河南省漯河市高二物理下学期期末考试试题(含解析)(2021年整理)
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河南省漯河市2016-2017学年高二物理下学期期末考试试题(含解析)编辑整理:
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河南省漯河市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题
一.选择题:(1—8题单选,9—12题多选,每题4分,共48分)
1。
如图所示,a、b、c三个物体在同一条直线上运动,其位移-时间图象中,图线c是一条x=0.4t2的抛物线.有关这三个物体在0~5 s内的运动,下列说法正确的是()
A. a物体做匀加速直线运动
B。
t=5 s时,a物体速度比c物体速度大
C。
c物体做匀加速直线运动
D. a、b两物体都做匀速直线运动,且速度相同
【答案】C
【解析】A、位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,则知a物体做匀速直线运动,A
错误;
B、图象的斜率大小等于速度大小,根据图象可知,t=5s时,c物体速度大于a物体速度,B错误;
C、图线c是一条x=0。
4t2的抛物线,结合匀加速运动的位移:可知,c物体做初速度为0,加速度为0.8m/s2的匀加速直线运动,故C正确;
D、由图看出,a、b两图线的斜率大小相等、正负相反,说明两物体的速度大小相等、方向相反,所以速度不同,D错误。
故选:C.
2。
甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动,其速度随时间的变化关系如图所示,图中t2=,乙物体的速度时间图象为两段均为圆弧的曲线,则( )
A。
两物体在t1时刻加速度相同
B。
两物体在t2时刻运动方向均改变
C. 0~t4时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
D. 两物体在t3时刻相距最远,在t4时刻相遇
【答案】D
【解析】A、由图可知,在t1时刻两物体的加速度方向相反,故A错误;
B、两个物体一直沿正向运动,运动方向没有改变,故B错误;
C、由平均速度公式v¯=xt,则知0~t4时间内甲、乙两物体的平均速度相等,故C错误;
D、结合图线与时间轴围成的面积的物理意义可知,t3时刻相距最远,t4时刻相遇,故D正确;故选:D。
3。
如图所示,某质点做匀减速直线运动,依次经过A、B、C三点,最后停在D点.已知AB=6 m,BC=4 m,从A点运动到B点,从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2 m/s,则下列说法正确的是( )
A. 质点到达B点时速度大小为2。
55 m/s
B。
质点的加速度大小为2 m/s2
C。
质点从A点运动到C点的时间为4 s
D. A、D两点间的距离为10。
25 m
【答案】B
【解析】由题意知,设加速度的大小为a,根据速度位移公式得
,,代入数据联立解得,故A错误B正确;质点从A到C的时间为,故C错误;AD间的距离为
,故D正确.
4。
做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为()
A。
1 m/s2 B. 3 m/s2 C. 2m/s2 D。
4 m/s2
【答案】B
【解析】设在第一个3s内的平均速度为v1,根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段过程的平均速度可得,
在1。
5s时刻的瞬时速度为v1.5=v1,
设在第一个5s内的平均速度为v2,
同理可得,在2。
5s时刻的瞬时速度的大小为v2.5=v2,
根据,
故选:B。
5. 在一平直路段检测某品牌汽车的运动性能时,以路段的起点作为x轴的原点,通过传感器发现汽车刹车后的坐标x与时间t的关系满足x=60+30t-5t2(m),下列说法正确的是( )A。
汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s,加速度大小为10 m/s2
B. 汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s,加速度大小为5 m/s2
C. 汽车刹车过程的初速度大小为60 m/s,加速度大小为5 m/s2
D. 汽车刹车过程的初速度大小为60 m/s,加速度大小为2.5 m/s2
【答案】A
【解析】试题分析:根据汽车刹车后的坐标x与时间t的关系x=60+30t-5t2(m),对比匀变速直线运动的规律可知汽车刹车过程的初速度大小为30m/s,加速度大小为10m/s2,
故选A.
