辽宁省大连二十中高二物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年辽宁省大连二十中高二（下）期末物理试卷 一、选择题（本题共10小题，每题5分，共50分1-7为单选，8-10为多选，将正确的答案选出选对的得5分，选不全的得3分，有错误答案的得0分）1在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是（）a在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法b根据速度的定义式v=，当t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法c在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法d在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法考点：加速度；物理学史专题：直线运动规律专题分析：在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度；等效替代法是一种常用的方法，它是指用一种情况来等效替换另一种情况，效果要相同；当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法解答：解：a、等效替代法是一种常用的方法，它是指用一种情况来等效替换另一种情况；没有采用假设法；故a错误；b、根据速度定义式v=，当t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故b正确；c、在实验探究加速度与力、质量的关系时，因为三量之间相互都有关系，故应采用控制变量法；故c正确；d、在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法故d正确；本题选错误的，故选：a点评：在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习2如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的速度一时间（vt）图象，t1时刻两车位于同一位置，则由图可知（）a在时刻t2，a车再次追上b车b在时刻t2，a、b两车运动方向相反c在t1到t2这段时间内，两车间的距离先增大后减小d在t1到t2这段时间内，两车间的距离一直增大考点：匀变速直线运动的图像专题：运动学中的图像专题分析：速度时间关系图线反映速度随时间的变化规律，图象与时间轴围成的面积表示通过的位移；根据位移可明确对应的距离关系解答：解：a、在时刻t2，b车经过的位移大于a车，二者不可能相遇；故a错误；b、在时刻t2，a、b两车运动方向均在正方向；故方向相同；故b错误；c、由图可知，在t1到t2这段时间内，两车间的距离一直增大；故c错误；d正确；故选：d点评：本题是为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3如图所示，在粗糙水平面上放置a、b、c、d四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，bad=120，整个系统保持静止状态已知a物块所受的摩擦力大小为f，则d物块所受的摩擦力大小为（）afbfcfd2 f考点：摩擦力的判断与计算；共点力平衡的条件及其应用专题：摩擦力专题分析：物体在水平面上受弹簧弹力和静摩擦力平衡，根据力的合成方法求解弹簧的弹力解答：解：已知a物块所受的摩擦力大小为f，设每根弹簧的弹力为f，则有：2fcos60=f，对d：2fcos30=f，解得：f=f=f故选：c点评：本题考查了物体受共点力平衡和力的合成计算，难度不大4如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在b点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（）ad点的速率比c点的速率大ba点的加速度与速度的夹角小于90ca点的加速度比d点的加速度大d从a到d加速度与速度的夹角先增大后减小考点：曲线运动专题：物体做曲线运动条件专题分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；由牛顿第二定律可以判断加速度的方向解答：解：a、由题意，质点运动到b点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿b点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由c到d过程中，合外力做正功，由动能定理可得，d点的速度比c点速度大，故a正确；b、物体在a点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，a点的加速度与速度的夹角大于90故b错误；c、质点做匀变速曲线运动，加速度不变，合外力也不变，故c错误；d、由于f向下，由图可知由a到b加速度与速度的夹角增大；由a的分析可知，质点由b到e过程中，受力的方向向下，速度的方向从水平向右变为斜向下，加速度与速度的夹角之间减小故d错误；故选：a点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了5如图甲，一物体以一定的初速度从斜面底端沿斜面向上运动，上升到最高点后又沿斜面滑下，某段时间的速度时间图象如图乙所示，g=10m/s2，由此可知斜面倾角为（）a30b37c53d60考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像专题：牛顿运动定律综合专题分析：由图象的斜率可求得下滑的加速度，再结合牛顿第二定律即可求出斜面倾角解答：解：速度时间图象的斜率表示加速度，则由图可知，沿斜面上升时的加速度大小为：a1=8 m/s2 沿斜面下滑时的加速度大小为：a2=4m/s2 