2017-2018学年吉林省白城市第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年吉林省白城市第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

吉林省白城市一中2017-2018学年高二下学期期末考试 物理试题 一、选择题（共13小题，每小题4分，1-8单选题，9-13多选题，共52分，对多选题选对但不全得2分）‎ ‎1.1.将两个质量均为的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F拉小球b,使两个小球图都处于静止状态,且细线oa与竖直方向的夹角保持θ=30°,则F的最小值为(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图：‎ 根据平衡条件得知：F与FT的合力与重力总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值根据平衡条件得：F＝2mgsin 60°=mg，故B正确，ACD错误。‎ ‎2.2.如图所示，固定斜面上有一光滑小球，被一竖直压缩的轻弹簧P与另一平行斜面的轻弹簧Q连接着处于静止状态，则小球所受力的个数是 A. 1 B. 3‎ C. 4 D. 5‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ P弹簧被压缩，弹力不为零，小球受重力、弹簧P的压力、支持力，由于支持力有水平向左的分力，弹簧Q一定有拉力，由于斜面光滑，小球不受摩擦力，小球受4个力平衡，故C正确，A、B、D错误，故选C。‎ ‎3.3.如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左 B. 质点对半球体的压力大小为mgcosθ C. 质点所受摩擦力大小为mgsinθ D. 质点所受摩擦力大小为mgcosθ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 从整体角度去分析，则地面对半球体没有摩擦力，故A错误；对物体受力分析，质点受重力、支持力及摩擦力，如图所示：‎ ‎ 由共点力的平衡可知，质点受到的支持力F=mgsinθ，故由牛顿第三定律可求得质点对半球体的压力大小为mgsinθ； 质点受到的摩擦力f=mgcosθ，方向斜向上，因为是静摩擦力，不用动摩擦因数求摩擦力，故BC正确，D错误；故选BC。‎ 点睛：本题采用整体法和隔离法处理力平衡问题，考查灵活选择研究对象的能力，正确作出力图是基础．‎ ‎4. 匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球，若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中（ ）‎ A. 速度逐渐减小 B. 速度先增大后减小 C. 加速度逐渐增大 D. 加速度逐渐减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 开始小球受重力和弹簧弹力处于平衡，小球继续上升的过程中，导致合力的方向向下，大小逐渐增大，根据牛顿第二定律，加速度的大小逐渐增大；加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小。故C正确，ABD错误。‎ 故选：C.‎ 点睛：升降机匀速上升时，小球受重力和弹簧的弹力处于平衡，小球上升时，通过牛顿第二定律判断加速度的变化，通过加速度方向和速度的方向关系判断速度的变化．‎ ‎5.5.某同学在“用DIS测定位移和速度”的实验中得到小车的s -t图像如图中实线所示,虚线为1.0s末图像的切线,则由图像可知小车 A. 1.0-1.5s内平均速度大小为0.6m/s B. 1.0s末瞬时速度大小为0.2m/s C. 做匀速直线运动 D. 做匀加速直线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】1.0-1.5s内平均速度为：，故A错误；在s-t图象中，斜率代表速度，可得：，故B正确；在s-t图象中斜率代表速度，根据图象可知，斜率越来越大，速度越来越大，故C错误；由于s-t图象不能确定曲线的特性，故无法判断小车的具体运动，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎6.6.气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的(   )‎ A. 气体分子间的作用力 B. 对器壁的碰撞力 C. 对器壁的排斥力 D. 对器壁的万有引力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】气体的压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，与分子力无关，故B正确，ACD错误。‎ ‎7.7.在竖直放置的“∏”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物,现将轻绳的一端固定于支架上的点,另一端从点沿支架缓慢地向点靠近(与等高),则绳中拉力大小变化的情况是(   )‎ A. 先变大后变小 B. 先不变后变小 C. 先变大后不变 D. 先变小后变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当轻绳的右端从直杆最下端移到直杆上端时,如图所示：‎ 设两绳的夹角为设绳子总长为L,两直杆间的距离为S,由数学知识得到 L、S不变,则保持不变,.再根据平衡条件可以知道,两绳的拉力F保持不变.‎ 当轻绳的右端从直杆的顶端移到B点时,‎ 设两绳的夹角为,.以滑轮为研究对象,分析受力情况，.