2015-2016学年吉林省吉林实验中学高二下学期期末考试物理(解析版)

2015-2016学年吉林省吉林实验中学高二下学期期末考试物理（解析
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1．伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到
A ．实验时便于测量小球运动的速度
B ．实验时便于测量小球运动的时间
C ．实验时便于测量小球运动的路程
D ．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律
2．有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A 从背后轻轻推另一个人B 时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A 推B 时
A ．A 与
B 之间有相互作用力
B ．A 对B 的作用在先，B 对A 的作用在后
C ．B 对A 的作用力小于A 对B 的作用力
D ．A 对B 的作用力和B 对A 的作用力是一对平衡力
3．物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确。

根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度v （单位m/s ）与飞机发动机燃烧室内气体的压强p （单位N/m 2）、气体密度ρ（单位kg/m 3）及外界大气压强0p （单位N/m 2）有关。

试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数v
1的表达式正确的是 A ．)
(210p p v +=ρ B ．)
(210p p v -=ρ C ．ρ
2)(210p p v -= D ．
)(210p p v -=ρ 4．如图所示,一个半径为R 的圆球,其重心不在球心O 上,将它置于水平地面上,则平衡时球与地面的接触点为A ；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B ．已知AB 段弧所对应的圆心角度数为60°,对圆球重心离球心O 的距离以下判断正确的是
A ．R 23
B ．R 3
3 C ．R 41 D ．R 21
5．如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数 相同。

分别给它们施加一个大小均为F 的作用力，其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止。

比较它们和水平面间的弹力大小F N1、F N2、F N3和摩擦力大小F f1、F f2、F f3，下列说法中正确的是
A ．F N1＞F N2＞F N3，F f1＞F f2＞F f3
B ．F N1＝F N2＝F N3，F f1＝F f2＝F f3
C ．F N1＞F N2＞F N3，F f1＝F f3＜F f2
D ．F N1＞F N2＞F N3，F f1＝F f2＝F f3
6．如图所示，光滑斜面上的物体所受的重力分解为1F 、2F 两个力，下列结论正确是
A ．1F 是斜面作用在物体上使物体下滑的力，2F 是物体对斜面的正压力
B ．物体受mg 、1F 、2F 、N F 四个力作用
C ．物体只受mg 、N F 的作用
D ．1F 、2F 、N F 三个力的作用效果跟mg 的作用效果相同
7．如图所示，将小球a 从地面以初速度0v 竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在2
h 处相遇（不计空气阻力）。

则以下说法正确的是
A ．球a 竖直上抛的最大高度为h
B ．相遇时两球速度大小相等
C ．相遇时球a 的速度小于球b 的速度
D ．两球同时落地
8．质量为m 的小球由空中A 点无初速度自由下落，加速度大小为g ；在t 秒末使其加速度大小变为a 方向竖直向上，再经过t 秒小球又回到A 点．不计空气阻力且小球从未落地，则以下说法中正确的是
A ．g a 4
B ．返回到A 点的速率at 2
C ．自由下落t 秒时小球的速率为at
D ．小球下落的最大高度29
2at 9．如图所示是一个质点做匀变速直线运动的位置—时间（x －t ）图象中的一段，关于该质点的运动判断正确的是
A ．该质点做的是匀加速直线运动
B ．质点在t ＝3．5 s 时的速度等于2 m/s
C ．质点在经过图线上P 点所对应位置时的速度等于2 m/s
D ．质点在第4s 内的路程大于2m
10．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b ．外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态。

若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则
A ．绳OO'的张力不变
B ．物块b 所受到的支持力和摩擦力的合力不变
C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化
D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
11．如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连。

现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点。

已知M 、N 两点处，弹簧对小球的弹
力大小相等，且∠ONM<∠OMN<2
π。

在小球从M 点运动到N 点的过程中
A ．弹力先增大后减小
B ．小球处于M 点和N 点两个位置时，弹簧的形变量相等
C ．弹簧长度最短时，小球受到的合力大小等于重力
D ．小球到达N 点时重力和弹簧弹力的合力大于其在M 点时重力和弹簧弹力的合力
12．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其t v -图像如图所示。

