黑龙江省哈尔滨市第六中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

黑龙江省哈尔滨市第六中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

黑龙江省哈尔滨市第六中学2020学年度高二下学期期末考试 ‎ 物理试题 一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1. 在离地面高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v。不计空气阻力，两球落地的时间差为（ 　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】由于不计空气阻力,两球运动过程中机械能都守恒,设落地时速度为v′，则由机械能守恒定律得：‎ 则得：v′= ，所以落地时两球的速度大小相等。‎ 对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为−g，则运动时间为：t1= ‎ 对于竖直下抛的小球,运动时间为：t2=‎ 故两球落地的时间差为：△t=t1−t2=，故D正确，ABC错误 故选：D ‎2. 两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0。若前车突然以恒定加速度刹车，在它刚停车时，后车以前车的加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s，若要保证在上述情况下不相撞，则两车在匀速行驶时应保持的距离至少为（ 　）‎ A. s B. 2s C. 3s D. 4s ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：两辆完全相同的汽车，刹车时加速度相同，刹车位移也相同为s，设加速度大小为a，前车刹车的时间为，刹车的位移．在此时间内，后车做匀速运动，位移为．所以x=2s 此后后车刹车，刹车位移也为s，要保持两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为△x=x+s-s=x=2s．故选B．‎ 考点：匀变速直线运动的规律 ‎【名师点睛】该题要注意两辆车完全相同，所以刹车时的加速度和刹车位移都相同．本题也可以通过速度时间图线进行求解。‎ ‎3. 如图，在固定斜面上的物块受到一平行于斜面向上的外力F作用，若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围。已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）。由此可求出（ 　）‎ A. 物块的质量 B. 斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的正压力 ‎【答案】C ‎【解析】对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受力平衡，合力为零；‎ 当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：F1-mgsinθ-f=0 ①；‎ 当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：F2+f-mgsinθ=0 ②；联立解得： ，故C正确；‎ ‎ ，由于质量和坡角均未知，故AB错误；物块对斜面的正压力为：N=mgcosθ，未知，故D错误；故选C.‎ ‎4. 如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止。则地面对斜劈的摩擦力（ 　）‎ A. 等于零 B. 不为零，方向向右 C. 不为零，方向向左 D. 不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究．‎ 由于物块匀速下滑，而斜劈保持静止，都处于平衡状态，将两者看做一个整体，整体在水平方向上不受摩擦力作用，故A正确；‎ ‎5. 如图，一根弹性杆的一端固定在倾角为30º的斜面上，杆的另一端固定一个重为4 N的小球，小球处于静止状态。则弹性杆对小球的弹力（ 　）‎ A. 大小为4 N，方向平行于斜面向上 B. 大小为2 N，方向平行于斜面向上 C. 大小为4 N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为4 N，方向竖直向上 ‎【答案】D ‎【解析】小球受到重力G和弹性杆对小球的弹力F ‎，由于小球处于静止状态，弹力与重力平衡，故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上，大小为F=G=4N，故D正确，ABC错误。‎ ‎6. 如图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑直至速度为零。对于该运动过程，若用h，s，v，a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象中能正确描述这一运动规律的是（ 　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：在下滑过程中，物体的加速度为mgsinθ-μmgcosθ=ma，a=gsinθ-μgcosθ，加速度的大小保持不变．故D错误；下滑过程中速度大小关系为v=v0+at=v0+（gsinθ-μgcosθ）t，速度与时间之间是线性关系，所以速度图线是一条直线．故C错误；物体向下做匀减速运动，故下滑的位移为s=v0t+at2＝v0t+（gsinθ−μgcosθ）t2，位移-时间关系的图象是向右弯曲的线．故B正确；同理，下降的高度为h=ssinθ，也是向右弯曲的线．故A错误；故选B．‎ 考点：牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】本题主要考查了运动学公式，关键是把s、h、v与时间的表达式表示出来即可。‎ ‎7. 甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图象如图所示。在这段时间内（ 　）‎ A. 汽车甲的平均速度比乙的大 B. 汽车乙的平均速度等于 C. 甲、乙两汽车的位移相同 D. 汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】平均速度等于位移与时间的比值，在v-t图象中，图形的面积代表位移的大小，根据图象可知道，在这段时间内，甲的位移大于乙的位移，由于时间相同，所以汽车甲的平均速度比乙的大，故AC错误；若乙做匀减速直线运动，其平均速度等于，而该变减速运动的位移小于匀减速直线运动的位移，则平均速度小于，故B正确；因为切线的斜率等于物体的加速度，汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小，故D错误．