学年河南省商丘市九校高二下学期期末联考物理试题 解析版.docx

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学年河南省商丘市九校高二下学期期末联考物理试题解析版

2017—2018学年下学期期末联考

高二物理试题

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8题为单选题，9-12题为多选题在每小题给出的四个选项中，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，有选错或不选的得0分）

1.2017年4月20日“天舟一号”货运飞船发射飞往太空与“天宫二号”空间实验室成功对接，开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证。

“天舟一号”是我国第一艘货运飞船，也是我国目前为止体积最大、重量最重的航天器，标志着中国航空航天技术又向前跨进一大步。

如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是（）

A.对接过程中，“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点

B.对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点

C.对接成功后，“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中

D.对接成功后，以“天舟一号”为参考系“天宫二号”在做匀速圆周运动

【答案】B

【解析】A、对接过程中需要调整相对速度、方位等，“天宫一号”和“神舟九号”形状和大小不能忽略，故不能视为质点，故A错误；B、当研究整体的运行周期时，形状和大小可以忽略，可以视为质点，故B正确；C、当没有特别指明所选参考系时，一般就以地面为参照物，此时对接后的整体在绕地球做圆周运动，故C错误；D、对接之后，以“天宫一号”为参照物，“神舟九号”静止不动，故D错误；故选B。

【点睛】解决本题的关键知道物体能看成质点的条件，以及知道选择不同的参考系，物体的运动规律往往会不同．

2.A、B、C三个物体从同一点出发，沿着一条直线运动的位移﹣时间图象如图所示，下列说法中正确的是（）

A.A物体做曲线运动

B.B物体做匀加速直线运动

C.三个物体在0～t0时间内的平均速率vA＞vC＞vB

D.三个物体在0～t0时间内的平均速度vA=vC=vB

【答案】D

【解析】位移时间图像位移随时间变化的规律，只能表示处在同一条直线上的正负两个方向上的运动，所以三个物体都做直线运动，图像的斜率表示速度，故B做匀速直线运动，AB错误；平均速率为路程与时间的比值，从图中可知A的路程最大，C的路程最小，所以平均速率

，故C错误；平均速度等于位移与时间的比值，从图中可知三者的初末位置都相同，所以位移相同，所用时间相同，故平均速度相同，D正确．

【点睛】抓住图线的斜率等于速度、纵坐标的变化量表示位移大小．要注意位移图线并不是物体运动的轨迹；x-t图象只能表示正负两个方向，故只能描述直线运动．

3.如图有三个质量均不计的完全相同的弹簧测力计，图中各小球的质量相等，且不计一切摩擦，平衡时各弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3。

则（）

A.F1＝F2＝F3B.F1＝F2＜F3

C.F1＝F3＞F2D.F3＞F1＞F2

【答案】A

【解析】第一幅图：

以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：

以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：

以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1=F2=F3．选项A正确，B、C、D错误。

故选A。

【点睛】本题根据平衡条件确定弹簧的弹力大小，容易产生的错误是第三幅图：

认为弹力等于2G或0．

4.关于加速度，下列说法中不正确的是（　　）

A.速度变化越大，加速度一定越大

B.速度变化越快，加速度一定越大

C.速度变化一样但所用的时间越短，加速度一定越大

D.单位时间内速度变化越大，加速度一定越大

【答案】A

【解析】根据

知，速度变化越大，加速度不一定大．故A错误．速度变化越快，加速度越大．故B正确．根据

知，速度变化一样但所用的时间越短，加速度一定越大．故C正确．加速度等于单位时间内速度的变化量，单位时间内速度变化量越大，加速度越大．故D正确．

本题选错误的，故选A．

点睛：

解决本题的关键知道加速度的定义以及加速度的物理意义：

加速度等于单位时间内速度的变化量，反映速度变化快慢的物理量；知道加速度与速度之间没有必然的联系．

5.有三个力F1、F2、F3作用于一点，F1=F2=F3=10N，且相互成120°角，若只将F1减小为5N，方向不变，则此时合力大小是（　　）

A.25NB.15NC.5ND.0

【答案】C

6.一质点位于x=-1m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.0~2s内和0~4s内，质点的平均速度相同

B.t=4s时，质点在x=2m处

C.第3s内和第4s内，质点位移相同

D.第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反

【答案】B

【解析】根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s内和0～4s内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A错误．

0-2s内质点的位移为△x=

×（1+2）×2m=3m，2-4s内位移为零，则t=4s时质点的位移是3m，t=0时质点位于x=-1m处，则t=2s时，质点在x′=x+△x=2m处，故B正确．第3s内和第4s内，质点位移大小相同，但方向不同，选项C错误；速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，加速度是一定的，则知第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同，故D错误．故选B.

