山东省济南第一中学高二物理下学期期中试题理

济南一中2014—2015学年度第2学期期中质量检测
高二物理试题（理科）
说明：本试卷满分100分，试题分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共60分）
一、选择题(本题共15小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的、不选的得0分)
在以下哪些情况中不能将人或物体看成质点()
A．研究某学生骑车回校的速度
B．对某学生骑车姿势进行生理学分析
C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D．研究运动员在3000m长跑比赛中的快慢
关于路程和位移，下列说法中正确的是()
A．质点沿某一直线运动，那么通过的路程就等于位移的大小
B．质点通过的路程不同，位移可能相同
C．质点在一段时间内的位移为零，说明物体没有运动
D．质点通过一段位移后，它的路程可能为零
如下图所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则()
A．他4s末的瞬时速度为4m/s
B．他第2s内的平均速度为1.5m/s
C．他4s内的平均速度为2.5m/s
D．他1s末的速度为1m/s
于加速度的说法，正确的是()
A．加速度是矢量，加速度的方向与速度方向相同
B．速度的变化量越大，加速度越大
C．速度的变化率增大，加速度不一定增大
D．加速度增大，速度可能减小
一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体()
A．位移的大小可能大于10m
B．加速度的大小可能大于10m/s2
C．位移的大小可能小于2.5m
D．加速度的大小可能小于4m/s2
汽车正在以12m/s的速度在平直的公路上前进，在它的正前方15m处有一障碍物，汽车立即刹车做匀减速运动，加速度大小为6m/s2，刹车后3s末汽车和障碍物的距离为()
A．9m B．6m
C．12m D．3m
某人骑自行车在平直道路上行进，图1中的实线记录了自行车开始一段时间内的v－t图像。

某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是()
A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大
B．在0～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
C．在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大
D．在t3～t4时间内，虚线反映的是匀速运动
甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的s－t的图象如图所示，则下列说法正确的是()
A．t1时刻乙车从后面追上甲车
B．t1时刻两车相距最远
C．t1时刻两车的速度刚好相等
D．0到t1时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度
许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是()
A．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
B．伽利略通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持物持物体运动的原因”
C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法
如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()
A.3－1B．2－ 3
C.
3
2－
1
2D．1－
3
2
如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，圆弧面半径远大于小球直径，则m1、m2之间的关系是()
A．m1＝m2 B．m1＝m2tanθ
C．m1＝m2cotθD．m1＝m2cosθ
如图所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，质量为1 kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力f随时间变化的图象是图中的(取初速度方向为正方向，取g＝10 m/s2)()
如图所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O固定不动，在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是()
A．细绳对球的拉力先减小后增大
B．细绳对球的拉力先增大后减小
C．细绳对球的拉力一直减小
D．细绳对球的拉力最小值等于Gsinα
如图所示，杆BC的B端铰接在竖直墙上，另一端C为一滑轮．重力为G的重物上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡．若将绳的A端沿墙向下移，再使之平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，则()
A．绳的拉力增大，BC杆受压力增大
B．绳的拉力不变，BC杆受压力增大
C．绳的拉力不变，BC杆受压力减小
D．绳的拉力不变，BC杆受压力不变
如图2所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则()
A．b对c的摩擦力一定减小
B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C．地面对c的摩擦力方向一定向右
D．地面对c的摩擦力一定减小
第Ⅱ卷（非选择题，共40分）
注意事项：
1.第Ⅱ卷所有题目的答案考生须用黑色签字笔答在答题纸上，考试结束后将答题卡和答题纸一并上交。

2.答题前将密封线内的项目、座号填写清楚，密封线内答题无效。

（请将答案写到答题纸上.）
二．实验题(本题共9分，每空3分)
某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中O为橡皮筋与细绳的结点。

（1）图中的是F1和F2的合力的理论值；是F1和F2的合力的实际测量值。

（2）本实验采用的科学方法是（填字母代号）
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
三．计算题（本题包括3小题，共31分，解答时必须写出简要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，数值带根号的可以保留根号）
(9分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图
所示。

(1)画出汽车在0～60s内的v－t图线；
(2)求在这60s内汽车行驶的路程。

(10分)一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v＝10 m/s的速度匀速行驶的货车
严重超载时，决定前去追赶，经过5.5 s后警车发动起来，并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内．问：
(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？
(12分)轻绳的两端A、B固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120 N．现用挂钩将一重物
挂在绳子上，结果挂钩停在C点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°.求：
(1)此重物的最大重力不应超过多少？(sin37°＝0.6；cos37°＝0.8)
(2)若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大？
在以下哪些情况中不能将人或物体看成质点( )
A ．研究某学生骑车回校的速度
B ．对某学生骑车姿势进行生理学分析
C ．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D ．研究运动员在3000m 长跑比赛中的快慢
解析：物体视为质点的条件是：当物体的大小和形状对所研究的问题影响可忽略不计时，物体可视为质点。

