2018-2019学年黑龙江省双鸭山市第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2018-2019学年黑龙江省双鸭山市第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

鸭山市第一中学2018-2019学年度下学期高二物理学科期末考试试题 一、选择题：（每题5分，1-8为单选，9-12为多选，多选题选不全得3分，错选不得分）‎ ‎1.物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8 s后，立即做匀减速直线运动，再经过4 s停下．关于该物体的运动情况，下列说法正确的是(　　)‎ A. 加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1‎ B. 加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1‎ C. 加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1‎ D. 加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2∶1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．设匀加速直线运动的末速度大小为v，则加速阶段的加速度大小a1＝，减速阶段的加速度大小a2＝，可知a1∶a2＝t2∶t1＝1∶2，则速度变化率大小之比为1∶2，故A、D错误；‎ B．根据匀变速直线运动的平均速度推论知，匀加速和匀减速阶段的平均速度大小均为 ，即平均速度大小之比为1∶1，故B错误；‎ C．根据x＝t得，加速阶段和减速阶段的位移大小之比为2∶1，故C正确．‎ ‎2.下列说法正确的是（ ）‎ A. 静止的物体一定不受力，受力的物体一定运动 B. 物体运动状态发生变化则物体一定受力的作用 C. 物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大 D. 物体运动状态不变时，有惯性，运动状态改变时没有惯性 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、物体处于静止或匀速直线运动时都可以不受力、或所受合外力为零的情况；故A错误.‎ B、物体运动状态的改变即为速度的改变，由可知有不等于零的加速度，根据牛顿第二定律可知物体一定受力的作用；故B正确.‎ C、惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，与物体的运动状态、是否受力等因素没有关系；故C错误.‎ D、有质量的物体在静止状态和运动状态下都有惯性；故D错误.‎ 故选B.‎ ‎3. 如图所示的s﹣t（位移﹣时间）图象和v﹣t（速度﹣时间）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）‎ A. s﹣t图象中t1时刻v1＞v2‎ B. v﹣t图象中t3时刻3和4两物体相遇 C. v﹣t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 D. 两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：位移-时间图线切线斜率表示物体的瞬时速度，图线1在t1时刻的斜率大于图线2的斜率，则v1＞v2．故A正确．速度-时间图线中图线与时间轴所围的“面积”表示位移，则知v-t图象中0至t3时间，4的位移大于3的位移，故t3时刻两物体没有相遇，选项B错误；两物体在0-t3时间相等，则4的平均速度大于3的平均速度．故C错误．在位移时间图线中，在t2时刻，位移减小，则运动反向，在速度时间图线中，在t4时刻，速度减小，但方向不变．故D错误．故选A．‎ 考点：x-t图线；v-t图线 ‎【名师点睛】解决本题的关键能够从速度时间图线和位移时间图线获取信息，知道两图线的区别，不能把两种图象当作物体运动的轨迹。‎ ‎4.质点做直线运动的位移与时间的关系式为(各物理量均采用国际单位制),则该质点 A. 第1s内位移为9m B. 前两秒内的平均速度为7m/s C. 质点的加速度为 D. 任意1s内的速度增加量都是1m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据位移时间公式得出质点的初速度和加速度，结合平均速度的定义式求出平均速度的大小，根据加速度得出任意1s内的速度变化量.‎ ‎【详解】A、质点在第1s内的位移为：x1=(5×1+1+3)-3m=6m，故A错误.‎ B、前2s内的位移为：x2=（5×2+4+3）-3m=14m，则前2s内的平均速度为：;故B正确.‎ C、根据知，质点的加速度a=2m/s2，则任意1s内的速度增量是2m/s;故C、D错误.‎ 故选B.‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，平均速度的定义式，并能灵活运用.‎ ‎5.如图所示，球被轻绳AO挂在竖直光滑墙上不动，关于球的受力情况，下列说法正确的是 A. 轻绳对球的拉力小于球的重力 B. 轻绳对球的拉力等于球的重力 C. 辁绳对球的拉力等于墙对球的弹力 D. 轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳子和墙面夹角为θ，对小球进行受析：‎ ‎ 把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡， 所以物体的重力等于合成F，即F=G，根据几何关系得出：，N=mgtanθ；所以轻绳对球的拉力大于墙对球的重力，轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力，故ABC错误，D正确。‎ ‎6.如图所示，木板下端通过光滑铰链固定于水平地面上的点，物体叠放在木板上且处于静止状态，此时物体的上表面刚好水平。现使木板绕点缓慢旋转到虚线所示位置，物体仍保持静止，且相对木板没有发生移动，与原位置相比 A. 对的作用力减小 B. 对的摩擦力不变 C. 板对的摩擦力减小 D. 板对的作用力减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设板与水平地面的夹角为以物体为研究对象，木板未旋转前只受到重力和支持力而处于平衡状态，所以对的作用力与的重力大小相等，方向相反；当将木板绕点缓慢旋转到虚线所示位置，的上表面不再水平，受力情况如图（），图中 代表上表面与水平方向之间的夹角。受到重力和对的支持力、摩擦力三个力作用，其中对的支持力、摩擦力的和仍然与的重力等大反向，则受到对的作用力保持不变。根据牛顿第三定律可知，对的作用力也不变，故A错误，对的摩擦力增大，B错误；以整体为研究对象，分析受力情况如图（）所示，总重力、木板的支持力和摩擦力，木板对的作用力是支持力和摩擦力的合力。由平衡条件分析可知，木板对的作用力大小与总重力大小相等，保持不变，D错误；减小，增大，减小，C正确。‎ ‎7.