福建省莆田第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

福建省莆田第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

福建省莆田第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题 ‎ 考试时间：100 分钟 满分：100 分 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，在给出的四个选项中，‎ 第 1 题~7 题只有一个选项符合要求，第 8 题~12 题有多个选项符合要求， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得 0 分，请把答案涂 在答题卡上。）‎ ‎1． 一个质点做直线运动，其加速度的方向始终与速度方向相同，加速度的大小 逐渐减小直至为零。则在此过程中质点的 ‎ A．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 B．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 ‎2． 一质点沿直线 Ox 方向做变速运动，它离开 O 点的距离随时间变化的关系为 x＝（6＋2t3）m。则该质点在 t＝1 s 到 t＝3 s 内的平均速度大小为 A．30 m/s B．26 m/s C．14 m/s D．无法确定 ‎3． 一做匀加速直线运动的质点，在前 2 s 内的平均速度比前 3 s 内的平均速度 小 1 m/s。则质点的加速度大小为 A．4 m/s2 B．3 m/s2‎ C．2 m/s2 D．1 m/s2‎ ‎4． 甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第 一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的 两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍， 汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。则甲、乙两车各自在这两段时间间 隔内走过的总路程之比为 A．1:1 B．2:3‎ C．3:5 D．5:7‎ ‎5． 如图所示的四个图中，AB、BC 均为轻质杆，各图中杆的 A、C 端都通过铰 链与墙连接，两杆都在 B 处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等 长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是 A．图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B．图中的 AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C．图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D．图中的 BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁 ‎6． 如图，一重为 25 N 的球固定在弹性杆 AB 的上端，现用测力计沿与水平方 向成 37°角斜向右上方拉球，使杆发生弯曲，此时测 力计的示数为 15 N，已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8‎ 则杆 AB 对球作用力的大小为 A．40 N B．25 N C．20 N D．15 N ‎7． 如图，将两个质量分别为 2m、m 的小球 a、b 用细线相连后，再用细线悬挂 于 O 点。用力 F 拉小球 b，使两个小球都处于静止状态，且细线 OA 与竖直 方向的夹角保持θ＝30°，则 F 的最小值为 A． 1 mg B．‎ ‎2‎ ‎3 mg ‎2‎ C．mg D． 3 mg ‎2‎ ‎8． 如图，A、B、C 三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑，其他接触面 粗糙，则 A．A 与墙面间没有摩擦力 B．A 与 B 之间没有摩擦力 C．B 与 C 之间没有摩擦力 D．C 与地面间没有摩擦力 ‎9． 如图，倾角为θ的斜面体 C 置于水平面上，B 置于斜面上，通过细绳跨过光 滑的定滑轮与 A 相连接，连接 B 的一段细绳与斜面平行，A、B、C 都处于 静止状态，则 A．水平面对 C 的支持力一定大于 C 的重力 B．水平面对 C 的支持力一定小于 B、C 的总重力 C．B 一定受到 C 的摩擦力 D．C 一定受到水平面的摩擦力 ‎10． 甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其 v-t 图像如图。t = 0 时，乙车在 甲车前方 s0 前。下列说法正确的是 A．若 s0 = 50 m，则两车相遇 2 次 B．