黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

黑龙江省牡丹江市第一高级中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

牡一中2020级高二学年下学期期末考试 ‎ 物 理 试 题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1—8题只有一项符合题目要求,第9—12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)　　　　　　　　　　‎ ‎1.在物理学的发现中，科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述正确的是(　　)‎ A.理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、重心等是理想化模型 B.根据速度的定义式，当Δt趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 C.伽利略认为自由落体运动相当于物体在倾角为90°的斜面上的运动，所以他根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法 D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了极限思想法 ‎2.一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O点的位移x随时间变化的关系为x=6t-2t3(m)，它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s)，则该质点在t=2 s时的瞬时速度和t=0到t=2 s间的平均速度、平均速率分别为(　　)‎ A.‎-18 m/s、‎-2 m/s、‎6 m/s B.‎-18 m/s、‎-2 m/s、‎2 m/s C.‎-2 m/s、‎-2 m/s、‎-18 m/s D.‎-18 m/s、‎6 m/s、‎6 m/s ‎3.甲、乙两物体同时从同一地点、沿同一方向做直线运动，其v-t图象如图所示,则(　　)‎ A.1 s末，甲和乙相遇 B.0—2 s内，甲、乙间的距离越来越大 C.2—6 s内，甲相对乙的速度大小恒为‎2 m/s D.0—6 s内，4 s末甲、乙间的距离最大 ‎4.以初速度v0竖直向上抛出一个小球，小球所受的空气阻力与速度大小成正比。将小球从抛出点上升至最高点的过程与小球从最高点落回至抛出点的过程作对比，下列说法正确的是（ ）‎ A．小球上升过程的加速度较大，故运动时间更长 ‎ B． 小球下落过程的加速度较小，故运动时间更短 ‎ C． 小球上升过程中的某时刻的合外力可能比下落过程中的某时刻的合外力小 ‎ D． 小球落回抛出点时的速度一定比抛出时的速度小 ‎ ‎5.如图所示，将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于O点并处于静止状态，已知球半径为R，重为G，绳长均为R，则每条细线上的张力大小为(　　)‎ A. B. C. D.‎ ‎6.一静止的物体所受到的合外力随时间的变化关系如图所示,图中F1、F2未知。已知物体从t=0时刻出发,在3t0时刻恰又返回到出发点,则(　　)‎ A.0—t0物体做匀加速直线运动,t0—3t0物体做匀减速直线运动 B.物体在F1作用下的位移与在F2作用下的位移相等 C.t0时刻物体的速度与3t0时刻物体的速度大小之比为 D.F1与F2大小之比为 ‎7.近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达‎60磅(约270 N)的重力，‎ 相当于给颈椎挂两个大西瓜，比一个7岁小孩还重。不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃病、偏头痛和呼吸道疾病等。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重力，但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图的模型：重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(　　)‎ A.3.3‎倍 B.4.2倍 C.2.8倍 D.2.0倍 ‎8.如图甲所示，一根质量分布均匀的粗绳AB长为l，在水平恒力F的作用下沿水平面运动。绳上距A端x处的张力FT与x的关系如图乙所示(F和l为已知量)。下列说法正确的是(　　)‎ A.粗绳一定不受摩擦力作用 B.若只增大恒力F,则FT-x直线斜率的绝对值变大 C.若已知粗绳的质量,则可求出粗绳运动的加速度 D.若已知粗绳运动的加速度,则可求出粗绳的质量 ‎9.将一质量为‎2m的物块分成质量相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则以下说法正确的有（ ）‎ A．绳子上拉力可能为mg B．地面受的压力可能为零 C．地面与物体间可能存在摩擦力 D．AB之间可能存在摩擦力 ‎10.如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点,O为圆心。O点下面悬挂一物体M,绳OA水平，拉力大小为F1，使绳OB与绳OA夹角成α=120°，拉力大小为F2。将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角α始终不变，物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A.F1逐渐增大 B.F1先增大后减小 C.F2逐渐减小 D.F2先减小后增大 ‎11.如图所示，光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则(　　)‎ A.当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为 B.当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零 C.A和B一起下滑距离时,A和B的速度达到最大 D.当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于mg ‎12.如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）‎ A.若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力F的大小范围为 B.