吉林省长春市十一中2014-2015学年高二物理下学期期末考试试题.doc

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长春市十一高中2014-2015学年度高二下学期期末考试物理试题本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分110分，测试时间90分钟。第I卷（选择题，共56分）一、选择题（本题共14小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-14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．关于物理学研究的方法，以下说法错误的是（　　）A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，应用了控制变量法B．在利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法C．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的方法D．伽利略在利用理想实验探究力和运动的关系时，使用的是实验归纳法2．如图所示，倾角为α的固定斜面上，有一带有“7字型”支架的小车，一质量为m的小球通过一细绳和轻弹簧系在小车支架上，现小车和小球一起沿斜面下滑．在下滑过程中．小球始终相对小车静止，细绳方向与斜面垂直，弹簧呈竖直方向，则（　　）A．若斜面粗糙，弹簧可能处于压缩状态B．若斜面粗糙，细绳的拉力可能为零C．若斜面光滑，弹簧可能处于伸长状态D．若斜面光滑，细绳的拉力可能为零3．小球沿斜面做匀加速直线运动．在A位置开始计时，如图所示，记录下经过连续相等t时间小球分别到达的位置B、C、D，其中d1、d2、d3分别为位置B、C、D到A的距离．则（　　）A．B．小球在B时的速度为C．小球在C时的速度为D．小球运动的加速度为4．一小物块以某一初速度滑上水平足够长的固定木板，经一段时间t后停止．现将该木板一端垫起改置成为倾角为30°的斜面，让该小物块以相同大小的初速度沿木板上滑．则小物块上滑到最高位置所需时间t′与t之比为（设小物块与木板之间动摩擦因数为μ）（　）A．B．C．D．9 5．如图是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O，当水平风吹来时，球在水平风力F的作用下飘起来，θ为球平衡时细线与竖直方向的夹角．体积一定的球受水平风力F与风速v成正比，当v=3m/s时，测得θ=45°．则（　）A．当风速v=3m/s时，水平风力F大于球的重力B．当风速v=6m/s时，θ=90°C．水平风力F越大，球平衡时，细线所受拉力越小D．换用半径相等，但质量较小的球，则当θ=45°时，v小于3m/s6．如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平地面上，物体B受沿斜面向上力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μ＜tanθ，且A、B质量均为m，则（　）A．A、B保持相对静止B．地面对斜面体的摩擦力等于FcosθC．地面受到的压力等于（M+2m）gD．B与斜面间动摩擦因数为7．如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑L形直轨道，C处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）．套在AB杆上的小球自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1.5倍，则BA与CA的夹角为（　）A．60°B．53°C．45°D．30°8．用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上．某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉吸铁石，吸铁石和白纸未移动，则下列说法中正确的是（）A．磁铁受到的摩擦力大小为MgB．磁铁受到的摩擦力大小为C．白纸受到两个摩擦力的作用D．白纸受到黑板的摩擦力大小为9．A、B两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图象如图中的A、B所示，则由图可知，在0﹣t2时间内（）9 A．A、B运动始终同向，B比A运动的快B．在t1时刻B运动方向改变C．A、B的加速度始终同向，B比A的加速度大D．在t2时刻，A、B的速度相同，加速度也相同10．如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物．当倾角增大到θ时，质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下，则下列说法正确的是（）A．A、B间没有静摩擦力B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下C．A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为MgsinθD．A与车厢底面间的动摩擦因数μ=tanθ11．如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上．当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1．当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则（）A．在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等B．在两次作用过程中，F1+F2＜FC．在两次作用过程中，F1+F2=FD．在两次作用过程中，12．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ=60°，下列说法正确的是（　　）A．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大B．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小C．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为mgD．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零13．如图甲所示，一质量为M的足够长的木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块．木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，滑块与长木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，则（　　）A．小滑块的质量m=2kgB．当F=8N时，小滑块的加速度为1m/s2C．小滑块与木板之间的动摩擦因数为0.19 D．力随时间变化的函数关系一定可以表示为F=6t（N）14．将质量分别为M和m的物块通过轻绳和光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦．若互换两物块位置，按图乙放置，绳子在各处仍均平行于倾角为α的斜面，然后释放M，斜面仍保持静止．则关于图乙下列说法正确的是（　　）A．轻绳的拉力等于MgB．轻绳的拉力等于mgC．M运动加速度大小为（1﹣sinα）gD．M运动加速度大小为第II卷（6小题，共54分）二、实验题（本题2小题共计14分．请将解答填写在答题卡相应的位置．）15．（4分）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和弹簧秤．（1）在实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧秤分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长．