【物理】陕西省延安市吴起高级中学2019-2020学年高二下学期第四次质量检测（期末考试）试题（解析版）

【物理】陕西省延安市吴起高级中学2019-2020学年高二下学期第四次质量检测（期末考试）试题（解析版）

吴起高级中学2019—2020学年第二学期 高二第四次质量检测物理试题 第I卷（选择题共48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分， 共48分，其中 1-8为单选，9-12为多选）‎ ‎1. 时刻，物体由静止开始做匀加速直线运动，已知末速度大小为，则（ ）‎ A. 物体的加速度大小为 B. 物体在内的平均速度大小为 C. 物体在第内的位移大小为 D. 物体在内的位移大小为 ‎【答案】D ‎【解析】A．物体由静止开始做匀加速直线运动，末的速度大小为，则加速度大小 A错误；‎ BD．物体在内的位移大小为 则物体在内的平均速度大小 故B错误，D正确；‎ C．物体在第内的位移大小为 C错误。‎ 故选D。‎ ‎2. 甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，以后甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一路标时的速度又相同，则（ ）‎ A. 甲车先通过下一路标 B. 乙车先通过下一路标 C. 丙车先通过下一路标 D. 三车同时到达 ‎【答案】B ‎【解析】由于丙先减速后加速，它在整个运动过程中的平均速度比甲小，所以在相等位移内它的时间比甲多．乙先加速后减速，所以它在整个运动过程中的平均速度比甲大，经过相同的位移，它的时间肯定比匀速运动的甲少；由此可知，乙将最先到达下一个路标，丙最后一个到达下一个路标．‎ A.甲车先通过下一路标，与分析不符，故A错误．‎ B.乙车先通过下一路标，与分析相符，故B正确．‎ C.丙车先通过下一路标，与分析不符，故C错误．‎ D三车同时到达，与分析不符，故D错误．‎ ‎3. 如图所示，一小球（可视为质点）沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点。已知AB＝‎18 m，BC＝‎30 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（　　）‎ A. ‎12 m/s，‎13 m/s，‎14 m/s B. ‎10 m/s，‎14 m/s，‎18 m/s C. ‎8 m/s，‎10 m/s，‎16 m/s D. ‎6 m/s，‎12 m/s，‎18 m/s ‎【答案】D ‎【解析】根据△x=at2得 B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有 则C点的速度为 vC=vB+at=12+3×2=‎18m/s A点的速度为 vA=vB-at=12-3×2=‎6m/s 则选项ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎4. 制动防抱死系统（antilock brake ‎ system）简称ABS,其作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，以保证车轮与地面的附着力为最大值．某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后（ ）‎ A. 瞬时速度总比不启用ABS时小 B. 加速度总比不启用ABS时大 C. 刹车后的平均速度比不启用ABS时小 D. 刹车后前行的距离比不启用ABS更短 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：图象中各点的纵坐标表示对应的速度，由图可知，启用ABS后瞬时速度开始时比不启用时要大；故A错误；图象的斜率表示加速度，由图可知，开始时的加速度小于不启用时的加速度；故B错误；由图可知，启用后经过的位移明显小于不启用时的位移，但由于时间关系不明显，无法确定平均速度大小；故C错误，D正确；故选D．‎ ‎5. 设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s.现有四个不同物体的运动图象如图所示，假设物体在t＝0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】A.图中，物体在0～2 s速度为正，沿规定的正方向运动；物体在2～4 s速度为负，沿规定正方向的反方向运动；物体不是做单向直线运动，选项A不符合题意．‎ B.图中物体在0～1 s内位移增大，沿规定的正方向运动；物体在1～2 s位移减小，沿规定正方向的反方向运动；物体不是做单向直线运动，选项B不符合题意．‎ C.图中物体在在0～1 s内做匀加速运动，沿规定的正方向运动；物体在1～2 s做匀减速运动，第2 s速度恰好变成0，在1～2 s内做速度减小的正方向运动．然后重复上面的过程，物体做单向直线运动，选项C符合题意．‎ D.图中物体在在0～1 s内做匀加速运动，沿规定的正方向运动；物体在1～2‎ ‎ s做匀减速运动，第2 s速度恰好变成0，在1～2 s内做速度减小的正方向运动；物体在在2～3 s内做反方向的匀加速运动，沿规定正方向的反方向运动，物体不是做单向直线运动，选项D不符合题意．‎ ‎6. 如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为a= 90°．质量为m2的小球位于水平地面上，设此时竖直的细线对m2的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则( )‎ A. B. ‎ C. D. N=m‎2g ‎【答案】D ‎【解析】两小球受力分析如图：‎ AB.先对小球m1受力分析，受重力和支持力，假设细线对小球m1有拉力作用，则小球m1受力不可能平衡，故拉力T为零，故A错误，B错误；‎ CD.在对小球m2受力分析，由于拉力T为零，受重力和支持力，支持力与重力平衡，故N= m‎2g，故C错误，D正确．‎ ‎7.