吉林省长春市实验中学20222022学年高二物理下学期期末考试试题

长春市实验中学20222022学年下学期期末考试
高二物理试卷
考试时间：90分钟分值：100分
第Ⅰ卷选择题（60分）
一选择题（本题共10小题，17为单选，810为多选，选不全得3分，错选不得分，每小题6分共计60分）
1.一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10 m/s2)．下列说法正确的是
A. 第2 s末小球的速度为10m/s
B. 前2 s内小球的平均速度为20 m/s
C. 第2 s内小球的位移为10 m
D. 前2 s内小球的位移为20 m
2. 甲乙丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位xt图象如图所示．在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是
A. 平均速度大小相等，平均速率v甲＞v乙=v丙
B. 平均速度大小相等，平均速率v甲＞v丙＞v乙
C. 平均速度v甲＞v丙=v乙，平均速率相等
D. 平均速度和平均速率大小均相等
3. 如图所示，沿水平方向做直线运动的车厢内，悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向，小球相对车厢静止．关于车厢的运动情况，下列说法可能正确的是
A. 车厢向左做匀速直线运动
B. 车厢向右做匀速直线运动
C. 车厢向左做匀加速直线运动
D. 车厢向右做匀加速直线运动
4. “蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。

在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2t4时刻图线的斜率最大。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。

下列说法正确的是
A. t1～t2时间内运动员处于超重状态
B. t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大
C. t3时刻运动员的加速度为零
D. t4时刻运动员具有向下的最大速度
5. 某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N。

他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图所示，则电梯运行的vt图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)
6. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。

设墙面对球的弹力大小为F N1，木板对球的弹力大小为F N2。

以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。

不计摩擦，在此过程中
A ．F N1始终减小，F N2始终增大
B ．F N1始终减小，F N2始终减小
C ．F N1先增大后减小，F N2始终减小
D ．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大
7. 如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线的另一端拴一质量为m 的小球。

当滑块以a ＝2g 的加速度向左匀加速运动时线中的拉力F T 是 A. mg 22 B.mg 2 C.mg 2 D.mg 5 8. 如图所示，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P 点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O 点，两个弹簣秤的拉力分别为F 1F 2(α+β<90°)，现使F 1大小不变
地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O 处，F 1相应地使F 2的大
小及图中β角发生变化。

则相应的变化可能的是
A.F 2一定增大
B. F 2可能减小
C.β角一定减小
D. β角可能增大
9．如图所示，质量为m 1的木块在质量为m 2的长木板上向右滑行，木
块同时受到向右的拉力F 的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与
地面间的动摩擦因数为μ2，则 A ．木板受到木块的摩擦力的大小一定等于F
B ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m 1＋m 2)g
C ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m 1g
D ．无论怎样改变F 的大小，木板都不可能运动
10．如图所示，在光滑的桌面上有Mm 两个物块，现用力F 推物块m ，使Mm 两物块在桌上一起向右加速，则Mm 间的相互作用力为
A ．mF M ＋m
B ．MF M ＋m
C ．若桌面动摩擦因数为μ，Mm 仍向右加速，则Mm 间的作用力为MF
M ＋m ＋μMg
D ．若桌面的动摩擦因数为μ，Mm 仍向右加速，则Mm 间的相互作用力仍为
MF M ＋m
第Ⅱ卷 非选择题（40分）
二实验题（每空2分，共10分）
11．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实
验中，如图所示，是一条记录小车运动情况的纸
带，图中ABCDE 为相邻的计数点，每相邻的两个
计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率
为50Hz ．（计算结果保留3位有效数字）
（1）v B =_____m/s ； （2）求出小车的加速度：
a=_____．
12．如图所示，在“探究平行四边形定则”实验中，橡皮条一端固定于A点．
（1）同时使用两个弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉到O点，记录两个测力计的读数F1和F2及两细绳的方向．弹簧测力计的示数如图所示，其示数为_____N．
（2）只用一个测力计通过细绳拉橡皮条，使结点也拉到O点，记下此时测力计的读数F 和细绳的方向．本步骤中将结点也拉到O点，是为了___________________．
（3）关于本实验，下列说法正确的是_____．
A．细绳套尽可能越短越好 B．橡皮条的伸长量越大越好
C．拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好 D．拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行
三计算题（写出必要的文字说明和原始公式，3小题共计30分）
13．（8分）跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224 m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动。