故选B.‎ 点睛：本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义．‎ ‎8. 如图，A、B两球质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处。已知两球均处于平衡状态，△OAB恰好构成一个正三角形。则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ 　）‎ A. 球A一定受到三个力的作用 B. 弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力 C. 绳OB对球B的拉力大小一定小于mg D. 绳OA对球A的拉力大小等于或小于1.5mg ‎【答案】D 考点：共点力的平衡 ‎9. 一质点沿x轴运动，其位置x随时间t的变化规律为x＝15＋10t－5t2 。下列关于该质点运动的说法正确的是（ 　）‎ A. 该质点的加速度大小为5 m/s2 B. t=3 s时刻该质点速度为零 C. 0～3 s内该质点的平均速度大小为10 m／s D. 质点处于x＝0时其速度大小为20 m／s ‎【答案】D ‎【解析】将匀变速直线运动的位移时间公式为：x=v0t+at2与x=15+10t-5t2‎ 对比得：该质点的初速度：v0=10m/s，加速度a=-10m/s2．故A错误。t=3s时刻该质点速度为：v=v0+at=10-10×3=-20m/s，故B错误。将t=0代入x=15+10t-5t2得：x1=15m，将t=3s代入x=15+10t-5t2得：x2=0，所以0～3s内该质点的平均速度大小为：，故C正确。由上知：t=3s时质点的坐标是x=0．根据速度时间公式得：v=v0+at=10+（-10）×3=-20m/s，速度大小为20m/s，故D正确。故选CD。‎ ‎10. 氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是（ 　）‎ A. 氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B. 用波长为325 nm的光照射可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级 C. 大量处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D. 用波长为633 nm的光照射不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm．故A错误．当从n=2跃迁到n=1的能级，释放的能量：=[-3．4-（-13．6）]×1．6×10-19，则解得，释放光的波长是λ=122nm，则用波长为122nm的光照射，才可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级．故B错误．根据数学组合，可知一群n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，故C正确；同理，氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为△E′，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故D正确．‎ 故选CD．‎ 考点：波尔理论 视频 ‎11. 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（ 　）‎ A. 温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B. 外界对物体做功，物体内能一定增加 C. 当分子间的距离增大时，分子间作用力可能增大 D. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 ‎【答案】ACD ‎【解析】A. 物体的内能由物体的体积，温度和物质的量共同决定，故温度高的物体内能不一定大。温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大，故A正确；‎ B. 改变内能的方式有做功和热传递，物体对外界做功，同时物体吸热，则物体内能不一定增加；故B错误；‎ C. 分子作用力随距离增大先减小后增大，故C正确；‎ D. 当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小分子力做负功，分子势能增大，故D正确。‎ 故选：ACD.‎ ‎12. 如图，平直路面上有A、B两块挡板，相距6 m。一物块以8 m／s的初速度从紧靠A板处出发，在A、B两板间做往复匀减速运动，物块每次与A、B板碰撞后均以原速率被反弹回去。现要求物块最终停在距B板2 m处。已知物块和A挡板仅碰撞了一次，则物块的加速度大小可能为（ 　）‎ A. 1.2 m/s2 B. 1.6 m/s2‎ C. 2 m/s2 D. 2.4 m/s2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】物块以8m/s速度紧靠A出发，物块最终停在距B板2m处且和A 挡板只碰撞了一次，故位移可能为16m，也可能为20m；‎ 物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，可以将整个过程看作匀减速率直线运动，‎ 根据速度位移关系公式,有− =2ax 解得a=− ‎ 当x=16m时，加速度a=−2m/s2‎ 当x=20m时，加速主a=−1.6m/s2.‎ 故物块的加速度大小可能为2m/s2或1.6m/s2‎ 故选：BC.‎ ‎............‎ ‎13. 如图，三根绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上。若三条绳长度不同，下列说法正确的有（ 　）‎ A. 三条绳中的张力都相等 B. 杆对地面的压力大于自身重力 C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D. 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零，故三力的大小不可能相等；A错、C对；由于三力在竖直方向有分力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力，B对；由于杆受绳的拉力、重力及支持力；故绳拉在竖直方向分力与重力的合力等于支持力；故D错。