湖北省宜昌市第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

湖北省宜昌市第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

宜昌市第一中学 2020 年春季学期高二年级期末考试 物 理 试 题 考试时间:90 分钟 满分:110 分 一、单选题（本题共 6 小题，每题 4 分. 每题只有一项符合题目要求） 1.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革 命，促进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识， 下列说法中正确的是 A．亚里士多德首先提出了惯性的概念 B．伽利略对自由落体运动的研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算） 结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 C．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，这三条运动定律都能通过现代的实 验手段直接验证 D．力的单位“N”是基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位 2.质量为 m 的子弹，以水平速度 v0 射入静止在光滑水平面上质量为 M 的木块，并留 在其中。在子弹进入木块过程中，下列说法正确的是 A．子弹动能减少量等于木块动能增加量 B．子弹动量减少量等于木块动量增加量 C．子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量 D．子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量 3.在平直公路上行驶的 a 车和 b 车，其位移-时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b， 由图可知 A．b 车运动方向始终不变 B．在 t1 时刻 a 车的位移大于 b 车的位移 C．t1 到 t2 时间内 a 车的平均速度小于 b 车的平均速度 D．t1 到 t2 时间内某时刻两车的速度相同 4．在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性 小球 a、b， 质量均为 m．现 b 球静止，a 球向 b 球运动， 发 生 弹 性 正碰。当碰撞过程中达到最大弹性势能 Ep 时， a 球的速度 等于 A． pE m B． pE 2m C． pE2 m D． p2E2 m 5．如右图，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平 方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 1a 、 2a 。 重力加速度大小为 g。则有 A． 1a g ， 2a g B． 1 0a  ， 2a g C． 1 0a  ， 2 m Ma gM  D． 1a g ， 2 m Ma gM  6.如图所示，在倾角为 的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜 面夹角为 。初始时 90    。在档板绕底端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程 下列说法正确的是 A．档板对球的弹力变小 B．档板对球的弹力变大 C．斜面对球的支持力变小 D．斜面对球的支持力先变小后变大 二、多选题：（本题共 4 小题，每题 6 分。 每题有多项符合题目要求，全部选对的 得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分.） 7.下列说法正确的是 A. 热量可以从低温物体传到高温物体 B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小 C．布朗运动就是固体分子的无规则运动 D．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，气体内能增加的同时向外界释放热量 8.升降机里有一体重计．电梯静止在 6 楼时，小敏同学站在体重计上，体重计示数 为 50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在 这段时间内下列说法中正确的是 A．晓敏同学所受的重力变小了 B．晓敏对体重计的压力大小一定等于体重计对晓敏的支持 力的大小 C．电梯一定在竖直向下运动 D．电梯的加速度大小为 g /5，方向一定竖直向下 9.如图所示，小车 AB 放在光滑水平面上，A 端固定一个轻弹簧，B 端粘有油泥，AB 总质量为 M，质量为 m 的木块 C 放在小车上，用细绳连接于小车的 A 端并使弹簧压 缩，开始时 AB 和 C 都静止.当突然烧断细绳时，C 被释放，使 C 离开弹簧向 B 端冲 去，并跟 B 端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是 A．弹簧弹开过程中 C 向右运动，同时 AB 也向右运动 B．C 与 B 碰前，C 与 AB 的速率之比为 M∶m C．C 与油泥粘在一起后，AB 立即停止运动 D．C 与油泥粘在一起后，AB 继续向右运动 10.如图所示，质量为 M 足够长的斜面体始终静止在水平地面上，有一个质量为 m 的小物块在受到沿斜面向下的力 F 的作用下，沿斜面 匀 加 速下滑，此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。已知 重 力 加速度为 g，则下列说法正确的是 A．斜面体给小物块的作用力大小等于 mg B．斜面体对地面的压力小于（m+M）g C．在加速下滑过程中若将力 F 的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动 D．在加速下滑过程中若将力 F 撤掉，小物块将匀速下滑 三、实验题(本题 2 个小题，共 14 分。请将答案填在题目的规定位置处，不需要写 出解答过程。) 11．(5 分)力传感器挂钩上的作用力可以在计算机屏幕上显示出来。为了探究最大 静摩擦力的大小跟哪些因素有关，某同学在老师的指导下做了一系列实验： ①将滑块平放在水平长木板上，将力传感器的挂钩系在滑块上，沿长木板水平方向 拉力传感器，逐渐增大拉力直到将滑块拉动，得到的图线如甲所示 ②再在长木板上铺上毛巾，并在滑块上放上砝码，重复前一个过程，得到的图线如 乙所示。 (1)由乙知：在 t1～t2 时间内，滑块的运动状态是________(填“运动”或“静止”)， 滑块受到的最大静摩擦力为________，在 t2～t3 时间内木板静止，木板受到滑块对 它的______(填“静”或“滑动”)摩擦力为________。 (2)利用甲、乙两图线，_________(填“能”或“不能”)得出最大静摩擦力与两物 体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论。 