若 s0 = 150 m，则两车相遇 1 次 C．若 s0 = 250 m，则两车相遇 1 次 D．若 s0 = 400 m，则两车相遇 1 次 ‎11． 图甲是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中 B 为一个能发射超声 波的固定小盒子，工作时小盒子 B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉 冲被运动的物体反射后又被 B 盒接收，从 B 盒发射超声波开始计时，经时 间Δt0 再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图 象，则以下正确的是 声＝‎ A．超声波的速度为 v 2x1‎ t1‎ 声＝‎ B．超声波的速度为 v 2x2‎ t2‎ C．物体的平均速度为 v ＝ 2(x2－x1) t2－t1＋2Δt0‎ D．物体的平均速度为 v ＝ 2(x2－x1) t2－t1＋Δt0‎ ‎12． 如图，用一轻绳将光滑小球 P 系于竖直墙壁上的 O 点，在 墙壁和球 P 之间夹有一矩形物块 Q，P、Q 均处于静止状态 现有一铅笔紧贴墙壁从 O 点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下 移的过程中 A．细绳的拉力逐渐变大 B．Q 受到墙壁的弹力逐渐变大 C．Q 受到墙壁的摩擦力逐渐变大 D．Q 可能从墙壁和小球之间滑落 二、实验题(本题共 2 小题，共 12 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作 答。)‎ ‎13．（6 分）某同学利用图甲的实验装置，探究物块在水平桌面上的“速度随时 间变化的规律”，物块在重物的牵引下开始 运动，重物落地后，物块再运动一段距离停 在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于 测量的点开始，每 5 个点取 1 个计数点，相 邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器 电源的频率为 50 Hz。‎ ‎（1）通过分析纸带数据，可判断出物块在相邻计数点 和 之间某时 刻开始减速。‎ ‎（2）打计数点 5 时，物块对应的速度大小为 m/s。（结果保留三位有效数 字）‎ ‎（3）物块减速运动过程中加速度的大小为 a＝ m/s2。（结果保留三位有效 数字）‎ ‎14．（6 分）某研究性学习小组用图甲装置来测定当地重力加速度，主要操作如 下：‎ ‎①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门 和纸杯在同一竖直线上；‎ ‎②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时 器记录小铁球在两个光电门间的运动时间 t，并 用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间 的高度 h，计算出小铁球通过两光电门间的平均 速度 v；‎ ‎③保持光电门 1 的位置不变，改变光电门 2 的位 ‎ 甲 置，重复②的操作。测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度 v；‎ ‎④画出 v－t 图象。 请根据实验，回答如下问题：‎ ‎（1）设小铁球到达光电门 1 时的速度为 v0，当地的重力加速度为 g。则小铁球 通过两光电门间平均速度 v 的表达式为 。(用 v0、g 和 t 表示)‎ ‎（2）实验测得的数据如下表：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ h(cm)‎ ‎10.00‎ ‎20.00‎ ‎30.00‎ ‎40.00‎ ‎50.00‎ ‎60.00‎ t(s)‎ ‎0.069‎ ‎0.119‎ ‎0.159‎ ‎0.195‎ ‎0.226‎ ‎0.255‎ v(m·s－1)‎ ‎1.45‎ ‎1.68‎ ‎1.89‎ ‎2.05‎ ‎2.21‎ ‎2.36‎ 请在图乙坐标纸上画出 v－t 图象。‎ 乙 ‎（3）根据 v－t 图象，可以求得当地重力加速度 g＝ m/s2。(结果保留两位 有效数字)‎ 三、计算题。本题共 4 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明，方程式和 重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必须 明确写出数值和单位。‎ ‎15．（9 分）一质量 m = 2 kg 的木块放在倾角θ = 30°的斜面上时，木块恰好能 沿斜面匀速下滑。现用与斜面夹角α =30°的力 F 拉着木块使木块沿斜面匀 速上滑，如图。已知重力加速度大小 g = 10 m/s2。求拉力 F 的 大小。‎ ‎16．（9 分）某战斗机降落在平直跑道上的减速过程可简化为两个匀减速直线运 动过程。