2017-2018学年辽宁省大石桥市第二高级中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年辽宁省大石桥市第二高级中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

辽宁省大石桥市第二高级中学2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 一、选择题 ‎1.如图所示，是甲、乙两质点在同一直线上的位移－时间(x－t)图象，以甲的出发点为原点，出发时间为计时的起点，则(　　)‎ A. 甲追上乙时，甲运动的速度比乙的小 B. 甲、乙是从同一地点开始运动的 C. 甲在中途停止过运动，最后甲还是追上了乙 D. 乙的平均速度比甲的平均速度大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 在t时刻两质点的位移相等，说明甲追上乙。根据位移图象的斜率等于速度可知，甲追上乙时，甲运动的速度比乙的大，故A错误。由图象可知甲乙两物体同时出发，但不是从同一地点出发的，乙从距原点正方向上x=2处出发，而甲从原点出发，故B错误。由图象可知，甲物体在中途有一段时间内位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t时刻甲乙两物体的位置相同，即甲追上了乙，故C正确。平均速度是针对某一段时间而言的，不同时间段内甲的平均速度是变化的，由于没有确定哪段时间，所以不好比较平均速度的大小，故D错误。故选C。‎ 点睛：本题关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态，能轻松进行分析．‎ ‎2.一质点沿x轴做直线运动，其v－t图象如图所示，质点在t＝0时位于x＝5 m处，开始沿x轴正向运动，当t＝8 s时，质点在x轴上的位置为(　　)‎ A. x＝3 m B. x＝8 m C. x＝9 m D. x＝14 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 质点做直线运动，在v-t图象中，图象与横坐标所围成的面积表示位移，结合初始条件分析。‎ ‎【详解】由题图得前8s内的位移为：‎ ‎ ‎ t=0时质点位于x=5m处，则t=8s时质点位于x=8m处，故B正确。‎ ‎【点睛】质点做直线运动的v-t图象中，关键要明确图象与坐标轴所围成的面积表示位移，面积的正负表示位移的方向。‎ ‎3.一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，可以求得两部分位移的中间时刻的瞬时速度，再由加速度的公式可以求得加速度的大小。‎ ‎【详解】物体作匀加速直线运动在前一段△x所用的时间为t1，平均速度为：‎ ‎ ，即为时刻的瞬时速度；‎ 物体在后一段△x所用的时间为t2，平均速度为：‎ ‎，即为时刻的瞬时速度 由加速度公式可知： ‎ 故应选A。‎ ‎4.自卸式运输车是车厢配有自动倾斜装置的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货箱组成。如图示，在车厢由水平位置逐渐抬起的过程中，有关货物所受车厢的支持力FN和摩擦力Ff，下列说法中正确的是（ ）‎ A摩擦力Ff逐渐增大 ‎ B摩擦力Ff先增大后减小 C支持力FN逐渐减小 ‎ D支持力FN先减小后不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即Ff=mgsinθ，随角度的增大，静摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力，而滑动摩擦力Ff=μmgcosθ，cosθ随角度的增加而增小，故滑动摩擦力将减小；故摩擦力是先增大后减小的，故A错误，B正确；支持力FN=mgcosθ，cosθ随角度的增加而增小，故支持力一定是逐渐减小，故C正确，D错误；故选BC.‎ 考点：物体的平衡；摩擦力 ‎【名师点睛】本题考查静摩擦力与滑动摩擦力的大小表达式，在分析摩擦力问题时一定要先明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力，因为静摩擦力和滑动摩擦力的求解方法是不同的，一般来说，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。‎ ‎5.如图所示的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为θ,细绳AC 呈水平状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90°.在转动的过程中,CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即( ) ‎ A. F1逐渐增大 B. F1先变小后变大 C. F2逐渐增大 D. F2最后减小到零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 整个装置在纸面内缓慢转动，装置在每个位置都处于状态．以小球为研究对象，设AC绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件，得到CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2与θ的函数关系，再分析拉力如何变化。‎ ‎【详解】设AC绳与竖直方向的夹角为α则BC绳与竖直方向的夹角为θ-α 根据平衡条件，得 F1sinα=F2sin（θ-α）‎ F1cosα+F2cos（θ-α）=G 解得：，‎ 由题θ不变，α由90°变到0°‎ 根据数学知识，得F1先变大后变小 F2逐渐减小，当α=0°时，F2=0‎ 故应选D。‎ ‎【点睛】本题属于动态变化分析问题，采用的是函数法．有的题目也可以用作图法求解．作图时要抓住不变的量，它是作图的依据。‎ ‎6.杂技演员每隔相等时间向上抛一小球，若每个小球上升高度都是1.25米，他一共有4个小球，要想使节目连续不断表演下去，在他的手中总要有一个小球停留，则每个小球在手中停留的时间是(g取10 m/s2)(　　)‎ A. s B. s C. s D. s ‎【答案】C ‎【解析】‎ 每个球的最大高度都是1.25m，根据h＝gt2，解得：; 根据竖直上抛的对称性可知，当手刚接住一个球时，空中有3个球，一个球刚上升，有一个在上升，一个在下降，共3个时间间隔△t，故球在手中停留的时间是△t＝t＝s，故C正确，ABD错误；故选C。‎ ‎7.