学年河南省商丘市九校高二下学期期末联考物理试题 解析版.docx
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学年河南省商丘市九校高二下学期期末联考物理试题解析版
河南省商丘市九校2016-2017学年高二下学期期末联考物理试题
一、选择题。
(1-8题为单选,9-12题为多选。
每题5分,共60分。
)
1.在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常是采用“背景拍摄法”:
让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头.放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.这时,观众所选的参考系是( )
A.“孙悟空”B.平台C.飘动的云D.摄影师
【答案】C
【解析】以演员背后展现的蓝天和急速飘动的白云为参照物,演员与布景的位置发生改变,所以演员是运动的,是一种视觉上的错觉.故选C.
2.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置远近的物理量
B.物体某一时刻运动的方向就是该时刻速度的方向
C.路程与时间的比值等于速度
D.匀速直线运动的速度方向是可以改变的
【答案】B
【解析】速度是描述物体位置变化快慢的物理量,选项A错误;物体某一时刻运动的方向就是该时刻速度的方向,选项B正确;位移与时间的比值为平均速度;而路程与时间的比值为平均速率;故C错误;匀速直线运动的速度是不变的;故其速度方向也是不变的;故D错误;故选B.
3.马路上的甲、乙两辆汽车的速度-时间图象如右图所示,由此可判断两车在这30分钟内的平均速度大小关系是( )
A.甲车大于乙车B.甲车小于乙车
C.甲车等于乙车D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解析】试题分析:
速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,可知在这30分钟内甲车的位移比乙车的位移大,根据平均速度公式
,可知甲车的平均速度比乙车的平均速度大,故A正确,BCD错误.故选A.
考点:
v-t图线;平均速度.
【名师点睛】此题考查了v-t图线以及平均速度的求解;要求学生能熟练应用运动学的图象,速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移;掌握平均速度公式根据
可知平均速度等于位移与时间之比来比较平均速度的大小.
4.如图是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对线段OA,AB,BC,CD所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.OA段运动速度最大
B.AB段物体做匀速运动
C.CD段的运动方向与初始运动方向相反
D.运动4h汽车的位移大小为30km
【答案】C
【解析】试题分析:
位移时间图像中,图像的斜率表示速度,CD段的斜率最大,运动速度的大小最大,故A错误;AB段物体的位移不随时间而变化,物体处于静止状态,故B错误;OA段物体沿正方向运动,CD段物体沿负方向运动,所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反,故C正确;运动4h汽车的位移大小为0,故D错误.
考点:
考查了位移时间图像
【名师点睛】关键掌握位移图象的基本性质:
横坐标代表时刻,而纵坐标代表物体所在的位置,纵坐标不变即物体保持静止状态;位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像,不是物体的运动轨迹,斜率等于物体运动的速度,斜率的正负表示速度的方向,质点通过的位移等于x的变化量
5.把物体做初速度为零的匀加速直线运动的总位移分成等长的三段,按从开始到最后的顺序,经过这三段位移的平均速度之比为( )
A.1∶3∶5B.1∶4∶9
C.1∶
∶
D.1∶(
+1)∶(
+
)
【答案】D
【解析】设三段位移的末速度大小分别为v1、v2和v3,质点的加速度大小为a,每段相等位移的大小为L.则有v12=2aL,v22=2a•2L,v32=2a•3L
则得:
v2=
v1,v3=
v1,故过这三段位移的平均速度的比为:
,故选D.
6.为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度为( )
A.1m/s2B.2.25m/s2
C.3m/s2D.4.25m/s2
【答案】B
【解析】试题分析:
据匀变速直线运动规律,Δx=x2-x1=aT2,读出x1、x2,代入即可计算.轿车总长4.5m,相当于提示我们图中每一小格为1.5m,由此可算出两段距离分别为x1=12m和x2=21m,又T=2s,则a=
.故选B.
