学年浙江省诸暨市牌头中学高二下学期期中考试物理试题 解析版.docx

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学年浙江省诸暨市牌头中学高二下学期期中考试物理试题解析版

浙江省诸暨市牌头中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

一、选择题

1.下列物理量属于标量的是（）

A.力B.功C.位移D.加速度

【答案】B

【解析】标量是只有大小没有方向的物理量，功是标量；而矢量是既有大小又有方向的物理量，力、加速度和位移都是矢量，故B正确，ACD错误。

2.用国际单位制中的基本单位来表示功率的单位，正确的是（）

A.J/sB.N·m/sC.kg·m2/s3D.kg·m2/s2

【答案】C

【解析】根据牛顿二定律可知：

F=ma，即1N=1kg⋅m/s2，而

，L的单位是m，t的单位是s，所以用国际单位制中的基本单位来表示功率的单位是kg·m2/s3，故C正确，ABD错误。

3.下列说法符合物理学史实的是（）

A.亚里士多德认为在没有空气阻力的情况下，所有物体下落得一样快

B.伽利略通过理想斜面实验，提出“力不是维持物体运动的原因”

C.牛顿第一定律也叫惯性定律，是牛顿通过实验探究发现的

D.卡文迪许发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值

【答案】B

【解析】伽利略认为在没有空气阻力的情况下，所有物体下落得一样快，故A错误；伽利略通过理想斜面实验，提出“力不是维持物体运动的原因”，故B正确；牛顿第一定律也叫惯性定律，伽利略、笛卡尔、牛顿都研究了力和运动的关系，对惯性定律的建立都有贡献，故C错误；牛顿在前人研究的基础上发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的数值，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

4.已知雨滴大约在离地两千米的高空形成，假设某个质量为0.25g的雨滴从静止开始下落，下落一段距离后，将以某一速度作匀速直线运动，设雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比，即F阻=kv2，其中k=1×10-4N/（m/s）2，则雨滴下落到地面前瞬间的速率约为（）

A.5m/sB.20m/sC.100m/sD.200m/s

【答案】A

【解析】当雨滴下落到地面时，阻力F阻=G=mg=0.25×10-3kg×10N/kg=2.5×10-3N，由F阻=kv2得，

，故A正确，BCD错误。

5.某质点做直线运动的位移x与时间t的关系式为x=2t2＋3t（各物理量均采用国际单位制），则该质点（）

A.第1s内的位移是6m

B.前2s内的平均速度是14m/s

C.任意1s内的速度变化量都是2m/s

D.任意相邻的1s内的位移差都是4m

【答案】D

...............

6.滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动，如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则（）

A.小孩可能只受两个力

B.小孩所受的重力与摩擦力大小相等

C.小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下

D.当小孩手上再抱一只小狗时（狗与滑梯不接触），它们将沿滑梯加速下滑

【答案】C

【解析】小孩匀速下滑，受重力、支持力和滑动摩擦力三个力的作用，故A错误；设斜面的倾角为θ，则N=mgcosθ，f=mgsinθ，故重力与摩擦力不相等，故B错误；小孩受重力、支持力和摩擦力合力为零，支持力和摩擦力的合力与小孩重力的大小相等，所以小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下，故C正确；小孩匀速下滑时，受重力mg、支持力N和滑动摩擦力f，设斜面的倾角为θ，则有N=mgcosθ，f=mgsinθ，且有f=mgsinθ，又f=μN，联立得：

sinθ=μcosθ，此式与小孩的质量无关，当小孩抱住小狗后，所受的支持力和摩擦力分别为N′=m′gcosθ，f′=μN=μm′gcosθ。

由上联立得：

f′=m′gsinθ，所以小孩（包括小狗）所受的合力为零，会继续匀速下滑，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

7.如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角均为α，重力加速度为g。

不计石块接触面间的摩擦，则该石块其中一个侧面受到的弹力大小为（）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】对物体受力分析，如图所示：