考点:匀变速直线运动的规律
6. 如图2所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态。
则()
A。
水平面对C的支持力等于B、C的总重力
B. C一定受到水平面的摩擦力
C. B一定受到C的摩擦力
D。
若将细绳剪断,物体B开始沿斜面向下滑动,则水平面对C的摩擦力可能为零
【答案】B
【解析】A、以BC组成的整体为研究对象,分析受力,画出受力分析图如图所示。
由图得到水平面对C的支持力大小,故A错误;
B、对BC整体分析,根据平衡条件得,水平面对C的摩擦力f=Fcosθ.方向水平向左,故B正确;
C、当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时,B不受摩擦力。
当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时,B受摩擦力。
B与C间不一定有摩擦力,故C错误;
D、若将细绳剪断,物体B开始沿斜面向下加速滑动,以BC组成的整体为研究对象,B有水平向
左的加速度,则水平面对C有水平向左的摩擦力,D错误。
故选:B。
【名师点睛】
对于B物体:当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时,B不受摩擦力;以BC组成的整体为研究对象,分析受力,画出力图,根据平衡条件和牛顿第二定律分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向
7. 如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上。
现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧.则平衡时两球的可能位置是下列选项中的()
A。
B. C。
D.
【答案】A
【解析】以整体为研究对象,受到向左和向右的拉力、重力和绳子1的拉力而静止,向左和向右的拉力等大反向,合力为零,重力和绳子1的拉力合力也为零,所以绳子的拉力应竖直向上;再隔离乙球分析,受向下的重力、水平向右的拉力和绳子2的拉力而平衡,所以绳子2的拉力应斜向左上方,故A正确、BCD错误.
故选:A。
【名师点睛】
运用整体法研究上面绳子与竖直方向的夹角,再隔离b研究,分析ab间的绳子与竖直方向的夹角,得到两夹角的关系,判断系统平衡状态.
8. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。
用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )
A。
F逐渐变小,T逐渐变小 B。
F逐渐变大,T逐渐变大
C。
F逐渐变大,T逐渐变小 D. F逐渐变小,T逐渐变大
【答案】B
【解析】以结点O为研究对象受力分析如下图所示:
.。
.。
.。
..。
.。
.。
.。
绳OB的张力T B=mg
根据平衡条件可知:
Tcosθ−T B=0
Tsinθ−F=0
由此两式可得:
F=T B tanθ=mgtanθ
T=T B/cosθ=mg/cosθ
在结点为O被缓慢拉动过程中,夹角θ增大,由三角函数可知:
F和T均变大,故B正确,ACD错误。
故选:B。
9。
物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移为3 m,则( )
A. 前3 s内的平均速度为3 m/s
B. 物体的加速度为1。
2 m/s2
C。
前3 s内的位移为6 m D。
3 s末的速度为3.6 m/s
【答案】BD
【解析】试题分析:由公式求解第3s内的平均速度.第3s内位移等于前3s内与前2s内位移之差,根据位移公式列式,求出加速度.再由运动学求出前3s内的位移和平均速度,及3s 末的速度.
解:A、第3s内的平均速度为:m/s=3m/s.故A正确.
B、设加速度大小为a,则有:x=﹣,得:a=1。
2m/s2.故B正确.
C、前3s内位移为:x3=,前3s内平均速度为m/s=1。
8m/s.故C错误.
D、3s末的速度是:v3=at3=3。
6m/s.故D正确.
故选ABD
【点评】本题运用匀变速直线运动的基本公式研究初速度为零的匀加速运动问题,也可以通过图象研究.