12.（9 分）某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已 知小车的质量为 M，砝码及砝码盘的总质量为 m，所使用的打点计时器所接的交流电 的频率为 50 Hz。实验步骤如下： a) 按图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直； b) 调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动； c) 挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速 度； d) 改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤 c)，求得小车在不同合力作用下的加速度。 根据以上实验过程，回答以下问题： （1）对于上述实验，下列说法正确的是 。 A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行 C．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半 D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量 （2）实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频 率为 50Hz 的交流电源上，则此次实验中小车的加速度为 m/s2（结果保 留 2 位有效数字）。 （3）保持小车质量一定，改变盘中砝码的质量，测出相应的小车的加速度 a 以及弹 簧测力计的示数 F，采用图象法处理数据．请根据测量数据作出 a—F 图象。图象的 斜率表达的物理意义是 。 四、计算题(本题共 4 小题，共 48 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，答案中必须写出明确的数 值与单位) 13．（11 分）高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后， 速度均为 v0＝40 m/s，距离 x0＝90 m．t＝0 时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的 加速度随时间变化的情况如图所示，取运动方向为正方向．两车在 0～12 s 内会不 会相撞？ 0 1cm 2 3 4 75 6 14.（12 分）如图所示，截面积分别为 SA=1cm2、SB=0.5cm2 的两个上部开口的柱形气 缸 A、B，底部通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B 两个气缸内分别有两个不计 厚度的活塞，质量分别为 mA=1. 4kg、mB=0.7kg。A 气缸内壁粗糙，活塞与气缸间的 最大静摩擦力为 Ff=3N；B 气缸内壁光滑，且离底部 2h 高处有一活塞销。当气缸内 充有某种理想气体时，A、B 中的活塞距底部均为 h，此时气体温度为 T0=300K，外界 大气压为 P0=1. 0×105Pa。现缓慢升高气体温度，（g 取 10m/s2，） 求：(1)当气缸 B 中的活塞刚好被活塞销卡住时，气体的温度 T1； (2)当气缸 A 中的活塞刚要滑动时，气体的温度 T2。 15．(12 分)如图所示，光滑水平面上依次静止放置小物块 C 和 A 以及光滑曲劈 B，A、 B 和 C 的质量分别为 2m、2m 和 m，劈 B 的曲面下端与水平面相切，且劈 B 足够高， 现让小物块 C 以水平速度 v0 向右运动，与 A 发生弹性碰撞，碰撞后小物块 A 又滑上 劈 B。已知重力加速度 g. 求:(1)C 与 A 碰后的速度分别是多少. (2)物块 A 在 B 上能够达到的最大高度。 16．（13 分）一质量为 M=2kg 的长木板在粗糙水平地面上运动，在 t=0 时刻，木板 速度为 v0=12m/s，此时将一质量为 m=1kg 的小物块（可视为质点）无初速度地放在 木板的右端，二者在 0~2s 内运动的 v-t 图象如图所示。已知重力加速度 g=10m/s2。 求： （1）小物块与木板的动摩擦因数 1 以及木板与地面间的动摩擦因数 2 。 （2）小物块最终停在距木板右端多远处？ 宜昌市第一中学 2020 年春季学期高二年级期末考试 物理试题参考答案 1.B 2.B 3.D 4.A 5.C 6.C 7.AB 8.BD 9.BC 10.AD 11.(1)静止 F2 滑动 F1 不能 （每空一分） 12.(1)B （3 分） (2)2.5 （3 分） (3) 1/M （2 分） 图 1 分 13．（11 分） 解析令 a1＝－10 m/s2，a2＝5 m/s2，a3＝－5 m/s2. 在 t1＝4 s 末，甲车速度 v1＝v0＋a1t1＝0；（2 分） 设之后再经过 t2 时间甲、乙两车速度相等，此时乙车与甲车的位移之差最大． 由 a2t2＝v0＋a3t2（2 分） 解得 t2＝4 s（2 分） 此时甲车总位移 x 甲＝v02 t1＋12a2t22＝120 m（2 分） 乙车总位移 x 乙＝v0t1＋v0t2＋12a3t22＝280 m（2 分） 因 x 乙－x 甲＝160 m>90 m，故此过程两车会相撞．（1 分） 说明：其他方法，过程合理，答案正确给满分. v/m·s-1 t/s0 12 2 2 14.(1)此过程为等压过程，由盖—吕萨克定律得： （1 分） （1 分）， （1 分），解得：T1=400K （2 分） (2)气体做等容变化，由查理定律得： （1 分） 最初，对 B 活塞 ，得 （2 分） 活塞要动时，对 A 活塞 ， 解得 （2 分） 解得：T2=450K （2 分） 15．解:(1) 规定向右为速度正方向。C、A 碰后的速度为别为 v1 和 v2，AC 组成的系 统，由动量守恒和机械能守恒定律得 mv0＝mv1＋2mv2 (2 分) 12mv0 2＝12mv21＋12×2mv22 (2 分) 得 v1＝－v0/3，方向水平向左, v2＝2v0/3 (水平向右) (2 分) (2)A 在 B 上上升到最大高度 h 时两者达到共同速度，设此共同速度为 v。此过程中 AB 组成的系统， 由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 2mv2＝(2m＋2m)v (2 分) 12×2mv22＝12(2m＋2m)v2＋2mgh (2 分) h= v20/9g (2 分) 16．（13 分） 解（1）以木块为研究对象，由牛顿第二定律有 (1 分） 以木板为研究对象，由牛顿第二定律有 （2 分） 由图象可知： m/s2（1 分）, m/s2 （1 分） 联立有 （1 分） （1 分） （2）速度相同后，假设二者一起做匀减速，对整体由牛顿第二定律有 对木板由牛顿第二定律有 可知 ，所以假设不成立，二者存在相对运动。（2 分） 木块的加速度依然为 m/s2 。 以木板为研究对象，由牛顿第二定律有[ （1 分） m/s2 （1 分） （1 分） 距右端的距离 d= 联立解得 d=10.5m （2 分）