根据共点力平衡条件，将弹力F1、F2合成，结合几何关系，有F1=F2=F，则有：

mg=2×Fcos（90°-α），所以解得：

，故B正确，ACD错误。

8.关于超重和失重，下列说法正确的是（）

A.物体在超重或失重时重力发生了改变

B.只要物体向上运动，就一定处于超重状态

C.物体向上运动，且受到向上的力，就一定处于超重状态

D.无论物体做何种运动，若只受重力，则都处于完全失重状态

【答案】D

【解析】物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化，故A错误；物体向上运动，可以是向上的减速运动，此时有向下的加速度，处于失重状态，故B错误；物体向上运动，且受到向上的力，可能加速度向下，处于失重状态，故C错误；无论物体做何种运动，若只受重力，加速度一定竖直向下且为g，所以都处于完全失重状态，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

9.如图所示，一篮球从离地H高处的篮板上A点以初速度v0水平弹出，刚好在离地h高处被跳起的同学接住。

不计空气阻力，重力加速度为g，则篮球在空中飞行的（）

A.时间为

B.时间为

C.水平位移为v0

D.水平位移为v0

【答案】D

【解析】根据自由落体公式：

，可得篮球在空中飞行的时间为：

，故AB错误；篮球的水平位移为：

，故D正确，C错误。

所以D正确，ABC错误。

10.如图所示，水平转台上有一枚硬币，当转台绕中心轴匀速转动时，硬币与转台保持相对静止。

下列关于这枚硬币的说法正确的是（）

A.受到重力和支持力

B.受到重力、支持力和向心力

C.受到的静摩擦力方向指向转台中心

D.受到的静摩擦力方向与其线速度方向相反

【答案】C

【解析】硬币做匀速圆周运动，合力指向圆心，对硬币受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示：

重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，方向指向圆心，故C正确，ABD错误。

11.到目前为止，火星是除了地球以外人类了解最多的行星，已经有超过30枚探测器到达过火星，并发回了大量数据。

若引力常量G已知，再结合下列已测得的数据，能求出火星质量的是（）

A.火星的第一宇宙速度

B.火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期

C.火星半径和绕火星做匀速圆周运动的卫星的周期

D.绕火星做匀速圆周运动的卫星的轨道半径和周期

【答案】D

【解析】火星的第一宇宙速度v，根据万有引力提向心力：

，解得：

，因为火星半径未知，所以无法求出火星质量，故A错误；火星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提向心力：

，火星质量m被约去了，所以火星质量无法求出，故B错误；根据万有引力提向心力：

，因为不知道卫星离火星表面的高度h，所以无法求出火星质量，故C错误；根据万有引力提向心力：

，解得：

，已知绕火星做匀速圆周运动的卫星的轨道半径和周期，可以求出火星质量，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

12.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。

通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）

A.t2时刻小球动能最大

B.t3时刻小球动能最小

C.在t1～t3时间内，小球的动能先增大后减小

D.在t2～t3时间内，小球增加的机械能等于弹簧减少的弹性势能

【答案】D

【解析】t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，故A错误；t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，t3时刻小球离开弹簧，动能不是最小，故BC错误；t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的机械能等于弹簧减少的弹性势能，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

13.在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如放大法、极限法、控制变量法、建立理想模型法等，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（）

A.在可以忽略物体自身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

B.根据速度的定义式v=

，当Δt非常小时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，该定义运用了放大法

C.在探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系；再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了控制变量法

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，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法

【答案】CD

【解析】质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B错误；在探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系；再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了控制变量法，故C正确；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，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法，故D正确。

所以CD正确，AB错误。

14.2010年至2011年上半年，全国大部分地区经历了百年不遇的大旱。

某地在实施人工降雨时，竖直向上发射的气象火箭弹，先以2g的加速度向上匀加速运动，经时间t0后，变为匀速运动，再经时间t0后爆炸。

下列关于其爆炸前运动的v－t图象和a－t图象的描述正确的是（规定向上为正方向）（）

A.

B.

C.

D.