根据平衡条件得 ‎ ‎ 得到绳子的拉力 ‎ 在轻绳的右端从直杆最上端移到B点的过程中,减小,增大,则F减小，所以绳中拉力大小变化的情况是先不变后变小，故D正确；‎ 综上所述本题答案是：D ‎8.8.、、三物块的质量分别为,和,作如图所示的连接。绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若随一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定(    )‎ A. 物块与桌面之间有摩擦力,大小为 B. 物块与之间有摩擦力,大小为 C. 桌面对,对,都有摩擦力,两者方向相同,合力为 D. 桌面对,对,都有摩擦力,两者方向相反,合力为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ B随A一起沿水平桌面做匀速运动，所以物体都处于平衡状态；分别对m进行受力分析；整体受力分析可知M与地面之间摩擦力的情况。‎ ‎【详解】由题意知B随A一起沿水平桌面作匀速运动，所以m和M受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，以及竖直向下的重力和竖直向上的支持力，因此M受到桌面对其向左的摩擦力等于绳子的拉力，因为拉力等于m0的重力，所以物体A与桌面间的摩擦力等于拉力，即m0g，故A正确；对m进行受力分析可得，m受重力、支持力；因m水平方向不受外力，故m不会受到M对m的摩擦力，所以AB间没有摩擦力，故BCD错误。故A正确，BCD错误。‎ ‎【点睛】解决物理问题整体法与隔离法是受力分析中常用方法之一，应灵活应用；同时要注意受力分析要结合物体的运动状态同时进行分析。‎ ‎9.9.如图所示,两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在、上,则(   )‎ A. 弹簧长度稳定时,弹簧秤的示数是50‎ B. 弹簧长度稳定时,弹簧秤的示数是26‎ C. 在突然撤去的瞬间, 的加速度大小为13‎ D. 在突然撇去的瞬间, 的加速度大小为15‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A、两水平拉力导致物体受力不平衡,先选整体为研究对象进行受力分析,由牛顿第二定律得: 计算得出: 对m2:由牛顿第二定律得: 计算得出:F=28N,故AB错误. C、突然撤去F2的瞬间,m2的受力仅剩弹簧的弹力,对m1由牛顿第二定律,得: ,计算得出: ,故C正确. D、在突然撤去F1的瞬间,因为弹簧的弹力不能发生突变,所以m1的加速度大小为:‎ ‎ ,故D错 综上所述本题答案是：C ‎10. 某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是：（ ）‎ A. 人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比 B. 人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比 C. 人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零 D. 当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 人和船组成的系统动量守恒．设人的质量为m，瞬时速度为v，船的质量为M，瞬时速度为v'．人走的方向为正方向0=mv-Mv'，解得：mv=Mv'，即 ‎，所以人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比，故A说法正确；人和船相互作用力大小相等，方向相反，故船与人的加速度分别为：和，加速度与它们质量成反比，故B说法正确；人和船组成的系统动量守恒，系统初始动量为0，所以人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零，故C说法正确；当人在船尾停止运动后，船的速度也为零，故D说法错误。所以选D.‎ ‎11.11.甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像,即图像如图所示,甲图像过点的切线与平行,过点的切线与平行,则下列说法中正确的是(    )‎ A. 在两车相遇前, 时刻两车相距最远 B. 时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度 C. 甲车的初速度等于乙车在时刻的速度 D. 时刻甲车在乙车的前方 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率表示速度；图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间。‎ ‎【详解】图象的纵坐标表示物体所在的位置；由图可知t1时刻CA相距最大，即两车相距最远，故A正确；图象斜率表示速度，由图可知，0-t1时间甲图线的斜率大于乙图线的斜率，t1时刻之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率，所以甲车的瞬时速度先大于乙车的瞬时速度，后小于乙车的瞬时速度，t1时刻两者瞬时速度相等，故B错误；在位移-时间图象中，图线的斜率表示速度的大小，由图可知甲车的初速度等于乙车在时刻的速度，故C正确；t3时刻两车的位置坐标相同，两车相遇，故D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎【点睛】本题主要考查x-t 图象，在分析图象时要注意先明确图象的坐标，再根据图象的性质进行分析．要知道位移时间图象的斜率表示速度；图象的交点表示两车相遇。‎ ‎12.12.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ A. MN对Q的弹力逐渐减小 B. 