‎ 考点：共点力的平衡条件及应用。‎ 视频 ‎14. 如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现将物体Q轻轻地叠放在P上，则（ 　）‎ A. P向下滑动 B. P静止不动 C. P所受的合外力增大 D. P与斜面间的静摩擦力增大 ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：N=Mgcosθ；f=Mgsinθ f≤μN；故μ≥tanθ；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确；故选BD。‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题关键是对物体受力分析，求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力。‎ 视频 二、实验题：本题共2小题，共14分。‎ ‎15. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。‎ ‎（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。‎ ‎（2）下列不必要的实验要求是_____。（请填写选项前对应的字母）‎ A．应测量重物M所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．细线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法______。‎ ‎【答案】 (1). (1)3.6 (2). (2)D (3). (3) 使B拉力减小；减小M的重力大小；A换成量程更大的弹簧测力计或改变B的拉力方向等（任选两个）‎ ‎【解析】试题分析: （1）由图示可知，弹簧测力计分度值为0．2N，其示数为3．6N．‎ ‎（2）A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道．故A正确；B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零．故B正确；C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性．故C正确；D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验．故D错误．本题选不必要的，故选D．‎ ‎（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大．又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程．‎ 考点：考查验证力的平行四边形定则．‎ ‎16. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码。实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g取9.8 m/s2）‎ ‎（1）作出m－l的关系图线；‎ ‎（2）弹簧的劲度系数为______N/m（结果保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】(1) （2）0.21～0.29‎ ‎【解析】(1)根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上.可以判定m和间是一次函数关系.画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧.如图所示 ‎(2)由胡克定律 得：‎ 则图像的斜率等于 得弹簧的劲度系数为：‎ 综上所述本题答案是：(1).‎ ‎(2). ‎ 三、计算题：本题共3小题，共40分。‎ ‎17. 如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿汽缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上部，沙子倒完时，活塞下降了h/4，再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上部，外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得 得 再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′‎ ‎′‎ 联立解得 考点：玻意耳定律。‎ ‎18. 如图所示为一滑草场的示意图，山坡AB、BC可视为斜面，AB长25 m，BC长97 m。一滑行者从山坡顶端A由静止开始匀加速下滑，在AB段下滑时加速度大小为a1＝2 m／s2，进入BC段下滑时加速度大小为a2＝1 m／s2，从斜面AB滑上斜面BC时速度大小不变。滑行者在离C点适当距离处开始以大小为a3＝2 m／s2的加速度制动减速后，恰好能停在C点。求滑行者从A到C所用的时间。‎ ‎【答案】16s ‎【解析】（1）AB过程，由运动学公式可得：，，解得：，。‎ ‎（2）设滑行者在D点开始减速，从B到D的过程中，根据运动学公式可得：‎ ‎， ‎ 从D到C的过程，根据运动学公式可得：‎ ‎， ，‎ 根据题意可得：‎ 联立解得：，故从A到C的总时间。‎ 点睛：本题考查运动学公式的应用，要注意能正确分段进行分析，明确运动学公式的正确应用才能准确求解。‎ ‎19. 甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。‎ ‎【答案】5:7‎ ‎【解析】试题分析：设汽车甲在第一段时间时间间隔末的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为，加速度为a，在第二段时间间隔内行驶的路程为．由题，汽车甲在在第二段时间间隔内加速度为2a．设甲、乙两车行驶的总路程分别为，则有．‎ 由运动学公式得 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 将①代入③得，④‎ 由②+④得 设乙车在时间的速度为，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为．‎ 同样有 ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ 将⑤代入⑦得⑧‎ 由⑥+⑧得．‎ 所以甲、乙两车各自行驶的总路程之比为⑨‎ 考点：考查了运动学公式的综合应用 ‎【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题