【全国百强校】吉林省实验中学2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题(解析版)

吉林省实验中学高二下学期期末考试
物理试卷
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。

在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。

）
1. 下列各组物理量中全部是矢量的是( )
A. 位移、速度、加速度、力
B. 位移、时间、速度、路程
C. 力、位移、速率、加速度
D. 速度、加速度、力、路程
【答案】A
【解析】位移、速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间、路程、速率只有大小无方向，是标量；故选A.
2. 一物体做匀变速直线运动，经过时间t，它的速度由v1变为v2，通过的位移为x，下列说法中错误的是( )
A. 这段时间内它的平均速度
B. 这段时间内它的平均速度
C. 通过时，它的瞬时速度为
D. 通过时，它的瞬时速度为
【答案】C
【解析】根据平均速度的定义式知，这段时间内的平均速度，根据平均速度的推论，知，故A、B 正确。

根据v2−v12＝2a，v22−v2＝2a知，经过时，它的瞬时速度v＝，因为匀变速直线运动中间
位置的速度与中间时刻的速度不等，所以不等于平均速度。

故C错误，D正确。

此题选项错误的选项，故选C。

3. 如图，一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a，B、C、D是质点运动路径上三点，且BC＝x1，CD＝x2，质点通过B、C间所用时间与经过C、D间所用时间相等，则质点经过C点
的速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设质点从B到C所用时间为T，则，因此，则从B到D的时间为，质点经过C点的速度，故A正确，BCD错误；故选A。

4. 甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系图象如图所示.已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处.则下列说法正确的是( )
A. 甲车的初速度为零
B. 乙车的初位置在x0＝60m处
C. 乙车的加速度大小为1.6m/s2
D. 5s时两车相遇，此时甲车速度较大
【答案】C
【解析】试题分析：位移时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零，故A错误．乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则t=10s时，速度为零，反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，则x＝at2，根据图象可知，s0＝a•100，20＝a•25，解得：a=1．6m/s2，s0=80m，故C正确，B错误；5s时两车相遇，此时甲的速度v甲＝＝4m/s，乙的速度为v乙=at=1．6×5=8m/s，故D
错误．故选C．
考点：s-t图线
【名师点睛】对于位移时间图象，关键要抓住斜率等于速度，倾斜的直线表示匀速直线运动，位移等于x 的变化量△x=x2-x1，来分析图象的物理意义。

5. 一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示.取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】试题分析：在0～1s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，在1s～2 s内，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，所以做匀减速运动，到2s末时速度为零．2s～3 s内加速度变为正向，物体又从静止开始沿加速度方向匀加速运动，重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2 s内运动情况．
在0～1s内，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1s末速度，在1s～2 s内，，物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度，2s～3s内重复0～1s 内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况，综上正确的图象为C．
6. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度－时间图象如图所示，则( )
A. 甲、乙两车同时从静止开始出发
B. 在t＝2s时乙车追上甲车
C. 在t＝4s时乙车追上甲车
D. 甲、乙两车在公路上可能相遇两次
【答案】C
【解析】由图像可知，乙车比甲车迟出发1s，故A错误。

根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，
知t=2s时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故B错误。

在0-4s内，甲车的位移x甲=×8×4m=16m，乙车的位移x乙=×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确。

在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误。

故选C。

点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等．
7. 光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应.换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A 接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)( )
A. U＝－
B. U＝－
C. U＝－W
D. U＝
【答案】B
【解析】根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为nhv，n=2，3，4…则有：eU=nhv-W，解得：
；n=2，3，4…；知B正确，ACD错误。

故选B。

点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程E km=hv-W，以及知道最大初动能与遏止电压的关系E km=eU．
8. 减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F画法正确且分解合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】试题分析：减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，按照力的作用效果分解，将F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，B正确
考点：考查了弹力
【名师点睛】解决本题的关键知道弹力的方向垂直于接触面，指向受力物体，知道力分解要按照实际的作用效果进行分解．
9. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，每根橡皮条的劲度系数均为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射中橡皮条对裹片的最大作用力为( )
A. kL
B. 2kL
C.
D. kL
【答案】D
【解析】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力F=k（3L-L）=kL
.........
......
点晴：当橡皮条的长度最大时，橡皮条的弹力最大，两个弹力的夹角最小，则两弹力的合力最大，根据平行四边形定则求出最大弹力。