点睛：

本题是速度图象问题，考查理解物理图象意义的能力，关键要抓住速度图象“斜率”表示加速度，“面积”表示位移．

7.如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F1=F2=1N的两个水平力分别作用于B、C两个物体上，A、B、C都静止，则地面对C物体、C物体对B物体、B物体对A物体的摩擦力大小分别为（）

A.1N、2N、1NB.1N、0、1N

C.0、1N、0D.1N、1N、0N

【答案】C

【解析】解：

以整体为研究对象，则整体在水平方向受向左和向右的大小相等的拉力，则二力的合力为零；若地面对A有摩擦力的话，则整体不可能静止，故地面对A的摩擦力为零；

以BC为整体进地分析，BC水平方向受向右的拉力，要使静止，则A对B一定有向左的摩擦力，大小等于F=1N；

对C分析，C水平方向不受外力，相对B没有相对运动的趋势，故C不受B的摩擦力；

故选C．

【点评】对于静摩擦力的有无及方向的判断一定要灵活选取研究对象，并能根据力的平衡进行分析，必要时可以用假设法进行判断．

8.如图所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。

如果将绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是（）

A.F变大，θ变大

B.F变小，θ变小

C.F不变，θ变小

D.F不变，θ变大

【答案】A

【解析】试题分析：

整个系统处于静止状态，设两侧绳子的夹角为β，滑轮两侧绳的拉力

，左端移动到Q点后，根据几何关系可知，此时两绳的夹角β减小，所以两侧绳的拉力变小，由几何知识可知，图中角θ大小是两绳的夹角大小的一半，由于滑轮两侧绳的夹角减小，所以角θ减小，故B正确；A、C、D错误．

考点：

共点力作用下的平衡；力的合成

【名师点睛】本题主要考查了共点力作用下的平衡和力的合成的应用。

属于容易题。

解决这类问题主要是求出绳子拉力的表达式，然后根据函数的增减性，判断绳子拉力的变化趋势。

还要知道滑轮两侧的细绳的拉力大小相等。

9.为使交通有序、安全，高速公路设立了许多交通标志，甲、乙两幅图是高速公路指示牌，下列说法中正确的是（　　）

A.甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的位移是25km

B.甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的路程是25km

C.乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的瞬时速度不超过80km/h

D.乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的平均速度小于80km/h

【答案】BC

【解析】甲图中“25 km”是离下一出口的路程，乙图中“80km/h”表示某一位置的速度，是瞬时速度，即在该段行驶的瞬时速度应小于80km/h。

故B、C正确。

A、D错误。

故选BC。

【点睛】解决本题的关键知道路程和位移的区别，以及知道瞬时速度和平均速度的区别．

10.如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（　　）

A.P静止不动

B.P向下滑动

C.P所受的合外力增大

D.P与斜面间的静摩擦力增大

【答案】AD

【解析】A、B、未放Q时，对P受力分析：

重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：

N=Mgcosθ，f=Mgsinθ，最大静摩擦力为fm=μN=μMgcosθ，由于P没有沿斜面下滑，则有：

Mgsinθ≤fm=μMgcosθ；故μ≥tanθ，由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，设Q的质量为m，则整体重力的下滑分力为：

（M+m）gsinθ，最大静摩擦力为 fm′=μN′=μ（M+m）gcosθ，由上两式得：

（M+m）gsinθ≤μ（M+m）gcosθ，故P静止不动，故A正确，B错误。

C、物体P保持静止，合力为零，故C错误；D、由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，根据平衡条件可得：

静摩擦力为f′=（M+m）gsinθ＞f，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确；故选AD。

【点睛】本题关键是对物体受力分析，求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，可知P原来静止，整体仍静止．

11.如图所示，一个处于伸长状态的弹簧，上端固定，在倾角为θ的粗糙斜面上弹簧拉着质量为m的物块保持静止．若将斜面倾角θ逐渐增大的过程中物块始终保持静止，则物块受到各力的变化情况，下列说法正确的是（　　）

