【物理】河北省邢台内丘中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

【物理】河北省邢台内丘中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题（解析版）

内丘中学高二年级物理第二次月考试卷 一、选择题 ‎1.下列关于质点的说法正确的是（ ）‎ A. 质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小 B. 很长的火车一定不可以看做质点 C. 给正在参加吊环比赛的陈一冰打分时，裁判们可以把陈一冰看做质点 D. 若物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看做质点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 质点是忽略了物体的形状和大小，把物体看成一个具有质量的点，这是为了研究问题方便而建立的理想化模型，实际不存在，所以A错误．很长的火车在研究其在很远的两点间的运动时，大小和形状也是可以忽略的，故可以看作质点；故B错误；为正在参加吊环比赛的运动员打分时，裁判们应观察运动员的肢体动作，其大小和形状是不能忽略的，故不可以把运动员看作质点；故C错误．若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时，我们就可把物体当作质点，故D正确．故选D．‎ 点睛：本题就是考查学生对质点概念的理解，要注意明确物体能否看作质点应分析其在具体的问题中，大小和形状能否忽略，所以说物体并不是一直都可以看作质点的．‎ ‎2.一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为．则物体运动的加速度为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：物体作匀加速直线运动在前一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度；物体在后一段所用的时间为，平均速度为：，即为 时刻的瞬时速度．速度由变化到的时间为：，所以加速度为：，A正确；‎ 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 ‎【名师点睛】本题若设初速度和加速度，结合位移时间公式列方程组求解，可以得出加速度的大小，但是计算较复杂，没有运用匀变速直线运动的推论解决简捷．‎ ‎3.一轻杆,其端用光滑铰链固定在竖直轻杆上，端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶处的 光滑小滑轮，用力拉住，如图所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆与杆间的夹角逐渐减小，则在此过程中，拉力及杆所受压力的大小变化情况是（）‎ A. 先减小，后增大 B. 始终不变 C. 先减小，后增大 D. 始终不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】受力分析，作图，三个力的合力始终为零，如图所示．‎ 将与合成，其合力与等值反向，如图所示，将三个力矢量构成封闭的三角形（如图中画阴影部分），力的三角形与几何三角形 相似，利用相似三角形对应边成比例可得：（如图所示，设高为，长为，绳长为l）,式中均不变，逐渐变小，所以可知不变，逐渐变小，故选B．‎ ‎4.物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经t秒后物体的速率为v1时撤去F1，立即再对它施一水平向左的水平恒力F2，又经2t秒后物体回到出发点，此时速率为v2，则v1、v2间的关系是　 （　　 ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 在ts内的位移x1＝a1t2，末速度为v1=a1t．则在2t内的位移x2＝v1•2t−a2(2t)2 根据x1=-x2得，．根据速度时间公式得，v1=a1t，-v2=v1-a2•2t，解得3v1=2v2．故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎5.如图所示，A、B两物体相距x=‎7m，物体A以vA=‎4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB=‎10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a=－‎2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为（　　）‎ A. 7s B. 8s C. 9s D. 10s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD. 因为B做匀减速直线运动，当B速度减为0时，根据平均速度公式可知 故在B停止运动前A追不上B，所以此时B物体做匀减速直线运动的时间为 故B运动的位移为 所以A追上B时，A的位移应为 故A追上B所用的时间为 故B正确ACD错误。故选B。‎ ‎6.如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态．已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5，两球质量关系为mA＝2mB＝‎2m，则下列说法正确的是 A. OB绳的拉力大小为2mg B. OA绳的拉力大小为 C. F的大小为 D. AB绳的拉力大小为mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：对球B受力分析，受到重力、OB的拉力，二力方向相反，假设AB绳子有拉力，则拉力的方向一定是沿着绳子由B指向A的，球B会偏离竖直方向，与题目矛盾，故AB绳子的拉力为零，故OB绳子的拉力等于球B的重力为mg，故A错误；对球A受力分析，受拉力F、重力mg和AO绳子的拉力T，如图 根据几何关系，有；，故B正确，C ‎ D错误；故选B．‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题关键先对B球受力分析，得到AB绳子的拉力为零，然后对A球受力分析，根据平衡条件并运用相似三角形法求解未知力．‎ ‎7.