在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军，下图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是(　　)‎ A. Ff1向后，Ff2向后 B. Ff1向前，Ff2向前 C. Ff1向前，Ff2向后 D. Ff1向后，Ff2向前 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动。而当前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动。所以前脚受到地面的向后静摩擦力。故选C。‎ 点睛：不论前脚还是后脚，地面给它们的摩擦力均是静摩擦力，由于后脚受到的静摩擦力方向向前，前脚受到的静摩擦力的方向向后，且后脚的力大于前脚，所以运动员向前运动．‎ ‎8.如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压随入射光频率ν变化的函数关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的是( )‎ A. 因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压不同 B. 光电子的最大初动能不同 C. 两个光电管的-ν图象的斜率相同 D. 两个光电管的饱和光电流一定相同 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：根据光电效应方程有 Ekm=hγ-W0，根据能量守恒定律得：eUC=EKm，‎ 联立得：eUC=hv-W0‎ 即，可知，入射光的频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压UC也不同，故A正确；‎ B项：根据光电效应方程Ekm=hγ-W0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，故B正确；‎ C项：由，Uc-γ图象的斜率，所以两个光电管的Uc-v图象的斜率一定相同，故C正确；‎ D项：虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流不一定相同。‎ ‎9.根据国家科技部2017年3月6日报道，迄今为止，科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中氢原子，按波尔氢原子理论，氢原子的能级如图所示，下列判断正确的是（ ）‎ A. 用光子能量为的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光 B. 大量处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，可能发出6订光谱线 C. 氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子 D. 氢原子的核外电子由高能能跃迁到低能级时，氢原子的电势能减小，电子的动能增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 氢原子发生能级跃迁吸收或放出的光子能量等于两能级的能量差，A错误；大量处于在n=4激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数为种，B正确；第4激发态是n=5的能级态，第2激发态为n=3的能级态，氢原子由高能级态向低能级态跃迁时辐射光子，C错误；氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，轨道半径减小，因电场力做正功，故氢原子电势能减小，电子的动能增大，D正确；选BD.‎ ‎10.下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 根据气态方程：，可知气体做等容变化时V一定，则 一定，根据数学知识p-T图象应是过原点的倾斜直线，故AB错误，C正确．气体做等容变化时，根据查理定律得：，而T=t+273K，则得：p=k（t+273），由数学知识可知p-t图象应是过-273℃的倾斜直线，故D正确．故选CD.‎ 点睛：图象能描述气态状态变化，关键要明确两坐标轴的含义，根据气态状态方程写出两坐标轴代表物理量的函数关系，来气体状态变化的过程，要在理解的基础上记住等容变化图线的形状.‎ ‎11.以下说法正确的是( )‎ A. 水的饱和气压随温度的升高而增大 B. 扩散现象表明，分子在永不停息地运动 C. 当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 D. 一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：水的饱和气压随温度的升高而增大，故A正确；扩散现象证明了组成物质的分子永不停息地做无规则运动，故B正确；当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力减小，故C错误；一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，体积变大，由理想气体方程可知，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，故D错误；故选AB．‎ 考点：饱和气压；扩散现象；分子力；分子的平均动能.‎ ‎12.关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是( )‎ A. 一定量气体吸收热量，其内能不一定增大 B. 不可能使热量由低温物体传递到高温物体 C. 若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D. 若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 做功和热传递都能改变内能，不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化，若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大。‎ ‎【详解】A项：做功和热传递都能改变内能，气体吸收热量，其内能不一定增大，A错误；‎ B项：可以使热量由低温物体传递到高温物体但要引起其它变化，如电冰箱，B错误；‎ C项：若分子间距大于平衡位置时，分子间作用力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子间距小于平衡位置时，分子间作用力表现为斥力，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，故C错误；‎ D项：分子间的引力与斥力都随分子间距的减小而增大，故D正确。