根据牛顿第二定律得：上升时，有：a1=下滑时，有：a2=由解得：=37故选：b点评：本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，关键要抓住加速度的大小可由图象的斜率大小来表示6如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点下列说法中正确的是（）av的最小值为bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大cv由零逐渐增大，杆对小球的弹力也逐渐增大d当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系解答：解：a、小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力故a错误b、在最高点，根据f向=m得，速度增大，向心力也逐渐增大故b正确c、在最高点，若速度v=，杆子的作用力为零，当v时，杆子表现为支持力，速度增大时，向心力增大，杆对小球的弹力减小，当v，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大，所以当v逐渐增大时，杆对小球的弹力可能先减小后增大故cd错误；故选：b点评：解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力7如图所示，a、b质量均为m，叠放在轻质弹簧上，当对a施加一竖直向下的力，大小为f，将弹簧压缩一段，待平衡后突然撤去力f的瞬间，关于a的加速度及a、b间的相互作用力的下述说法正确的是（）a加速度为0，作用力为mgb加速度为，作用力为c速度为f/m，作用力为mg+fd加速度为，作用力为考点：牛顿第二定律专题：牛顿运动定律综合专题分析：先根据整体法求解出加速度，然后运用隔离法求解内力解答：解：在突然撤去f的瞬间，ab整体的合力向上，为f，根据牛顿第二定律，有：f=（2m）aa=对上面的物体受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：nmg=ma；联立解得：n=mg+；故b正确；故选：b点评：本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，注意整体法和隔离法在题目中的应用，不难8平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的vt图线，如图所示若平抛运动的时间大于2t1，下列说法中正确的是（）a图线b表示竖直分运动的vt图线bt1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30ct1时间内的位移方向与初速度方向夹角的正切值为d2t1时间内的位移方向与初速度方向夹角为60考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：a、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据速度图线可知运动情况b、t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等，通过分速度关系可知速度方向与初速度方向的夹角c、根据水平方向和竖直方向的运动情况，可以求出水平位移和竖直位移，根据两个分位移的关系可得出位移与水平方向的夹角d、根据速度时间图线可知道2t1时刻的水平位移和竖直位移关系，根据该关系，可以求出位移与水平方向的夹角解答：解：a、图线b是初速度为0的匀加速直线运动，所以图线b表示的是竖直分运动故a正确 b、t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等，则速度与初速度方向的夹角为45故b错误 c、图线与时间轴围成的面积表示位移，则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1：2，所以t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为故c正确 d、2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等，所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45故d错误故选：ac点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，可以通过速度、位移的合成与分解求出速度、位移与水平方向的夹角9如图所示，质量分别为m、m物体a、b用细绳连接后跨过光滑的定滑轮，a静止在倾角为30的斜面上，已知m=2m，现将斜面倾角由30增大到35，系统仍保持静止此过程中，下列说法正确的是（）a细绳对a的拉力将增大b物体a受到的静摩擦力先减小后增大c物体a对斜面的压力将减小d滑轮受到的绳的作用力将增大考点：共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：先对物体b受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到拉力等于物体b的重力；再对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析解答：解：m=2m，对物体b受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：t=mg再对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图：根据平衡条件得到：f+t2mgsin=0 n2mgcos=0 由两式解得：f=2mgsint=2mgsinmg，n=2mgcos，当不断变大时，f不断变大，n不断变小故ab错误c正确；绳子拉力大小不变，但夹角减小，滑轮受到的绳的作用力增大故d正确故选：cd点评：本题关键是先对物体m受力分析，再对物体m受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解10一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法中正确的是（）a黑色的径迹将出现在木炭包的右侧b传送带运动的速度越小，径迹的长度越短c木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短d木炭包的质量越大，径迹的长度越短考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：木炭包在传送带上先是做匀加速直线运动，达到共同速度之后再和传送带一起匀速运动，黑色的径迹就是它们相对滑动的位移，求出相对位移再看与哪些因素有关解答：解：a、刚放上木炭包时，木炭包的速度慢，传送带的速度快，木炭包向后滑动，所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧，所以a正确b、木炭包在传送带上运动靠的是与传送带之间的摩擦力，摩擦力作为它的合力产生加速度，所以由牛顿第二定律知，mg=ma，所以a=g，当达到共同速度时，不再有相对滑动，由v2=2ax 