江苏省南京市金陵中学2020-2021学年高二下学期期末考试物理Word版含答案

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江苏省金陵中学2020至2021学年高二年级第二学期期末考试物理试卷（满分100分；时间75分钟）一、选择题：共10小题，共40分，每小题4分，每题只有一个选项符合题意．1．如图，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行，回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度．已知斜劈始终保持静止，则小物块A．上滑所需时间与下滑所需时间相等B．上滑时的加速度与下滑时的加速度方向相反C．上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等D．上滑和下滑过程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反2．水平仪的主要测量装置是一个内部封有液体的玻璃管，液体中有一气泡，水平静止时，气泡位于玻璃管中央，如图1所示．一辆在水平轨道上行驶的火车车厢内水平放置两个水平仪，一个沿车头方向，一个垂直于车头方向．某时刻，气泡位置如图2所示，则此时关于火车运动的说法正确的是A．加速行驶，且向左转弯B．加速行驶，且向右转弯C．减速行驶，且向左转弯D．减速行驶，且向右转弯3．如图所示，竖直面内有一圆环，圆心为O，水平直径为AB，倾斜直径为MN，AB与MN夹角为θ，一不可伸长的轻绳两端分别固定在圆环的M、N两点，轻质滑轮连接一重物放置在轻绳上。不计滑轮与轻绳摩擦与轻绳重力，圆环从图示位置绕O顺时针缓慢转过2θ的过程中，轻绳的张力的变化情况正确的是A．逐渐增大B．先减小再增大C．逐渐减小D．先增大再减小

14．如图所示，在托盘测力计放一个重力为5N的斜木块A，A的斜面倾角为37°，现将一个重力也为5N的小铁块B无摩擦地从斜面上滑下，在小铁块B下滑的过程中，测力计的示数为（不计托盘重力，取g=10m/s2）A．7NB．7.6NC．8.2ND．10N5．一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化如图所示，则该物体A．在1s末时运动方向发生改变B．先做匀加速后做匀减速直线运动C．1s~2s的平均速度大小大于3m/sD．该物体在0~2s内受到合外力的冲量一定为4N·s6．如图所示，一小车在光滑水平面上匀速运动，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，∠AOB=15°，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，且欲使传感器示数为零，则A．小车所受水平外力一定向右B．小车可能向右运动，加速度大小为16m/s2C．小车的加速度一定向左，大小可能为20m/s2D．小车的加速度一定向左，大小一定为m/s27．如图所示，光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块，其中、质量均为，N、Q质量均为，M、P之间用一轻质弹簧相连。现用水平拉力拉，使四个木块以同一加速度向右运动，则在突然撤去的瞬间，下列判断错误的是A．P、Q间的摩擦力不变B．M、N间的摩擦力不变C．M、N的加速度大小仍为

2D．P、Q的加速度大小仍为8．随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图运动员从高为h的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，经过时间t落到长直滑道上的C点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是A．若h加倍，则水平飞出的速度v加倍B．若h加倍，则在空中运动的时间t加倍C．若h减半，运动员在空中离斜面的最大距离不变D．若h减半，运动员落到斜面时的速度方向不变9．如图所示，带有支架总质量为M的小车静止在水平面上，质量为m的小球通过轻质细绳静止悬挂在支架上的O点，绳长为L。现给小球一水平初速度v0让小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，小球恰能通过最高点A，其中A、C为圆周运动的最高点和最低点，B、D与圆心O等高。小球运动过程中，小车始终保持静止，不计空气阻力，重力加速度为g。则A．小球通过最低点C的速率为B．小球通过最低点C时，地面对小车支持力大小为Mg+6mgC．小球通过B点时，小车受地面向左的摩擦力大小为2mgD．小球通过D点时，其重力功率为零10．如图所示，轮子的半径均为R=0.20m，且均由电动机驱动以角速度ω=8.0rad/s逆时针匀速转动，轮子的转动轴在同一水平面上，轴心相距d=1.6m，现将一块均匀木板平放在轮子上，开始时木板的重心恰好在O2轮的正上方，已知木板的长度L＞2d，木板与轮子间的动摩擦因数均为μ=0.16，g取10m/s2，则木板的重心恰好运动到O1轮正上方所需的时间是A．1sB．0.5sC．1.5sD．2s二、非选择题（共60分，第12~15题请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．）图乙11．(15分)某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案：在一块不透明的竖直