10. 如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是( )
A. 此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104N
B. 此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104N
C. 若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大
D. 若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小
【答案】D
【解析】A. 汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,根据牛顿第三定律得千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N. 但汽车的重力不一定等于1.0×105N.故A错误；
B. 将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1和F2，根据对称性可知,两臂受到的压力大小相等
由2F1cosθ=F得F1=F2=1.0×105N
所以此时两臂受到的压力大小均为1.0×105N，故B正确；
CD.继续摇动把手，两臂靠拢，夹角θ减小，由F1=F/(2cos60∘)分析可知,F不变,当θ减小时,cosθ增大,F1减小。

故C错误，D正确。

故选：BD.
点睛：将汽车对千斤顶的压力分解沿两臂的两个分力，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等．根据几何知识求解两臂受到的压力大小．继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由数学知识分析两臂受到的压力大小的变化．
11. 如图所示，A、B、C三物块叠放并处于静止状态，墙面竖直，水平地面光滑，其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是( )
A. A与墙面间存在压力
B. A与墙面间存在静摩擦力
C. A物块共受3个力作用
D. B物块共受5个力作用
【答案】C
【解析】以三个物体组成的整体为研究对象，水平方向上：地面光滑，对C没有摩擦力，根据平衡条件得知，墙对A没有压力，因而也没有摩擦力，AB错误；对A：受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用，C正确；先对A、B整体研究：水平方向上：墙对A没有压力，则由平衡条件分析可知，C对B没有摩擦力；再对B分析：受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力，共四个力作用，D错误．
1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．
2、整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离
法．
12. 如图所示为开口向下的“”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一光滑轻质定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向的夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两滑块的质量之比为( )
A. 2sinθ∶1
B. 2cosθ∶1
C. 1∶2cosθ
D. 1∶2sinθ
【答案】C
【解析】试题分析：设细绳的拉力为T，则对物体A：Tsinθ=m A g；对物体B：Tsin2θ=m B g；联立解得：m A:m B=1：2cosθ；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的考查；解题的关键是知道在滑轮的两边细绳的拉力是相等的；分别对两个物体列出竖直方向上的平衡方程即可解答此题；此题是基础题，意在考查正交分解法的应用问题.
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中.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，有选错的得0分。

）
13. 如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )
A. 容器受到的摩擦力不断增大
B. 容器受到的摩擦力不变
C. 水平力F不必逐渐增大
D. 容器受到的合力逐渐增大
【答案】AC
【解析】解：A、B、由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；
C、水平方向受力平衡，力F可能不变，也可能要增大．故C错误；
D、容器处于平衡状态，受到的合力始终为零，不变，故D错误．
故选：A
【点评】物体受到墙的摩擦力等于物体重，物重变大、摩擦力变大，这是本题的易错点．
14. 一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N.下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )
A. 物体所受静摩擦力可能为2N
B. 物体所受静摩擦力可能为4N
C. 物体可能仍保持静止
D. 物体一定被拉动
【答案】ABC
【解析】2N和2N的合力范围为【0，4N】，3N在此范围内，故当两个2N合力为3N时，再与第三个力大小相等方向相反，则三个力的合力为0，故2N，2N，3N三个力的合力范围为【0，7N】；2N在三个力的合力范围内，故当三个力的合力为2N时，物体所受静摩擦力为2N，故A正确；4N在三个力的合力范围内，故当三个力的合力为4N时，物体所受静摩擦力为4N，故B正确；当三个力的合力小于最大静摩擦力5N 时，物体仍保持静止状态，故C正确，D错误；故选ABC。

点睛：本题考查的是三个力的合力范围，处理时，先求得两个力的合力范围，若第三个力在其两个力的合力范围内，则合力最小值为0，若不在两个力的合力范围内，则与第三个力最接近的那个力的差值为最小值．15. 据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡.英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋(Po).若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为
Po→Pb＋Y＋γ，则下列说法正确的是( )
A. 该元素发生的是β衰变
B. Y原子核含有4个核子
C. γ射线是衰变形成的铅核释放的
D. 200 g的Po经276天，已发生衰变的质量为150 g
【答案】BCD
【解析】根据衰变方程为．可知，Y是，属于α衰变，而γ射线是伴随着α衰变产生的，故A错误；根据电荷数守恒和质量数守恒得，Y的电荷数为2，质量数为4，则核子数为4．故B正确。

