2017-2018学年浙江省诸暨市牌头中学高二下学期期中考试物理试题（Word版） 10页

‎2017-2018学年浙江省诸暨市牌头中学高二下学期期中考试物理试题 本卷可能用到的相关参数：地球表面的重力加速度g均取‎10m/s2。‎ 一、选择题I（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）‎ ‎1．下列物理量属于标量的是 A．力 B．功 C．位移 D．加速度 ‎2．用国际单位制中的基本单位来表示功率的单位，正确的是 A．J/s B．N·m/s C． kg·m2/s3 D．kg·m2/s2‎ ‎3．下列说法符合物理学史实的是 A．亚里士多德认为在没有空气阻力的情况下，所有物体下落得一样快 B．伽利略通过理想斜面实验，提出“力不是维持物体运动的原因”‎ C．牛顿第一定律也叫惯性定律，是牛顿通过实验探究发现的 D．卡文迪许发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值 ‎4．已知雨滴大约在离地两千米的高空形成，假设某个雨滴从静止开始下落，则它落到地面前瞬间的速率约为 A．‎2m/s B．‎20m/s C．‎100m/s D．‎200m/s ‎5．某质点做直线运动的位移x与时间t的关系式为x=2t2＋3t（各物理量均采用国际单位制），则该质点 A．第1s内的位移是‎6m B．前2s内的平均速度是‎14m/s C．任意1s内的速度变化量都是‎2m/s D．任意相邻的1s内的位移差都是‎4m ‎6．滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动，如图所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则 A．小孩可能只受两个力 B．小孩所受的重力与摩擦力大小相等 C．小孩对滑梯的作用力方向一定竖直向下 D．当小孩手上再抱一只小狗时（狗与滑梯不接触），它们将沿滑梯加速下滑 ‎7．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角均为α，重力加速度为g。不计石块接触面间的摩擦，则该石块其中一个侧面受到的弹力大小为 A． B．‎ C． D．‎ ‎8．关于超重和失重，下列说法正确的是 A．物体在超重或失重时重力发生了改变 B．只要物体向上运动，就一定处于超重状态 C．物体向上运动，且受到向上的力，就一定处于超重状态 D．无论物体做何种运动，若只受重力，则都处于完全失重状态 A v0‎ ‎9．如图所示，一篮球从离地H高处的篮板上A点以初速度v0水平弹出，刚好在离地h高处被跳起的同学接住。不计空气阻力，重力加速度为g，则篮球在空中飞行的 A．时间为 B．时间为 C．水平位移为v0 D．水平位移为v0‎ ‎10．如图所示，水平转台上有一枚硬币，当转台绕中心轴匀速转动时，硬币与转台保持相对静止。下列关于这枚硬币的说法正确的是 A．受到重力和支持力 B．受到重力、支持力和向心力 C．受到的静摩擦力方向指向转台中心 D．受到的静摩擦力方向与其线速度方向相反 ‎11．到目前为止，火星是除了地球以外人类了解最多的行星，已经有超过30枚探测器到达过火星，并发回了大量数据。若引力常量G已知，再结合下列已测得的数据，能求出火星质量的是 A．火星的第一宇宙速度 B．火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期 C．火星半径和绕火星做匀速圆周运动的卫星的周期 D．绕火星做匀速圆周运动的卫星的轨道半径和周期 ‎12．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则 A．t2时刻小球动能最大 B．t3时刻小球动能最小 C．在t1～t3时间内，小球的动能先增大后减小 D．在t2～t3时间内，小球增加的机械能等于弹簧 减少的弹性势能 二、选择题II（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。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．在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如放大法、极限法、控制变量法、建立理想模型法等，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是 A．在可以忽略物体自身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．根据速度的定义式v=，当Δt非常小时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，该定义运用了放大法 C．在探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系；再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了控制变量法 D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法 ‎14．2010年至2011年上半年，全国大部分地区经历了百年不遇的大旱。某地在实施人工降雨时，竖直向上发射的气象火箭弹，先以‎2g的加速度向上匀加速运动，经时间t0后，变为匀速运动，再经时间t0后爆炸。下列关于其爆炸前运动的v－t图象和a－t图象的描述正确的是（规定向上为正方向）‎ A B C D ‎15．如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，A点位于其边缘；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点在小轮上，到轮轴的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘。在转动过程中，皮带不打滑，则下列说法不正确的是 A．A点的角速度最大 B．D点的线速度最大 C．A、B两点的向心加速度大小相等 D．A点的向心加速度是D点向心加速度的2倍 ‎16．‎2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中轨道地球卫星（轨道高度约一万公里左右）。