如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（　　）‎ A. 只增加绳的长度 B. 只增加重物的重量 C. 只将手指向下移动 D. 只将手指向上移动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由力的合成可知：增大合力可以采取：增大分力的大小；减小分力间的夹角；既增大分力的大小，又减小分力间的夹角，分别分析．‎ ‎【详解】对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂物体的重量mg，如图 三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；减小重物的重力，两个拉力变小，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变小，故手要用较小的力，故B错误；手指向下移动，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手要用较大的力，故C正确；手指向上移动，两个拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手要用较小的力，故D错误；故选C。‎ ‎8.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）‎ A. 如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加 B. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 C. 一定量水变成的水蒸气，其分子平均动能增加 D. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】气体温度升高，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的速率都增加，故A错误；根据物体内能的定义可知，一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和。故B正确； 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能，故C错误； 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子做永不停息的热运动的结果，故D错误。‎ ‎9.如图所示，物体A放在水平桌面上，通过定滑轮悬挂一个重为10‎ ‎ N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4 N。要使A静止，需加一水平向左的力，则力的取值可以为 A. 6 N B. 8 N C. 10 N D. 16 N ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】物体静止时，根据平衡条件可得绳上的拉力；‎ A、当时，设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，摩擦力达到最大静摩擦力，且方向向左，故选项A正确；‎ B、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，物体仍能静止，且的方向向左，故选项B正确；‎ C、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，故选项C正确；‎ D、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设不成立，物体将滑动，故选项D错误。‎ ‎10.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数为0.5,要使物体不下滑,车厢前进的加速度应为(取g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ‎ A. 5m/s2 B. 10m/s2 C. 20m/s2 D. 25m/s2‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体的质量为m，在竖直方向上，由平衡条件得：mg=f，摩擦力：f=μFN，FN 为物体所受水平弹力．在水平方向上，由牛顿第二定律得：FN=ma．解得：．则加速度的最小值为20m/s2，故选CD.‎ ‎11.如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，B端吊一重物．现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在AB杆达到竖直前(　　)‎ A. 绳子拉力不变 B. 绳子拉力减小 C. AB杆受力增大 D. AB杆受力不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力FT1(等于重物的重力G)、轻杆的支持力FN和绳子的拉力FT2，作出受力图如图所示：‎ 由平衡条件得，FN和FT2的合力与FT1大小相等、方向相反，根据三角形相似可得： ；又F＝FT2；解得：FN＝·G，F＝·G；∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故BD正确．‎ ‎12.如图所示，半圆柱体放在水平地面上，表面光滑的圆柱体放在和墙壁之间，的轴线与墙壁之间的距离为，已知与地面间的动摩擦因数， 横截面半径均为R，P的质量是的2倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。均处于静止状态，则 A. L越大，间的作用力越大 B. 越大，对墙壁的压力越小 C. L越大，受到地面的摩擦力越小 D. 的取值不能超过 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：隔离对P分析，根据共点力平衡求出P、Q间的作用力大小以及墙壁对P的弹力，结合L的变化分析判断．对整体分析，根据平衡得出摩擦力的大小，从而分析摩擦力的变化，抓住摩擦力小于等于最大静摩擦力，结合平衡得出L的取值范围．‎ 对P受力分析，受力如图，根据平衡知，Q对P的作用力，根据几何关系知，，L越大，越大，越小，则F越大，A正确；根据平衡知，墙壁对P的弹力，根据几何关系知，L越大，越大，越小，越大，墙壁对P的弹力越大，根据牛顿第三定律知，P对墙壁的压力越大，B错误；对整体分析，整体在水平方向受到墙壁的弹力和地面的摩擦力，可知Q受到地面的摩擦力等于墙壁对P的弹力，L越大，弹力越大，则摩擦力越大，C错误；对整体分析知，地面对Q的摩擦力，要使P、Q均处于静止状态，有 ‎，根据几何关系有，联立解得，D正确．‎ 二、实验题：（其中13题6分，14题6分）‎ ‎13.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器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．