得，木炭包位移 x木=，设相对滑动的时间为t，由v=at，得t=，此时传送带的位移为x传=vt=，所以滑动的位移是x=x传x木=，由此可以知道，传送带运动的速度越小，径迹的长度越短，所以b正确，木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短，所以c正确，黑色的径迹与木炭包的质量无关，所以d错误故选：abc点评：求黑色的轨迹的长度，就是求木炭包和传送带的相对滑动的位移，由牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律很容易求得它们相对滑动的位移，在看相对滑动的位移的大小与哪些因素有关即可二、填空题（每空4分，共计16分）11在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用m表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出（所用交流电源频率为50hz）（1）当m与m的大小关系满足mm时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力（2）图2纸带上相邻的计数点间有4个点未画出，则小车的加速度大小a=0.64m/s2（结果保留两位有效数字）（3）如图 3（a）为甲同学根据测量数据作出的af图线，说明实验存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的af图线如图 3（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？车及车上砝码的总质量不同考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系专题：实验题；牛顿运动定律综合专题分析：（1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以m为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力（2）根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小（3）图b中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，即合外力等于0（4）af图象的斜率等于物体的质量，故斜率不同则物体的质量不同解答：解：（1）以整体为研究对象有：mg=（m+m）a解得：a=，以m为研究对象有绳子的拉力为：f=ma=，显然要有f=mg必有m+m=m，故有mm，即只有mm时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔t=0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小，得：a=0.64m/s2（3）图3（a）中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（4）由图可知在拉力相同的情况下a乙a丙，根据f=ma可得m=，即af图象的斜率等于物体的质量，且m乙m丙所以车及车上砝码的总质量不同故答案为：（1）mm；（2）0.64；（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（4）车及车上砝码的总质量不同点评：只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握三、计算题（12题10分，13题10分、14题14分，共计34分）12如图所示，小车上有一竖直杆，总质量为m，杆上套有一块质量为m的木块，杆与木块间的动摩擦因数为，小车静止时木块可沿杆自由滑下问：必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑？考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用专题：牛顿运动定律综合专题分析：木块竖直方向匀速下滑，水平方向具有与小车相同的加速度分析木块竖直方向的受力：重力mg和滑动摩擦力f，二力平衡，即可得到滑动摩擦力f，由f=n，求出杆对木块的弹力，根据牛顿第二定律求出木块水平方向的加速度，小车与木块水平方向有相同的加速度，再对整体根据牛顿第二定律求出水平力f的大小解答：解：设小车的加速度为a对木块： 竖直方向：受到重力mg和滑动摩擦力f，木块匀速下滑时，则有 f=mg 水平方向：受到杆的弹力n，则有 n=ma，又f=n联立以上三式，得 a=对整体，根据牛顿第二定律得：水平方向：f=（m+m）a解得，答：小车施加（m+m）g的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑点评：本题运用正交分解法研究木块的受力情况，再运用整体法，根据牛顿第二定律即可求解水平力f13如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，绳的最大张力为45n，现使小球的转速很缓慢地增加，求：（1）线断开的瞬间，小球运动的线速度大小；（2）如果小球离开桌面时，速度方向与桌右边缘的夹角为60，桌面高出地面h=0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：（1）绳的最大张力为45n，由向心力公式f=求出小球的速度大小（2）小球离开桌面后做平抛运动，由高度求出时间，并求出平抛运动的水平位移，根据所求的距离与水平位移的数学关系求解解答：解：（1）设线断开时小球的线速度大小为v，绳的最大张力为45n，由ft=得 v=5 m/s（2）设桌面高度为h，小球落地经历时间为t，落地点与飞出桌面点的距离为x由h=gt2得t=0.4 s x=vt=2 m 则小球飞出后的落地点到桌边缘的水平距离为l=xsin 60=1.73 m答：（1）线断开的瞬间，小球运动的线速度大小是5 m/s；（2）小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离是1.73 m点评：对于匀速圆周运动，基本方程是“指向圆心的合力”等于向心力，即f合=fn，关键分析向心力的来源，知道小球离开桌面后做平抛运动，难度适中14如图所示，长l=1.5m，高h=0.45m，质量m=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动当木箱的速度