10. 一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用,其大小分别为F1=42 N、F2=28 N、F3=20 N,且F2的方向指向正北,下列说法正确的是( )
A。
这三个力的合力可能为零
B。
F1、F2两个力的合力大小可能为20 N
C. 若物体处于匀速直线运动状态,则F2、F3的合力大小为48 N,方向指向正南
D。
若物体处于静止状态,则F1、F3的合力大小一定为28 N,方向指向正北
【答案】AB
【解析】A、根据两个力F1和F2的合力范围|F1−F2|⩽F合⩽F1+F2,得F1和F2的合力范围
为14N⩽F合⩽70N,F3=20N,则F3与F1和F2的合力大小可能相等,则三个力的合力可能为零,故A正确;
B、F1和F2的合力范围为14N⩽F合⩽70N,则F1、F2两个力的合力大小可能为20N,故B正确;
C、若物体处于匀速直线运动状态,合外力为零,F2、F3的合力与F1=42N大小相等、方向相反,即F2、F3的合力大小为42N,方向与F1方向相反,故C错误;
D、若物体处于静止状态,合外力为零,F1、F3的合力大小与F2=28N大小相等,方向相反,即F1、F3的合力大小一定为28N,方向指向正南,故D错误。
故选:AB.
11. 如图9所示,一根绳子一端固定于竖直墙上的A点,另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B,其中绳子的PA段处于水平状态,另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连,绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F,使整个系统处于平衡状态,滑轮均为光滑、轻质,且均可看做质点,现拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态,则该平衡状态与原平衡状态相比较()
A. 拉力F增大 B。
角θ减小 C。
拉力F PA不变 D。
角θ不变
【答案】ABC
【解析】由于PB一定保持竖直,则在绳子的端点O缓慢向左移动一小段距离后,绳QP要变短,动滑轮要上移,绳PA和PB间的夹角变小,而绳QP位于PA和PB间的角平分线上,所以角θ变小。
经过动滑轮的绳子拉力大小相等,等于mg,两根绳子的合力与QP绳的拉力大小相等,方向相
反。
因为夹角变小,合力变大,QP绳的拉力就变大,所以拉力F变大。
故ABC正确,D错误.
故选:ABC.
【名师点睛】
通过绳长的变化分析滑轮位置的变化,注意悬挂B的细线一定竖直,从而确定APB细线间的夹角的变化;再对滑轮P受力分析,抓住三根绳子合力为零,AP、BP绳子拉力大小相等即可明确拉力的变化。
12。
如图5,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时OB绳水平.现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点,此时OB′与OA之间的夹角θ<90°。
设此过程OA、OB绳的拉力分别为F OA、F OB,则下列说法正确的是()
A. F OA一直减小
B. F OA一直增大
C. F OB先减小后增大 D。
F OB一直减小
【答案】AC
【解析】
以结点O为研究对象,分析受力:重力G、绳OA的拉力F OA和绳BO的拉力F OB,如图所示,根据平衡条件知,两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反,作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图,由图看出,F OA逐渐减小,F OB先减小后增大,当θ=90∘时,F OB最小。
AC正确、
BD错误。
故选:AC。
【名师点睛】
以结点O为研究对象,分析受力,作出轻绳在B和B′两个位置时受力图,由图分析绳的拉力变化。
二.实验题:
13。
某同学利用图装置研究小车的匀变速直线运动.
(1)实验中,必须的措施是________.
A.细线必须与长木板平行
B。
先接通电源再释放小车
C。
小车的质量远大于钩码的质量
D。
平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。
s1=3。
59 cm,s2=4。
41 cm,s3=5.19 cm,s4=5。
97 cm,s5=6。
78 cm,s6=7。
64 cm。
则小车的加速度a=___m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度v B=___m/s。
(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)。
AB (2)。
0。
80 (3). 0.40
②两点间的时间间隔T=0.1s;由逐差法可得:
打点计时器在打B点时小车的速度
考点:研究小车的匀变速直线运动
14. 某同学做“验证力的平行四边形定则"的实验情况如图2甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______.
(2)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(3)实验时,主要的步骤是:
A。
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;
B。
用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形
定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.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,①有重要遗漏的步骤的序号是______和______;
②遗漏的内容分别是_______________________和_________________________.
【答案】(1)。
F′ (2)。
B (3)。
C (4)。
E (5). C中应加上“记下两条细绳的方向” (6). E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”
【解析】试题分析:(1、2)明确实验原理,了解实验误差的存在,知道该实验中“理论值"和“实验值"的区别;
(3)步骤C中只有记下两条细绳的方向,才能确定两个分力的方向,进一步才能根据平行四边形定则求合力;步骤E中只有使结点到达同样的位置O,才能表示两种情况下力的作用效果相同.