一段时间后，立即打开降落伞，以12.5 m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地时速度最大不得超过5 m/s（g取10 m/s2）求：
（1）求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少?
（2）求运动员在空中的最短时间是多少?
14．（10分）如图所示，风洞实验室中能模拟产生恒定向右的风力。

质量m＝100 g的小球穿在长L＝1.2 m 的直杆上并置于实验室中，球与杆间的动摩擦因数为0.5，当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑。

保持风力不变，改变固定杆与竖直线的夹角，将小球从O点静止释放。

（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8），求：
(1)当θ=37°时，小球离开杆时的速度大小；
(2)改变杆与竖直线的夹角θ，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0，求此时θ的正切值。

15．（12分）为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC。

甲乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路，流程如图所示。

假设减速带离收费岛口x=60m，收费岛总长度d=40m，两辆汽车同时以相同的速度v1=72km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。

甲车减速至v2=36km/h后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0=15s的时间缴费成功，人工栏打开放行。

随后两辆汽车匀加速到速度v1后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，求：
(1)此次人工收费通道和ETC通道从减速到打开栏杆放行的时间差t∆；
∆。

(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离x
高二物理试卷答案
1.【答案】D
小球在第2s末的速度为，故A错误；小球在前2s内的位移为，故小球在前2s内的平均速度为，故B错误，D正确；小球在第2s内的位移为
，故C错误。

2.【答案】A
由图可知，三物体最终位移相等，用时相等，故平均速度相等；但由于甲物体有反向运动过程，故甲物体的路程要大，故甲物体的平均速率最大；而乙丙均只有单向运动，路程相等，故平均速率相等，故A正确，BCD错误。

3.【答案】D
由受力分析知，小球所受合力大小恒定方向水平向右，说明车厢有向右的恒定加速度，车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动，故选项D正确。

4.【答案】B
由弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象可知，0～t1时间内，运动员做自由落体运动，t1～t2时间内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，处于失重状态，选项A错误；t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大，选项B正确；t3时刻运动员的加速度方向向上，不为零，t4时刻运动员具有向上的最大速度，选项CD错误
5.【答案】 A
t0～t1时间段内，人失重，应向上减速或向下加速，BC错；t1～t2时间段内，
人匀速或静止；t2～t3时间段内，人超重，应向上加速或向下减速，A对，D错。

6.【答案】 B
法一解析法
如图所示，由平衡条件得F N1＝
mg tan θ
F N2＝
mg
sin θ
，随θ逐渐增大到90°，tan θsin θ都增大，F N1F N2都逐渐减小，
所以选项B正确。

法二图解法
对球受力分析，球受3个力，分别为重力G墙对球的弹力F N1和板对球的
弹力F N2。

当板逐渐放至水平的过程中，球始终处于平衡状态，即F N1与 F N2
的合力F始终竖直向上，大小等于球的重力G，如图所示，由图可知F N1的方
向不变，大小逐渐减小，F N2的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项B正
确。

7.【答案】D
当滑块向左运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零
(小球将要离开斜面而“飘”起来)。

此时小球受两个力：重力mg，绳的拉力
F T，根据牛顿第二定律有
F T cos θ＝ma①
F T sin θmg＝0②
联立①②两式并将θ＝45°代入，得a＝g，即当滑块向左运动的加速度为a＝g时，小球恰好对斜面无压力。

当a>g时，小球将“飘”起来，当a＝2g时，小球已“飘”起来了，此时小球的受力情况如图所示，故根据①②两式并将a＝2g代入，解得F T＝5mg。

此即为所求线中的拉力。

8.【答案】AD
根据平行四边形定则有：若如图1变化所示，可以增大2F 的同时增大β角；
如图2所示，可以增大2F 的同时减小β角；如图3所示，可以增大2F 而保持β角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小2F 的同时减小β角是不能组成平行四边形的，故AD 正确，BC 错误。

1F 大小不变，方向改变，看怎样改变2F 仍能组成平行四边形即可。

9.【答案】 CD
板的最大静摩擦力，当F 改变时，f 1不变，则木板不可能运动，故D 正确。

故选CD 。

对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f 1和地面的向左的静摩擦力f 2，f 1＝μ1m 1g ，由平衡条件得：f 2＝f 1＝μ1m 1g ，与F 无关，故A 错误；由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m 1＋m 2)g ，故B 错误；木块受到的滑动摩擦力为μ1m 1g ，则木块对木板的摩擦力为μ1m 1g ，因木板静止，故木板受到地面的摩擦力的大小等于木块对木板的摩擦力，大小一定是μ1m 1g ，选项C 正确；
10.【答案】 BD
根据牛顿第二定律得对整体：a ＝F M ＋m 对M ：F N ＝Ma ＝MF M ＋m。