【答案】BD

【解析】据题火箭弹先以2g的加速度向上做匀加速运动，故B正确，A错误；火箭弹的加速度先为+2g，后为零，故C错误，D正确。

所以BD正确，AC错误。

15.如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，A点位于其边缘；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到轮轴的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘。

在转动过程中，皮带不打滑，则下列说法不正确的是（）

A.A点的角速度最大

B.D点的线速度最大

C.A、B两点的向心加速度大小相等

D.A点的向心加速度是D点向心加速度的2倍

【答案】CD

【解析】对于B、C、D在同一轴上，角速度相等，根据v=rω，它们的线速度之比为：

vB：

vC：

vD=r：

2r：

4r=1：

2：

4。

又A、C点同缘传动，边缘点线速度相等，即vA=vC，联立得：

vA：

vB：

vC：

vD=2：

1：

2：

4，所以D点速度最大，故B说法正确；B、C、D三点是同轴传动，角速度相等，即ωB=ωC=ωD，A、C点同缘传动，边缘点线速度相等，故vA=vC；由于rC＞rA，根据v=rω，有：

ωC＜ωA；故ωB=ωC=ωD＜ωA，所以A点的角速度最大，故A说法正确；根据

，由上可知vA：

vB=2：

1，rA：

rB=1:

1，所以A、B两点的向心加速度大小之比为：

aA：

aB=4:

1，故C说法错误；根据

，由上可知vA：

vD=2：

4，rA：

rD=1:

4，所以A、D两点的向心加速度大小之比为：

aA：

aD=1:

1，故D说法错误。

所以选CD。

16.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中轨道地球卫星（轨道高度约一万公里左右）。

这两颗卫星与原有的静止轨道地球卫星相比（）

A.这两颗卫星的线速度较大

B.这两颗卫星的角速度较小

C.这两颗卫星的运行周期较短

D.这两颗卫星的向心力一定较大

【答案】AC

【解析】根据万有引力提供向心力：

，解得：

，由于中轨道卫星离地面高度要低些，即轨道半径要小些，所以中轨道卫星的线速度大，故A正确；根据万有引力提供向心力：

，解得：

，由于中轨道卫星离地面高度要低些，即轨道半径要小些，所以中轨道卫星的角速度大，故B错误；根据万有引力提供向心力：

，解得：

，由于中轨道卫星离地面高度要低些，即轨道半径要小些，所以中轨道卫星的周期小，故C正确；万有引力提供向心力：

，因为卫星质量未知，所以不能判断向心力的大小，故D错误。

所以AC正确，BD错误。

17.如图所示，光滑轨道ABCD固定在竖直平面内，它由水平轨道AB和半径为R的半圆轨道BCD组成，两轨道相切于B点。

一个可以看作质点的小球以一定的初速度从A点射向B点，恰好能通过最高点D。

设小球在最高点D的重力势能为零，关于小球在半圆轨道最低点B受到的支持力大小F和在B点的机械能E，下列说法正确的是（）

A.F与R无关

B.F与R成正比

C.E与R无关

D.E与R成正比

【答案】AD

【解析】小球恰能通过最高点，则在最高点重力充当向心力，有

，因为小球在最高点D的重力势能为零，则小球在D点的机械能为

mv2，由机械能守恒定律可知：

小球在B点的机械能与D点的机械能相等，则E＝

mv2＝

mgR，所以E与R成正比，故D正确，C错误；由B点到D点小球机械能守恒，可得：

mv2＝

mv02－2mgR，在B点有：

，可解得F＝6mg，所以F与R无关，故B错误，A正确。

所以AD正确，BC错误。

二、非选择题

18.某同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳；图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）本实验采用的科学方法是______________。

（2）若没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。

（3）实验中连接橡皮筋和弹簧秤的细绳应该______________。

（填“细而长”或“短而粗”）

（4）实验时，主要的步骤是：

①在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

②用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两根细绳，细绳的另一端系着绳套；

③用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置，记下结点位置O和两细绳的方向；

④按合适的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示；

⑤只用一只弹簧秤钩住绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧秤的示数，并记下细绳的方向，按相同标度作出这个力F′的图示；

⑥比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。

上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是________和________。

【答案】

（1）.