解:(1)F′是通过作图的方法得到合力的理论值,而F是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力.故方向一定沿AO方向的是F,由于误差的存在F和F′方向并不在重合;
(2)合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法.
故选:B
(3)本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,得出结果.所以,实验时,除记录弹簧秤的示数外,还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示.步骤C中未记下两条细绳的方向;步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O.
故答案为:(1)F;(2)B;(3)①C;E;②C中未记下两条细绳的方向;E中未说明把橡皮条的结
点拉到位置O.
【点评】本实验采用的是“等效替代”的方法,即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可以互相替代,明确“理论值”和“实验值"的区别.
三.计算题:
15。
如图所示,一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间,三角劈的质量为1kg,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5,劈的斜面与竖直墙面是光滑的,设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(g=10N/kg)问:欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多少?
【答案】10N
【解析】对球A进行受力分析,根据受力平衡有:
对斜面体进行受力分析,根据受力平衡有:
又:
联立解得:mg=10N
【名师点睛】
先对球进行受力分析求出球对三角劈的弹力表达式,然后对三角劈进行受力分析,根据受力平衡列方程,即可求解。
16。
如图所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为20 kg的物
体,∠ACB=30°,g取10 m/s2,求:
(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;
(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向。
【答案】(1)200 N (2)200 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方
【解析】
(1)物体M处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力, F AC=F CD=Mg=20×10N=200N
(2)横梁BC对C端的支持力与AC、CD对C端的合力等大反向,由几何关系得:F C=F AC=Mg=200N,方向和水平方向成300角斜向右上方
17. 在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面224 m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动。
运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12。
5 m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s,求:(取g=10 m/s2)
(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)伞兵在空中的最短时间为多少?
【答案】(1)99 m (2)8。
6 s
【解析】试题分析:(1)整个过程中,伞兵先做自由落体运动,后做匀减速运动,总位移大小等于224m.设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时速度为v0,先研究匀减速过程,由速度
﹣位移关系式,得到v0与h的关系式,再研究自由落体过程,也得到一个v0与h的关系式,联立求解.
(2)由(1)求出v0,由速度公式求出两个过程的时间,即可得到总时间.
解:(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时速度为v0
则有:v2﹣v02=﹣2ah,
又v02=2g(224﹣h)
联立并代入数据解得:v0="50” m/s
h="99” m,
(2)设伞兵在空中的最短时间为t,
则有:v0=gt1,
t1="s=5" s,
t2=="3.6" s,
故所求时间为:t=t1+t2=(5+3。
6)s=”8.6” s
答:(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为99m
(2)伞兵在空中的最短时间为8.6s
【点评】本题涉及两个过程的运动学问题,既要单独研究两个过程,更要抓住它们之间的联系:比如位移关系、速度关系等等.
18. 传送带以恒定的速率v=8 m/s运动,已知它与水平面成θ=37°,如图所示,PQ=12。
2 m,将一个小物体无初速度地放在P点,小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,问当传送带逆时针转动时,小物体运动到Q点的时间为多少?(g=10 m/s2,sin 37°=0。
6,cos 37°=0。
8)
【答案】1.8 s
【解析】由于传送带逆时针转动,小物体无初速度地放上时,相对于传送带向上运动,受沿斜面向下的滑动摩擦力,做加速运动,
mg sin 37°+μmg cos 37°=ma,
a=10 m/s2.
设到Q点前小物体与传送带同速,
v2=2ax1
x1=3。
2 m
x1<PQ,
所用时间为t1==0。
8s.
因mg sin 37°〉μmg cos 37°,故此后小物体继续做匀加速运动,加速度大小为a′,则
a′==2 m/s2.
设再经过t2时间小物体到达Q点,
则有a′t+ v t2=PQ-x1
解得,t2=1s
故t=t1+t2=1.8s。