黑龙江省哈尔滨市第六中学2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

哈尔滨市第六中学2018-2019学年度下学期期末考试高二物理试题一、选择题：本题共14小题，每题4分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第914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，有错选的得0分。1.如图，两物块p、q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对q施加一水平向右的拉力f，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】根据牛顿第二定律，对pq的整体：；对物体p：；解得，故选d.2.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，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（ ）【答案】b【解析】试题分析：由题意知，在下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得：，故加速度保持不变，物块做匀减速运动，所以c、d错误；根据匀变速运动的规律，可得b正确；下降的高度，所以a错误。考点：本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律3.一质点沿x轴运动，其位置x随时间t的变化规律为x1510t5t2（各物理量均采用国际单位制单位）。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/s2b. t3 s时刻该质点速度为零c. 03 s内该质点的平均速度大小为10 m/sd. 质点处于x0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=10-103=-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03s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。4.如图，pq为圆的竖直直径，aq、bq、cq为三个光滑倾斜轨道，分别与圆相交于a、b、c三点。现让三个小球（可视为质点）分别沿着aq、bq、cq自轨道顶端由静止下滑到q点，它们运动的平均速度分别为v1、v2、v3，则有（ ）a. v2v3v1b. v1v2v3c. v3v2v1d. v1v2v3【答案】c【解析】【详解】设任一斜面的倾角为，圆槽直径为，根据牛顿第二定律得到，斜面的长度为，则有，解得，可见物体下滑时间与斜面的倾角无关，则有；因，根据可知a. v2v3v1不符合题意，a错误b. v1v2v3不符合题意，b错误c. v3v2v1符合题意，c正确d. v1v2v3不符合题意，d错误5.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；此处有视频，请去附件查看】6.如图所示，a、b、c三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与a球相连；a、b间由一轻质细线连接；b、c间由一轻杆相连。倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态。则细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）a. a球的加速度沿斜面向上，大小为3gsinb. c球的受力情况未变，加速度为零c. b、c两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsind. b、c之间杆的弹力大小为mgsin【答案】c【解析】【详解】a、初始系统处于静止状态，把看成整体，对其受力分析，受重力、斜面的支持力、细线的拉力，对重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解，根据共点力平衡条件得；对进行受力分析，受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和细线的拉力，对重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解，根据共点力平衡条件得，细线被烧断的瞬间，绳在断后弹力会突变为零，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得球的加速度沿斜面向上，大小为，故选项a错误；bc、细线被烧断的瞬间，把看成整体，根据牛顿第二定律得球的加速度，两球的加速度均沿斜面向下，故选项b错误，c正确；d、对进行受力分析，受重力、杆的弹力和斜面的支持力，根据牛顿第二定律得，解得，所以、之间杆的弹力大小为0，故选项d错误。7.将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出，0.8 s末物体的速度大小为8 m/s，不计空气阻力，g取10 m/s2，下列说法正确的是（ ）a. 物体在3.2 s末回到抛出点b. 0.8 s时物体的运动方向可能向下c. 物体的初速度为20 m/sd. 0.8 s时物体可能位于抛出点下方【答案】a【解析】【详解】bd、物体做竖直上抛运动，在0.8s内的速度变化量，由于初速度不为零，可知时刻速度的方向一定竖直向上，不可能竖直向下，物体处于抛出点的上方，故选项b、d错误；ac、根据可知初速度，则上升到最高点的时间，则回到抛出点的时间，故选项a正确，c错误。8.如图，质量为m24 kg的木板放在水平地面上，质量为m22 kg的木箱放在木板上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角37。若用大小为200 n的水平力f可将木板匀速抽出，已知木箱与木板之间的动摩擦因数10.5，sin370.6，cos370.8，重力加速度g取10 m/s2，则木板与地面之间的动摩擦因数2为（ ）a. 0.3b. 0.4c. 0.5d. 0.6【答案】a【解析】【详解】对受力分析如图甲所示，由题意得，联立可得；对、整体受力分析如图乙所示，由题意得，联立并代入数据得 a.0.3符合题意，a正确b.0.4不符合题意，b错误c0.5不符合题意，c错误d.0.6不符合题意，d错误9.图a、图b分别表示伽利略在对“自由落体运动”“运动和力的关系”研究中的推理过程，下列说法正确的是（ ）a. 图a通过对小球自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上的运动是匀变速运动b. 图a通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速运动c. 图b实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持d. 图b实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持【答案】bc【解析】【详解】ab、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故选项a错误，b正确；cd、实际中没有摩擦力的斜面并不存在，所以图实验为“理想实验”，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故选项c正确，d错误。10.静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力f作用，其大小随时间的变化图象如图甲所示。在拉力f从零逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化图象如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）a. 物体与水平面间的摩擦力先增大后保持不变b. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.1c. 物体的质量为2.0 kgd. 4 s末物体的速度大小为4 m/s【答案】bd【解析】【详解】abc、由乙知02s内物体静止不动，物体所受的静摩擦力与拉力平衡，则知摩擦力逐渐增大；时静摩擦力达到最大值，后物体开始运动，受到滑动摩擦力作用，并且保持不变；在24s内，由牛顿第二定律得，由图知当时，代入可得，当时，代入可得，联立解得，所以滑动摩擦力小于最大静摩擦力，所以物体所受的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变，故选项b正确，a、c错误；d、根据图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量，可知4s内物体速度的变化量为，由于初速度为0，所以4s末物体的速度为4m/s，故选项d正确。