湖北省枣阳市第二中学高二物理下学期期中试题.doc

湖北省枣阳市第二中学2015-2016学年度下学期高二年级期中考试物理试题时间：90分钟 分值100分 第i卷（选择题共48分） 一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）1如图所示，质量为m的物块，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）a受到向心力为mgmb受到的摩擦力为mc受到的摩擦力为（mgm）d受到的合力方向斜向左上方2已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力f的方向，图a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确是的（ ）3如图所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为m的小球，开始时小球相对于碗静止于碗底，则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力：（ ）a碗竖直向上做加速运动b碗竖直向下做减速运动c碗竖直向下做加速运动d当碗由水平匀速运动而突然静止时4在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为r的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为l。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（ ）a b c d5如图所示，质量为m的木块a放在质量为m的三角形斜劈上，现用大小均为f、方向相反的水平力分别推a和b，它们均静止不动，则（ ）aa与b之间一定存在摩擦力bb与地面之间不可能存在摩擦力cb对a的支持力可能小于mgd地面对b的支持力的大小一定等于（m+m）g6如图所示，在光滑水平面上,轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上。一物块在水平恒力f作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零。整个过程中，物体一直受到力f作用，弹簧一直在弹性限度内。在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是a物块接触弹簧后加速度先减小后增加b物块接触弹簧后先加速后减速c当弹簧形变量最大时，物块的加速度等于零d当物块的速度最大时，它所受的合力为零7一物体做匀变速直线运动，某时刻速度向东，大小为5m/s；经过2s，速度变为向西，大小为11m/s。关于这段时间内物体的位移x大小和方向，下列说法正确的是ax=16m bx=6mc方向向西 d方向向东8如图所示，物体a、b由同一位置沿同一方向做直线运动。他们运动的速度v随时间t的变化关系，如图所示，由图可知a物体a、b在4s末相遇b物体a、b在2s末相遇c物体a、b在4s末的速度大小相等d物体a、b在2s末的速度大小相等9如图所示，在水平方向推力f1和f2作用下，水平桌面上的木块向右做匀速直线运动。f15n，f22n。从撤去f1，到木块停止运动前，木块所受的摩擦力f的大小和方向分别为af3n，方向向左 bf3n，方向向右cf5n，方向向左 df5n，方向向右10下列物理量不属于矢量的是a重力 b路程 c速度 d加速度11同步卫星距地心距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球的半径为，则下列比例正确的是a bc d12美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了gw150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是a这两个黑洞运行的线速度大小始终相等b这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等c36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径大d随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在减小二、实验题（16分）13（2）（10分）在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻rx（阻值约2 k ），二是手机中常用的锂电池（电动势e的标称值为34 v）。在操作台上还准备了如下实验器材：a电压表v（量程4v，内阻rv约10 k）b电流表a1（量程100 ma，内阻约5 ）c电流表a2（量程2 ma，内阻约50 ）d滑动变阻器r（040 。额定电流1 a）e电阻箱ro （09999 ）f开关s-只、导线若干小刚采用伏安法测定rx的阻值，他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。小刚选用的电流表应是 （选填“a1”或“a2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为rx的测量值，则测量值 真实值（填“大于”或“小于”）；小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势e和内阻r。a小聪的实验操作是：闭合开关s调整电阻箱的阻值为r1时，读出电压表的示数为ul；调整电阻箱的阻值为r2时，读出电压表的示数为u2。根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为e= ；b小明认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（见图丙）。则该图像的函数表达式为 ，由图丙可知该电池的电动势e= v、内阻r=_。14（6分）某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，实验开始前，他们提出了以下几种猜想：。实验装置如图所示，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时橡皮筋对小车做的功记为w。 当我们用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。 小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。