这两颗卫星与原有的静止轨道地球卫星相比 A．这两颗卫星的线速度较大 B．这两颗卫星的角速度较小 C．这两颗卫星的运行周期较短 D．这两颗卫星的向心力一定较大 ‎17．如图所示，光滑轨道ABCD固定在竖直平面内，它由水平轨道AB和半径为R的半圆轨道BCD组成，两轨道相切于B点。一个可以看作质点的小球以一定的初速度从A点射向B点，恰好能通过最高点D。设小球在最高点D的重力势能为零，关于小球在半圆轨道最低点B受到的支持力大小F和在B点的机械能E，下列说法正确的是 A．F与R无关 B．F与R成正比 C．E与R无关 D．E与R成正比 三、非选择题（本题共5小题，共44分。）‎ ‎18．某同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳；图乙是在白 纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎（1）本实验采用的科学方法是______________。‎ ‎（2）若没有操作失误，图乙中的F与F ′ 两力中，方向 一定沿AO方向的是________。‎ ‎（3）实验中连接橡皮筋和弹簧秤的细绳应该______________。（填“细而长”或“短而粗”）‎ ‎（4）实验时，主要的步骤是：‎ ‎①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；‎ ‎②用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两根细绳，细绳的另一端系着绳套；‎ ‎③用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置，记下结点位置O和两细绳的方向；‎ ‎④按合适的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示；‎ ‎⑤只用一只弹簧秤钩住绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧秤的示数，并记下细绳的方向，按相同标度作出这个力F ′ 的图示；‎ ‎⑥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，有重要遗漏的步骤的序号是________和________。‎ ‎19．用如图所示实验装置可以探究功与速度变化的关系。‎ 左 右 ‎（1）除图中已有器材外，本实验还需要用到的测量工具是 ‎_________。（填字母）‎ A B C D ‎（2）为消除摩擦力的影响，应将图中木板的_________（填“左”或“右”）端适应垫高。‎ ‎（3）该实验中不需要测量橡皮筋弹力做功的具体数值，只要保证每次做功成倍数关系即可，下列能实现这一目的的是__________。（填字母）‎ A．每根橡皮筋的规格必须相同 B．每根橡皮筋的规格可以不同 C．只要保证小车每次由静止释放 D．保证小车每次从同一位置且由静止释放 ‎（4）本实验中，正确操作可能得到的纸带是__________。（填字母）‎ A B C D ‎20．如图（a）所示，将质量为‎0.5kg的木块放在固定的水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大，分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F的变化图线如图（b）所示。‎ ‎（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；‎ ‎（2）若木块在恒定的水平拉力F作用下，以a=‎3m/s2的加速度从静止开始沿长木板做匀加 速直线运动，拉力F应为多大？‎ ‎（3）在第（2）问中的拉力F作用t1=2s后撤去，求木块整个运动过程的平均速度大小。‎ ‎（b）‎ f /N ‎0‎ ‎2.4‎ ‎1.6‎ ‎0.8‎ ‎2.0‎ ‎2.4 4.8‎ F/N 力传感器 ‎（a）‎ ‎21．小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，如图所示。某次当球运动到最低点时，绳恰好断裂。已知握绳的手下端离地高度为d，到球的距离为0.75d，当绳的拉力达到13mg时就会断裂，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力，球落地即保持静止。‎ ‎（1）求绳恰好断裂时球的速度大小；‎ ‎（2）求球脱离绳后在空中运动的水平位移大小；‎ ‎（3）保持手下端离地高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断裂，求绳长为多少时，球脱离绳后在空中运动的水平位移最大？该最大值为多少？‎ ‎22．如图所示，在光滑水平高台AB上，一质量不计的水平弹簧左端固定，右端与一质量m=‎1kg物块靠在一起；倾角θ=37°、长度L=‎4m的斜面CD固定在光滑水平地面上，其底端D与地面平滑连接；物块在地面上的PQ段运动时会受到大小F=4N、方向水平向左的恒力作用。现用物块压缩弹簧使其具有Ep=5.12 J的弹性势能，然后将物块由静止释放，物块从高台的B端飞出后恰好能到达斜面顶端C，且物块在C点的速度方向沿斜面向下。已知物块在地面上运动时不会越过Q 点，不计空气阻力，物块可视为质点，重力加速度g取‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。‎ ‎ （1）求小物块从高台的B端飞出时的速度大小；‎ ‎（2）求高台B端和斜面顶端C的水平距离；‎ ‎ （3）若斜面光滑，求PQ段的最短长度；‎ B θ A C D P Q ‎ （4）若小物块与斜面间的动摩擦因数μ满足0＜μ≤1.5，试分析讨论小物块第一次通过C点后可能的运动情况。‎ 牌头中学2017学年第二学期期中考试 高二物理参考答案 一、选择题（共12小题，每小题3分，共36分，每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的。）‎ 题号 ‎1[]‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C B A D C B D D C D D 二、选择题（共5小题，每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的。）