已知两车在s 3=t 时并排行驶，则
A ．在0=t 时，乙车在甲车前7．5m
B ．两车另一次并排行驶的时刻是s 1=t
C ．在s 2=t 时，乙车在甲车前面
D ．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为30m
13．下列关于热学问题得说法正确的是
A ．草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B ．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
D ．某气体的摩尔质量为M 、摩尔体积为V 、密度为ρ，用N A 表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m 0=M/N A ，每个气体分子的体积V 0=M/ρN A
E ．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
14．如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺．现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：
已知所有钩码的质量可认为相同且g 500=m ，当地重力加速度g ＝9．8 m/s 2．
（1）请根据以上数据写出一种计算出弹簧的劲度系数的方法（不要求计算劲度系数的具体值）
（2）考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较________（填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）．
15．某同学利用图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所示．打点计时器电源的频率为50 Hz ．
（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速；
（2）物块减速运动过程中加速度的大小为 a = m/s 2．（结果保留三位有效数字）
16．如图所示，滑块A 置于水平地面上，滑块B 质量为M ,在一水平力作用下紧靠滑块A
（A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑。

已知A 与B 间的动摩擦因数为1μ，A 与地面间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求滑块A 的质量。

17．甲、乙两辆汽车在一条平直公路上沿直线同向行驶，某一时刻甲、乙两车相遇，从该时刻开始计时，甲车的位移随时间变化的关系式为t t x 222+=，乙车的速度随时间变化的关系式为102+=t v ，（表达式中各物理量均采用国际单位）试求：
（1）两车速度大小相等的时刻
（2）两车速度大小相等的时刻两车相距的距离
18．如图所示，在固定的气缸A 和B 中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为2:1:=B A S S ,两活塞以穿过B 的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A 、B 中气体的体积皆为0V ，温度皆为0T = 300K ．A 中气体压强
05.1p p A =，0p 是气缸外的大气压强．现对A 加热，使其中气体的体积增大04
1V ,温度升到某一温度T ．同时保持B 中气体的温度不变．求此时A 中气体压强（用0p 表示结果）和温度（用热力学温标表达）
参考答案
1．B
【解析】
试题分析：伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律．伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化．但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间．伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力．他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量．
故选B ．
考点：伽利略斜面实验
名师点睛：伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论，他创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法．
2．A
【解析】
试题分析：一个人A 从背后轻轻推另一个人B 时，A 与B 之间有相互作用力，故A 正确;作用力与反作用力同时产生同时消失．故B 错误；作用力与反作用力大小相等，方向相反，故C 错误；作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，既不能合成，也不能抵消，不是一对平衡力，故D 错误；故选A 。

考点：牛顿第三定律
名师点睛：作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，既不能合成，也不能抵消，分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。

3．A
【解析】
试题分析：物理表达式两侧单位要相同，AB 1/m s
＝，C 选项右侧单位不是1/m s ，D 选项右侧单位也不是1/m s
，故CD 均错误；结合实际情况，内外压强差越大，喷气速度越大，显然A 符合，B 不符合，故A 正确，B 错误；故选A 。

考点：单位制
名师点睛：此题考查了物理量单位之间的换算；在平时的物理解题中，可以通过量纲、实际情况、化解过程对表达式进行检验。

4．D
【解析】
试题分析：置于水平地面上时，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA 连线上；在图中，以B 点为支点，根据力矩平衡条件，合力的力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B 的竖直线上，一定是该线与OA 的交点，如图所示，结合几何关系，有：
1302
OO Rsin R '︒＝＝，故选D ．
考点：物体的平衡；重心
名师点睛：重心是重力的作用点，本题关键结合共点力平衡条件和力矩平衡条件判断出重心的位置，然后结合几何关系列式求解，不难。

5．C
【解析】
试题分析：对于1、3两个物体，在水平方向上，摩擦力F f1=F f3=Fcos θ，对于物体2，在水平方向上，摩擦力F f2=F ，则F f1=F f3＜F f2．在竖直方向上，对于物体1，有：F N1=Fsin θ+mg ，对于物体2，有：F N2=mg ，对于物体3，有：F N3+Fsin θ=mg ，则F N3=mg-Fsin θ．所以F N1＞F N2＞F N3．故C 正确，ABD 错误．故选C ．
考点：物体的平衡
名师点睛：此题是关于物体的平衡问题；三个木块都静止，知处于平衡状态，所受的摩擦力
为静摩擦力大小，根据共点力平衡，抓住水平方向和竖直方向的合力为零判断它们与水平面的弹力和摩擦力大小关系。

6．C
【解析】
试题分析：F 1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F 2不是物体对斜面的压力．故A 错误．物体受重力和支持力两个力．故B 错误，C 正确．力F N 、F 1和F 2的三个力的作用效果跟mg 、F N 两个力的效果相同．故D 错误．故选C 。