11.两实心小球甲和乙由同种材料制成且甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则（ ）a. 甲球用时间比乙球长b. 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小c. 甲球加速度大小小于乙球加速度的大小d. 甲球平均速度的大小大于乙球平均速度的大小【答案】bd【解析】【详解】ac、设小球的密度为，半径为，则小球的质量为，重力，小球的加速度，可知小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大，所以甲的加速度比较大；两个小球下降的距离是相等的，根据可知加速度比较大的甲运动的时间短，故选项a、c错误；b、根据可知加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故选项b正确；d、根据可知甲球平均速度的大小大于乙球平均速度的大小，故选项d正确。12.一质点在外力作用下做直线运动，其速度随时间变化的图象如图。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有a. b. c. d. 【答案】ac【解析】试题分析：如果质点所受合力的方向与速度方向相同，物体做加速运动；合力的方向与速度方向相反，物体做减速运动。在、时刻，速度都在不断增加，因此合力的方向与速度方向相同，a、c正确；而在、时刻，速度在不断减小，合力的方向与速度方向相反，b、d错误。考点：图象13.如图，平直路面上有a、b两块挡板，相距6 m。一物块以8 ms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挡板只碰撞了一次，则物块的加速度大小可能为（ ）a. 1.2 m/s2b. 1.6 m/s2c. 2.0 m/s2d. 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.点睛：物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，速率随时间均匀减小，故可以将整个过程看作匀减速直线运动；然后根据题意得到物体可能的位移；再根据运动学公式求解可能的加速度14. 如图，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m和m各接触面间的动摩擦因数均为，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d现用水平向右的恒定拉力f拉动纸板，下列说法正确的是a. 纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为（m+m）gb. 要使纸板相对砝码运动，f一定大于2（m+m）gc. 若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下d. 当f=（2m+3m）g时，砝码恰好到达桌面边缘【答案】bc【解析】试题分析：对纸板分析，当纸板相对砝码运动时，所受的摩擦力（m+m）g+mg，故a错误设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：f1=ma1，f-f1-f2=ma2，发生相对运动需要a2a1，代入数据解得：f2（m+m）g，故b正确若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码匀加速运动的位移小于，匀减速运动的位移小于，则总位移小于d，不会从桌面掉下，故c正确当f=（2m+3m）g时，砝码未脱离时的加速度a1=g，纸板的加速度，根据，解得，则 此时砝码的速度，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小a=g，则匀减速运动的位移，而匀加速运动的位移，可知砝码离开桌面，故d错误故选bc。考点：牛顿第二定律的综合应用二、实验题：本大题共2小题，共15分。按题目要求作答。15.学生课外实验小组使用如图所示的实验装置测量重力加速度大小。实验时，他们先测量分液漏斗下端到水桶底部的距离s；然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，调整阀门使水滴落到桶底发出声音的同时，下一滴水刚好从漏斗的下端滴落；用秒表测量第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t。(1)重力加速度大小可表示为g=_(用s、n、t表示)；(2)如果某次实验中，s=0.90m，n=30，t=13.0s，则测得的重力加速度大小g=_m/s2；(保留2位有效数字)(3)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：_。【答案】 (1). (2). 9.6 (3). “适当增大n”或“多次测量取平均值”【解析】【分析】本题考查一个利用自由落体运动规律测量重力加速度的实验【详解】（1）已知第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t，所以一个水滴从漏斗的下端滴落到桶底所用的时间，所以，故（2）2（3）提高精度可以提高测量时间的精度和距离的精度，也可以适当增大n，或多测几次取平均。16.某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为）。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下：在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；系统静止后，记录砝码个数及指针的位置；逐次增加砝码个数，并重复步骤（保持弹簧在弹性限度内）：用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。回答下列问题：（1）根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像_。l1234510.4810.9611.4511.9512.40（2）弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为_。若g取，则本实验中_（结果保留3位有效数字）。【答案】 (1). （1）图见解析； (2). （2）； (3). 109n/m【解析】【详解】（1）做出图像如图；（2）由胡克定律：，即，则，解得；由图形可知，解得三、计算题：本大题共3小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案，不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17.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a12 ms2，进入bc段下滑时加速度大小为a21 ms2，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a32 ms2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。18.如图所示，一长l2 m、质量m4 kg的薄木板（厚度不计）静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l5 m，木板的正中央放置一质量为m1 kg的小物块（可视为质点）。已知木板与平台、物块与木板间动摩擦因数均为10.4。现对木板施加一水平向右的恒力f，其大小为48 n，取g10 m/s2，试求：（1）f作用1.2 s时，木板的右端到平台边缘的距离；（2）要使小物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数2应满足的条件。【答案】(1)0.64 m(2)20.2【解析】【分析】假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律求出两者的加速度，从而判断出物块与木板会相对滑动根据小物块恰好从木板左端滑离时位移之差等于，由位移公式求得时间，并求出此时两者的速度在小物块从木板上滑落后，由牛顿第二定律和位移公式