黑龙江省实验中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

黑龙江省实验中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

黑龙江省实验中学2020年下学期高二年级物理学科期末考试 ‎ 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）‎ ‎1. 物体A的加速度为，物体B的加速度为，下列说法中正确的是　　‎ A. 物体A的加速度比物体B的加速度大 B. 物体A的速度变化比物体B的速度变慢 C. 物体A的速度一定在增加 D. 物体B的速度一定在减小 ‎【答案】B ‎【解析】加速度的正负表示方向，不表示大小，可知物体A的加速度小于物体B的加速度，A错误．物体B的加速度大，可知物体B的速度变化比A快，B正确．由于速度的方向未知，可知物体A的速度可能增加，可能减小，C错误．由于物体B的速度方向与加速度的方向可能相同或相反，物体B的速度不一定在减小，D错误．选B．‎ ‎【点睛】加速度等于单位时间内的速度变化量，反映速度变化快慢的物理量，当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动．‎ ‎2. 以的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为   ‎ A. B. 2m C. 10m D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】汽车速度减为零的时间为：，则刹车后第3s内的位移等于最后0.5s内的位移，采用逆向思维，有：。故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎3. 汽车以 的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为，汽车运动的图如图所示，则汽车的加速度大小为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】设匀减速直线运动所用的时间为t，根据图象的面积代表物体通过的位移可得：，解得，‎ 所以匀减速运动的加速度为：，则汽车的加速度大小为，故选项C正确，选项ABD错误。‎ 点睛：汽车在驾驶员反应时间内仍做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，根据总位移等于列式，求出匀减速直线运动花费的时间，再求匀减速直线运动的加速度。‎ ‎4. 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)‎ A. 2－ B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎5. 如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度小于原长若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动在A被推动之前的过程中，弹簧对A的弹力大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是　　‎ A. 保持不变，f始终减小 B. 保持不变，f先减小后增大 C. 始终增大，f始终减小 D. 先不变后增大，f先减小后增大 ‎【答案】B ‎【解析】在A被推动之前的过程中，弹簧的长度不变，则弹簧对A的弹力F1大小不变；由题意可知，放在粗糙水平面上，静止时弹簧的长度小于原长，则弹簧对A的推力向右，由于粗糙水平面，因此同时受到水平向左的静摩擦力。当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动前过程中，物体A受到的静摩擦力从向左变为水平向右。所以其大小先减小后增大。故B正确，ACD错误。故选B。‎ 点睛：本题解题的关键是对A物体进行正确的受力分析，知道当A没有运动时，弹簧弹力不变，而由于推力的变化，从而导致静摩擦力的方向变化，难度适中．‎ ‎6. 水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为的重物，，如图所示，忽略滑轮与绳子间的摩擦，则滑轮受到绳子作用力为　　‎ A. 50N B. C. 100N D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】由题意可得，对绳B点受力分析：‎ 滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重量，即F1=F2=G=mg=100 N。用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则有合力F=100 N，所以滑轮受绳的作用力为100 N．方向与水平方向成30°角斜向下，故选C。‎ 点睛：本题利用平行四边形定则求两力的合力；并突出了绳的弹力一定沿绳收缩方向，而杆的弹力方向不一定沿杆的特征．同时易错在：滑轮对绳子的作用力方向沿水平．‎ ‎7. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移时间图象如图所示，由图象可以得出在内　　‎ A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大 C. 甲的平均速度等于乙的平均速度 D. 甲、乙两物体间的最大距离为6m ‎【答案】C ‎【解析】A、x﹣t图象的斜率等于速度，可知在0﹣2s内，甲、乙都沿正向运动，两者同向运动．2﹣4s内，甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动，A错误；‎ B、D、0﹣2s内两者同向运动，甲的速度较大，两者距离逐渐增大，2s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离逐渐减小，则2s时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为，B、D错误；‎ C、由图知在0﹣4s内甲乙的位移都是2m，平均速度相等，C正确；‎ 故选C。‎ ‎8.‎ ‎8. 