打点计时器小车纸带橡皮筋图甲vw0图乙(1)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是 ；(2)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了计算出小车获得的速度，应选用纸带的 部分进行测量；(3)同学们设计了以下表格来记录数据。其中w1、w2、w3、w4 表示橡皮筋对小车做的功, v1、v2、v3、v4、表示物体每次获得的速度实验次数1234ww1w2w3w4vv1v2v3v4他们根据实验数据绘制了如图乙所示的wv图象，由图象形状得出结论w。他们的做法是否合适？请说明理由： 。三、计算题（36分）15（8分）如图甲所示，质量为m1kg的物体置于倾角为37的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力f，t10.5s时撤去拉力，物体速度与时间（v-t）的部分图像如图乙所示。（g=10m/s2 ，sin370.6，cos370.8）问：（1）物体与斜面间的动摩擦因数为多少？（2）拉力f的大小为多少？（3）物体沿斜面向上滑行的最大距离s为多少？16（18分）如图所示，两条平行的金属导轨相距l = lm，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中金属棒mn和pq的质量均为m=0.2kg，电阻分别为rmn =1和rpq = 2 mn置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数=0.5，pq置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t=0时刻起，mn棒在水平外力f1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，pq则在平行于斜面方向的力f2作用下保持静止状态t=3s时，pq棒消耗的电功率为8w，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，mn始终在水平导轨上运动求：（1）磁感应强度b的大小；（2）t=03 s时间内通过mn棒的电荷量；（3）求 t =6s时f2的大小和方向；（4）若改变f1的作用规律，使mn棒的运动速度v与位移s满足关系：，pq棒仍然静止在倾斜轨道上求mn棒从静止开始到s=5m的过程中，系统产生的热量17（10分）质量为2.0kg、长为1.0m、高为0.5m的木箱m放在水平地面上，其上表面是光滑的，下表面与水平地面间的动摩擦因数是0.25。在木箱的上表面的右边沿放一个质量为1.2kg的小金属块m（可以看成质点），如图所示，用一个大小为9.0n的水平恒力f使木箱向右运动，经过3s撤去恒力f，木箱最后停在水平地面上，求木箱停止后，小金属块的落地点距木箱左边沿的水平距离。（g取10米/秒2）参考答案1cd【解析】试题分析：在最低点，物体受到的向心力，故a错误根据牛顿第二定律得，则，摩擦力，故b错误，c正确因为重力和支持力的合力竖直向上，摩擦力水平向左，根据平行四边形定则知，物体所受的合力方向斜向左上方，故d正确故选cd考点：牛顿第二定律；圆周运动【名师点睛】解决本题的关键确定物体做圆周运动向心力的来源，根据牛顿第二定律求出小球所受的支持力，根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小，从而确定合力的大致方向；此题难度不大.2b【解析】试题分析：曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，由此可以判断ac错误；曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断d错误，b正确；故选b。考点：曲线运动【名师点睛】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点。3abd【解析】试题分析：碗竖直向上加速运动，小球受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：n-mg=ma，故nmg，故a正确；碗竖直向下减速运动，加速度向上，小球受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：n-mg=ma，故nmg，故b正确；碗竖直向下加速运动，小球受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：mg-n=ma，故nmg，故c错误；碗水平匀速运动转为突然静止时，球由于惯性继续运动，有沿着切线做圆周运动，故向心加速度竖直向上，超重，故d正确，故选abd。考点：失重和超重；圆周运动【名师点睛】本题关键找出小球相对地面的加速度方向，然后运用牛顿第二定律列式求解，要知道当物体的加速度向上时，物体发生超重；加速度向下时，物体发生失重现象；做圆周运动的物体要看向心加速度的方向,此题不难。4c【解析】试题分析：设路面的斜角为，作出汽车的受力图如上图，由牛顿第二定律得：；又由数学知识得，所以有即，故选c考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】此题是关于圆周运动的实例分析；类似于火车拐弯问题，知道按题设条件拐弯时，向心力由重力和支持力的合力提供，画出受力图，结合几何关系运用牛顿第二定律列出方程即可解答.5bcd【解析】试题分析：先对两个木块整体受力分析，受到重力、支持力n和已知的两个推力，如图所示：对于整体，由于两个推力的合力刚好为零，故整体与地面间没有摩擦力；根据共点力平衡条件，有：，b正确，d正确；再对物体m受力分析，受重力mg、已知的推力f、斜面体m对m的支持力n和摩擦力f，当推力f沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，如下图：当推力f沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，如下图：当推力f沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，如下图：根据共点力平衡的条件，运用正交分解法，可以得到：，a错误，c正确；故选bcd。考点：平衡条件及整体法、隔离法的应用。【名师点睛】质量为m的木块a放在质量为m的三角形斜劈上，处于静止状态，说明受力平衡，此时，当施加力f时，受力如图示根据平衡条件，可判断摩擦力f随f的增大先减小后反向增大；整体法判断地面对a的支持力。