‎ 故应选AD。‎ ‎【点睛】本题考查了分子间的引力和斥力，改变内能的方式，记住热力学第一定律的公式。‎ 二、实验题 ‎13.某同学在一次实验中，用打点计时器(频率为50 Hz，即每0.02 s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x1＝7.05 cm、x2＝7.67 cm、x3＝8.29 cm、x4＝8.91 cm、x5＝9.53 cm、x6＝10.15 cm。‎ ‎(1)关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是________。‎ A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以 ‎(2)各相邻计数点间的时间间隔T＝________ s。‎ ‎(3)小车运动的平均速度为________ m/s，在F点的瞬时速度为________ m/s。(保留2位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). A; (2). 0.1; (3). 0.86; (4). 0.98;‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出F点的速度。‎ ‎【详解】(1)在使用打点计时器时，应选接通电源，待工作稳定后，再放开纸带.故A正确；‎ ‎(2)因为其相邻计数点间还有4个点没有画出所以相邻计数点间的时间间隔为0.1s；‎ ‎(3) 小车运动的平均速度为：，代入数据解得：‎ ‎；‎ F点的瞬时速度等于EG段的平均速度，则 ‎。‎ 三、计算题 ‎14.交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，行驶的速度均为10 m／s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s)．己知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，位取10m／s2)求：‎ ‎（1）若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯；‎ ‎(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离．‎ ‎【答案】(1) ,能避免（2）2.5m ‎【解析】‎ ‎（1）根据牛顿第二定律可得，甲车紧急刹车的加速度大小为a1＝，这段时间内甲车滑行的距离为，代入数据可得x=12.5m，由于x<15m，所以甲车司机能避免闯警戒线。‎ ‎（2）设甲乙两车行驶过程中至少应保持距离，在乙车刹车后时间两车恰好相遇，乙车紧急刹车的加速度大小，且 解得 ‎，则，，则 代入数据解得 点睛：解决本题的关键利用牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式进行求解．注意速度大者减速追速度小者，判断能否撞上，应判断速度相等时能否撞上，不能根据两者停下来后比较两者的位移去判断．‎ ‎15.如图所示，质量的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量的小球B相连．今用跟水平方向成α=30°角的力，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；‎ ‎（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ．‎ ‎（3）当α为多大时，使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？‎ ‎【答案】(1) （2） （3），F的值最小 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ M和m分别处于平衡状态，对m受力分析应用平衡条件可求得θ的数值，再对M受力分析应用平衡条件可求得木块与水平杆间的动摩擦因数，最后对整体受力分析表示出拉力F的表达式，讨论最小值即可。‎ ‎【详解】(1)对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为T 由平衡条件可得：‎ Fcos30°=Tcosθ，‎ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得： ‎ ‎ ‎ 即：θ=30°；‎ ‎(2) 对A进行受力分析，‎ 由平衡条件有 FN=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μFN 解得：；‎ ‎(3) 对A、B整体进行受力分析，‎ 由平衡条件有：‎ FN+Fsinα=（M+m）g f=Fcosα=μFN 联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα 解得：‎ 令： ，‎ 所以： ‎ 则有： ‎ 所以：当α+β=90°时F有最小值．‎ 所以：时F的值最小．即：‎ ‎【点睛】本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味。‎ ‎16.如图所示，导热性能良好的圆筒形密闭气缸水平放置，可自由活动的活塞将气缸分隔成A、B两部分，活塞与气缸左侧连接一轻质弹簧，当活塞与气缸右侧面接触时弹簧恰好无形变．开始时环境温度为t1=27℃，B内充有一定质量的理想气体，A内是真空．稳定时B部分气柱长度为L1=0.10m，此时弹簧弹力与活塞重力大小之比为3：4．已知活塞的质量为m=3.6kg，截面积S=20cm2，重力加速度g=10m/s2．‎ ‎(1)将活塞锁定，将环境温度缓慢上升到t2=127℃，求此时B部分空气柱的压强；‎ ‎(2)保持环境温度t2不变，解除活塞锁定，将气缸缓慢旋转90°成竖直放置状态，B部分在上面．求稳定时B部分空气柱的长度．（标准大气压下冰的熔点为273K）‎ ‎【答案】（1） （1）0.2m ‎【解析】‎ ‎【分析】根据平衡条件求出气体初状态的压强，由查理定律求出环境温度缓慢上升时B部分空气柱的压强，气缸竖直放置，活塞处于平衡状态，根据平衡条件求出气体的压强，由玻意耳定律求出稳定时B部分空气柱的长度。‎ 解：(1)气体初状态的压强为 解得 由查理定律 解得 ‎(2)气缸竖直放置，活塞处于平衡状态，则 由玻意耳定律 可得 ‎ ‎ ‎ ‎