考点：力的分解
名师点睛：解决本题的关键知道F 1、F 2是重力的两个分力，产生的作用效果，一个使物体下滑，一个压斜面，但是两个分力不是下滑力和压力。

7．C
【解析】
试题分析：对a ，位移为：20221h v t gt -＝，对b ，位移为：212 2h gt ＝联立可得：0
h t v =
，0v a 竖直上抛的最大高度为20122
v H h g ==，选项A 错误；ab 两个球在相等的时间内，运动距离都是2h ，加速度大小也相等，根据运动的对称性，得在2
h 处相遇时a 球的速度刚好为0，而b 球的速度刚好为v 0．相遇时球a 的速度小于球b 的速度，故B 错误，C 正确；由于两球在2
h 处相遇时的速度不同，故两球不可能同时落地，选项D 错误；故选C ． 考点：自由落体运动和竖直上抛运动
名师点睛：根据题目的介绍分析得出ab 球的运动之间的关系是解答本题的关键，这要求熟练的掌握自由落体和竖直上抛运动的规律，充分利用竖直上抛运动上升和下落对称的特点．
8．D
【解析】 试题分析：根据匀变速运动的规律可知：
2211-(-)22gt gt t at =⋅，解得a=3g ，选项A 错误；返回到A 点的速率v 23
v gt at at =-=-,选项B 错误；自由下落t 秒时小球的速率为gt=13at ,选项C 错误；小球下落t 的高度2211126
h gt at ==，匀减速减到零时的位移222()1218
gt h at a == ，故小球下落的最大高度2229218161h at at at =+=，选项D 正确；故选D
考点：匀变速运动的规律
名师点睛：此题是匀变速直线运动的规律的应用问题；解题时关键是抓住两个过程中位移大小相同列出式子求解加速度的关系；注意搞清物体运动的物理过程．
9．AB
【解析】
试题分析：位移-时间图线的切线斜率不断增加，可知质点的速度增加，所以该匀变速运动
为匀加速直线运动．故A 正确．匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则3．5s 时的速度等于3-4s 内的平均速度，532/1
x v m s t ∆-===∆．故B 正确．P 点的切线斜率大于AB 连线的斜率，则P 点对应的速度大于2m/s ．故C 错误．质点在第4s 内的路程等于位移的大小，等于2m ．故D 错误．故选AB 。

考点：位移-时间图线
名师点睛：解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线切线斜率表示的含义．掌握推论：匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。

10．AD
【解析】
试题分析：由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a 和b 的绳子的夹角不变；物块a 只受重力以及绳子的拉力，由于物体a 平衡，则连接a 和b 的绳子张力T 保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO ′中的张力保持不变，故AC 均错误；b 处于静止即平衡状态，对b 受力分析有：
物块b 所受到的支持力和摩擦力的合力，等于拉力F 、绳子的拉力T 以及重力mg 的合力，因绳子的拉力T 和重力mg 不变，而拉力F 变化，故物块b 所受到的支持力和摩擦力的合力要发生变化，选项B 错误；
力T 与力F 与x 轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：f=Tcos θ-Fcos α，由于T 的大小不变，当F 大小发生变化时，b 静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化，故D 正确．故选AD ．
考点：物体的平衡
名师点睛：解决本题的关键是抓住系统均处于静止状态，由平衡条件分析求解，关键是先由平衡条件求得绳中张力大小不变，再由此分析b 的平衡。

11．BC
【解析】
试题分析：由题意可知，弹簧在M 点压缩，在N 点被拉长，则小球从M 点运动到N 点的过程中弹力先增大后减小再变大，选项A 错误；因为在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则由胡克定律可知，小球处于M 点和N 点两个位置时，弹簧的形变量相等，选项B 正确；当弹簧与杆垂直时弹簧最短，此时弹力和杆的支持力平衡，此时小球受到的合力大小等于重力，选项C 正确；小球到达N 点时重力和弹簧弹力的合力等于cos mg F MNO -∠弹, 在M 点时重力和弹簧弹力的合力为cos mg F NMO -∠弹,因为cos cos MNO NMO ∠>∠小，故球到达N 点时重力和弹簧弹力的合力小于其在M 点时重力和弹簧弹力的合力，选项D 错误；故选BC ．
考点：此题是对物体的平衡及胡克定律的考查；要紧紧抓住弹力在MN 两个位置相等的条件进行分析，利用正交分解法分析物体在不同位置的受力情况．
名师点睛：
12．BC
【解析】 试题分析：由图象可知，22010/2v a m s t ∆=
==∆甲；220105/2
v a m s t ∆-===∆乙； 0至1s ，x 甲=12a 甲t 2=12×10×12=5m ，x 乙=v 0t+12a 乙t 2=10×1+12×5×12=12．5m ，△x=x 乙-x 甲=12．5-5=7．5m ，即在t=0时，甲车在乙车前7．5m ，故A 错误；由图象可知，1s 到3s 甲乙两车的位移相等，两车在t=3s 时并排行驶，所以两车在t=1s 时也并排行驶，故B 正确；由上述分析可知，甲乙两车相遇时间分别在1s 和3s ，在t=2s 时，乙车在甲车前面, 故C 正确；1s 末甲车的速度为：v=a 甲t=10×1=10m/s ，1到3s ，甲车的位移为：x=vt+
12a 甲t 2=10×2+12
×10×22=40m ，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m ，故D 错误．
故选BC ．
考点：v-t 图像
名师点睛：本题考查匀变速直线运动的实际运用：追及和相遇问题．解答此题的关键是根据速度图象分析物体运动情况，要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化，当两车相遇时，位移之差等于原来之间的距离。