B 中把学生看成质点，便不存在姿势问题了，而A 、C 、D 三项均可将研究对象看成质点。

答案：B
关于路程和位移，下列说法中正确的是( )
A ．质点沿某一直线运动，那么通过的路程就等于位移的大小
B ．质点通过的路程不同，位移可能相同
C ．质点在一段时间内的位移为零，说明物体没有运动
D ．质点通过一段位移后，它的路程可能为零
答案：B
如下图所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s 内、第2s 内、第3s 内、第4s 内通过的位移分别为1m 、2m 、3m 、4m ，则( )
A ．他4s 末的瞬时速度为4m/s
B ．他第2s 内的平均速度为1.5m/s
C ．他4s 内的平均速度为2.5m/s
D ．他1s 末的速度为1m/s
答案：C
解析：自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2s 内平均
速度为12m/s ＝2m/s ；4s 内平均速度＝41＋2＋3＋4m/s ＝2.5m/s.
于加速度的说法，正确的是( )
A ．加速度是矢量，加速度的方向与速度方向相同
B ．速度的变化量越大，加速度越大
C ．速度的变化率增大，加速度不一定增大
D ．加速度增大，
速度可能减小
答案：D
一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s,1s 后速度的大小变为10m/s ，在这1s 内该物体( )
A ．位移的大小可能大于10m
B ．加速度的大小可能大于10m/s2
C ．位移的大小可能小于2.5m
D ．加速度的大小可能小于4m/s2
答案：B
解析：10m/s 的速度可能与4m/s 的速度同向，也可能与其反向．当两速度同向时，由10＝4＋a1t 得a1＝6m/s2，由102－42＝2a1s1得
s1＝2a1102－42＝7m
当两速度反向时，取原速度方向为正方向，－10＝4＋a2t ，得a2＝－14m/s2.由(－10)2－42＝
2a2s2得s2＝2a2－102－42＝－3m
由以上分析可知B 选项正确．
汽车正在以12m/s 的速度在平直的公路上前进，在它的正前方15m 处有一障碍物，汽车立即刹车做匀减速运动，加速度大小为6m/s2，刹车后3s 末汽车和障碍物的距离为( )
A ．9m
B ．6m
C ．12m
D ．3m
某人骑自行车在平直道路上行进，图1中的实线记录了自行车开始一段时间内的v －t 图像。

某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是( )
A ．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大
B ．在0～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
C ．在t1～t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大
D ．在t3～t4时间内，虚线反映的是匀速运动
解析：v －t 图像的斜率表示加速度，在t1时刻虚线斜率小，反映的加速度小于实际加速度，所以A 错误；v －t 图像与横轴包围的面积表示位移的大小，0～t1时间内虚线包围面积大，由＝Δt Δs 求得的平均速度比实际的大，所以B 正确，同理C 错误；在t3～t4时间内，虚线是一段与时间轴平行的直线，反映速度不变，所以是匀速运动，则D 正确。

