动，系统动量守恒，设 B滑到 A最右端时速度为 v3，车速为 v4则 （ 2分） B在小车 A上滑动的过程中，系统减小的机械能转化为内能，由能量守恒定律得 （ 2分） 联立解得： （ 2分） (2)滑块离开 A后将做平抛运动， （ 1分） 小滑块到地面所需的时间 t=0.4s 对应的小物块水平位移 小 车滑行的位移 小物块距小车右端的水平距离 （ 1分） 考点：考查的是对动量守恒问题与机械能守恒的问题的应用问题 点评：本题难度较大，根据机械能守恒定律和动量守恒定律可以计算小球和滑块的速度，再利用能量守恒可以计算机械能的损失即摩擦力做功，再利用平抛运动的规律计算出水平距离