（1）等效替代

（2）.

（2）F′（3）.（3）细而长（4）.（4）③（5）.⑤

【解析】

（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。

（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是用一个弹簧测力计沿OA方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计一个的拉力效果相同，故方向一定沿OA方向的是F′。

（3）实验中连接橡皮筋和弹簧秤的细绳应该细而长。

（4）③用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置，记下结点位置O、两细绳的方向和两个弹簧测力计的示数；⑤只用一只弹簧秤钩住绳套拉橡皮筋使其伸长，使橡皮条伸长到O点，读出弹簧秤的示数，并记下细绳的方向，按相同标度作出这个力F′的图示。

所以遗漏的步骤的序号是③和⑤。

19.用如图所示实验装置可以探究功与速度变化的关系。

（1）除图中已有器材外，本实验还需要用到的测量工具是_________。

（填字母）

（2）为消除摩擦力的影响，应将图中木板的_________（填“左”或“右”）端适应垫高。

（3）该实验中不需要测量橡皮筋弹力做功的具体数值，只要保证每次做功成倍数关系即可，下列能实现这一目的的是__________。

（填字母）

A．每根橡皮筋的规格必须相同B．每根橡皮筋的规格可以不同

C．只要保证小车每次由静止释放D．保证小车每次从同一位置且由静止释放

（4）本实验中，正确操作可能得到的纸带是__________。

（填字母）

【答案】

（1）.

（1）D

（2）.

（2）左（3）.（3）AD（4）.（4）C

【解析】

（1）除了图中已有的器材外，还需要刻度尺测量纸带点迹间的距离，故D正确，ABC错误。

（2）小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．根据题图可知需要在左侧垫高木板。

（3）在实验中，每根橡皮筋的规格相同，拉伸长度相同，通过改变橡皮筋的条数改变做功的大小．且保证每次小车由静止位置释放，故AD正确，BC错误。

（4）因释放重物后小车持续做匀加速直线运动，故纸带上的点间距离应逐渐增大，只有D符合，故D正确，ABC错误。

20.如图（a）所示，将质量为0.5kg的木块放在固定的水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图线如图（b）所示。

（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；

（2）若木块在恒定的水平拉力F作用下，以a=3m/s2的加速度从静止开始沿长木板做匀加速直线运动，拉力F应为多大

（3）在第

（2）问中的拉力F作用t1=2s后撤去，求木块整个运动过程的平均速度大小。

【答案】μ=0.4;F0=3.5N;v=3m/s

【解析】试题分析：

根据图（b）可以求出木块所受滑动摩擦力大小，然后根据Ff=μFN可以求出木块与长木板间的动摩擦因数；应用牛顿第二定律可以求出拉力大小；物块在拉力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，撤去拉力后物块做匀减速直线运动直到速度为零，加速的末速度与减速的初速度相等，应用匀变速直线运动的平均速度公式可以求出平均速度。

（1）在F＞2.4N时为滑动摩擦力，有：

f0=μmg

解得：

μ=0.4

（2）由牛顿第二定律有：

F0－f0=ma

解得：

F0=3.5N

（3）加速阶段，由匀变速直线运动规律有：

速度为：

v1=at1

解得：

x1=6mv1=6m/s

减速阶段，由牛顿第二定律有：

f0=ma′

解得：

a′=4m/s2

由匀变速直线运动规律有：

速度时间关系为：

0=v1－a′t2

解得：

x2=4.5mt2=1.5s

由平均速度的定义有：

解得：

点睛：

本题主要考查了滑动摩擦因数、拉力与平均速度问题，分析清楚物体运动过程、分析清楚图示图象是解题的前提，应用滑动摩擦力公式、牛顿第二定律与运动学公式可以解题。

21.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，如图所示。

某次当球运动到最低点时，绳恰好断裂。

已知握绳的手下端离地高度为d，到球的距离为0.75d，当绳的拉力达到13mg时就会断裂，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力，球落地即保持静止。