3长方形挡板上某位置开一条水平透光狭缝（图甲），让挡板从某一高处竖直下落，在挡板下落的过程中，挡板挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时，测得先后两段挡光时间分别为t1和t2．（1）对于挡板的制作，甲同学选择了一块泡沫板，乙同学选择了铝基板，从提高实验精度的角度看，你认为(选填“甲”或“乙”)的选择较好；（2）某同学用游标卡尺测量AB、AC的长度，AB的长度如图乙所示，其值为mm；（3）忽略狭缝宽度，该同学利用vAB＝、vBC＝，求出vAB和vBC后，则重力加速度g＝；（4）本实验在下面的操作中，你认为正确的是A.释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度B.释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处C.挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果没有影响（5）若狭缝宽度不能忽略，仍然按照（3）的方法得到的重力加速度值比其真实值（选填“偏大”还是“偏小”）．

412．（8分）某美丽乡村建设中制作了一个简易水轮机，如图所示，让水从水平放置的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ=37°角。测得水从管口流出速度v0=3m/s，轮子半径R=0.1m。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）若不计挡水板的大小，则轮子转动角速度为多少？（2）水管出水口距轮轴O水平距离l。13．(11分)如图，在倾角θ=53°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度l0=3m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为L=9m。在平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，不考虑滑块由平板落到斜面的速度变化。求：(sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2)(1)滑块离开平板时的速度大小；(2)滑块从离开平板到到达斜面底端C经历的时间；(3)滑块从开始运动至脱离平板的过程中，薄平板与斜面间的摩擦热。

514．（12分）一转动装置如图甲所示，两根足够长轻杆OA、OB固定在轻质竖直转轴上的O点，两轻杆与转轴间夹角均为30º。质量均为2m的小球a、b分别套在两杆上，质量为m的小环c套在竖直转轴上。c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在竖直转轴上，一端固定在轴上P点，另一端与环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧长为L，环c恰能静止在O处，此时弹簧弹力等于环c的重力，且球与环间的细线刚好拉直而无张力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：(1)细线刚好拉直而无张力时，装置转动的角速度；(2)如图乙所示，该装置以角速度(未知)匀速转动时，弹簧长为，求此时杆对小球的弹力大小和角速度.

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715.（14分）如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直，小球均未触碰地面。已知M=4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为3mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；（3）经过若干次碰撞，管最终停留在地面，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。

8参考答案：1.C2.A3.D4.C5.C6.B7.B8.D9.B10.C11．(15分)(每小问3分)(1)乙(2)48.2mm(3)(或)(4)B(5)偏大。狭缝通过光电门也需要一定的时间，整块挡板通过光电门的实际时间大于t1+t2，导致g的测量值偏大。12.(1)（4分）；(2)（4分）赋分说明：有规范的表述过程，结果正确给全分，不规范的可以适当扣分。（1）轮缘速度为5m/s（2分），（2分）（2）B处竖直速度为4m/s（1分），水从A到B的时0.4s（1分），水平位移1.2m（1分），结果1.12m（1分）13.（1）8m/s（4分）（2）0.8s（4分）（3）6J（3分）赋分说明：有规范的表述过程，结果正确给全分，不规范的可以适当扣分。（1）见到8m/s2（1分）,2m/s2（1分）,1s（1分）,8m/s（1分）各给1分（2）滑块离开滑板时的位移为4m（1分），加速度为5m/s2（1分），结果0.8s（1分）。（3）正确表述摩擦力（1分），位移1m（1分），热量计算公式（1分）和结果6J（1分）。14、（1）（4分）（2）（4分）赋分说明：有规范的表述过程，结果正确给全分，不规范的可以适当扣分。（1）见到正确向心力（1分）含角速度的正确表达式（1分），结果（2分）（2）重力与弹力相等式（1分），绳拉力T=2mg（1分），（2分）（3）表达式正确（2分），结果（2分）15.（1）a1=1.75g，a2=2g（4分）（2）（5分）（3）L>2.5H（5分）赋分说明：有规范的表述过程，结果正确给全分，不规范的可以适当扣分。（1）a1=1.75g（2分），a2=2g（2分）（2）正确的撞地速度（1分），第一次达共同速度的时间（1分），速度（1分），

9结果（2分）（3）方法多样，过程正确（2分），如mg（H+L）+4mgH=fL；结果正确L>2.5H（2分）