2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期期末考试物理（文）试题 解析版

2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期期末考试物理（文）试题 解析版

‎2017-2018学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期期末考试物理（文）试题 解析版 一、选择题 ‎1. 下列物理量均为矢量的是（ ）‎ A. 速度、力、质量 B. 加速度、力、路程 C. 平均速度、功、位移 D. 瞬时速度、加速度、力 ‎【答案】D ‎【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。速度和力既有大小又有方向是矢量，质量是标量，故A错误；加速度和力既有大小又有方向是矢量，路程只有大小没有方向是标量，故B错误；平均速度和位移既有大小又有方向是矢量，时间只有大小没有方向是标量，故C错误；瞬时速度、加速度和力既有大小又有方向都是矢量，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎2. 在下列各物体中，可视作质点的物体是（ ）‎ A. 研究公路上行驶的汽车 B. 研究乒乓球运动员拉出的弧圈球 C. 研究表演旋转动作的芭蕾舞演员 D. 研究在双杠上表演动作的体操运动员 ‎【答案】A ‎【解析】研究公路上行驶的汽车，汽车大小可以忽略不计，可视作质点，故A正确；研究乒乓球的旋转方向，兵乓球大小不能忽略，不可视作质点，故B错误；演员身体上各个点运动情况不同，不能用一个点代替运动员，故C错误；在双杠上表演动作的体操运动员，要研究其形态，不能看作点，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎3. 运动员参加110米栏比赛，11秒末到达终点的速度为12 m/s，则全程的平均速度是（ ）‎ A. 10 m/s B. 11 m/s C. 6 m/s D. 12 m/s ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：根据平均速度的定义可知刘翔在跨栏中的平均速度为：，故B正确．‎ 故选B．‎ 考点：平均速度 ‎【名师点睛】平均速度大小为物体通过位移与所用时间的比值；解答问题时要准确把握题目中有用信息，排除干扰，根据规律、定义进行求解。‎ ‎4. 为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志。如图所示，甲图是限速标志(白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100 km．上述两个数据的物理意义是（ ）‎ A. 80 km/h是平均速度，l00km是位移 B. 80 km/h是平均速度，l00 km是路程 C. 80 km/h是瞬时速度，l00 km是位移 D. 80 km/h是瞬时速度，l00 km是路程 ‎【答案】D ‎【解析】允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度，是瞬时速度，到杭州还有100km，100km是运动轨迹的长度，是路程，故D正确。‎ 点晴：平均速度表示某一段时间或一段位移内的速度，瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度．路程表示运动轨迹的长度，位移的大小等于初位置到末位置的距离。‎ ‎5. 一物体做自由落体运动，如果他在第1s内的位移为h，则它在第2s内的位移为（ ）‎ A. 4h B. 3h C. 2h D. h ‎【答案】B ‎【解析】根据自由落体运动位移时间公式h=gt2可知；第一秒内通过的位移为h1=×10×12=5m ‎2秒内的位移为h2=×10×22=20m；所以第二秒内的位移为△h=h2﹣h1=15m；如果他在第1s内的位移为h，则它在第2s内的位移为：，故选B.‎ ‎6. 在探究摩擦力的实验中，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为8 N时，木块不动；拉力为12 N时，木块恰好被拉动，木块匀速运动时拉力为10 N。则木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（ ）‎ A. 12 N，8 N B. 12 N，10 N C. 10 N，12 N D. 10 N，8 N ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：物体刚要被拉动时需要的力为最大静摩擦力，当物体滑动以后，物体与接触面间的摩擦力为滑动摩擦力．‎ 解：拉力为12N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为12N，木块匀速运动时拉力为10N，说明滑动摩擦力为10N．