考点:
考查加速度的计算
点评:
本题通过实物图考查了学生对实际问题的处理能力,所以难度中等,很多学生在实物图和尺寸的比例方面犯了错
7.如右图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】试题分析:
根据题意当夹角为
时受到的是静摩擦力,当夹角为
时受到的为滑动摩擦力,故有
,解得
,故C正确
考点:
考查了摩擦力的计算
8.如图所示,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦.如果把绳的长度增加一些,则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是( )
A.F1增大,F2减小B.F1减小,F2增大
C.F1和F2都减小D.F1和F2都增大
【答案】C
【解析】试题分析:
以小球为研究对象,分析受力如图.设绳子与墙的夹角为,由平衡条件得
,
,根据牛顿第三定律得,球对绳的拉力
,球对墙的压力
,把绳的长度增大,减小,
增大,
减小,则得到
和
都减小,故选项C正确。
考点:
共点力平衡的条件及其应用、力的合成与分解的运用
【名师点睛】以小球为研究对象,分析受力,由平衡条件得出绳对球的拉力、墙对小球的支持力与绳子与墙的夹角的关系式,再分析
和
如何变化。
9.在某一高处,以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球,不计空气阻力,g取10m/s2,以下判断正确的是( )
A.小球能上升的最大高度距离抛出点为20m
B.小球在5s末时,位于抛出点的下方
C.小球在前4s内的平均速度为10m/s
D.从抛出到落回抛出点的过程,小球的速度变化为0
【答案】AB
【解析】小球做竖直上抛运动,上升的最大高度为
,故A正确.取竖直向上为正方向,则小球在5s内的位移x5=v0t5-gt52=20×5-×10×52=-25m,即小球在5s末时,位于抛出点的下方25m处,故B正确.小球在前4s内的位移为x4=v0t4-gt42=20×4-×10×42=0m,则小球在前4s内的平均速度为0m/s,故C错误.从抛出到落回抛出点的过程,小球的速度变化为△v=-v0-v0=-2v0.故D错误.故选AB.
点睛:
解决本题的关键知道竖直上抛运动的运动规律,掌握处理竖直上抛运动的方法,可以分段求解,也可以全过程求解.
10.雾霾天气会严重影响交通.有一辆卡车以54km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒(假设没有人扶起他),该司机刹车的反应时间为0.6s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在老人前1.5m处,避免了一场事故.已知刹车过程中卡车加速度大小为5m/s2,则( )
A.司机发现情况后,卡车经过3.6s停下
B.司机发现情况时,卡车与该老人的距离为30m
C.从司机发现情况到停下来的过程,卡车的平均速度为11m/s
D.若卡车的初速度为72km/h,其他条件都不变,则卡车将撞到老人
【答案】AD
【解析】54km/h=15m/s,卡车匀减速运动的时间
,则司机发现情况卡车到停下的时间t=0.6+3s=3.6s.故A正确.卡车匀减速运动的位移
,反应时间内的位移x1=vt1=15×0.6m=9.0m,则发现情况,卡车与老人的距离x=22.5+9.0+1.5m=33m.故B错误.从司机发现情况到停下来过程中卡车的平均速度
.故C错误.
若卡车的速度为72km/h=20m/s,则卡车减速运动的位移
,反应时间内的位移x1=vt1=20×0.6m=12m,则从发现情况到停下,卡车的位移x=52m.则卡车将撞到老人.故D正确.故选AD.
点睛:
解决本题的关键知道卡车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速运动,结合运动学公式灵活求解,难度不大.
11.如图所示,轻弹簧的两端各受10N拉力F作用,弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内),那么下列说法中正确的是( )
A.该弹簧的劲度系数k=200N/m
B.该弹簧的劲度系数k=400N/m
C.根据公式
,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大
D.弹簧的弹力为10N
【答案】AD
【解析】试题分析:
轻弹簧的两端各受10N拉力F的作用,弹簧平衡时伸长了5cm,根据胡克定律F=kx求解弹簧的劲度系数.
解:
AB、弹簧的弹力F=10N,根据胡克定律F=kx得:
弹簧的劲度系数k==
=200N/m.故A正确,B错误.
C、弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,与弹簧本身有关.故C错误.
D、轻弹簧的两端各受10N拉力F的作用,所以弹簧所受的合力为零,故D错误.
故选:
A.
【点评】弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律.公式F=kx中,x是弹簧伸长的长度或压缩的长度,即是弹簧的形变量.
12.如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.M对m的摩擦力方向向右B.M对m的摩擦力方向向左
C.地面对M的摩擦力方向向右D.地面对M无摩擦力的作用
【答案】AD
【解析】对m受力分析,m受到重力、支持力、水平向左的弹力,根据平衡知,M对m的摩擦力向右.故A正确,B错误.对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对M无摩擦力作用.故C错误,D正确.故选AD.
点睛:
解决本题的关键会正确的进行受力分析,知道平衡时,合力等于0;并明确静摩擦力的判断方法.
二、实验题(每空4分,共16分)
13.在“验证力的平行四边形定则”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(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,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:
其中正确的是________(填字母).
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.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数要保持相同
E.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计拉力方向要互成90°角,便于求两个力的合力.