如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块、B接触面竖直，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑已知A与B间的动摩擦因数为，A与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力与B的质量之比为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：‎ F=μ2（m1+m2）g ①‎ 再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：‎ 水平方向：F=N 竖直方向：m2g=f 其中：f=μ1N 联立有：m2g=μ1F ②‎ 联立①②解得：‎ 故选B。‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．‎ 视频 ‎9. 从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，g取，不计空气阻力，以下判断正确的是　　‎ A. b球下落高度为20m时，a球的速度大小为 B. a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m C. 在a球接触地面之前，两球保持相对静止 D. 在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定 ‎【答案】B ‎【解析】根据h=gt2得，b球下落高度为20m时，则A下降了3s，A的速度为v=30m/s、故A错误。A球下降的总时间为：t=s＝5s，此时B下降4s，B的下降高度为：h′＝×10×42m＝80m，故B离地面的高度为125-80=45m，故B正确。由自由落体的规律可得，两物体的距离逐渐增大，故C错误。由自由落体的规律可得，在a球接触地面之前，两球的速度差恒定，两球离地的高度差变大，故D错误。故选B。‎ 点睛：解决本题的关键知道自由落体运动中，相隔一定时间释放一个小球，在小球落地前，两球的速度差恒定，两球离地的高度差不恒定．‎ ‎10. 如图所示，两段等长轻质细线将质量分别为m、2m的小球A、均可视为质点悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力的作用，小球B受到水平向左的恒力的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图所示的状态，小球B刚好位于O点正下方则与的大小关系正确的是　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】A受到F1水平向右的力，B受到F2的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：‎ 设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：；以B球为研究对象，受力如图。设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：；由几何关系得到：α=β，联立解得：2F1=5F2，故选D。‎ 点睛：本题考查共点力作用下物体的平衡问题，采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力．‎ 二、多选题（本大题共4小题，共20.0分，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错误选项的不给分）‎ ‎11. 如图所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态已知墙面光滑，水平地面粗糙，现将A球向下移动一小段距离，两球再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，地面对B球的支持力N和地面对B的摩擦力的变化f情况是　　‎ A. N不变 B. N变大 C. f变大 D. f变小 ‎【答案】AC ‎【解析】对整体进行受力分析，知竖直方向：N=2mg，移动两球后，仍然平衡，则N仍然等于2mg，所以N不变；水平方向：地面对B的摩擦力f等于竖直墙壁对A的弹力；再隔离对A进行受力分析，墙壁对A球的弹力力FN=mgtanθ；‎ 当A球向下移动一小段距离，夹角θ增大，所以FN增大，则地面对球B的摩擦力f变大。故AC正确，BD错误。故选AC。‎ 点睛：在该题中运用了整体法和隔离法，先对整体受力分析，确定地面对球B的支持力不变．再隔离分析，判断杆子对球的作用力变化．‎ ‎12. 一个可视为质点的小石块从塔顶自由下落，它在最后一秒内的位移是取则　　‎ A. 石块的末速度是 B. 石块的末速度是 C. 石块的下落时间是3s D. 石块下落过程中的平均速度为 ‎【答案】BD ‎【解析】设塔顶距地面的高度为h，下落时间为t，根据位移公式，h＝gt2；h−30＝g(t−1)2；解得：t=3.5s；h=61.25m，故C错误；石块的末速度是v=gt=10×3.5=35m/s，故A错误，B正确；石块下落过程中的平均速度为，故D正确；故选BD。‎ 点睛：解决本题的关键是根据h＝gt2结合到达地面最后一秒内的位移等于ts内的位移减去（t-1）s内的位移，求出运行的时间，从而求出下落的距离，即塔高．再结合速度公式求末速度。‎ ‎13. 如图1，甲乙两辆汽车沿同一公路行驶，甲乙速度时间图象如图2所示，时刻甲乙两车相距，假设两车相遇时会错车而过而不会相撞，则关于两车运动的叙述正确的是　　‎ A. 若甲车在前，甲乙两车有可能相遇两次 B. 若甲车在前，甲乙两车可能不相遇 C. 若乙车在前，且在时刻前甲车追上乙车，则甲乙两车一定相遇两次 D. 若乙车在前，且恰在时甲车追上乙车，则甲乙两车相遇一次 ‎【答案】BD ‎【解析】若甲车在前，乙车在后，在速度相等之前，甲车的速度大于乙车的速度，则两车的距离逐渐增大，速度相等后，两车之间的距离逐渐减小，可知两车可能不相遇，可能相遇一次，但是不可能相遇两次。故A错误，B正确。若乙车在前，速度相等前，甲车的速度大于乙车的速度，两车之间的距离逐渐减小，若在t1时刻前甲车追上乙车，然后甲车在前面，速度相等后距离逐渐减小，可能乙车速度减为零时还未追上甲车，故C错误。若乙车在前，且恰在t1时甲车追上乙车，速度相等后，乙车的速度大于甲车，则乙车在前，甲车在后，两者不会再相遇。故D正确。故选BD。‎ 点睛：本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住速度相等前后两车的速度大小关系，结合之间距离的变化分析判断。