‎ 故选：C ‎7. 竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为8 cm，挂上5 N的钩码，指针所指刻度为10 cm，此弹簧的劲度系数是（ ）‎ A. 150 N/m B. 200 N/m C. 250 N/m D. 300 N/m ‎【答案】C ‎【解析】根据题意，弹簧的伸长量为 x=10cm-8cm=2cm=0.02m，根据胡克定律得F=kx得：，故C正确，ABD错误。‎ ‎8. 下列关于惯性的说法中，正确的是（ ）‎ A. 质量大的物体惯性大 B. 运动的汽车具有惯性，静止的汽车没有惯性 C. 向东行驶的汽车突然刹车，由于惯性，乘客会向西倾倒 D. 匀速前进的火车上，原地起跳的乘客将落在起跳点的后方 ‎【答案】A ‎ ‎ ‎9. 两位同学用同样大小的力共同提起一桶水，桶和水的总重量为G．下列说法正确的是（ ）‎ A. 当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每人的作用力大小等于G B. 当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每人的作用力大小等于 C. 当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小变小 D. 当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小不变 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：设两位同学的手臂对水桶的拉力大小为F，由题两位同学的手臂均与竖直方向成θ 角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得：2Fcosθ=G；得：；当两人对水桶的作用力都是沿竖直向上的方向时，每人的作用力大小等于G/2；当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时，每人的作用力大小变大；故选B。‎ 考点：力的合成 ‎10. 用手握住玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶的受力，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 滑动摩擦力，方向竖直向上 B. 静摩擦力，方向竖直向下 C. 摩擦力和重力是一对平衡力 D. 摩擦力和重力是作用力和反作用力 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：用手握住瓶保持静止，处于平衡状态，受到的力为平衡力；再根据二力平衡条件：作用在同一个物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上进行解答．‎ 解：瓶在竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，在这两个力的作用下，瓶子处于平衡状态，所以重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎11. 小明站在电梯里，当电梯以加速度5 m/s2 下降时，小明受到的支持力（ ）‎ A. 小于重力，但不为零 B. 大于重力 C. 等于重力 D. 等于零 ‎【答案】A ‎【解析】对小明，由牛顿第二定律得：mg-F=ma，解得支持力为：F=m（g-a）=m（10-5）=5m＜mg，但不为零；故选A．‎ 点睛：小明加速度下降，加速度为5m/s2，小明处于失重状态，但并不是完全失重，因此小明受到的支持力小于其重力但不为零．‎ ‎12. 从水平方向匀速飞行的热气球上掉下一个小球，忽略小球所受空气阻力，地面上的人观察到小球的运动轨迹是（ ）‎ A. 斜线 B. 抛物线 C. 竖直线 D. 水平线 ‎【答案】B ‎【解析】小球从水平方向匀速飞行的热气球上掉下，有水平初速度，仅受重力，小球做平抛运动，所以运动轨迹为抛物线，故B正确，ACD错误。‎ ‎13. 柴油机的飞轮匀速转动，如图所示，飞轮上的A、B两点到轮心O的距离分别是rA、rB，且rA＞rB，则这两点的线速度与角速度的关系正确的是（ ）‎ A. vA＜vB B. vA＞vB C. ωA＞ωB D. ωA＜ωB ‎【答案】B ‎【解析】两点在同一轮上，角速度相等，即ωA=ωB，由v=rω知，vA＞vB，故B正确，ACD错误。‎ ‎14. 将细线一端固定，另一端系一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线偏离竖直方向θ角，如图，忽略空气阻力，则小球运动的向心力是（ ）‎ A. 重力 B. 重力与拉力的合力 C. 细线的拉力 D. 