故A 错误，B 正确； 若桌面的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律得对整体：a ＝F μM ＋m g M ＋m ＝F M ＋m
μg 对M ：F N μMg ＝Ma 得到F N ＝μMg ＋Ma ＝MF M ＋m。

故C 错误，D 正确。

11.【答案】 (1) 1.38 (2) 12.6
（1）交流电的频率为50Hz ，则每打两个点之间的时间间隔为s 02.0，则每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，故相邻两个计数点的时间0.10s ．打B 点时小车的速度为：
2
27.6010/ 1.38/20.2
AC B x v m s m s T -⨯=== （3）2x aT ∆=常数，其中12.6x cm ∆=，0.1T s =，所以解得：2
22212.610/12.6/01a m s m s -⨯==．。

12.【答案】 (1) 2.6 (2)使F 和F 1与F 2共同作用的效果相同 (3) D
（1）弹簧秤的最小分度为0.1N ，根据弹簧秤指针的指示可知，其读数为2.6N ；
（2）实验中两次应将结点接至同一点，这样可以使两次拉力作用的效果相同；
（3）A 细绳套尽可能长一些，减小力的方向的误差，故A 错误；
B 橡皮条的伸长量不是越大越好，方便作图即可，故B 错误；
C 两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜，故C 错误；
D 拉橡皮条时，橡皮条细绳和弹簧秤平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内，故D 正确。

13.【答案】（1）99m （2）8．6s
（1）设离了高度为h ，自由落体末速度为v
22()H h g v -=（2分）
222t v v ah -=（2分）
解得50/v m s =99h m =（1分）
（2）自由下落2
111252h H h gt t s g -===（1分） 减速下落22
t v v h t += 2 3.6t s =（1分） s t t t 6.821=+=（1分）
14.【答案】(1)6 m/s (2)2
(1)当杆竖直固定放置时，F ＝F 弹，μF 弹＝mg ，解得风力F ＝2 N （1分）
当θ＝37°时，小球受力情况如图示，
垂直杆方向上有Fcos 37°＝mgsin 37°＋F N （1分）
解得F N ＝1 N （1分）
小球受摩擦力F f ＝μF N ＝0.5 N （1分）
由牛顿第二定律得mgcos 37°＋Fsin 37°F f ＝ma （1分）
解得a ＝15 m/s
2 （1分） 由v 2v 20＝2ax 得，小球到达杆下端时速度为v ＝6 m/s （1分）
(2)当摩擦力为0时，球与杆的弹力为0，由平衡条件得
Fcos θ＝mgsin θ （2分）
解得tan θ＝2 （1分）
15.【答案】(1)17s ；(2)400m
172v =km/s=20m/s ，018v =km/s=5m/s ，236v =km/s=10m/s ，
（1）两车减速运动的加速度大小为
22120 2.5402()2(60)22v a d x ===+⨯+m/s 2，（1分） 甲车减速到2v ，所用时间为1012010 42.5
v v t a --===s ， （1分） 走过的距离为1112201046022
v v x t ++==⨯=m ， （1分） 甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为12240()606022 210d x x t v +-+-===s （1分）
甲车从减速到栏杆打开的总时间为12
426t t t =+=+=甲s （1分） 乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为1320 82.5v t a ===s （1分）
从减速到打开栏杆的总时间为03
15823t t t =+=+=乙s （1分） 人工收费通道和ETC 通道打开栏杆放行的时间差23617t t t ∆=-=-=乙甲s ；（1分）
（2）乙车从收费岛中心线开始出发又经3
8t =s 加速到1 20v =m/s ，与甲车达到共同速度，此时两车相距最远。

这个过程乙车行驶的距离与之前乙车减速行驶的距离相等40 608022
d x x =+=+=乙m, （1分） 从收费岛中心线开始，甲车先从0
10v =m/s 加速至1 20v =m/s ，这个时间为1 4t =s 然后匀速行驶()()1131
60208174480x x v t t t =++∆-=+⨯+-=甲m （2分） 故两车相距的最远距离为48080400x x x ∆=-=-=甲乙m ． （1分）。