2017-2018学年湖南省师范大学附属中学高二下学期期中考试物理试题 解析版
湖南师大附中2017－2018学年度高二第二学期期中考试
物 理
一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意(本部分16小题，每小题3分，共48分)
1. 首先采用“理想实验”研究运动与力关系的科学家是
A. 伽利略 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 亚里士多德
【答案】A
【解析】A、伽利略设想了理想斜面实验,推导出力不是维持物体运动的原因,开创了理想实验的科学方法,研究了力和运动的关系.所以A选项是正确的;
B、牛顿在伽利略等人研究成果的基础上,发现了三大定律和万有引力定律.故B错误;
C、开普勒提出来万有引力三大定律;揭示了天体的运动，故C错误；
D、亚里士多德是古希腊的哲学家、天文学家等,主要方法是思辩.故D错误;
故选A
2. 《中国诗词大会》带动全民重温曾经学过的古诗词，分享诗词之美，感受诗词之趣，从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵．李白在《望天门山》一诗中写道“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”．诗文中的“青山相对出”选择的参考系是
A. 太阳 B. 青山 C. 河岸 D. 孤帆
【答案】D
【解析】以“帆船”为参考系,“青山”和“帆船”之间的位置发生了变化,故“青山”是运动的;所以D正确；ABC错误
故选D
3. 如图所示，一个质量为m可视为质点的物体沿长度为L，高度为h、底边长为s的光滑固定斜面的顶端滑至底端，下列说法中正确的是
A. 物体的位移大小为h
B. 物体的路程为(h＋L)
C. 物体的位移大小为L
D. 物体的路程为(h＋s)
【答案】C
【解析】AC、物体的位移为斜面的长度,故为L,故A错误,C正确;
BD、物体的路程为物体运动轨迹的长度,故为L,故B错误,D错误
故选C
点睛：位移为物体初位置到末位置的有向线段,路程为物体运动轨迹的长度
4. 关于“限定车速30公里/小时”，下列说法正确的是
A. 指瞬时速度 B. 指平均速度
C. 等于30 m/s D. 等于108 m/s
【答案】A
【解析】关于“限定车速30公里/小时”里的速度指的是瞬时速度不能超过这个数值，故选A
5. 一质点沿x轴做直线运动的x－t图象如图所示，由图象可知
A. 质点沿x轴负方向做匀速运动
B. 质点沿x轴正方向做匀速运动
C. t＝0时，质点的速度是5 m/s
D. t＝0时，质点的速度是－5 m/s
【答案】A
【解析】A、B位移时间图像的斜率等于速度,斜率不变,说明质点做匀速直线运动,因斜率是负值,说明质点沿x轴负方向做匀速运动.故A正确，,B错误
C、D根据斜率等于速度得,t=0时刻质点的速度为 .故CD错误.
故选A
点睛：位移图像表示物体的位移随时间的变化情况,其斜率等于速度,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动.
6. 如图所示，铁质的棋盘竖直固定，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是
A. 小棋子共受三个力作用
B. 棋子对棋盘的压力大小等于重力
C. 磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D. 棋子质量不同时，所受的摩擦力不同
【答案】D
【解析】小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，共四个力作用，如图所示
重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和引力为一对平衡力；棋子掉不下来的原因是因为受到棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等，即棋子受棋盘的摩擦力与棋子的重力是一对平衡力，故选项D正确。
7. 如图所示，跷跷板转动时，跷跷板上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则
A. ωP<ωQ，vP
vQ D. ωP>ωQ，vP>vQ
【答案】C
【解析】由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，即ωP=ωQ；同时由图可知Q点到螺母的距离比较大，由可知，Q点的线速度大，即υP＜υQ．故选C.
点睛：解决本题的突破口在于P、Q两点的角速度相同，然后熟练掌握匀速圆周运动的各物理量之间公式即可．
8. 如图所示，图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度．三个飞行器a、b、c
分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射．三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是
A. 只有a
B. 只有b
C. 只有c
D. b和c
【答案】D
【解析】第一宇宙速度是最大的环绕速度也是最小的发射速度，而第二宇宙速度是脱离地球的最小速度，第三宇宙速度是脱离太阳的最小速度，所以能离开地球的是b和c，故D正确；
故选D
9. 如图所示，质量为50 kg的小丽同学站在电梯中的磅秤上，当电梯启动加速上升时，磅秤的示数可能是
A. 0
B. 45 kg
C. 50 kg
D. 100 kg
【答案】D
【解析】当电梯启动加速上升时，则人处于超重状态，所以对台秤的压力大于人的重力 即示数大于人的质量，故选D
10. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是
A. 先释放纸带，后接通电源
B. 打点计时器接低压直流电源
C. 用秒表测出重物下落的时间
D. 打点计时器两个限位孔在同一竖直平面内
【答案】D
【解析】先接通电源，后释放纸带，选项A错误；打点计时器接低压交流电源，选项B错误；从纸带中可以得到下落时间，故不需用秒表测出重物下落的时间，选项C错误；打点计时器两个限位孔在同一竖直平面内，以减小纸带与打点计时器的阻力，选项D正确；故选D.