重力、拉力之外的第三个力 ‎【答案】B ‎【解析】小球受到重力和细线的拉力，因为小球匀速圆周运动，重力与细线对小球拉力的合力提供向心力，故B正确，ACD错误。‎ ‎15. 做平抛运动的物体，决定落地速度大小的是（ ）‎ A. 初速度 B. 下落的高度 C. 水平位移 D. 初速度和下落的距离 ‎【答案】D ‎【解析】小球在落地时在竖直方向上有：，解得竖直分速度为：‎ ‎，根据平行四边形定则知，落地的速度为：，可知决定落地的速度大小是初速度和下落的高度，故D正确，ABC错误。‎ ‎16. 如图所示，一个物块在与水平方向成α角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，则摩擦力为（ ）‎ A. Fsinα B. F C. Fcosα D. mgcosα ‎【答案】C ‎【解析】物块受重力、支持力和摩擦力的作用下，水平面向右匀速运动，合外力为零，根据正交分解在水平方向可得：Fcosα-f=0，解得：f= Fcosα，故C正确，ABD错误。‎ ‎17. 如图所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨。某转弯处规定行驶的速度为，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是（ ）‎ A. 若速度大于，则火车轮缘挤压内轨 B. 若速度大于，则火车轮缘挤压外轨 C. 若速度等于，则火车轮缘挤压内轨 D. 若速度小于，则火车轮缘挤压外轨 ‎【答案】B ‎【解析】当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力，不会与内外轨道产生挤压，故C错误；当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足，故A错误，B正确；当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力，火车会做近心运动，导致火车轮缘挤压内轨，从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎18. 如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一个小球．现使小球在竖直平面内做圆周运动，P是圆周轨道最高点，Q是轨道最低点．已知重力加速度为g ‎．若小球刚好能够通过最高点P，则以下判断正确的是（ ）‎ A. 小球在最高点时绳的拉力为零 B. 小球通过最高点时的速度为零 C. 小球在最低点Q时绳的拉力大小等于重力 D. 小球通过最低点Q时所受拉力等于通过时所受拉力 ‎【答案】A ‎【解析】球恰好经过最高点P，速度取最小值，只受重力，拉力为零，故A正确；球恰好经过最高点P，只有重力提供向心力根据牛顿第二定律得：，解得：，故B错误；球经过最低点Q时，重力和绳子的拉力提供向心力根据牛顿第二定律得：，球从最高点运动到最低点的过程中，由动能定理得：，联立解得：，故CD错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎19. 如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小物块和，它们分别紧贴漏斗的内壁．在不同的水平面上做匀速圆周运动，则以下叙述正确的是（ ）‎ A. 物块的线速度大于物块的线速度 B. 物块的角速度大于物块的角速度 C. 物块对漏斗内壁的压力大于物块对漏斗内壁的压力 D. 物块的周期小于物块的周期 ‎【答案】A ‎【解析】两物块的合力提供向心力，有 ‎，A的半径大于B的半径，则物块A的线速度大于物块B的线速度，A正确；由，半径大的，角速度小，B错误；半径大的，周期大，D正确；它们的压力，大小相等，C错误。‎ ‎20. 下图是力学中的三个实验装置，这三个实验共同的物理思想方法是（ ）‎ A. 控制变量的方法 B. 放大的思想方法 C. 比较的思想方法 D. 猜想的思想方法 ‎【答案】B ‎【解析】桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大；玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化；引力大小仍是借助于光的反射来放大，三个实验均体现出放大的思想方法，故B正确，ACD错误。‎ ‎21. 若小船在静水中运动的最大速度为4m/s，则它在宽度为100m，水流速度为3m/s的河中航行时，过河最短时间为（ ）‎ A. 1s B. 33.3s C. 14.3s D. 25s ‎【答案】D ‎【解析】当静水速的方向垂直于河岸时，渡河的时间最短，即最短时间为：，故D正确，ABC错误。‎ ‎22. 如图所示是一物体做匀变速直线运动的v-t图象，由图可知物体（ ）‎ A. 初速度为0‎ B. 2s末的速度为-3m/s C. 5s内的位移为0‎ D. 