γ射线是衰变形成的铅核释放的。

故C正确。

根据知，200g的经276天，已衰变的质量为
150g，故D正确。

故选BCD。

点睛：解决本题的关键知道核反应过程中电荷数、质量数守恒，以及知道核子数等于质量数，同时注意γ射线是伴随着α衰变，或β衰变产生的．
16. 如图所示，长度为0.55m的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端1.25m处有一小球(可视为质点).在由静止释放小球的同时，将圆筒竖直向上抛出，结果在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计，取g＝10m/s2)( )
A. 2.3 m/s
B. 2.6 m/s
C. 2.9 m/s
D. 3.2 m/s
【答案】BC
【解析】小球落地的时间为；若此时圆筒刚好落地，则圆筒抛出的速度
；若圆筒落地时，小球刚进入圆筒，则，此时圆筒抛出的速度为
，则圆筒上抛的速度范围是2.5m/s~3m/s，故选BC.
二．实验题（共2道小题，共计12分）
17. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间.实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示.实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车.在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为
________ m/s，加速度大小为________ m/s2.(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1). 从右向左(2). 0.19 (3). 0.038
【解析】（1）由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动；
（2）已知滴水计时器每30s内共滴下30个小水滴，那么各点时间间隔为：
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
．负号表示方向相反．
（3）A点左边一个点的瞬时速度是v=v A-aT=0.125-0.016×1=0.109m/s
18. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.
(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm；
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是
________；(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是____________________________.
【答案】(1). 6.93 (2). A (3). 钩码重力超过弹簧弹力范围
【解析】①乙的读数为13.66cm,则弹簧的伸长量△L =13.66cm–5.73cm =7.93cm
②为了更好的找出弹力与形变量之间的规律，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重，A正确；
③弹簧超出了弹性限度，弹簧被损坏，弹簧的伸长量△L与弹力F不成正比
视频
三．计算题（共2道小题，共计21分）
19. 如图所示，水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A，用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用，与A一起向右匀速运动，此时轻绳与水平方向夹角为37°，运动过程中B球始终在水平细杆的下方，则：(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)B对绳子的拉力大小；
(2)A与杆间的动摩擦因数.
【答案】(1)3.0N (2)0.3
【解析】试题分析：（1）对小球B由平衡条件得绳的拉力为：
（2）环A做匀速直线运动，有:
解得: μ=0.3
考点：物体的平衡
【名师点睛】此题考查了物体的平衡条件的应用；解题时一定要首先选择好研究对象，并对物体正确的受力分析，根据正交分解法列出水平和竖直两个方向的方程进行解答；此题意在考查学生运用基本规律和方法解题的能力.
20. 如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，上升到最高点后返回.在O点正上方选取一点P，利用仪器精确测得OP间的距离为H，从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2，求：
(1)重力加速度g；
(2)当O点距离管底部的距离为L0时，玻璃管的最小长度.
【答案】(1) (2)L0＋
【解析】试题分析：小球从O点上升的过程做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的基本公式结合位移关系求解即可；玻璃管的最小长度等于小球上升的最大高度加上O点距玻璃管底部的距离。

(1)小球从O点上升到最大高度过程中：
小球从P点上升的最大高度：
依据题意：h1－h2＝H
联立解得：
(2)玻璃管的最小长度：L＝L0＋h1
可得：L＝L0＋
点睛：本题主要考查了竖直上抛运动的基本公式的直接应用，注意对称性即可解题。

21. 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（____）
A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B.外界对物体做功，物体内能一定增加
C.温度越高，布朗运动越显著
D.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
【答案】ACE
【解析】温度高的物体内能不一定大，内能还与质量有关，但分子平均动能一定大，因为温度是平均动能的标志，故A正确；改变内能的方式有做功和热传递，若外界对物体做功的同时物体放热，内能不一定增大，故B错误；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的，液体温度越高，液体分子热运动越激烈，布朗运动越显著，故C正确；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，故D错误；当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大，故E正确。

所以ACE正确，BD错误。

22. 如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分
别为S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量为M＝2 kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105 Pa，取g＝10 m/s2，缸内气体可看做理想气体.
(1)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；
(2)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动时，求汽缸内气体的温度.
【答案】(1)1.2×105 Pa (2)500 K
【解析】试题分析：（1）设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡：
p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg，
代入数据解得压强：p1=1．2×105Pa，
（2）由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，由盖-吕萨克定律得：，
代入数据解得：T2=500K．
考点：理想气体的状态方程
【名师点睛】本题是理想气体的状态方程的考查，因两活塞用细杆连接，所以将整体看成研究对象，会大大减小解题的难度，在第二问中整体的受力不变，故得到气体的压强不变是解题的关键．。