2017-2018学年辽宁省辽河油田第二高级中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年辽宁省辽河油田第二高级中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

高二期末物理试卷 选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0 分）‎ ‎1.一质点沿直线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＝(5＋2t3) m，它的速度随时间变化的关系为v＝4t2(m/s).该质点在t＝0到t＝2 s内的平均速度和t＝1 s到t＝3 s内的位移大小分别为( )‎ A. 12 m/s , 39 m B. 8 m/s , 38 m C. 12 m/s , 19.5 m D. 8 m/s , 52 m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将t=0s、t=1s、t=2s 、t=3s代入距离随时间变化的关系式x=5+2t3（m），可求出三个时刻质点离O点的距离，求得位移，再求解平均速度；‎ ‎【详解】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为得到：‎ 时，；‎ 时， ‎ 时， ‎ 时， 则质点在t=0到t=2s时间内的位移， 则质点在t=1s到t=3s时间内的位移，故选项D正确，选项ABC错误。‎ ‎【点睛】本题中物体的运动不是匀变速运动，根据平均速度的定义公式列式求解即可。‎ ‎2.一滑雪运动员由静止开始沿斜坡匀加速下滑．当下滑距离为l时，速度为v，那么，当他的速度是时，下滑的距离是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据匀变速直线运动的速度位移公式，联立方程求出速度为时下滑的距离；‎ ‎【详解】当速度为v时，根据速度位移公式有：， 当速度为时，根据速度位移公式有：， 解得：，故选项C正确，选项ABD错误。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用。‎ ‎3.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)‎ A. 甲的向心加速度比乙的大 B. 甲的运行周期比乙的大 C. 甲的角速度比乙的相等 D. 甲的线速度比乙的大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 卫星做圆周运动向心力由万有引力提供，得到向心加速度、周期、角速度、线速度与轨道半径的关系式，再进行分析；‎ ‎【详解】卫星由万有引力提供向心力有： 则得：，，，，可见，中心天体的质量M越小，a、ω、v越小，T越大，所以得：甲的向心加速度、角速度、线速度都比乙小，而甲的周期比乙大，故B正确，ACD错误。‎ ‎【点睛】本题要建立清晰的物理模型，利用万有引力等于向心力列式进行分析。‎ ‎4.一月球探测车在月球成功软着陆，在实施软着陆过程中，月球探测车离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点．若总质量为M 的月球探测车在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 月球探测车悬停时，月球对它的万有引力等于发动机的反推力，根据万有引力定律和F关系，列式求解；‎ ‎【详解】据题知月球探测车悬停时，月球对它的万有引力等于发动机的反推力，即，解得月球的质量，故A正确、BCD错误。‎ ‎【点睛】本题要知道月球探测车悬停时，处于平衡状态，能够对月球探测车正确的受力分析，知道万有引力与反推力平衡。‎ ‎5.在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道，一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动，到达最低点时的速率v＝， 则下述正确的是 (　　)‎ A. 小球在C点的速率是0‎ B. 小球在C点的速率是v C. 小球到达C点时对轨道的压力是mg D. 小球在最高点的机械能大于在最低点的机械能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 因为圆环轨道是光滑的，只有重力做功，所以机械能守恒，可以求得在最高点时的速度，然后根据牛顿第二定律进行求解即可；‎ ‎【详解】A、小球从最低点到达最高点过程中，只有重力做功，故机械能守恒 则：‎ 则在最高点速率为：，故选项ABD错误；‎ C、在最高点根据牛顿第二定律可以得到：，则：，根据牛顿第三定律可知小球在最高点对轨道的压力大小为，方向竖直向下，故选项C正确。‎ ‎【点睛】小球穿在圆环轨道上做圆周运动，由机械能守恒可以求最高点速度，然后根据牛顿第二定律进行求解即可。‎ ‎6.质量为1t的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图1所示.不可求（ ）‎ A. 前25 s内汽车的平均速度 B. 前10 s内汽车所受的阻力 C. 前10 s内汽车的加速度 D. 15 s～25 s内合外力对汽车所做的功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A项：平均速度等于物体经过的位移的大小与所用时间的比值，25s内经过的位移的大小为0-25s所围成图形的面积，根据图形很容易求得，由可以求得平均速度的大小，所以A正确；‎ B项：整个过程中不知道汽车的牵引力的大小，只有加速度的大小是不能求出所受阻力的大小的，所以B错误；‎ C项：直线的斜率表示物体的加速度的大小，由图形可知，斜率的大小为，故C正确；‎ D项：15s末和25s末物体的速度的大小是知道的，根据动能定理可以求合外力对汽车所做的功，所以D正确。‎ 故应选B。‎ ‎7.质量为m＝2kg的木块放在倾角为θ＝37°的足够长斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑．若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝3s时间物体沿斜面上升9m的距离，则推力F为(g取10 m/s2)( )‎ A. 40 N B. 36 N C. 24 N D. 28 N ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体能沿斜面匀速下滑，判断出摩擦因数，根据运动学公式求得上滑加速度，利用牛顿第二定律求得推力；‎ ‎【详解】物体能匀速下滑，则 当施加外力后，根据位移时间公式可知，解得 根据牛顿第二定律可知，解得，故D正确，ABC错误。‎ ‎【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式，加速度是解题的中间桥梁，关键是找出摩擦因数的大小。‎ ‎8.