‎ ‎ 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中 A. f变小，F变大 B. f变小，F变小 C. f变大，F变小 D. f变大，F变大 ‎【答案】D ‎【解析】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为，可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为，故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，是逐渐增大；故D正确，A、B、C错误；故选D．‎ ‎8. 一个物体做末速度为零的匀减速直线运动，比较该物体在减速运动的倒数第‎3 m、倒数第‎2 m、最后‎1 m内的运动，下列说法中正确的是 A. 经历时间之比是1:2:3‎ B. 平均速度之比是3:2:1‎ C. 平均速度之比是 D. 平均速度之比是 ‎【答案】D ‎【解析】将物体所做末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为零的匀加速直线运动．根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知，经历的时间之比是，A错误；平均速度公式为，x都是‎1m，则得，平均速度之比与时间成反比，则有平均速度之比是，D正确BC错误．‎ ‎9. 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vt图像如图所示。在这段时间内（　　）‎ A. 汽车甲的平均速度比乙的大 B. 汽车乙的平均速度小于 C. 甲、乙两汽车位移相同 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】AB ‎【解析】A．由于v-t图像的面积等于位移，则由图像可知，在t＝0到t＝t1的时间内甲的位移大于乙，则根据可知，甲的平均速度大于乙，选项A正确；‎ BC．若甲和乙都做匀变速直线运动，其速度时间图像如图中蓝色和红色虚线所示，其位移 但是从图中可知甲的位移大于做匀变速直线运动时的位移，乙的位移小于做匀变速直线运动时的位移，甲的位移大于乙的位移，故汽车甲的平均速度大于，汽车乙的平均速度小于，B正确，C错误；‎ D．图线斜率表示加速度，故可知两者的斜率都在减小，即加速度都在减小，选项D错误。‎ 故选AB。‎ ‎10. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验，0时刻起，汽车运动过程的位移与速度的关系式为x＝（10－0.1v2）m，下列分析正确的是（　　）‎ A. 上述过程的加速度大小为‎10 m/s2 B. 刹车过程持续的时间为2s C. 0时刻的初速度为‎10 m/s D. 刹车过程的位移为‎5 m ‎【答案】BC ‎【解析】AC．根据公式和位移与速度的关系式为 可得 解得 符号表示与运动方向相反，故A错误，C正确； B．刹车时间 故B正确； D．刹车位移为 故D错误。故选BC。‎ ‎11. 如图甲所示，A为一截面为等腰三角形的斜劈，其质量为M，两个底角均为。两个完全相同、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两斜面匀速下滑。现在若对两物块同时施加一平行于侧面的恒力F1、F2，且F1>F2，如图乙所示，则在p和q下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 斜劈A仍旧保持静止，且不受到地面的摩擦力作用 B. 斜劈A仍旧保持静止，且受到地面向右的摩擦力作用 C. 斜劈A仍旧保持静止，对地面的压力大小为（M＋m）g D. 斜劈A仍旧保持静止，对地面的压力大小为（M＋‎2m）g ‎【答案】AD ‎【解析】甲图中，三个物体都处于平衡状态，故可以对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为(M+‎2m)g，没有摩擦力；在图乙中，物体p、q对斜劈的压力和摩擦力大小不变，故斜劈受力情况不变，故斜劈A仍保持静止，斜劈A对地面的压力大小等于(M+‎2m)g，对与地面间没有摩擦力 故AD正确。‎ ‎12. 如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M，O为球心，∠AOB＝60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处．在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止，则(　 　)‎ A. M槽对小物块的支持力逐渐减小 B. M槽对小物块的支持力逐渐增大 C. 推力F先减小后增大 D. 推力F逐渐增大 ‎【答案】BC ‎【解析】以小物块为研究对象，受力分析如图所示：‎ 物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用，根据平衡条件可知，FN与F的合力与G大小相等，方向相反．将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中(F由位置1→3)，根据作图可知，M槽对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，当F与FN垂直时，F最小．故BC两项正确，AD两项错误．‎ 第II卷（非选择题共52分）‎ 二、实验填空题（本题共14分，每空2分）‎ ‎13. 研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．‎ ‎（1）部分实验步骤如下：‎ A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．‎ B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．‎ C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．‎ D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．