飞机以速度 v0 着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为 a1，运 动时间为 t1；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下。已知飞机在跑道上减 速滑行的总位移为 s。求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间。‎ ‎17．（10 分）如图，一球 A 夹在竖直墙与三角劈 B 的斜面之间，三角劈 B 的重 力为 G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是 光滑的，设劈与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。‎ 欲使三角劈 B 静止不动，球 A 的重力不能超过多少？‎ ‎18．（12 分）据报道，一儿童玩耍时不慎从 20 m 高的阳台上无初速度掉下，在 他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落 处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为 10 m，为 ‎ 确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住 儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看成质点， 设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g 取 10 m/s2。‎ ‎（1）管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底？‎ ‎（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等， 且最大速度不超过 8 m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条 件？‎ 莆田一中 2020 学年度下学期期末考试试卷 参考答案及评分标准 ‎1．A 2．B 3．C 4．D 5．B 6．C 7．D ‎8．ACD 9．BD 10．AC 11．AD 12．AB ‎13．（6 分）‎ ‎（1）6 7 （2 分）‎ ‎（2）1.00 （2 分）‎ ‎（3）2.00 （2 分）‎ ‎14．（6 分）‎ ‎1‎ ‎（1）v＝v0＋‎ ‎gt （2 分）‎ ‎2‎ ‎（2）如图 （2 分）‎ ‎（3）9.7(9.5～9.9) （2 分）‎ ‎15．（9 分）‎ 木块沿斜面匀速下滑时，有 mgsin θ＝μmgcos θ ①（2 分） 在拉力 F 作用下匀速向上滑动时，有：‎ Fcos α＝mgsin θ＋Ff ②（2 分） Fsin α＋FN＝mgcos θ ③（2 分） Ff＝μFN ④（1 分）‎ 由①②③④式代入数据得 F＝10‎ ‎16．（9 分）‎ ‎3 N ⑤（2 分）‎ 第一个减速阶段，有 ‎－‎ s1＝v0t1 1‎ ‎2‎ ‎‎ a1t2‎ ‎①（1 分）‎ vB＝v0－a1t1 ②（1 分） 第二个减速阶段，有 ‎－‎ s2＝vBt2 1‎ ‎2‎ ‎‎ a2t2‎ ‎③（1 分）‎ ‎0＝vB－a2t2 ④（1 分） 又 s＝s1＋s2 ⑤（1 分）‎ 由①②③④⑤式解得 (v0－a1t1)2‎ a2＝‎ ‎2s＋a1t2－2v0t1‎ ‎⑥（2 分）‎ t2＝‎ ‎2s＋a1t2－2v0t1‎ v0－a1t1‎ ‎‎ ‎⑦（2 分）‎ ‎17．（10 分）‎ 球 A 与三角劈 B 的受力情况如图甲、乙所示，‎ 对球 A，有 GA＝FNsin 45° ①（2 分） 对三角劈 B，有 Ffm＝FN′sin 45° ②（2 分）‎ FNB＝G＋FN′cos 45° ③（2 分）‎ 又 Ffm＝μFNB ④（1 分）‎ FN＝FN′ ⑤（1 分）‎ 由①②③④⑤式解得 GA＝ μ ‎1－μ ‎18．（12 分）‎ ‎‎ G ⑥（2 分）‎ ‎（1）（5 分）‎ 设儿童下落时间为 t0，有 ‎1‎ h＝ gt2 ①（2 分）‎ ‎2‎ 临界情况为管理员跑到楼底的时间恰好为 t，又 s = vt 由①②式代入数据得 v = 5 m/s 管理人员至少要用 5 m/s 的平均速度跑到楼底。‎ ‎（2）（7 分）‎ ‎‎ ‎②（2 分）‎ ‎③（1 分）‎ 设管理员匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为 t1、t2、t3，位移分别为 s1、s2、s3，‎ 加速度大小为 a，则有 a s1＝1 t1‎ ‎2‎ a s3＝1 t3‎ ‎2‎ ‎‎ ‎④（1 分）‎ ‎⑤（1 分）‎ s2＝vmt2 ⑥（1 分） vm＝at1＝at3 ⑦（1 分） t1＋t2＋t3＝t ⑧（1 分） s1＋s2＋s3＝s ⑨（1 分）‎ 由①④⑤⑥⑦⑧⑨式代入数据得 ‎32‎ a＝ m/s2 ≈ 10.7 m/s2 ⑩（1 分）‎ ‎3‎ 管理人员奔跑时加速度的大小应不小于 10.7 m/s2。‎