B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上．C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行．其中正确的是　　　　．（填入相应的字母）（2）若在实验中，把木板竖直放置，同时用细绳OA跨过钉在木板上的光滑的钉子C，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧秤钩住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧秤的拉力调整橡皮筋与两细绳的结点O的位置．图中OC与橡皮筋延长线的夹角为α，细绳OB与橡皮筋延长线的夹角为β，且α+β＞90°，下列操作正确的是　　　　．A．增加钩码个数后，为使结点位置不变，应减小β，同时减小弹簧秤的拉力B．增加钩码个数后，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧秤的拉力C．保持钩码个数不变，将钉子C向左移动一些，为使结点位置不变，应减小β，同时增大弹簧秤的拉力．D．保持钩码个数不变，将钉子C向左移动一些，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧秤的拉力9 16．（10分）在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m之间的定量关系”的实验中，甲、乙两个实验小组分别采用不同的实验器材进行实验：（1）实验小组甲采用图甲的实验装置探究加速度a与质量m之间的定量关系，图中A为小车（质量为m1），B为电火花计时器，C为重物（质量为m2），D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中把重物C的重量作为细绳对小车的拉力，则①质量m1、m2应满足的关系是：m1　　m2；（选填“远大于”或“远小于”）②　　平衡摩擦力．（选填“需要”或“不需要”）（2）实验小组乙探究加速度a与物体所受合力F之间的定量关系，他们在图甲的小车上固定了能将数据进行无线传输的拉力传感器，并将传感器的数据传输给计算机，可在计算机上直接读出绳对小车拉力F的大小，其它器材相同，则①此实验装置　　（选填“需要”或“不需要”）满足小组甲的条件①；②通过实验数据画出a﹣F图象如图乙所示，图线不过坐标原点的主要原因可能是　　A．小车的质量m1较小B．重物的质量m2较大C．平衡摩擦力时木板的倾角偏小D．平衡摩擦力时木板的倾角偏大（3）图丙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz．根据纸带可求出小车的加速度大小为　　m/s2．（结果保留两位有效数字）二、计算题(共四小题，共计40分。解答计算题部分应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)17．（8分）如图所示，一小物体所受的重力为100N，用细线AC、BC和轻弹簧吊起，处于平衡状态．已知弹簧原长为1.5cm，劲度系数k=8000N/m，细线AC长为4cm，∠BAC=30°，∠CBA=60°，求细线AC、BC对小物体的拉力各是多少？9 18．（10分）质量M=0.2kg的小圆环穿在固定的足够长的斜木杆上，斜木杆与水平方向的夹角θ=37°，小圆环与木杆间的动摩擦因数μ=0.5，小圆环受到竖直向上的恒定拉力F=3N后，由静止开始沿木杆斜向上做匀加速直线运动（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2），求：（1）杆对小圆环的弹力．（2）小圆环沿斜木杆向上的合外力（3）4s末小圆环的速度大小．19．（10分）为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中，让运动员腰部系不可伸长的绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳两结点的距L=2m、结点高度差视为定值H=1.2m；运动员质量为M=60kg，车胎质量为m=12kg，车胎与跑道间的动摩擦因数为μ=，如图甲所示，将运动员某次拖胎奔跑120m当做连续过程，抽象处理后的v﹣t图象如图乙所示，g=10m/s2，不计空气阻力．求：（1）运动员加速过程中的加速度大小a及跑完120m所用的时间t；（2）在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T及运动员与地面间的摩擦力大小f人．9 20．（12分）某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度．如图所示，一长L=0.8m、质量M=0.4kg的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m=0.8kg的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2，滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2．一人用水平恒力F1向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动．（1）为使木板能向上运动，求F1必须满足什么条件？（2）若F1=23N，为使滑块与木板能发生相对滑动，求F2必须满足什么条件？（3）游戏中，如果滑块上移h=1.5m时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功．现F1=24N，F2=16N，请通过计算判断游戏能否成功？参考答案1.D2.B3.C4.A5.D6.D7.B8.BCD9.BC10.BD11.AC12.CD13.BC14.BCD15．（1）C（2分）（2）BC（2分）16．（1）①远大于；（2分）②需要；（2分）（2）①不需要；（2分）②D；（2分）（3）3.2（2分）17．（8分）解：由题意可知：弹簧此时的长度L=BCcos30°=2cm＞1.5cm，故弹簧被拉长，且x=0.5cm．（2分）物体的受力如图所示，则：TAcos30°﹣TBsins60°=0（2分）TBcos30°+TAsins60°+kx﹣mg=0（2分）解得：TA=30N（1分）9 TB=30N（1分）18．（10分）（1）由于F•cosθ>mgcosθ垂直杆方向，有F•cosθ=mgcosθ+FN（2分）　　①则FN=F•cosθ—mgcosθ=0.8N（1分）弹力方向垂直杆向下（1分）（2）沿杆方向，有F•sinθ﹣mg•sinθ﹣f=F合　②（2分）其中：f=μFN　　③①②③联立，并代入数据，得F合=0.2N（1分）（3）由牛顿第二定律F合=ma可知a=1m/s2（1分）4s末的速度v=at（1分）所以v=4m/s（1分）19．（10分）解：（1）由图象可知，加速度：a=m/s2；（1分）加速时间：t1=4s，加速位移：s1=t1=×4=16m，（1分）匀速位移：s2=s﹣s1=120﹣16=104m，匀速时间：t2==13s，（1分）跑完120m时间t=t1+t2=17s（1分）（2）设绳子与水平面间的夹角为θ，由题意可知：sinθ==0.6，则cosθ=0.8，（1分）对轮胎：水平方向，由牛顿第二定律：Tcosθ﹣f=ma，（1分）竖直方向：FN=mg﹣Tsinθ，（1分）滑动摩擦力：f=μFN，代入数据解得：T=64N，（1分）对运动员，由牛顿第二定律得：f人﹣Tcosθ=Ma，（1分）代入数据解得：f人=171.2N（1分）20．（12分）解：（1）滑块与木板间的滑动摩擦力：f=μF1对木板应有：f＞Mg代入数据得：F1＞20N（2分）（2）对木板由牛顿第二定律有：μF1﹣Mg=Ma1（1分）对滑块由牛顿第二定律有：F2﹣μF1﹣mg=ma2（1分）要能发生相对滑动应有：a2＞a1（1分）9 解得F2＞3μF1代入数据可得：F2＞13.8N（1分）（3）对滑块由牛顿第二定律有：F2﹣μF1﹣mg=ma3（1分）设滑块上升h的时间为t，则：（1分）对木板由牛顿第二定律有：μF1﹣Mg=Ma4（1分）设木板在t时间上升的高度为H，则：（1分）代入数据可得：H=0.75m（1分）由于H+L>h，滑块在上升到1.5m之前未脱离木板，游戏成功（1分）9