如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，ÐAOB＝120°，ÐCOD＝60°，若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为 A. mg，mg， B. mg，mg，‎ C. mg，mg， D. mg，mg．‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳AO和绳BO拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到重力mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F，作出力的示意图，如图所示，‎ 根据平衡条件得：F=mgtan30°=mg；F2=mg ‎；将F分解，如右图，设AO所受拉力的大小F1，因为∠AOB=120°，根据几何知识得：F1=F=mg；所以绳AO所受到的拉力F1为mg，而杆OC所受到的压力大小等于F2为mg．故选A．‎ ‎【点睛】本题是空间力系问题，O点受到的力不在同一平面，关键是将受力情况分成竖直和水平两个平面研究．‎ ‎8.一个挡板固定于光滑水平地面上，截面为圆的柱状物体甲放在水平面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与地面接触而处于静止状态，如图所示．现在对甲施加一个水平向左的力F，使甲沿地面极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力F1，甲对地面的压力为F2，在此过程中（ ）‎ A. F1缓慢增大，F2缓慢增大 B. F1缓慢增大，F2不变 C. F1缓慢减小，F2不变 D. F1缓慢减小，F2缓慢增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】先以小球为研究对象，分析受力情况如图所示：‎ 当柱状物体向左移动时，N2与竖直方向的夹角减小，由图1看出，柱状物体对球的弹力N2与挡板对球的弹力N1均减小．由牛顿第三定律得知，球对挡板的弹力F1减小。再对整体分析受力如图2所示，由平衡条件可知 F=N1‎ 推力F变小，地面对整体的支持力 N=G总 保持不变．则甲对地面的压力不变，故C正确，ABD错误．‎ ‎9.如图所示，质量m=‎1kg的物块在与水平方向夹角为θ=37°的推力F作用下静止于墙壁上，物块与墙之间的动摩擦因数μ=0.5，若物块与墙面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则推力F大小可能是（　　）‎ A. 5N B. 15N C. 35N D. 55N ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】当物体刚要上滑时，静摩擦力沿墙壁向下达到最大值，此时力F为最大，设为F1。物体的受力图如图1所示。‎ 根据正交分解得：‎ F1sinθ=mg+f1，N1=F1cosθ 又 f1=μN1‎ 联立解得 F1 =50N 当物体刚要下滑时，静摩擦力沿墙壁向上达到最大值，此时力F最小，设为F2。‎ 根据正交分解得：‎ F2sinθ+f2=mg，N2=F2cosθ 又 f2=μN2‎ 联立解得：‎ F2=10N 推力F的取值范围为 ‎10N≤F≤50N 故选BC。‎ ‎10.如图所示的x－t图象和v－t图象中，给出的四条曲线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. 图线1表示物体做曲线运动 B. x－t图象中t1时刻物体1速度大于物体2的速度 C. v－t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度 D. 两图象中，t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．x-t图象，x为正值表示位移方向和规定正方向相同，负值表示位移方向和规定正方向相反，故只能描述同一条直线上的两个方向，只能用来描述直线运动，A错误；‎ B．x-t图象切线的斜率表示速度，x－t图象中，t1时刻物体1的斜率大于物体2，故t1时刻物体1的速度大于物体2的速度，B正确；‎ C．v－t图象中图象和坐标轴围成的面积表示位移，0至t3时间内由v－t图象所围的面积可知，则，再由可得，0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度，C正确；‎ D．t2时刻物体2图象的斜率由正变负，物体开始反向，t4时刻物体4的速度都为正，则物体方向不变，只是加速度开始反向，D错误．‎ ‎11.汽车由静止开始从A点沿直线ABC先做匀加速直线运动，第4秒末通过B点时关闭发动机，再经过6秒到达C点时停止，BC间的运动可视为匀减速直线运动，已知AC的长度为‎30 m，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 通过B点时，速度是‎3 m/s ‎ B. 通过B点时，速度是‎6 m/s C. AB的长度为‎12 m ‎ D. 汽车在AB段和BC段的平均速度相同 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】D．设汽车在B点的速度为v，则汽车由静止开始从A点沿直线ABC做匀加速直线运动到B的平均速度为；关闭发动机后，汽车做匀减速运动，汽车在C点停止运动，所以汽车在BC上运动的平均速度为；故汽车在AB段和BC段的平均速度相同，故D正确；‎ AB．由汽车在AB段和BC段的平均速度均为，可得 即v=‎6m/s，故A错误，B正确；‎ C．AB的长度为 故C正确。故选BCD ‎12.如图所示，在光滑的水平面上叠放3个完全相同的木块，细绳绕过定滑轮，两端分别系在第一。第三个木块上，用水平力F拉第三块木块但未拉动，设第一块和第二块。第二块和第三块之间的摩擦力分别为和，且与滑轮的摩擦不计，则应有（ ）‎ A. f12＜f23 B. f12＞f‎23 ‎C. f12＝f23 D. f12＝‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】D对三个木块的整体有，系统受到向左的拉力F作用和定滑轮向右‎2F′的作用而平衡，所以 ‎2F‎′=F，F′=‎ 对1物体隔离，受向右的拉力F′和向左的静摩擦力而平衡，所以 故D正确；‎ ABC．对2物体隔离，受1施加的向右的大小为的静摩擦力和3施加的向左的静摩擦力而平衡，所以第二个和第三个木块之间的摩擦力大小 故AB错误，C正确。故选CD。‎ 二、实验题 ‎13.