‎ 题号 ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ 答案 CD BD CD AC AD 三、非选择题（共5小题，共44分。）‎ ‎18．（5分）‎ ‎（1）等效替代 （2）F ′ （3）细而长 （4）③ ⑤‎ ‎19．（4分）‎ ‎（1）D （2）左 （3）AD （4）C ‎20．（10分）‎ ‎（1）在F＞2.4N时为滑动摩擦力，有：‎ ‎ f0=μmg …………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 解得：μ=0.4 ……………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（2）由牛顿第二定律有：‎ ‎ F0－f0=ma ………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 解得：F0=3.5N …………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（3）加速阶段，由匀变速直线运动规律有：‎ ‎ x1=at12 ………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ v1=at1 …………………………………………………………………………………（1分）‎ 解得：x1=‎‎6m v1=‎6m/s 减速阶段，由牛顿第二定律有：‎ ‎ f0=ma′ …………………………………………………………………………………（1分）‎ 解得：a′=‎4m/s2‎ 由匀变速直线运动规律有：‎ x2= …………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 0=v1－a′t2 ………………………………………………………………………………（1分）‎ 解得：x2=‎‎4.5m ‎ t2=1.5s ‎ 由平均速度的定义有：‎ ‎=‎ 解得：=‎3m/s …………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ ‎ ‎21．（10分）‎ ‎（1）绳刚好断裂时，由向心力公式有：‎ ‎ 13mg－mg=m …………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 解得：v0=3 ………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（2）球脱离绳后，由平抛运动的规律，竖直方向有：‎ ‎ d－0.75d=gt02 ……………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 水平方向有：‎ x0=v0t0 ……………………………………………………………………………………（1分）‎ 解得：x0=d …………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（2）绳刚好断裂时，由向心力公式有：‎ ‎ 13mg－mg=m …………………………………………………………………………（1分）‎ 球脱离绳后，由平抛运动的规律，竖直方向有：‎ ‎ d－l=gt2 …………………………………………………………………………………‎ ‎ 水平方向有：‎ x=vt …………………………………………………………………………………………（1分）‎ 代入得：x= ……………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 故当l=d－l即l=0.5d时，xmax=d ……………………………………………………（2分）‎ ‎ ‎ ‎22．（15分）‎ ‎（1）从物块被释放到从B端飞出，由机械能守恒定律有：‎ ‎ Ep=mvB2－0 ………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 解得：vB=‎3.2m/s ……………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（2）在C点，由运动的分解有：‎ ‎ tanθ=‎ 物块从B点飞到C点，由平抛运动规律，竖直方向有：‎ vy=gt …………………………………………………………………………………………（1分）‎ 水平方向有：‎ xBD=vBt ………………………………………………………………………………………（1分）‎ 解得：xBD=‎0.768m ………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（3）从C点到Q点，由动能定理有：‎ mgLsinθ－FL0=0－mvC2 …………………………………………………………………（1分）‎ 在C点，由运动的分解有：‎ ‎ cosθ= ……………………………………………………………………………………（1分）‎ 解得：L0=‎8m ………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎（4）①当物块在斜面上恰好匀速下滑时，由平衡条件有：‎ ‎ mgsinθ=μ1mgcosθ ‎ 解得：μ1=0.75 …………………………………………………………………………（1分）‎ ‎②当物块第一次滑到D点时速度恰好为零，由动能定理有：‎ ‎ mgLsinθ－μ2mgcosθ·L=0－mvC2‎ 解得：μ2=1 ………………………………………………………………………………（1分）‎ ‎③当物块第二次回到C点时的速度恰好为零，由动能定理：‎ ‎－μ3mgcosθ·‎2L=0－mvC2‎ 解得：μ3=0.125 …………………………………………………………………………（1分）‎ ‎ 当0＜μ＜0.125时，小物块往返一次后，从C点飞出后做抛体运动落到地面上；……（1分）‎ ‎ 当0.125≤μ＜0.75时，小物块往返多次后，最终停在D点或P点； …………………（1分）‎ ‎ 当0.75≤μ＜1时，小物块往返一次后，停在斜面上某处； ……………………………（1分）‎ ‎ 当1≤μ≤1.5时，小物块第一次沿斜面下滑时，停在斜面上某处。 ……………………（1分）‎