若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力F的大小范围为 C.若m=‎10 kg、μ=0.5，g取‎10 m/s2，当物体在水平面上匀速直线运动时，拉力F的最小值为 C.若m=‎10 kg、μ=0.5，g取‎10 m/s2，当物体以恒定加速度a=‎5 m/s2向右做匀加速直线运动时，维持这一加速度的拉力F的最小值为 二、 实验题(本题共2小题,共15分)‎ ‎13.(12分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮。木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列小点。‎ ‎(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。通过纸带得出1~6每个点的瞬时速度,画出v-t图象，进而求得a。其中3号点的瞬时速度的大小v3=　　　 m/s(保留三位有效数字)。‎ ‎(2)也可以去除一个数据,利用逐差法处理求得a。如果去除的是‎2.88 cm这一数据，计算出滑块的加速度a= m/s2(保留三位有效数字)。‎ ‎(3)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　　　(填入所选物理量前的字母,完全选对才得分)；还需要使用的仪器是　　　　　。‎ A.木板的长度l B.木板的质量m‎1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.利用停表测量滑块运动的时间t ‎(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ=　　　　(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实值相比，测量的动摩擦因数　　　　(选填“偏大”或“偏小”)。‎ 三、计算题(本题共3小题,共32分)‎ ‎14.某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示。已知小球的质量为m1,该同学(含磁铁)的质量为m2,求此时:‎ ‎(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?‎ ‎(2)该同学对地面的压力力和摩擦力大小各为多少?‎ ‎15．在2020年底，我国不少省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以正常行驶速度v1=‎16m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d=‎8m处正好匀减速至v2=‎4m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0=25s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶．设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1=‎2m/s2，和a2=‎1m/s2．求：‎ ‎（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行 驶过程中的位移大小；‎ （2） 汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间△t是多少？‎ 16. 下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距‎3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距‎3.05m，B、C相距很近。水平部分AB以‎5m/s的速率顺时针转动。将质量为‎10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。求：‎ ‎（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；‎ ‎（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D端所用时间的取值范围（结果可用根号表示）。‎ 牡一中2020级高二学年下学期期末考试 物 理 试 题 答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C A C D B C A B AD BC ‎ AC ACD ‎13.(1)0.264　 (2)0.496　 (3)CD　天平 (4) 　偏大 ‎14.解析:(1)对小球受力分析:重力、细线的拉力和磁铁的引力。设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2。‎ 根据平衡条件得 水平方向:F1sin 30°=F2sin 30°‎ 竖直方向:F1cos 30°+F2cos 30°=m‎1g 解得,F1=F2=m‎1g。‎ ‎(2)以人为研究对象,分析受力情况:重力m‎2g、地面的支持力FN、静摩擦力Ff和小球的引力F2',F2'=F2=m‎1g。　‎ 根据平衡条件得 Ff=F2'sin 30°‎ FN=F2'cos 30°+m‎2g 解得FN=m‎2g+m‎1g，Ff=m‎1g。‎ 由牛顿第三定律得FN、=m‎2g+m‎1g，Ff、=m‎1g 答案:(1)m‎1g　(2)m‎2g+m‎1g　m‎1g ‎15.‎ ‎16.1）米袋在AB上加速时的加速度 米袋的速度达到v0=‎5m/s时，滑行的距离，‎ 因此米袋在到达B点之前就有了与传送带相同的速度 设米袋在CD上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：‎ 代入数据得a=‎10m/s2      所以能滑上的最大距离 ‎（2）设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点（即米袋到达D点时速度恰好为零），则米袋速度减为v1之前的加速度为a1=-g(sinθ+μcosθ)=-‎10m/s2‎ ‎（3）米袋速度小于v1至减为零前的加速度为a2=-g(sinθ-μcosθ)=-‎2m/s2‎ 由 解得v1=‎3m/s，即要把米袋送到D点，CD部分的速度vCD≥v1=‎3m/s 米袋恰能运到D点所用时间最长为：‎ 若CD部分传送带的速度较大，使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况米袋加速度一直为a2。由得， ‎ 所以，所求的时间t的范围为