地面对P的摩擦力逐渐增大 C. P、Q间的弹力先减小后增大 D. Q所受的合力始终为零 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ AC、对圆柱体Q受力分析，受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力，如图 重力的大小和方向都不变，杆MN的支持力方向不变、大小变，半球P对Q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件，得到，，由于θ不断增大，故不断增大，也不断增大，故C错误，A正确；‎ B、对PQ整体受力分析，受到总重力、MN杆的支持力，地面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图 根据共点力平衡条件，有，由于θ不断增大，故f不断增大，故B正确；‎ D、物体Q一直保持静止，故D错误；‎ 故选AB。‎ ‎【点睛】受力分析，动态平衡，考察学生利用力的合成，力的平行四边形法则解决动态平衡问题，这类题目关键在于找到哪些力是不变的。‎ ‎13.13.自高为H的塔顶自由落下A物体的同时B物体自塔底以初速度v0竖直上抛,且A、B两物体在同一直线上运动.重力加速度为g,下面说法正确的是(    )‎ A. 若 ,两物体相遇时,B正在下降途中 B. ,两物体在地面相遇 C. 若,两物体相遇时B物正在空中下落 D. 若,则两物体在地面相遇 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先求出B球正好运动到最高点时相遇的初速度，再求出两球正好在落地时相遇的初速度，分情况讨论即可。‎ ‎【详解】若B球正好运动到最高点时相遇， B速度减为零所用的时间：，位移为：，，，联立可得：。当ab两球恰好在落地时相遇，则有：，此时A的位移：，解得：。若，则两物体在b上升途中相遇，故A错误；若，则b球正好运动到最高点时相遇，故B错误；若，则两物体在b 下降途中相遇，故C正确；若，则b球正好运动到地面时相遇，故D正确。所以CD正确，AB错误。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于h，结合物体运动时间的范围，求出初始度的范围。‎ 三、实验题 ‎14.14.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码。实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g取9.8 m/s2）‎ ‎（1）作出m－l的关系图线；‎ ‎（2）弹簧的劲度系数为______N/m（结果保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】(1) （2）0.21～0.29‎ ‎【解析】‎ 试题分析：该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题．用描点作出m﹣l的关系图线，图线的斜率k斜=读出斜率求出劲度系数k劲．‎ 解：（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定m和l间是一次函数关系．‎ 画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．如图所示 ‎（2）由图可知，横截距即为弹簧的原长8cm，由胡克定律F=kx得：‎ k===g•k斜=5.26N/m 故答案为：（1）如上图 ‎（2）8 5.26‎ ‎【点评】描线时要将尽可能多的点画在直线上，少数的点尽可能平均的分布于直线两侧．‎ 在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数．‎ ‎15.15.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮和,将绳子打一个结点,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和,回答下列问题。‎ ‎(1).改变钩码个数,实验能完成的是__________.‎ A.钩码的个数,‎ B.钩码的个数,‎ C.钩码的个数 D.钩码的个数,,‎ ‎(2).在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是___________.‎ A.标记结点的位置,并记录、、三段绳子的方向 B.量出、、三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 ‎(3).在作图时,你认为图中__________(选填“甲”或“乙”)是正确的。‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). A (3). 甲 ‎【解析】‎ ‎【详解】：（1）对O点受力分析如图所示： OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以OC等于OD，因此三个力的大小构成一个三角形。以钩码的个数表示力的大小，只能两分力沿直线时才能构成三角形，不符合实验方法，故A错误；以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等腰三角形，故B正确；以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，故C正确；以钩码的个数表示力的大小，三力为边构成等边三角形，故D正确。所以BCD正确，AC错误。 （2）为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O 的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确，BCD错误。 （3）以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。‎ ‎16.16.某同学在做研究匀变速直线运动实验时,获取了一条纸带的一部分,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。由于粗心,该同学只测量了一部分相邻的两个计数点之间的距离。如图，求:‎ ‎(1).其中6号计数点的瞬时速度的大小v6=__________m/s.(保留三位有效数字)‎ ‎(2).利用逐差法处理数据,计算出滑块的加速度a=__________m/s2.(保留三位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). 0.413 (2). 0.496‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）每相邻两计数点间还有4个打点未标出，则周期T=0.02×5=0.1s；根据时间中点的速度等于该过程中的平均速度：。‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的推论，结合逐差法，可得滑块的加速度为：。‎ 四、计算题 ‎【物理——选修3-3】 ‎ ‎17.17.下列说法正确的是 .‎ A. 一定质量的气体，，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观原因是：每个分子撞击器壁 的作用力增大 B. 一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是：单位体积内的分子数减小 C. 一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：每个分子动能都增大 D. 一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：分子的数密度增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A. 一定质量的气体，保持温度不变，体积减小，单位体积内的分子数增多，分子密度增大，使压强增大，故A错误；‎ B. 一定质量的气体，保持温度不变，体积增大时，单位体积内的分子数减少而使分子撞击次数减少，从而使压强减小，故B正确；‎ C. 一定质量的气体，保持体积不变，温度升高时，分子平均动能增大而使压强升高，但并不是每个分子动能都增大，故C错误，D错误；‎ 故选：B.‎ 点睛：气体压强与气体的温度和体积有关，在微观上与气体分子个数以及气体的平均动能有关，要注意明确体积减小时，单位体积内的分子数增多；而温度升高时，分子平均动能增大．‎ ‎18.18.利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积。导热性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压强，容器左端与一个带有活塞的气缸相连，右端有一个小门。把小门开启，将活塞置于图中l位置，记录此时气压计读数po=1.00 atm。把小门封闭，将活塞缓慢推至图中2位置，记录此时气压计读数p1=1.20 atm。此过程中，气缸中气体体积变化△V=0.5 L。然后打开小门，将活塞恢复到l位置，放人待测粉末状物体后封闭小门。再次将活塞缓慢推至2位置，记录此时气压计读数p2=1.25atm。整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。‎ ‎【答案】0.5L ‎【解析】‎ 未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：‎ 压缩后气体的体积为：‎ 放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温变压缩过程，由玻意耳定律得：‎ 压缩前气体的体积为：‎ 压缩后体的体积为：‎ 代入数据得：‎ ‎19.19.如图所示，两块相同平板、置于光滑水平面上，质量均为m．的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L．物体P置于的最右端，质量为且可以看作质点．与P以共同速度向右运动，与静止的发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后与粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)．P与之间的动摩擦因数为，求 ‎（1）、刚碰完时的共同速度和P的最终速度；‎ ‎（2）此过程中弹簧最大压缩量和相应的弹性势能.‎ ‎【答案】（1）,;（2）,.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）P1、P2碰撞过程，由动量守恒定律 mv0=2mv1①‎ 解得v1=v0，方向水平向右 ②‎ 对P1、P2、P系统，由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2③‎ 解得v2=v0，方向水平向右④‎ ‎（2）当弹簧压缩最大时，P1、P2、P三者具有共同速度v2，由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2⑤‎ 对系统由能量守恒定律 μ（2m）g×2（L+x）=（2m）v02+（2m）v12-（4m）v22⑥‎ 解得⑦‎ 最大弹性势能Ep=（m+m）v02+（2m）v12-（m+m+2m）v22-μ•2mg（L+x） ⑧‎ 解得Ep=mv02⑨‎ 考点：动量守恒定律、能量守恒定律 ‎【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这方面的训练.‎ 视频 ‎ ‎ ‎ ‎