11. “套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处，分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标．设铁丝圈在空中的运动时间分别为t1、t2，则
A. v1＝v2 B. v1>v2 C. t1>t2 D. t1＝t2
【答案】C
【解析】试题分析：圈圈做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析．
圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据，有，故，水平分位移相同，由于，根据，有，C正确．
12. 下列过程中，运动物体机械能不变的是
A. 物体沿斜面匀速下滑
B. 物体沿水平面做匀速直线运动
C. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动
D. 物体竖直向下做匀速直线运动
【答案】B
【解析】机械能等于动能与势能之和
A、物体沿斜面匀速下滑，动能不变，当重力势能减小，所以机械能发生了变化，故A错误；
B、物体沿水平面做匀速直线运动，动能不变，势能不变，所以机械能也不变，故B 正确；
C、物体在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，而势能时刻在变化，所以C错误；
D、物体竖直向下做匀速直线运动，动能不变，而重力势能在减小，所以机械能减少，故D错误；
点睛：知道机械能等于动能与势能之和，要判断机械能是否变化，只要看动能与势能之和是否变化即可。
13. 汽车经过一段水平弯道沿M向N方向行驶，速度逐渐减小，下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，故D正确，ABC错误。
14. 如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力F1和F2的作用，但木块处于静止状态，F1＝10 N，F2＝2 N，若撒去F1，则关于木块受到合力F和摩擦力f的说法，正确的是
A. F＝0，f＝2 N，方向向右
B. F＝10 N，方向向左；f＝8 N，方向向右
C. F＝8 N，f＝2 N，方向都向右
D. F＝0，f＝0
【答案】A
【解析】初始状态，静摩擦力为8N，撤去F1，木块仍静止，合力为0，摩擦力2N，方向向右，A对。
15. 在光滑的水平面上，用水平拉力分别使两物体由静止获得相同的动能，那么，可以肯定的是
A. 两次水平拉力一定相等 B. 两物体质量肯定相等
C. 两物体速度变化一定相等 D. 水平拉力对两物体做的功一定相等
【答案】D
【解析】根据动能定理公式W=△Ek可知，分别用两个水平力由静止开始拉两个物块，使它们获得相同的动能，可以断定两水平拉力对物体做的功一定相等，而两拉力大小、两个物体的质量、以及两物体的速度变化等都不一定相等，所以ABC错误，D正确。
16. 如图所示，A、B两个物块叠放在光滑水平地面上，质量分别是2 kg和4 kg，它们之间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，现对A施加水平拉力F，要保持A、B相对静止，F不能超过
A. 2 N B. 4 N C. 6 N D. 8 N
【答案】C
【解析】要使A、B之间不发生相对滑动，它们之间的最大加速度为B的滑动摩擦力产生的加速度的大小，所以最大的加速度为：；对整体有：F=（mA+mB）am=6×1N=6N，故C正确，ABD错误；故选C.
点睛：本题关键抓住恰好不滑动的临界条件，然后灵活地选择研究对象，运用牛顿第二定律列式求解．
二、非选择题：本大题包括必考题和选考题两部分，共52分．第17题～第22题为必考题，第23、24题为选考题．
17. 如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速运动，物体A受________个力作用，其中摩擦力大小等于________．
【答案】 (1). 4 (2). Fcos θ
【解析】因为物体做匀速运动，可知物体受重力、支持力、拉力及水平向左的摩擦力，共四个力；因物体匀速运动，所以受到的合外力为零，在水平方向有： 解得：。
18.
某同学在研究小车做匀加速直线运动的实验中，获得一条点迹清晰的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，该同学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点，测量数据如图所示，单位是cm.相邻计数点间的时间间隔是________s，瞬时速度vB＝________m/s.
【答案】 (1). 0.04 (2). 0.415
【解析】相邻两个点的时间间隔为：，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小：。
19. 开普勒行星运动定律中指出：所有行星围绕太阳运动的轨迹都是________；太阳与行星的连线在相等的时间扫过的面积________．
【答案】 (1). 椭圆 (2). 相等
【解析】开普勒第一定律指出所有行星围绕太阳运动的轨道是椭圆轨道，所有行星围绕太阳运动的轨迹都是椭圆；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。
20. 水平恒力F作用在一个物体上，使该物体沿光滑水平面在力的方向上移动距离L，恒力F做的功为W1，功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离L，恒力F做的功为W2，功率为P2，则W1________W2(填“大于”“等于”或“小于”)，P1________P2.(填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 (1). 等于 (2). 大于
【解析】两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等，即。在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据知，P1＞P2．
21. 在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据．刹车线是汽车刹车后停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m．已知汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，g＝10 m/s2.求：
(1)汽车刹车时的加速度大小a；
(2)汽车开始刹车时的速度大小v0；
(3)从刹车开始计时，1 s内汽车前进的距离x.
【答案】(1) 7 m/s2 (2) 14 m/s (3) 10.5 m
【解析】(1)由牛顿第二定律μmg＝ma，得a＝μg＝7 m/s2.
(2)由 ，得 .
(3)刹车后汽车减速运动的时间
由于t′t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．
【答案】（1） （2）
【解析】试题分析：在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为①
设在从t时刻到的时间间隔内，回路磁通量的变化量为，流过电阻R的电荷量为
由法拉第电磁感应有②
由欧姆定律有③
由电流的定义有④
联立①②③④可得⑤
由⑤可得，在t=0到t=的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为⑥
（2）当时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有⑦
式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路中的电流为I，F的大小为⑧
此时金属棒与MN之间的距离为⑨
匀强磁场穿过回路的磁通量为⑩
回路的总磁通量为⑪
式中仍如①式所示，由①⑨⑩⑪可得，在时刻t（）穿过回路的总磁通量为⑫
在t到的时间间隔内，总磁通量的改变为⑬
由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为⑭
由欧姆定律有⑮
联立⑦⑧⑬⑭⑮可得
【考点定位】考查了导体切割磁感线运动
【方法技巧】根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及电量表达式，从而导出电量的综合表达式，即可求解；根据磁通量的概念，，结合磁场方向，即可求解穿过回路的总磁通量；根据动生电动势与感生电动势公式，求得线圈中的总感应电动势，再依据闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，最后依据平衡条件，即可求解水平恒力大小。
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