A.受斜面的支持力变大

B.受斜面的摩擦力变大

C.受弹簧的弹力不变

D.受到的重力沿斜面向下的分力变大

【答案】CD

【解析】A.斜面受到的弹力大小为N=mgcosθ，当θ增大时，cosθ减小，则N减小。

故A错误；

B.若原来弹簧的弹力F>mgsinθ，则有F=mgsinθ+f，而弹簧的弹力不变，可见θ增大时，sinθ增大，摩擦力f变小；若原来弹簧的弹力F=mgsinθ，当θ增大时，摩擦力也将增大。

若原来弹簧的弹力F

故B错误；

C.由题，将斜面倾角θ逐渐变大的过程中物块始终保持静止，则弹簧伸长的长度保持不变，则弹力的大小保持不变。

故C正确；

D.受到的重力的下滑分力等于mgsinθ，θ增大时，sinθ增大，则重力的下滑分力变大。

故D正确。

故选：

CD。

点睛：

由题，弹簧处于伸长状态，物体受到沿斜面向上的拉力，物块始终保持静止，弹簧的弹力大小不变．根据物块的重力沿斜面向下的分力与弹簧拉力的大小关系，分析摩擦力的变化情况．

12.一个物体从静止开始作匀加速直线运动，以T为时间间隔，物体在第1个T内位移为20m，第2个T时间末速度为40m/s，则（　　）

A.时间间隔T=2s

B.物体的加速度a=5m/s2

C.物体在第2个T时间内的位移是60m

D.物体在前2T时间内的位移是40m

【答案】AC

【解析】A、设物体的加速度为a，根据位移时间公式有

，根据速度时间公式得，a•2T=40m/s，联立解得a=10m/s2，T=2s，故A正确，B错误。

C、物体在第2个T内的位移x2=x-20m=80-20m=60m，故C正确。

D、物体在前2T内的位移，

，故D错误。

故选AC。

【点睛】根据匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式求出求出时间间隔和物体的加速度。

从而结合位移时间公式求出物体在前2T内的位移和第2个T内的位移。

二、实验题（本题共20分。

）

13.一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验时，采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图象如图乙所示。

（取重力加速度g＝10m/s2）

（1）利用图乙中图象，可求得该弹簧的劲度系数为________N/m。

（2）利用图乙中图象，可求得小盘的质量为______kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________填“偏大”“偏小”或“相同”）。

【答案】

（1）.200N/m

（2）.m＝0.1kg（3）.相同

【解析】试题分析：

（1）弹簧的劲度系数:

;

（2）由题中图象可知：

mg=kx1

应用图象法处理实验数据,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相同;

考点：

探究弹簧弹力与弹簧伸长关系

【名师点睛】此题考查了探究弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验；注意在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数。

14.研究匀变速直线运动的实验中，电磁打点计时器采用的是______（选填“6V”或“220V”）交流电源；如图示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，两个计数点间还有四个点未画出，其中D点由于某种原因没有测量，相邻计数点的时间间隔T=__s，则C点的瞬时速度为____m/s，小车运动的加速度为____m/s2。

（最后两空的结果均保留两位有效数字）

【答案】

（1）.6v

（2）.0.1（3）.0.20（4）.0.50

【解析】电磁打点计时器使用的交流电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。

因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s；

据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得C点速度为：

匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，则有：

。

点睛：

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出C点的速度，即C点的速度等于BD段得平均速度；根据连续相等时间内位移之差是一恒量，△x=aT2，求出加速度．

三、解答题（共34分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）

15.如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态。

（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75，g取10m/s2。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？

（2）人受到的摩擦力是多大？

方向如何？

（3）若人的质量m2＝60kg，人与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？

【答案】

（1）FOA＝

m1g，FOB＝

m1g

（2）f＝

m1g，方向水平向左（3）24kg

【解析】

（1）以结点O为研究对象，受力分析如如图所示，根据共点力平衡条件有：

①，

②

联立以上两式解得：

FOA=

，FOB=

③

根据牛顿第三定律可知，轻绳OA、OB受到的拉力分别为

F′OA=

，F′OB=

④

（2）人在水平方向仅受绳OB的拉力FOB和地面的摩擦力f作用，根据平衡条件有：

⑤

方向水平向左⑥

（3）人在竖直方向上受重力m2g和地面的支持力N作用，因此有：

FN=m2g⑦

要使人不滑动，需满足：

⑧

联立以上各式解得：

m1≤24kg⑨

【点睛】以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳OA、OB受到的拉力．乙物体水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向．当乙物体刚要滑动时，物体甲的质量m1达到最大，此时乙受到的静摩擦力达到最大值