其相邻两计数点之间的距离如图所示，每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出来。‎ ‎①根据纸带求出打计数点C、E时小车对应的速度分别为：vC＝_____m/s；vE＝______m/s；‎ ‎②根据纸带求出小车的加速度为a＝_____m/s2．(结果保留三位小数)‎ ‎【答案】 (1). 0.479 (2). 0.640 (3). 0.801‎ ‎【解析】‎ 每两个相邻的测量点之间的时间间隔，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， 得： ‎ 设A到B之间距离为，以后各段分别为， 根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小 得：， ， 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值 得： 即小车运动的加速度计算表达式为：。‎ 点睛：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。‎ ‎14.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中，主要步骤是：‎ A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；‎ B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；‎ C．用两只已调零的弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条的结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两只弹簧秤的示数；‎ D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；‎ E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；‎ F．比较力F′和F的大小和方向，看他们在误差范围内是否相同，得出结论。‎ ‎（1）上述C、E步骤中有重要遗漏，分别是：‎ C中遗漏的是：________；‎ E中遗漏的是：________。‎ ‎（2）实验情况如图甲所示，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。则图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_________‎ ‎【答案】 (1). （1）①未记下两条细绳的方向 (2). ②未说明是否把橡皮条的结点拉到O位置 (3). （2） ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）C中遗漏的是：未记下两条细绳的方向；E中遗漏的是：未说明是否把橡皮条的结点拉到O位置；‎ ‎（2）F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向。‎ 三、解答题：（其中15题10分，16题10分，17题8分，18题10分）‎ ‎15.如图所示，一小滑块（视为质点）从0点以某初速度沿直线OB做匀加速运动，经时间t=3S以大小为VA=2m/s的速度通过A点。已知滑块通过B点时的速度大小VB=3m/s，A、B两点间的距离 S=5m。求：‎ ‎（1）滑块运动的加速度大小； ‎ ‎（2）滑块在O点时的速度大小 ‎ ‎（3） 滑块从O点到B过程的平均速度 ‎【答案】（1） （2）（3） ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）对AB段，根据v2−v02＝2ax求解滑块加速度； （2）根据v=v0+at求解滑块在O点时的速度大小vO；‎ ‎（3）利用求解从O点运动到B点的平均速度大小。‎ ‎【详解】（1）滑块从A点到B点的过程中，有： ‎ 解得： ‎ ‎（2）滑块从O点到A点的过程中有： ‎ 解得： ‎ ‎（3）滑块从O点到B点的过程中，有： 解得： ‎16.如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与地面间的动摩擦因数μ1=0.2，物体A、B用细绳通过光滑的定滑轮相连，当作用在物体A上的水平力F=24N时，恰能将A匀速拉出。（g=10m/s2）‎ 求：（1）地面对物体A的摩擦力大小？‎ ‎（2）A、B接触面间的动摩擦因数μ2．‎ ‎【答案】（1）12N （2） 0.3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A、B受力图如图所示 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（1）地面对物体A的摩擦力大小：f1=μ1(G1+N2)= μ1（G1+G2）=12N ‎ ‎（2）对物体B: T=f2=μ2G2 ‎ 对物体A: F= f1 +f2 +T ‎ 解得：μ2 =03‎ ‎【点睛】本题考查应用平衡条件处理问题能力，会利用整体法及隔离法，并能正确的对物体受力分析；要注意A对地面的压力并不等于A的重力，而等于A、B总重力．‎ ‎17. 如图所示，细绳悬挂在墙壁上的A、B两点位置，已知AO=BO且AO⊥BO，同一细绳子ACB总长度是AO段的2倍．挂在细绳上的小滑轮C可自由移动，其下悬挂重为G的物体，不计细绳和小滑轮的质量及其摩擦．求小滑轮静止时：‎ ‎（1）细绳和竖直方向间的夹角θ；‎ ‎（2）两根绳子的拉力大小．（结果可用根式表示）‎ ‎【答案】（1）30；‎ ‎（2）．‎ ‎【解析】‎ 解：由图，根据几何关系知：lACsinθ+lBCsinθ=OA 又lAC+lBC=2OA 解得：sinθ=，则θ=30°‎ 由C点受力分析得：F1cosθ+F2cosθ=G 且是同一根绳子：F1=F2‎ 解得：绳子拉力大小均为：‎ 答：（1）细绳和竖直方向间的夹角为30；‎ ‎（2）两根绳子的拉力大小为．‎ ‎【点评】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，特别注意几何关系在解题中的应用．‎ ‎18.如图，一竖直圆筒形气缸内高为H，上端封闭，下端开口，由活塞封闭一定质量的理想气体，轻弹簧的上端与活塞连接，下端固定于水平地面，活塞与气缸壁无摩擦且气密性良好，整个装置处于静止状态时，活塞距气缸上底高为 ‎。已知活塞横截面积为S，气缸自重为G，气缸壁及活塞厚度可不计，大气的压强始终为p0。求：‎ ‎①闭气体的压强；‎ ‎②若对气缸施一竖直向上的拉力使其缓慢上升，至气缸下端口刚好与活塞平齐时（密闭气体无泄漏且气体温度始终不变），拉力的大小F。‎ ‎【答案】① ② ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①设密闭气体的压强为p1，对气缸：由力的平衡可知：p1S=p0S+G 解得p1=p0+ ‎ ‎②气缸下端口刚与活塞齐平时，设密闭气体的压强为p2，有：‎ ‎ 解得： ‎ F+p2S=p0S+G，‎ 解得 ‎ ‎