云南省玉溪市一中2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题

玉溪一中2017——2018学年下学期高二年级期末考物理学科试卷一．单项选择题（每题3分，共24分）1.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A.质点一定做匀变速直线运动B.质点可能做匀速圆周运动C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】C【解析】【详解】A项：若所施加的外力方向与物体运动方向相同，则物体做匀加速直线运动，但如果力与初速度不在同一直线上，则不可能做直线运动，故A错误；B项：匀速圆周运动所受外力为变力，始终指向圆心，由于所施加的是恒力，因此不可能做匀速圆周运动，故B错误；C项：由牛顿第二定律可知，质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，故C正确；D项：质点的加速度恒定，速度的变化量在单位时间内是相同的，但是速率在单位时间内的变化量不一定相同，故D错误。2.三个运动物体a、b、c，其位移—时间图像如图所示，关于三个物体在t0时间内的运动，以下说法正确的是（）A.和做曲线运动，做直线运动B.三者平均速度相同C.三者平均速率相等D.三个物体均做单向直线运动，并在t0时刻相遇【答案】B【解析】试题分析：x—t图像只能表示直线运动，三个物体均做直线运动，故A错误；三个物体在t0时间内的位移相同，都为x0，平均速度等于位移与时间的比值，则有三者平均速度相同，故B正确；三个物体在t0时间内的路程不相同，a的路程为2x1x0，b、c的路程为x0，平均速率等于路程与时间的比值，则有三者平均速率不相同，，故C错误；三个物体在t0时刻相遇，b、c做单向直线运动，a的位移达到x1后反向运动，故D错误。考点：x—t图像的物理意义，平均速度，平均速率。3.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v．在此过程中（）A.地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为1B.地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为1D.地面对他的冲量为mvmg△t，地面对他做的功为零【答案】B【解析】试题分析：人的速度原来为零，起跳后变化v，以向上为正方向，由动量定理可得I−mg考点：考查了动量定理，功的计算【名师点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．视频4.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）A.tanB.2tanC.1tanθ【答案】D【解析】试题分析：物体做平抛运动，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来求解，两个方向上运动的时间相同．由图中几何关系可知，平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有：tanθ=v视频5.科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是静止吸附在该支架上的侧视图，若的重力为G，下列说法正确的是A.受到的支持力大小为GcosθB.受到的摩擦力大小大于GsinθC.纳米材料对的作用力方向竖直向上D.纳米材料对的作用力大小为Gsinθ【答案】C【解析】处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：FN=Gcosθ+F吸，大于Gco6.如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的劲度系数相同的弹簧A、B、C拉住，弹簧间的夹角均为120°。小球平衡时，A、B、C的伸长量之比为3：3：1，当剪断C瞬间，小球的加速度大小及方向为（）A.g/2，竖直向上B.g/2，竖直向下C.g/4，竖直向上D.g/4，竖直向下【答案】A【解析】【分析】先小球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求出剪断C前弹簧C的弹力，在当剪断C瞬间，A、B的弹力没有变化，小球所受的合力与原来弹簧C的弹力大小相等、方向相反，则得到此瞬间小球的合力，由牛顿第二定律求出加速度。【详解】对小球平衡有：3F=F+mg解得：F=当剪断C瞬间，A、B的弹力没有变化，小球所受的合力与原来弹簧C的弹力大小相等、方向相反，即此瞬间小球的合力大小为F=由牛顿第二定律得，小球的加速度大小为12故A正确。【点睛】本题是牛顿运动定律应用中典型的问题瞬时问题，往往先分析状态变化前弹簧的弹力，再分析状态变化瞬间的合力，求出瞬间的加速度，关键要抓住弹簧的弹力不能突变的特点进行分析。7.如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板加速滑动,F与水平方向的夹角为，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是（）A.FcosθC.μ(F【答案】C【解析】【分析】对物体受力分析，受推力、重力、支持力、摩擦力而做加速运动，用正交分解法列式求解。【详解】对物体受力分析，将推力F正交分解，如图竖直方向