‎ ‎14. 如图所示，长方体物体A贴在倾斜的墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、B物体均保持静止则关于墙面对物体A的摩擦力，B对A的摩擦力，以下说法中正确的是　　‎ A. 墙面对物体A一定有摩擦力 B. B对A一定有摩擦力 C. 若墙面对物体A有摩擦力，方向一定沿墙面向下 D. B对A的摩擦力方向可能沿A的下表面向下 ‎【答案】BC ‎【解析】以AB整体为研究对象受力分析，首先受竖直向下的重力，若重力和F恰好二力平衡，则整体不受墙的弹力和摩擦力；若F大于整体的重力，则物体还受垂直于A的弹力，根据平衡条件还受沿墙面向下的摩擦力，故A错误，C正确。隔离对B分析，B受重力、推力F和A对B的弹力，这三个力不可能平衡，所以B对A一定有摩擦力，方向沿A的下表面向下，所以B对A的摩擦力方向沿A的下表面向上。故B正确，D错误。故选BC。‎ 三.实验题探究题（本大题共1小题，共8.0分）‎ ‎15. 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一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，并互成角度地拉橡皮条．‎ 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 其中正确的是______填入相应的字母．‎ ‎“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图中甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．‎ 图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______．‎ 本实验采用的科学方法是______．‎ A.理想实验法        等效替代法 C.控制变量法        建立物理模型法 某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力和，图中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F表示，、与F的夹角分别为和，关于、与F、和关系正确的有______．‎ A.              ．‎ ‎【答案】 (1). CE (2). (3). B (4). BC ‎【解析】（1）细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长．故A错误；两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上．故B错误；在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小．故C正确；只要弹簧秤有示数即可，并不一定要相等．故D错误；力的作用效果要相同，所以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O点位置，故E正确．故选CE．‎ ‎（2）①F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；‎ ‎②本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B.‎ ‎（3）根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图．‎ 从图上可知，F1=4N，合力F=12N．根据几何关系知F1与F的夹角分别为θ1=45°．从图上可知，θ1＞θ2．故BC正确，AD错误．故选BC.‎ 点睛：验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确本实验采用的物理方法、实验的原理、数据处理方法以及注意事项等问题，尤其是理解本实验的“等效”思想明确“实验值”和“实际值”的区别；‎ 四、计算题（本大题共3小题，共32.0分）‎ ‎16. 从斜面上某一位置每隔释放一些相同的小球，在连续释放几个小球之后，对斜面上运动的小球摄下照片如图所示，测得，试求：‎ 小球运动的加速度；‎ 拍摄时B球的速度；‎ ‎、C两球间的距离；‎ 球上面正在运动着的小球共有多少个？‎ ‎【答案】(1)a=5m/s2 (2) (3) (4)2个 ‎【解析】因为任一小球从斜面下滑过程中加速度相同，所以同一时刻不同小球的位置分布与同一小球相隔0.1s时间在不同时刻位置分布完全相同．sAB、sBC、sCD都可以看成同一小球在0.1s时间内的位移．由于小球做匀变速直线运动，由△s=aT2，所以 ‎（1）．‎ ‎（2）由一段时间中点时刻速度等于这段时间的平均速度．‎ ‎（3）因为△s=aT2=常量，sCD-sBC=sBC-sAB，‎ 故sCD=2sBC-sAB=2×0.2-0.15=0.25m ‎（4）△s=sBC-sAB=20-15=5cm．‎ 因此，在A球上方，还有距A球分别为10cm和5cm的两个小球在运动．‎ ‎17. 如图所示所，物块A悬挂在绳PO和PC的结点上，PO偏离竖直方向角，PC水平，且经光滑定滑轮与木块B相连，连接B的绳与水平方向的夹角为已知A质量，B质量，木块B静止在水平面上．试求：‎ 绳PO的拉力大小；‎ 木块B与水平面间的摩擦力大小和地面对木块B的支持力大小．‎ ‎【答案】(1)10N (2)3.6N，15.2N ‎【解析】（1）如图甲所示，对p点受力分析，由平衡条件：‎ ‎ ，‎ 解得：；‎ ‎；‎ ‎（2）对B点受力分析如图乙所示，‎ 竖直方向根据共点力的平衡条件可得：，‎ 解得：．‎ ‎18. 如图所示，小球质量为m，用两根轻绳BO、CO系好后，将绳固定在竖直墙上，在小球上加一个与水平方向夹角为的力F，使小球平衡时，两绳均伸直且夹角为则力F的大小应满足什么条件？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】当力F最小时，OC绳松驰，张力为零，此时小球受到三个力作用设绳CO的拉力为，则由平衡条件得 由得T=F1，代入解得，‎ 当力F最大时，OB绳松驰，张力为零，此时小球受到三个力如图，根据平衡条件得 所以力F的大小应满足的条件是 点睛：本题是物体平衡中极值问题，也可以根据正交分解法，得到F与两个绳子拉力的关系式再求解范围．当力F最小时，OC绳松驰，张力为零；当力F最大时，OB绳松驰，张力为零；根据平衡条件分别求出力F的最小值和最大值．‎