6abd【解析】试题分析：当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力f和弹簧水平向左的弹力弹簧的弹力先小于恒力f，后大于恒力f，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动，a正确；b正确；当弹力大小等于恒力f时，木块的速度为最大值；d正确；当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力f，合力向左，加速度大于零，c错误，故选abd。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系。【名师点睛】本题考查分析物体受力情况和运动情况的能力，要抓住弹簧弹力的可变性进行动态分析；同时要明确合力与速度同向时加速，合力与速度反向时减速；木块接触弹簧后，水平方向受到恒力f和弹簧的弹力，根据弹力与f的大小关系，确定合力方向与速度方向的关系，判断木块的运动情况。7bc【解析】试题分析：以向东方向为正方向，则初速度，末速度，匀变速直线运动的平均速度，位移，即位移大小为，a错误；b正确；方向为负，即向西，c正确；d错误；故选bc。考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】匀变速直线运动平均速度：，根据求解位移，规定初速度方向为正，则正号表示与初速度方向相同，负号表示与初速度方向相反。8ad【解析】试题分析：根据图象，4s末，a、b图线与时间轴围成的面积相等，则位移相等，可知物体a、b相遇故a正确；2s末，b图线与时间轴围成的面积大于a图线与时间轴围成的面积，知b的位移大于a的位移，两物体未相遇，b错误；在4s末a的速度为10m/s，b的速度为5m/s，速度不相等，c错误；在2s末，a、b的速度相等，d正确；故选ad。考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系。【名师点睛】利用速度时间图线得出速度相等的时刻，根据图线与时间轴围成面积表示的含义表示位移判断相遇的时刻。9a【解析】试题分析：木块在水平推力f1、f2的作用下处于匀速直线运动状态，由共点力平衡可得，木块所受的滑动摩擦力，方向水平向左；撤去f1后，木块所受的其他力没有改变，木块做匀减速运动，在停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，方向向左，大小为,故选a。考点：摩擦力的判断与计算。【名师点睛】撤去f1前木块做匀速直线运动，合力为零，可求出木块所受的滑动摩擦力大小，撤去f1的瞬间，其他力没有变化，再分析此时的合力和摩擦力大小。10b【解析】试题分析：在题目所列的物理量中，重力、速度、加速度为矢量，路程为标量，故选b。考点：矢量和标量。【名师点睛】矢量是由大小和方向共同确定的物理量，而标量是只由大小确定的物理量。【答案】ad【解析】试题分析：因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由，可得，故a正确b错误；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：，得：，故c错误，d正确。考点：万有引力定律及其应用、同步卫星【名师点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比；运用万有引力提供向心力列出等式和运用圆周运动的物理量之间的关系列出等式解决问题。【答案】d【解析】试题分析：这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据可以，由于不知道两个黑洞的转动半径关系，所以线速度大小不一定相等，故a错误；根据可知，由于不知道两个黑洞的转动半径关系，所以向心加速度大小不一定相等，故b错误；两个黑洞都是做圆周运动，则：，可以得到半径与质量成反比关系，质量大的半径小，故选项c错误；根据可得， 根据可得， 所以当不变时，l增大，则t增大，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故d正确。考点：万有引力定律及其应用【名师点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题，难度不大，属于基础题。13(1)连线见图；a2；大于 (2)a. b. 或3.3 0.25【解析】试题分析：(1)测量rx的阻值时，滑动变阻器采取分压接法，由于待测电阻的阻值较大，电流表采取内接法，实物图如图所示；通过待测电阻的最大电流为，故电流表选取a2；由于电流表采取内接法，用电压表的读数除以电流表的读数应该为待测电阻与电流表内阻的阻值之和，所以测量值大于真实值；(2)a由闭合电路的欧姆定律可知： ，联立解得：；b由闭合电路的欧姆定律可知：，整理得，所以截距，解得；斜率，解得考点：伏安法测电阻；利用图像法求解电源的电动势和内阻14把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力 ；点距均匀； 不合适。由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制wv2图象。【解析】试题分析：(1)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力；（2）为了计算出小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分进行测量；（3）他们的做法不合适。由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制wv2图象。考点：探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系15(1) （2） （3）【解析】试题分析：（1）由速度时间图象得：物体向上匀减速时加速度大小：根据牛顿第二定律得：代入数据解得：（2）由速度时间图象得：物体向上匀加速时：根据牛顿第二定律得：代入数据解得：（3）由速度时间图象得：物体沿斜面上升的位移：考点：v-t图象、牛顿第二定律、运动学规律。【名师点睛】首先在v-t图象中读出有用的信息，初速度、末速度、加速度、位移；其次分析不同阶段物体的受力，应用牛顿第第二定律列动力学方程进行计算。16（1）b = 2t；（2）q = 3c；（3）f2=-5.2n（负号说明力的方向沿斜面向下）（4）【解析】试题分析：（1） . （1分） . （1分） . （1分） . （1分）代入数据得：b = 2t . （1分） （2） . （1分）. （2分）代入数据可得: q