FsinθNmg=0摩擦力大小

f=μN=μ（Fsinθmg）故C正确。【点睛】关键是分析物体的受力情况，作出力图，列方程即可求解，选择恰当的方法，往往可以使问题简化，常用方法有：正交分解法；相似三角形法；直角三角形法；隔离法与整体法；极限法。8.如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在竖直支柱的细杆上处于静止状态，现使小球绕支柱做稳定的匀速圆周运动（橡皮筋在弹性限度内），小球与静止在竖直位置时相比，下列说法正确的是（）A.小球远离支柱，小球的高度升高B.小球远离支柱，小球的高度降低C.小球与支柱的距离保持不变，小球的高度保持不变D.小球远离支柱，小球的高度升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【答案】A【解析】设橡皮筋的长度是L0，开始时小球到转轴的距离为a；小球原来静止时，小球与悬挂点间的距离为：h1=L0+mgk小球做匀速圆周运动时，设偏离竖直方向θ角，对小球进行研究，分析受力情况：重力mg和橡皮条的弹力F。小球在水平面内做圆周运动，则在竖直方向上：F=mgcosθ；又由胡克定律得：F=kx；则有：x=mgkcosθ；此时小球相对于悬挂点的距离为：h2=（L0+x）cosθ=L二．多选题（每题3分，少选得2分，不选或选错不得分，共18分）9.如图所示，木块受到水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对木块的描述正确的是（）A.木块将沿斜面下滑B.木块仍处于静止状态C.木块受到的摩擦力变小D.木块所受的摩擦力方向不变【答案】BC【解析】【详解】设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为Gsinθ，如图，在斜面平面内受力如图，力F未撤掉时，由图1根据平衡条件得，静摩擦力大小f1=(G力F撤掉时，重力分力Gsinθ<由图2，根据平衡条件得f2=Gsinθ，所以木块受到的摩擦力变小，由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变。综上所述故应选BC。10.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2>v1，则（）A.从图象可知，小物块一定能返回到出发点AB.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】AB【解析】【分析】0～t1时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，然后向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失。【详解】A项：由图象可知，小物块以v2向左做匀减速运动，在t1时刻速度减为零后接着做反向的加速运动，加速到与传送带速度相同后与传送带一起做匀速直线运动，故A正确；B项：t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；C项：0～t2时间内，小物块相对传送带始终向左运动，所以小物块受到的摩擦力方向始终向右，故C错误；D项：0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，t2～t3时间内小物块不受摩擦力作用，故D错误。【点睛】本题关键从图象得出物体的运动规律，然后分过程对木块受力分析，注意摩擦力的有无的判断。11.如图甲所示为光电效应的实验装置示意图，图乙为遏止电压随光照频率的变化规律。下列说法正确的是()A.该金属的极限频率约为5.1×1014

Hz.B.若图线斜率为k,则普朗克常量为keC.用某色光照射金属板时能发生光电效应，增大光照强度则电流表示数增大D.用某色光照射金属板时能发生光电效应，将滑动变阻器向右移电流表示数变大【答案】ABC【解析】由Uc=hve−W0e知，该金属的极限频率为5.1×1014

Hz，斜率为k12.如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，杆AB与水平地面的夹角为30°，两细杆上分别套有带孔的小球a、b，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平。某时刻剪断细线，在两球下滑到细杆底端的过程中，下列说法正确的是（）A.小球a、b的质量之比为3：1B.小球a、b下滑到细杆底端时速度相同C.小球a下滑的时间大于小球b下滑的时间D.小球a受到的弹力与小球b受到的弹力之比为3:1【答案】AC【解析】【详解】对a球受力分析，如图：根据平衡条件：ma同理可得：m所以ma:mbB项：a、b两球到底端时速度的方向不同，故速度不同，故B错误；C项：设从斜面下滑的高度为h，则hsin300ta=22hg，同理：D项：小球a受到的弹力N=magcos300=332mg，小球13.如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的34圆形光滑的轨道，ɑ为轨道最高点，de面水平且有一定长度，今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则以下论断正确的是（A.只要h大于R，释放后小球就能通过a点B.无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点做自由落体运动C.无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点后落回轨道内D.只要改变h，就能使小球通过a点后，既可以落回轨道内又可以落到de面上【答案】BC【解析】试题分析：小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：,解得：,根据动能定理：，得：,若要释放后小球就能通过a点，则需满足,A错误；小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：，竖直方向的自由落体运动：，解得：，故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间,B错误；C正确；D错误；故选C。考点：向心力；机械能守恒定律。【名师点睛】根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系．若小球恰能通过a点，其条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度，用平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离，由机械能守恒定律可求得h，分析小球能否通过a点后落回轨道内。14.如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高，现让小滑块m从A点静止下滑，则()A.m不能达到小车上的B点B.m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动C.m从A到B的过程中小车一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零D.M和m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒【答案】CD【解析】A、M和m组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒所以m恰能达到小车上的B点，到达B点时小车与滑块的速度都是0，故A正确；BC、M和m组成的系统水平方向动量守恒，m从A到C的过程中以及m从C到B的过程中m一直向右运动，所以M一直向左运动，m到达B的瞬间，M与m速度都为零，故B错误，C正确；D、小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，所以系统动量不守恒．M和m组成的系统机械能守恒，故D错误；故选AC。【点睛】小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，系统动量不守恒。三．实验填空题（共13分）15.小明同学看了“神舟十号”宇航员王亚平在太空授课时，利用牛顿第二定律测量聂海胜的质量后深受启发，在学校实验室里设计了如图甲所示的实验装置，测量电池的质量，为使滑块平稳运动，小明把两块质量相等的电池用质量不计的细棉线固定在滑块的两侧．接通气源，当空气从导轨两侧稳定喷出时，发现滑块与气垫导轨没有直接接触，装置能正常使用．调节导轨水平，把细线的一端固定在滑块上，另一端固定在钩码上．(1)小明用图乙中的螺旋测微器测得遮光条的宽度L＝________mm.(2)将附带电池的滑块由图甲所示位置从静止释放，在钩码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1＝7.2×10－3s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝2.3×10－3s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝0.592s，则电池经过光电门1时的瞬时速度v1＝________m/s(保留2位有效数字)，经过光电门2时的瞬时速度v2＝________m/s(保留3位有效数字)，重力加速度g＝10m/s2，电池的加速度a＝________m/s2(保留2位有效数字)．(3)已知钩码的质量为m1＝200g，滑块与遮光条的总质量为m2＝510g，则一块电池的质量为m＝________g(保留2位有效数字)．【答案】(1).(1)5.000或5.001或4.999(2).(2)0.69；(3).2.17；(4).2.5；(5).(3)45；【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：5mm+0.0×0.01mm=5.000mm；