如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中，以下四个选项中正确的是(　　)‎ A. 重物的机械能守恒 B. 重物的机械能减少 C. 重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D. 重物与弹簧组成的系统机械能增加 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据重力做功，判断重力势能的变化，在整个运动的过程中，有重力和弹簧的弹力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒判断重物机械能的变化；‎ ‎【详解】A、重物由A点摆向最低点的过程中，重力做正功，重力势能减小，转化为重物的动能和弹性的弹性势能，故重物的机械能减少，故A错误，B正确；‎ C、在整个运动的过程中，系统中只有重力和弹簧的弹力做功，系统机械能守恒，即重物的重力势能和动能与弹簧的弹性势能之和不变，故CD错误。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握重力做功和重力势能的关系，知道系统机械能包括重力势能、弹性势能和动能的总和保持不变，但重物由于受弹力做功，其机械能不守恒。‎ ‎9.下列所给的图象中能反映做直线运动的物体回到初始位置的是（）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移，在时间轴上方表示正位移，在时间轴下方表示负位移，分析各图象中的运动过程可得出正确结果．‎ 由图可知，图像的面积为正，不为零，故无法回到初始位置，A错误；由图可知，物体一直沿正方向运动，图像的面积为正，不为零，故无法回到初始位置，B错误；物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，C正确；物体做匀变速直线运动，2s末时图像的面积，物体的总位移为零，故物体回到初始位置，D正确．‎ ‎10.如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则(　　)‎ A. B的加速度比A的大 B. B的飞行时间一定与A的相同 C. B在最高点的速度比A在最高点的大 D. B在落地时的速度可能比A在落地时的小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题知，两球均做斜抛运动，运用运动的分解法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，根据水平位移可知道水平初速度的关系，两球在最高点的速度等于水平初速度，由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系；‎ ‎【详解】A、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g，故A错误； B、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由知下落时间相等，则两球运动的时间相等，故B正确； C、竖直方向为竖直上抛运动，根据，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于水平方向为匀速运动，可知A球的水平分速度小于B球水平分速度，则可知在最高点时A球速度小于B球速度，故选项C正确； D、根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大，故D错误。‎ ‎【点睛】本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于抛体运动，最好能够按照受力方向将运动进行分解。‎ ‎11.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是( )‎ A. A物体受的摩擦力不是零，方向向右 B. 三个物体只有A物体受的摩擦力是零 C. B、C受的摩擦力大小相等，方向相反 D. B、C受的摩擦力大小相等，方向相同 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 利用假设法判断A物体是否受摩擦力，BC两物体有向下滑动的趋势，从而判断摩擦力；‎ ‎【详解】A、A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，即摩擦力为零，故A错误； B、BC物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面向上的静摩擦力，大小等于，结合AB两项的分析可知，BD正确，C错误。‎ ‎【点睛】本题考查摩擦力的性质，要注意产生摩擦力的条件是相互接触的物体间有相对运动或相对运动趋势，同时注意平衡条件的准确应用。‎ ‎12.如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．先缓慢抬起铁板B端使θ角增加(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对铁板静止．下列说法正确的是( )‎ A. 磁铁始终受到四个力的作用 B. 铁板对磁铁的弹力不变 C. 磁铁所受合外力逐渐增大 D. 磁铁受到的摩擦力逐渐增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对铁块受力分析，受重力、磁力、支持力和摩擦力，根据平衡条件列式求解出支持力和摩擦力的表达式后分析；‎ ‎【详解】A、对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f，如图所示：‎ 所以小磁铁受到4个力的作用，由于小磁体始终平衡，故合力为零，故A正确，C错误； B、根据平衡条件，有：， 解得：，，由于不断变大，故不断变大，N不断变大，故B错误，D正确。‎ ‎【点睛】本题关键是对滑块受力分析，然后根据平衡条件并运用正交分解法列式求解。‎ 二、填空题：本题共2小题，每空3分，共15分。‎ ‎13.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条．‎ ‎（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：‎ ‎ A．两根细绳必须等长 ‎ B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 ‎ C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 ‎ D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 ‎ E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的有____________．(填入相应的字母)‎ ‎（2）本实验采用的科学方法是（_____）‎ A. 理想实验法 B. 建立物理模型法 ‎ C. 控制变量法 D. 