‎ 上述实验步骤的正确顺序是：________（用字母填写）．‎ ‎（2）图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s.‎ ‎（3）计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v5＝________．‎ ‎（4）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝____________．‎ ‎【答案】 (1). DCBA (2). 0.1 (3). (4). ‎ ‎【解析】(1)[1]按常规实验步骤，先安装再操作后整理，再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为DCBA.‎ ‎(2)[2]因为：T打＝s＝0.02 s 因为相邻两计数点间有4个记录点未画出，故计数点的时间间隔T＝5T打＝0.1 s.‎ ‎(3)[3]由： 得.‎ ‎(4)[4]为了充分利用数据，应采用逐差法：a＝.‎ ‎14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，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．根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，已知实验过程中操作正确．‎ ‎(1)乙图中F1、F2、F、F′四个力，其中力__________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的．实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是__________(填正确选项前字母)．‎ A．两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 B．橡皮条沿同一方向伸长 C．橡皮条伸长到同一长度 D．橡皮条沿同一方向伸长同一长度 ‎(2)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为__________N．‎ ‎【答案】 (1). （1）F； (2). D； (3). （2）9.0．‎ ‎【解析】（1）F在以F1与F2为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的．‎ 该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，故ABC错误，D正确，故选D．‎ ‎（2）由图丙所示弹簧测力计可知，其分度值为1N，所示为：9.0N．‎ 三、计算题（本题共38分，其中15题12分、16题12分、17题14分。）‎ ‎15. 短跑运动员完成‎100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段．一次比赛中，某运动员用11.00s跑完全程．已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为‎7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离．‎ ‎【答案】１‎‎０m ‎【解析】‎ 根据题意，利用平均速度等于中点时刻的速度，设运动员在1.5时的速度为v，则 ‎ 由公式 ‎ 设运动员做匀加速直线运动的时间为 ，匀速运动的时间为 ，匀速运动的速度为 ，跑完全程的时间为 ，全程的距离为，加速运动通过的距离为．依据题意及运动学规律得 ； ； ；‎ 则加速运动通过的距离为 ；‎ 联立以上各个公式得 ‎ 综上所述：运动员做加速运动时的加速度为‎5 m/s2‎ 并且在加速阶段走过的位移为‎10 m ‎16. 如图所示，质量M＝‎2kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝‎1kg的小球相连，今用跟水平方向成60°角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g＝‎10m/s2.在运动过程中，求：‎ ‎(1)轻绳与水平方向的夹角θ；‎ ‎(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ.‎ ‎【答案】(1) 30° (2) ‎ ‎【解析】（1）m处于静止状态，其合力为零．以m为研究对象，由平衡条件得： 水平方向：Fcos60°-Tcosθ=0          ① 竖直方向：Fsin60°-Tsinθ-mg=0     ② 由①②解得：θ=30°‎ ‎ （2）以M、m整体为研究对象，由平衡条件得： 水平方向：Fcos60°-μFN=0        ③ 竖直方向：Fsin60°+FN-mg-Mg=0   ④ 由③④得：μ＝‎ ‎17. 如图甲所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点(t=0)，A、B两车的v－t图象如图乙所示．已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=‎12m.‎ ‎(1)求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小；‎ ‎(2)若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件？‎ ‎ ‎ ‎【答案】(1)‎12m/s，‎3m/s2 (2)x0>‎‎36m ‎【解析】(1)在时A车刚启动，两车间缩短的距离：‎ 代入数据解得B车的速度：‎ A车的加速度：‎ 将和其余数据代入解得A车的加速度大小：‎ ‎(2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于图像的时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则：‎ 解得，因此，若A、B两车不会相撞，则两车的距离应满足条件：‎ ‎ ‎