答案：BD
甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的s －t 的图象如图1－3－2所示，则下列说法正确的是( )
A ．t1时刻乙车从后面追上甲车
B ．t1时刻两车相距最远
C ．t1时刻两车的速度刚好相等
D ．0到t1时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度
【解析】 t1时刻两车位移相同，t1时刻前乙车的位移小于甲车的位移，故t1时刻乙车是从后面追上甲车，A 项正确；B 项错误；在s －t 图象中，各个时刻图象切线的斜率表示速度，故t1时刻两车速度不相等，C 项错误；0到t1时间内两车位移、时间相等，所以平均速度相等，D 项错误．
【答案】 A
许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是( )
A ．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
B ．伽利略通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持物持物体运动的原因”
C ．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法 答案 BD
(2010·高考课标全国卷)如图2－1－21所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.－1 B ．2－
C.23－21 D ．1－23
解析：选B.当用F1拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60°＝μ(mg －F1sin60°)；当用F2推物块
时，又有F2cos30°＝μ(mg ＋F2sin30°)，又F1＝F2，求得μ＝sin30°＋sin60°cos30°－cos60°＝2－，B 正确．
如图15所示，固定在水平地面上的物体A ，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A 顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，圆弧面半径远大于小球直径，则m1、m2之间的关系是 ( )
A ．m1＝m2
B ．m1＝m2tanθ
C ．m1＝m2cotθ
D ．m1＝m2cosθ
答案 B
解析 通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力大小相等，两小球都处于平衡状态，又由受力分析可得：对m1有，FT ＝m1gcosθ.对m2有，FT ＝m2gsinθ，联立两式可得
m1gcosθ＝m2gsinθ，所以选项B 正确．
如图2－1－11所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，质量为1 kg 的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力f 随时间变化的图象是图2－1－12中的(取初速度方向为正方向，取g ＝10 m/s2)( )
解析：选A.由于mgsin37°＜μmgcos37°，滑块减速下滑，因斜面足够长，故滑块最终一定静止在斜面上，开始阶段f滑＝μmgcos37°＝6.4 N，方向沿斜面向上，静止在斜面上时，f静＝mgsin37°＝6 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向为正方向，故图象A正确，B、C、D均错误．
如图6所示，用一根细线系住重力为G、半径为R的球，其与倾角为α的光滑斜面劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O固定不动，在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是( )
A．细绳对球的拉力先减小后增大
B．细绳对球的拉力先增大后减小
C．细绳对球的拉力一直减小
D．细绳对球的拉力最小值等于Gsinα
【答案】CD
解析以小球为研究对象，对其受力分析如图所示，因题中“缓慢”
移动，故小球处于动态平衡，由图知在题设的过程中，FT一直减小，
当绳子与斜面平行时，FT与FN垂直，FT有最小值，且FTmin＝Gsinα，
故选项C、D正确．
如图2－3－7所示，杆BC的B端铰接在竖直墙上，另一端C为一滑轮．重力为G的重物上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡．若将绳的A端沿墙向下移，再使之平衡(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，则( )
A．绳的拉力增大，BC杆受压力增大
B．绳的拉力不变，BC杆受压力增大
C．绳的拉力不变，BC杆受压力减小
D．绳的拉力不变，BC杆受压力不变
【答案】B
如图2所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则( )
A．b对c的摩擦力一定减小
B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C．地面对c的摩擦力方向一定向右
D．地面对c的摩擦力一定减小
答案BD
解析在a中的沙子缓慢流出的过程中，细绳中拉力减小，b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上，但是不一定减小，选项A错误，B正确．把b和c看做整体，分析受力，由平衡条件，地面对c的摩擦力方向一定向左且地面对c的摩擦力一定减小，选项C错误，D正确．
某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中O为橡皮筋与细绳的结点。

（1）图中的是F1和F2的合力的理论值；是F1和F2的合力的实际测量值。

（2）本实验采用的科学方法是（填字母代号）
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
(2010·全国卷Ⅰ)汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。

(1)画出汽车在0～60s内的v－t图线；
(2)求在这60s内汽车行驶的路程。

解析：(1)设t＝10s、40s、60s时刻的速度分别为v1、v2、v3.
由图知0～10s内汽车以加速度2m/s2匀加速行驶，由运动学公式得
v1＝2×10m/s ＝20m/s ①
由图知10～40s 内汽车匀速行驶，因此
v2＝20m/s.②
由图知40～60s 内汽车以加速度1m/s2匀减速行驶，由运动学公式得
v3＝(20－1×20)m/s ＝0③
根据①②③式，可画出汽车在0～60s 内的v －t 图线，如下图所示．
(2)由v －t 图线可知，在这60s 内汽车行驶的路程为
x ＝230＋60×20m ＝900m
答案： (1) (2)900m
一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v ＝10 m/s 的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5 s 后警车发动起来，并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90 km/h 以内．问：
(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？
答案 (1)75 m (2)12 s
轻绳的两端A 、B 固定在天花板上，绳能承受的最大拉力为120 N ．现用挂钩将一重物挂在绳子上，结果挂钩停在C 点，如图所示，两端与竖直方向的夹角分别为37°和53°.求：
(1)此重物的最大重力不应超过多少？(sin37°＝0.6； cos37°＝0.8)
(2)若将挂钩换成一个光滑的小滑轮，重物的最大重力可达多大？
解析：(1)取C 点为研究对象进行受力分析如图甲所示：
由图可知，物体平衡时AC 上的张力比BC 上大，所以当AC 上的张力为最大值120 N 时，BC
上的张力小于120 N ，由三角形定则知重物的最大重力为：G ＝cos37°T1＝150 N.
甲 乙
(2)在图甲中，由几何关系设AB ＝s ，则绳长l ＝0.6s ＋0.8s ＝1.4s ；
若将挂钩换成滑轮，则两根绳子的张力大小相等，对C 点受力分析，如图乙所示，由几何关系
cosθ＝0.7s (0.7s 2－ (0.5s2＝0.7
G 由三角形定则重物的最大重力为：2T＝cosθ
则：G＝2Tcosθ＝168 N.
答案：(1)150 N (2)168 N。