加速度大小为1m/s2‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：据题意，从图像可知，物体做初速度为5m/s末速度为0的匀减速直线运动，其加速度为：，故A、D选项错误；从图像可知2s末的速度为3m/s，故B选项正确；物体在5s内的位移大小与5s内图像与时间轴围成的面积大小相等，即为。故C选项错误。‎ 考点：本题考查对速度-时间图像的理解。‎ 二．填空题 ‎23. 英国物理学家____________提出了力学三大定律和万有引力定律，揭示了天上和地下一切物体运动的普遍规律，建立了经典力学体系，实现了物理学史上第一次大综合。‎ ‎【答案】牛顿 ‎【解析】英国物理学家牛顿提出了力学三大定律和万有引力定律，揭示了天上和地下一切物体运动的普遍规律，建立了经典力学体系。‎ ‎24. 如图所示，有一竖直放置的直导线，通有向上的电流I，则电流在P点产生的磁场方向垂直纸面向__________。若一带正电的粒子，某时刻通过P电时速度方向竖直向上，则此时该粒子所受的洛伦兹力的方向水平向_________。‎ ‎【答案】 (1). 里， (2). 左 ‎【解析】根据右手螺旋定则，直导线电流向上，则四指环绕的方向为为磁场方向，即P点的磁场方向垂直纸面向里；粒子带正电，竖直向上运动，根据左手定则，洛伦兹力向左。‎ ‎25. 真空中有甲、乙两个点电荷，相距r时的静电力为F。若两者距离变为2r，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的3倍，距离则它们之间的静电力变为__________。‎ ‎【答案】1.5F ‎【解析】设甲的电荷量为q1，乙的电荷量为q2，变化前静电力为：，变化后静电力为：。‎ ‎26. 在“探究力的合成”实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定的橡皮筋的图钉，O为橡皮筋和绳套节点的位置。图中________是力F1与F2的合力的理论值，________是力F1与F2合力的实验值。通过比较，可以发现力的合成满足平行四边形定则。‎ ‎【答案】 (1). F， (2). F′‎ 三．计算或论述题 ‎27. 在平直的高速公路上，一质量为m=2.0×103kg的汽车，启动后，经10s速度由5m/s达到30m/s，将该车运动过程视为匀加速运动，试求该车在这段行驶过程中：‎ ‎(1) 加速度的大小；‎ ‎(2) 行驶的路程；‎ ‎(3) 所受的合外力的大小。‎ ‎【答案】 (1) a=2.5m/s2 (2) x= 175m (3) F = 5×103N ‎【解析】（1）汽车的加速度：； （2）汽车速度位移：； （3）由牛顿第二定律可得，汽车受到的合外力：F=ma=2.0×103×2.5=5×103N；‎ ‎28. 小球以15m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上．求：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）‎ ‎（1）小球在空中的飞行时间；‎ ‎（2）抛出点距落球点的高度．‎ ‎【答案】（1）2s．（2）20m．‎ ‎【解析】试题分析：小球垂直撞在斜面上，将该速度进行分解，根据水平分速度和角度关系求出竖直分速度，再根据vy=gt求出小球在空中的飞行时间；根据求出下落的高度。‎ ‎（1）将球垂直撞在斜面上的速度分解，如图所示：‎ 由图可知θ=370，β=530‎ 则有：‎ 代入数据解得：t=2s ‎（2）根据：，可求得抛出点与落地点的高度。‎ 点睛：本题主要考查了平抛运动速度的分解，决本题的关键知道垂直撞在斜面上，速度与斜面垂直，将速度分解为水平方向和竖直方向，根据水平分速度可以求出竖直分速度，从而可以求出运动的时间。‎ ‎29. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，有一个50匝的矩形线圈，面积大小为0.5m2，从图示位置绕转过90o所用的时间为0. 25s，问：‎ ‎（1）上述过程中穿过线圈的磁通量如何变化； ‎ ‎（2）这一过程中穿过线圈的磁通量的变化量；‎ ‎（3）这一过程中线圈中的平均感应电动势E的大小。‎ ‎【答案】(1) 变大 (2)=0.25Wb (3) E = 50V ‎【解析】试题分析：当磁场与面平行时，穿过面的磁通量为零，当磁场与面垂直时，穿过面的磁通量最大，可以判断出磁通量在增大；根据题意求出磁通量的变化；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势。‎ ‎（1）由图示可知，图示时刻，磁场与面平行穿过面的磁通量为零，转过90°后，穿过的磁通量最大为：，在此过程中穿过线圈的磁通量增大。 （2）穿过线圈的磁通量的变化量为：。 （3）由法拉第电阻感应定律可得：‎ 点睛：本题主要考查了磁通量计算公式Φ=BS的适用条件，根据题意应用磁通量的计算公式与法拉第电磁感应定律即可正确解题。‎ ‎ ‎