等效替代法 ‎【答案】 (1). CE (2). D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本实验是要验证平行四边形定则，注意在理解实验的原理基础上，掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项；‎ ‎【详解】（1）A、本实验中我们只需使两个力的效果与一个力的效果相同即可，细绳的长度是否相等与本实验无关，合力不需要一定过两分力的角平分线，且两分力也不一定相等，故ABD错误； C、为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，从而减少实验误差，故C正确；‎ E、为了减小实验的误差，应要求用一个力拉和用两个力拉时的效果应相同，即必须将橡皮条端点拉至同一位置，所以必须记录下橡皮条端点的位置，故E正确。‎ ‎（2）本实验采用的是等效替代法，故选项D正确，选项ABC错误。‎ ‎【点睛】验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法。‎ ‎14.某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500mL玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.00s滴一滴。该同学骑摩托车，先使之加速至某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行。下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示。设该同学的质量为50kg，摩托车质量为75kg，g＝10m/s2，根据该同学的实验结果可估算：‎ ‎(1)摩托车加速时的加速度大小为________m/s2。‎ ‎(2)摩托车滑行时的加速度大小为________m/s2。‎ ‎(3)摩托车加速时的牵引力大小为________ N。‎ ‎【答案】（1） 3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N ‎【解析】‎ 试题分析：匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移之差即。根据题目信息每隔1秒钟滴一滴，所以，观察加速阶段的水滴痕迹，可得 ‎，即加速阶段的加速度，减少阶段的水滴痕迹，减速阶段加速度。熄火后仅有摩擦力，加速阶段根据牛顿第二定律有，质量为小车质量和驾驶员质量之和。带入数据得。‎ 考点：匀变速直线运动规律实验探究 三、计算题：本题共4小题，共37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的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。‎ ‎15.某电视剧制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演员从高80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上，若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s，再匀速行驶到楼底，为保证演员能安全落到汽车上．（不计空气阻力，人和汽车看作质点，g取10m/s2）求：‎ ‎（1）汽车开到楼底的时间；‎ ‎（2）汽车匀速行驶的速度；‎ ‎（3）汽车匀加速运动时的加速度．‎ ‎【答案】（1）4s；（2）24m/s；（3）8m/s2．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）人做自由落体运动，所以h=gt2‎ 解得：，所以汽车运动的时间也为4s．‎ ‎（2）（3）因为汽车匀加速时间为t1=3s 所以汽车匀速运动的时间为t2=t-t1=1s 匀加速位移为s1=at2‎ 匀速运动速度为：V=at1‎ 匀速运动位移为s2=vt2‎ s1+s2=60‎ 解得：a=8m/s2； v=24m/s 考点：自由落体运动；匀变速运动的规律 ‎【名师点睛】本题主要考查了自由落地运动位移时间公式及匀变速直线运动基本公式的直接应用，关键是搞清物理过程，搞清人和汽车之间的时间及位移的关联关系列方程即可，此题是基础题。‎ ‎16.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=450角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10 m/s2，求：‎ ‎（1）此时轻弹簧的弹力大小 ‎（2）小球的加速度大小和方向 ‎【答案】（1）10N （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力F、重力mg和弹簧的弹力T作用而处于平衡状态，由平衡条件得：‎ 竖直方向：（1分）‎ 水平方向：（1分）‎ 解得：。 （1分）‎ ‎（2）剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力与重力平衡：‎ 由牛顿第二定律得：（1分）‎ 解得， （1分）‎ 方向向左。 （1分）‎ 考点：本题考查牛顿第二定律的瞬时性。‎ ‎17.一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的2.5倍，求此过程中铁块损失的机械能为多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的2.5倍，根据牛顿第二定律可以求出铁块的速度；‎ 铁块下滑过程中，只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能的减小，损失的机械能等于克服摩擦力做的功，根据动能定理可以求出铁块克服摩擦力做的功；‎ ‎【详解】铁块滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的2.5倍，根据牛顿第二定律，有 压力等于支持力，根据题意，有 对铁块的下滑过程运用动能定理，得到：‎ 联立解得克服摩擦力做的功：‎ 所以损失的机械能为。‎ ‎【点睛】根据向心力公式求出末速度，再根据动能定理求出克服摩擦力做的功即可。‎ ‎18.质量m＝4 kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中Ek－x的图线如图所示．(g取10 m/s2)求：‎ ‎(1)物体的初速度多大？‎ ‎(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大？‎ ‎(3)拉力F的大小？‎ ‎【答案】(1)1 m/s　(2) 1/16　(3)4.5 N ‎【解析】‎ ‎（1）由图知，物体的初动能 Ek0‎ ‎=2J 由Ek0=mv02得：初速度大小为 ‎（2）物体在4m至8m的过程，由动能定理得：-μmgx2=0-Ek； 得 ‎（3）物体在0至4m的过程，由动能定理得   Fx1-μmgx1=Ek-Ek0； 代入数据解得 F=4.5N ‎ ‎ ‎ ‎