【答案】C
【解析】细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长.故A错误;两细线拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上.故B错误;在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行,否则会影响力的大小.故C正确;用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数不一定要保持相同,选项D错误;用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计拉力方向不一定要互成90°角,只要大小适当即可,选项E错误.故选C.
点睛:
解题时主要是搞清实验原理,亲手操作,只有通过具体实践,才能真正的理解具体实验操作细节的意义,因此平时同学们应该加强实验实践,而不是空洞的记忆实验.
14.某小组用图甲所示器材测量重力加速度的大小.实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成.通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度,求重力加速度.回答下列问题:
(1)实验中保持A不动,沿杆向下移动B,测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t,经多次实验绘出与t关系图象如图乙所示.由图可知,重力加速度g与图象的斜率k的关系为g=__________,重力加速度的大小为________m/s2;(保留三位有效数字)
(2)若另一小组用同样的实验装置,保持B不动,沿杆向上移动A,则______(选填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度.
三、计算题(15题13分,16题16分,共29分)
【答案】
(1)..
(1)2k
(2).9.38(9.35—9.40均给分)(3).
(2)能
【解析】
(1)根据h=vAt+gt2得,
,知−t图线的斜率表示g,即k=g,解得g=2k=2×
≈9.68m/s2.
(2)若另一小组用同样的实验装置,保持B不动,沿杆向上移动A,采用逆向思维,也可以通过上述方法求出重力加速度.
点睛:
对于图象题,要知道图线斜率的物理意义,关键得出纵轴和横轴两个物理量的关系式,结合关系式得出图线斜率的物理意义.
15.物体A在水平力F=400N的作用下,沿倾角θ=53°的斜面匀速下滑,如图所示.物体A的重力G=400N,求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
【答案】560N;
【解析】试题分析:
对A进行受力分析,A受到重力,水平作用力F1,支持力,摩擦力,共四个力作用,如图所示:
所以根据正交分解可得:
在沿斜面方向上:
在垂直斜面方向上:
联立可得N="560N",
考点:
正交分解法
【名师点睛】做本题需要先对物体受力分析,后将这些力正交分解到沿斜面方向上和垂直于斜面方向上,然后分别在两个方向上列出方程求解。
16.一列汽车车队以v1=10m/s的速度匀速行驶,相邻车间距为25m,后面有一辆摩托车以v2=20m/s的速度同向行驶,当它与车队最后一辆车相距S0=40m时刹车,以a=0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动,摩托车从车队旁边行驶而过,设车队车辆数n足够多,问:
(1)摩托车最多能与几辆汽车相遇?
(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多少时间?
(结果可用根号表示)
【答案】
(1)3辆
(2)8
s
【解析】
(1)当摩托车速度减为10m/s时,设用时为t,摩托车行驶的距离为x1,每辆汽车行驶的距离都为x2.
由速度公式得:
v2=v1-at
解得t=20s
由速度位移公式得:
v22-v12v=-2ax1
解得x1=300m
x2=v2t=200m
摩托车与最后一辆汽车的距离:
Δx=(300-200-40)m=60m
故摩托车追上的汽车数n=+1=3.4,则追上汽车3辆.
(2)设摩托车追上最后一辆汽车的时刻为t1,最后一辆汽车超过摩托车的时刻为t2.
则:
Δx+v2t=v1t-at2
解得:
Δt=t2-t1=8
s.
四、选做题:
(15分)
17.如图所示,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦.两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0.现缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积VA和温度TA.
【答案】V0 1.4T0
【解析】试题分析:
设初态压强为p0,膨胀后A,B压强相等pB=1.2p0
B中气体始末状态温度相等p0V0=1.2p0(2V0-VA)
∴
,A部分气体满足
∴TA=1.4T0
答:
气缸A中气体的体积
,温度TA=1.4T0
考点:
玻意耳定律
【名师点睛】本题考查理想气体状态变化规律和关系,找出A、B部分气体状态的联系(即VB=2V0-VA)是关键。
18.一个水池内盛有某种透明液体,液体的深度为H.在水池的底部中央放一点光源,其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为105°,如图所示.求:
(1)光在该液体中的传播速度大小;
(2)液体表面被光源照亮区域的面积.
【答案】
(1)2.12×108m/s
(2)πH2
【解析】
(1)由题图知:
入射角θ1=30°,折射角θ2=45°
v==
m/s≈2.12×108m/s
由题意知,液体表面被照亮区域为一个圆形区域.
区域半径R=HtanC=H
区域面积S=πR2=πH2.