13．ACE
【解析】
试题分析：草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠．这一物理过程中水分子间的引力、斥力在气态下忽略不计，液化后同时存在，故都增大，故A 正确；晶体熔化时吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，B 错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，C 正确；每个气体分子的质量0A M m N =，每个气体分子的平均空间体积0A
M V N ρ=，它不是气体分子的体积，D 错误；密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，E 正确．故选ACE 。

考点：物态变化、表面张力、气体压强和阿伏伽德罗常数
名师点睛：考查物态变化吸放热现象、表面张力、气体压强和阿伏伽德罗常数知识，比较全面深入，只要平时多看书，加强记忆即可解答
14．（1）多组计算取平均值或者利用图像方法；（2）没有影响；
【解析】
试题分析：（1）可以根据每组数据由△F=k △x 求得劲度系数，然后多组计算取平均值；或者利用图像方法
（2）由胡克定律可知，弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，即：△F=k △x ，因此弹簧的自重不会对劲度系数产生影响
考点：测量弹簧劲度系数
名师点睛：弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，对
于实验问题，我们要充分利用测量数据求解可以减少误差。

15．6、7 2．00m/s 2
【解析】
试题分析：（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；
（2）由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：20.0460.0660.08610.1060 2.00/40.01
a m s +--==-⨯． 所以物块减速运动过程中加速度的大小为2．00m/s 2
考点：研究匀变速运动的规律
名师点睛：此题是研究匀变速运动的规律的试验；要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

16．M ）（1-1
21μμ
【解析】
试题分析：对A 、B 整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有： F=μ2（m+M ）g ①
再对物体B 分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有： 水平方向：F=N
竖直方向：Mg=f
其中：f=μ1N
联立有：Mg=μ1F ② 联立①②解得：M m ）（1-1
21μμ=
考点：物体的平衡
名师点睛：本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。

17．（1）4s （2）16m
【解析】
试题分析：（1）对甲，根据x ＝v 0t+
12at 2＝2t 2+2t 得，甲车的初速度v 01=2m/s ，加速度a 1＝4m/s 2；
对乙，根据v=v 0+at=2t+10得，乙车的初速度v 02=10m/s ，加速度a 2＝2m/s 2；
根据速度时间公式得，v 01+a 1t=v 02+a 2t 解得020*********
v v t s s a a --=--＝＝ （2）两车速度相等时，甲车的位移：21x 242440m m =⨯+⨯= 乙车的位移：22110424562
x m m =⨯+⨯⨯=
两车间距：21x 16x x m ∆=-=
考点：匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间
名师点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式，首先根据甲乙两车的位移时间关系、速度时间关系得出两车的初速度和加速度，然后进行求解。

18．02p 500K
【解析】
试题分析：活塞平衡时，由平衡条件得：
P A S A +P B S B =P 0（S A +S B ）①，
P A ′S A +P B ′S B =P 0（S A +S B ） ②，
已知S B =2S A ③，
B 中气体初、末态温度相等，设末态体积为V B ，
由玻意耳定律得：P B ′V B =P B V 0 ④，
设A 中气体末态的体积为V A ，因为两活塞移动的距离相等， 故有00 A B A B
V V V V S S --= ⑤， 对A 中气体，由理想气体状态方程得：00 A
A A A P V P V T T '＝⑥， 代入数据解得：034
B P P =，012B P P '=，P A ′=2P 0，054A V V =，032B V V =，055003
A T T K ==， 答：A 中气体压为2P 0，温度为500K
考点：理想气体状态方程
名师点睛：本题是连接体问题，找出两部分气体状态参量间的关系，然后由理想气体状态方程即可解题，要掌握连接体问题的解题思路与方法。