如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点（α+β=），现保持A的读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时：‎ ‎(1)B的示数应是（ ）‎ A．一定变大 B．一定不变 C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能 ‎(2)夹角β的变化应是（ ）‎ A．一定变大 B．一定不变 C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能 ‎【答案】 (1). C (2). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由题意可知物体处于动态平衡：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析如图 所以由图可知，B的示数减小，故ABD错误，C正确。故选C；‎ ‎(2)[2]根据(1)中受力分析图可知夹角β变小，故ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎14.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．‎ ‎（1）实验中必要的措施是______．‎ A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 ‎（2）他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=‎3.59 cm，s2=‎4.41 cm，s3=‎5.19 cm，s4=‎5.97 cm，s5=‎6.78 cm，s6=‎7.64 cm．则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=______m/s．（结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). （1）AB (2). （2）0.80 (3). 0.40‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故AB正确；本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误，故选AB．‎ ‎②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间时间间隔为；‎ 根据逐差法可知，物体的加速度；‎ B点的速度等于AC段的平均速度，则有：．‎ ‎【点睛】本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量．‎ 三、计算题 ‎15.如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数．重力加速度g取．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，）‎ ‎（1）绳上张力T的大小； ‎ ‎（2）拉力F的大小．‎ ‎【答案】（1）100N （2）200N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对物体A受力分析如图所示：‎ A静止，受力平衡，则在x轴上：Tcosθ=f1‎ 在y轴上：N1=Tsinθ+mAg 又f1=μ1 N1‎ 联立解得：‎ T=100 N f=80N 即绳上张力T的大小为100N．‎ ‎(2)对物体B受力分析如图所示：‎ B处于静止，根据平衡条件可得：‎ 在x轴上：F=f1+f2 在y轴上：N2=N1+mBg 又有：f2=μ2N2‎ 联立解得：‎ F=200 N 即拉力F大小为200N．‎ ‎16.‎2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0×‎105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为‎5m/s2。某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据：‎ 已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。问：‎ ‎(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？‎ ‎(2)假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请计算说明。‎ ‎【答案】(1)未执行命令；(2)启用另一个备用减速器，a≥‎1m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)从前两次收到的信号可知：探测器的速度 设在地球和月球之间传播电磁波需时为 由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9：1034。‎ 控制中心第三次收到的信号是探测器在9：1039发出的。‎ 从后两次收到的信号可知探测器的速度 可见探测器速度未变，并未执行命令而减速，减速器出现故障。‎ ‎(2)应启用另一个备用减速器。再经过3s分析数据和1s接收时间，探测器在9：1044执行命令，此时距前方障碍物距离s=‎2m。‎ 设定减速器加速度为a，则有 可得 a≥‎1m/s2‎ 即只要设定加速度a≥‎1m/s2，便可使探测器不与障碍物相撞。‎ ‎17.甲、乙两辆汽车，在同一条平直的公路上同向行驶，汽车甲在前，速度v甲=‎10 m/s，汽车乙在后，速度v乙=‎30 m/s．由于天气原因，当两汽车的距离为x0=‎75 m时，乙车的司机发现前方的汽车甲，立即以最大的加速度刹车，但汽车乙需行驶‎180 m才能停下．‎ ‎（1）通过计算判断如果甲车仍以原来的速度行驶，两车是否会发生碰撞？‎ ‎（2）通过（1）问中的计算，如果两车能够相碰，则乙车刹车的同时马上闪大灯提示甲车，甲车的司机经过Δt=4 s的时间才加速前进．试求为了避免两车相碰，甲车加速时的加速度至少为多大？‎ ‎【答案】（1）会相撞（2）‎0.83 m/s2‎ ‎【解析】（1）乙车刹车至停下来的过程中，‎ 有 解得 画出甲、乙两辆汽车的v-t图象如图所示，根据图象计算出两辆汽车速度相等时的位移分别为，‎ 因，故两车会相撞．‎ ‎（2）设甲车的加速度为时两车恰好不相撞，则两车速度相等时，有 此时乙车的位移 甲车的位移 为使两车不相撞，两车的位移关系应满足 联立以上各式解得 即甲车的加速度至少为‎0.83m/s2．‎