（1）求绳恰好断裂时球的速度大小；

（2）求球脱离绳后在空中运动的水平位移大小；

（3）保持手下端离地高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断裂，求绳长为多少时，球脱离绳后在空中运动的水平位移最大？

该最大值为多少？

【答案】

（1）

（2）

（3）l=0.5d时，

（1）绳刚好断裂时，由向心力公式有：

解得：

（2）球脱离绳后，由平抛运动的规律，竖直方向有：

水平方向有：

x0=v0t0

解得：

（2）绳刚好断裂时，由向心力公式有：

球脱离绳后，由平抛运动的规律，竖直方向有：

水平方向有：

x=vt

代入得：

故当l=d－l即l=0.5d时，

点睛：

本题主要考查了圆周运动和平抛运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。

22.如图所示，在光滑水平高台AB上，一质量不计的水平弹簧左端固定，右端与一质量m=1kg物块靠在一起；倾角θ=37°、长度L=4m的斜面CD固定在光滑水平地面上，其底端D与地面平滑连接；物块在地面上的PQ段运动时会受到大小F=4N、方向水平向左的恒力作用。

现用物块压缩弹簧使其具有Ep=5.12J的弹性势能，然后将物块由静止释放，物块从高台的B端飞出后恰好能到达斜面顶端C，且物块在C点的速度方向沿斜面向下。

已知物块在地面上运动时不会越过Q点，不计空气阻力，物块可视为质点，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小物块从高台的B端飞出时的速度大小；

（2）求高台B端和斜面顶端C的水平距离；

（3）若斜面光滑，求PQ段的最短长度；

（4）若小物块与斜面间的动摩擦因数μ满足0＜μ≤1.5，试分析讨论小物块第一次通过C点后可能的运动情况。

【答案】

（1）vB=3.2m/s；

（2）xBD=0.768m；（3）L0=8m

（4）

当0＜μ＜0.125时，小物块往返一次后，从C点飞出后做抛体运动落到地面上；

当0.125≤μ＜0.75时，小物块往返多次后，最终停在D点或P点；

当0.75≤μ＜1时，小物块往返一次后，停在斜面上某处；

当1≤μ≤1.5时，小物块第一次沿斜面下滑时，停在斜面上某处

【解析】试题分析：

从物块被释放到从B端飞出，由机械能守恒定律即可求出速度；物块从B点飞到C点做平抛运动，由平抛运动规律即可解题；从C点到Q点，由动能定理和速度的分解即可求出PQ段的最短长度；根据动能定理，讨论不同摩擦因数下的运动情况。

（1）从物块被释放到从B端飞出，由机械能守恒定律有：

解得：

vB=3.2m/s

（2）在C点，由运动的分解有：

物块从B点飞到C点，由平抛运动规律，竖直方向有：

vy=gt

水平方向有：

xBD=vBt

解得：

xBD=0.768m

（3）从C点到Q点，由动能定理有：

在C点，由运动的分解有：

解得：

L0=8m

（4）①当物块在斜面上恰好匀速下滑时，由平衡条件有：

mgsinθ=μ1mgcosθ

解得：

μ1=0.75

②当物块第一次滑到D点时速度恰好为零，由动能定理有：

解得：

μ2=1

③当物块第二次回到C点时的速度恰好为零，由动能定理：

解得：

μ3=0.125

当0＜μ＜0.125时，小物块往返一次后，从C点飞出后做抛体运动落到地面上；当0.125≤μ＜0.75时，小物块往返多次后，最终停在D点或P点；

当0.75≤μ＜1时，小物块往返一次后，停在斜面上某处；

当1≤μ≤1.5时，小物块第一次沿斜面下滑时，停在斜面上某处。

点睛：

本题主要考查了动能定理的综合应用，注意分清过程，尤其是第三问要讨论不同摩擦因数下的情况。