（2）经过光电门1的速度：v1经过光电门2的速度：v2=L△（3）由牛顿第二定律得：m1g=（m1+m2+2m）a

即：0.2×10=（0.2+0.51+2m解得：m=0.045kg=45g；16.某同学在实验室进行测定动摩擦因数的实验。第一步：该同学把长木板的一端垫起，并调整至合适的角度，使质量为m的滑块P可沿长木板匀速下滑，如图甲所示；第二步：在图甲装置中长木板上端安装一个定滑轮，如图乙所示，之后将滑块P置于长木板底端，通过细绳跨过定滑轮与质量为2m的滑块Q相连，先接通打点计时器的电源，后将滑块Q无初速度释放，两滑块共同做加速运动，得到了一条比较理想的纸带；第三步：从纸带上较为清晰的A点开始连续选取8个点，用刻度尺测量各点到A点的距离x，并计算第2～7各点的速度可及其二次方的数值v2，以v2为纵坐标，以x为横坐标，描点作图，得到如图丙所示的图像，重力加速度g取10m/s2。根据上述操作步骤完成下列问题：(1)打A点时，滑块Q的速度大小为_______。(2)长木板倾角的正弦值为_______，滑块P与长木板间的动摩擦因数为_____。【答案】(1).2(2).0.6(3).0.75【解析】（1）根据v2=v02+2ax结合图像可知，打A点时，滑块Q的速度大小满足v（2）由图像可得2a=6−40.375由牛顿定律：2mg−msinθ=0.6；μ=0.75四．计算题（共45分）17.某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落．他打开降落伞后的速度图象如图所示．已知人和降落伞的总质量m=60kg，g取10m/s2．（1）不计人所受的阻力，求打开降落伞前运动员下落的高度？（2）打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ff＝kv，求打开伞瞬间运动员的加速度a的大小和方向？【答案】（1）45m（2）40m/s2，竖直向上【解析】试题分析：（1）打开降落伞前运动员下落的高度h（2）匀速下落时：解得：k=100由牛顿第二定律：k解得：；竖直向上考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题要求同学们能根据速度图象分析出运动员的运动情况，知道当重力和阻力相等时，物体做匀速运动，受力平衡，难度适中。18.如图，在竖直平面内由14圆弧AB和12圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为R2。将小球a从14圆弧的最高点A由静止释放，运动到B点时与静止在该处的小球b发生弹性正碰。已知小球a的质量为小球b质量的5(1)碰撞前瞬间小球a的速度大小；(2计算说明小球b能否到达C点。【答案】(1)2gR【解析】【详解】(1)小球a从A点到B点应用动能定理有：mgv0(2)a、b发生弹性碰撞，由能量守恒有：12由动量守恒有：ma解得：vb小球b从B到C由机械能守恒可得：mb解得：vC能过最高点C的速度为：mb解得：vmin由于vC所以小球b能过最高点C。19.如图所示，质量为M=10kg的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F=10N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到2.8m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小黑煤块（小黑煤块视为质点且初速度为零），煤块与小车间动摩擦因数μ＝0.20。假定小车足够长。（1）求经过多长时间煤块与小车保持相对静止（2）求3s内煤块前进的位移（3）煤块最终在小车上留下的痕迹长度【答案】(1)2s(2)8.4m(3)2.8m【解析】【分析】分别对滑块和平板车进行受力分析，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，根据运动学基本公式即可以求出时间．通过运动学公式求出位移。【详解】(1)根据牛顿第二定律，刚开始运动时对小黑煤块有：μFFNmg=0代入数据解得：a1=2m/s2刚开始运动时对小车有：F−解得：a2=0.6m/s2经过时间t，小黑煤块和车的速度相等，小黑煤块的速度为：V1=a1t车的速度为：v2=v+a2t解得：t=2s；(2)在2s内小黑煤块前进的位移为：x1然后和小车共同运动1s时间，此1s时间内位移为：x1所以煤块的总位移为：x1(3)在2s内小黑煤块前进的位移为：x小车前进的位移为：x2两者的相对位移为：Δ即煤块最终在小车上留下的痕迹长度2.8m。【点睛】该题是相对运动的典型例题，要认真分析两个物体的受力情况，正确判断两物体的运动情况，再根据运动学基本公式求解。20.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是___________（选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错一个扣3分，选错2个不得分）A．A→B过程中，气体对外界做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单