，再平衡条件求出物体甲的质量．

16.某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进，某时刻在他正前方7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机，然后以大小为2m/s2的加速度匀减速前进，求

（1）汽车从关闭发动机到停止的时间；

（2）汽车从关闭发动机到停止时的位移；

（3）此人需多长时间才能追上汽车？

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】试题分析：

（1）根据速度时间公式求出汽车停止的时间．

（2）根据平均速度推论，结合位移公式求出汽车的位移．（3）抓住两者的位移关系，结合运动学公式求出追及的时间．

（1）汽车刹车，经时间

停止，由

得，

．

（2）汽车停止时的位移

．

（3）设汽车在匀减速过程中被人追上，则

，

联立以上三式，代入数据得

，解得

，故相遇前车已停下．

设人经过

追上汽车，则人追上汽车需满足的条件为：

，代入数据解得t=8s．

17.图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S=lxl0-3m2，气缸内有质量m=2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。

开始时活塞被销子K固定于如图位置，离缸底L1=12cm，此时气缸内被封闭气体的压强为P1=1.5xl05Pa，温度为T1=300K。

外界大气压为P0=l.0xl05Pa，g=l0m/s2。

（1）现对密闭气体加热，当温度升到T2=400K，其压强P2多大？

（2）若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为T3=360K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？

（3）保持气体温度为360K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4=16cm处，求气缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a大小及方向。

【答案】

（1）P2=2.0×105Pa

（2）18cm（3）7.5m/s2    

【解析】试题分析：

①由于销子的作用，气体的体积不会变化，确定气体的两个状态，分析其状态参量，利用等容变化可解得结果．

②拔去销子K后，活塞会向上移动直至内外压强一致，确定此时的状态参量，结合第一个状态，利用气体的状态方程可解的活塞距离缸底的距离．

③先根据理想气体状态方程列式求解封闭气体的气压，然后对活塞受力分析，求解加速度．

解：

①由题意可知气体体积不变，

状态Ⅰ：

P1=1.5×105Pa，T1=300K，V1=1×10﹣3×0.12m2

状态Ⅱ：

P2=？

T2=400K

气体发生等容变化，由查理定律得：

=

，代入数据解得：

P2=2×105pa；

②状态Ⅲ：

p3=P0+

=1.2×105pa，T3=360K，V3=1×10﹣3×lm2

由气体状态方程有：

=

，代入数据解得：

l=0.18m=18cm；

③气体发生等温变化，由玻意耳定律得：

p3L3S=p4L4S，代入数据解得：

p4=1.35×105pa，

由牛顿第二定律得：

p4S﹣p3S﹣mg=ma，代入数据解得：

a=7.5m/s2，方向：

竖直向上；

答：

①现对密闭气体加热，当温度升到400K，其压强为2×105pa

②若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360K，则这时活塞离缸底的距离为18cm；

③气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度a大小为7.5m/s2，方向：

竖直向上．

18.一列简谐横波沿＋x轴方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的4个质点，t＝0时刻波刚好传播B点．质点A的振动图象如图乙所示，则：

（1）该波的传播速度是多大？

（2）从t＝0到t＝1.6s时间内，质点P通过的路程、位移各为多少？

（3）经过多长时间质点Q第二次到达波谷？

【答案】

（1）

（2）

，位移0（3）

【解析】试题分析：

本题要在乙图上读出A质点在t=0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率，根据简谐运动的特点：

一个周期内质点路程为4A，分析△t是几倍的周期，可以确定1.6s内的路程．根据PQ之间的距离可以求出第二次到达波谷的时间．

解：

（1）由乙图知，质点的振动周期为T=0.8s，

由甲图知，波长λ=20m，则波速为：

v=

=

m/s．

（2）振幅为2cm；则由t=0到1.6s时，质点P通过的路程为：

s=2×4A=16m；

（3）质点P、Q平衡位置之间的距离为：

L=85﹣10=75m；

由L=vt，解得：

t=3s

即经过3s时间质点Q第一次到达波谷，经过3.8s时间质点第二次到达波谷；

答：

①该波的传播速度是25m/s

②从t=0到t=1.6s，质点P通过的路程为16m

③经过3.8s时间质点Q第二次到达波谷

【点评】本题关键要理解波动图象与振动图象的联系与区别，同时，读图要细心，数值和单位一起读．判断波的传播方向和质点的振动方向关系是必备的能力．