- 721.50 KB
- 2021-04-16 发布
育才学校2020学年度第二学期期末考试
高二实验班物理试卷
一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。其中1-7小题为单选题，8-12小题为多选题。)
1.甲、乙两质点同时沿同一直线运动,速度随时间变化的v-t图象如图所示。关于两质点的运动情况,下列说法正确的是
A．在t=0时,甲、乙的运动方向相同
B．在0~t0内,乙的加速度先增大后减小
C．在0~2t0内,乙的平均速度等于甲的平均速度
D．若甲、乙从同一位置出发,则t0时刻相距最远
2.如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA受外力F的作用，处于水平方向，现缓慢逆时针改变绳OA的方向至θ＜90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是
A. 绳OA的拉力一直减小
B. 绳OB的拉力一直增大
C. 地面对斜面体有向右的摩擦力
D. 地面对斜面体的支持力不断减小
3.如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO＇悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮．其—端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b．整个系统处于静止状态．若F的大小不变．缓慢沿顺时针方向转动，直到水平为止，物块b始终保持静止，则
A. 绳OO＇的张力不变
B. 物块b所受到的支持力逐渐变小
C. 连接a和b的绳的张力逐渐变大
D. 物块b与桌面间的摩擦力一定逐渐变大
4.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是
A. 在0～4 s内甲做匀加速直线运动，乙做加速度减小的加速直线运动
B. 在0～2 s内两车间距逐渐增大，2～4 s内两车间距逐渐减小
C. 在t＝2 s时甲车速度为3 m/s，乙车速度为4.5 m/s
D. 在t＝4 s时甲车恰好追上乙车
5.如图所示为某质点做直线运动时的v-t图象图象关于图中虚线对称，则在0～t1时间内，关于质点的运动，下列说法正确的是
A. 若质点能两次到达某一位置，则两次的速度都不可能为零
B. 若质点能三次通过某一位置，则可能三次都是加速通过该位置
C. 若质点能三次通过某一位置，则可能两次加速通过，一次减速通过
D. 若质点能两次到达某一位置，则两次到达这一位置的速度大小一定相等
6.如下图左所示，当A、B两物块放在光滑的水平面上时，用水平恒力F作用于A的左端，使A、B一起向右做匀加速直线运动时的加速度大小为a1，A、B间的相互作用力的大小为N1．如下图右所示，当A、B两物块放在固定光滑斜面上时，此时在恒力F作用下沿斜面向上做匀加速时的加速度大小为a2，A、B间的相互作用力的大小为N2，则有关a1，a2和N1、N2的关系正确的是
A. a1＞a2，N1＞N2 B. a1＞a2，N1＜N2
C. a1=a2，N1=N2 D. a1＞a2，N1=N2
7.如图所示，质量为m的木块受到水平向右的拉力F的作用，在质量为M的长木板上水平向右运动，长木板处于静止状态．已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ，则（重力加速度为g）
A. 木块受到木板的摩擦力的大小一定为F
B. 长木板受到地面的摩擦力大小为μmg
C. 若将拉力F增大，长木板所受地面的摩擦力将增大
D. 若将拉力F增大，长木板有可能从地面上开始运动
8.如图所示，斜劈形物体的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块m上、下滑动的整个过程中
A. 地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变
B. 地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右
C. 地面对斜劈M的支持力始终小于（M＋m）g
D. 物块m向上和向下滑动因摩擦产生的热量相同
9.水平面上有一个小物块，在某时刻给它一个制速度，使其沿水平面做匀减速直线运动，依次经过C、B、A三点，最终停在O点。AB、BC间的距离分别为L1、L2，并且小物块经过AB段和BC段所用的时间相等。下列结论正确的是
A. 小物块通过OA段和AB段的时间之比
B. 小物块通过OA段和AB段的时间之比
C. O点与A点之间的距离为
D. O点与A点之间的距离为
10.伽利略为了研究自由落体运动的规律，利用斜面做了上百次实验。如图所示，让小球从斜面上的不同位置自由滚下，测出小球从不同起点滚动的位移以及所用的时间。若比值为定值，小球的运动即为匀变速运动。下列叙述符合实验事实的是
A. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的速度
B. 小球从同一倾角斜面的不同位置滚下，比值有较大差异
C. 改变斜面倾角，发现对于每一个特定倾角的斜面，小球从不同位置滚下，比值保持对应的某一个特定值不变
D. 将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时，比值也将保持不变，因此可认为自由落体运动为匀变速运动
11.小物块m与各面均光滑的斜面体M，叠放在光滑水平面上，如图所示，在水平力F1（图甲）作用下保持相对静止，此时m、M间作用力为N1；在水平力F2（图乙）作用下保持相对静止，此时m、M间作用力为N2。则下列说法正确的是
A. 若，则有
B. 若，则有
C. 若，则有
D. 若，则有
12.如图所示，在某海滨游乐场里有一种滑沙运动，其运动过程可类比如图所示的模型，小孩(可视为质点)坐在长为1m的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为37°的斜面上下滑，已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与沙间的动摩擦因数为，小孩的质量与滑板的质量相等，斜面足够长，g取10m／s2，则以下判断正确的是
A. 小孩在滑板上下滑的加速度大小为2m／s2
B. 小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为5.5m／s2
C. 经过的时间，小孩离开滑板
D. 小孩离开滑板时的速度大小为
二、实验题(共2小题,共16分)
13.某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系；实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg砝码时，各指针的位置记为x；测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）.已知实验所用弹簧的总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.
P1
P2
P3
P4
P5
P6
x0 （cm）
2.04
4.06
6.06
8.05
10.03
12.01
x（cm）
2.64
5.26
7.81
10.30
12.93
15.41
n
10
20
30
40
50
60
k（N/m）
163
①
56.0
43.6
33.8
28.8
1/k（m/N）
0.0061
②
0.0179
0.0229
0.0296
0.0347
（1）将表中数据补充完整：______，________；
（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k-n图象______；
（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点；若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=_______N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（单位为m）的表达式为k=______N/m.
14.图甲所示为某同学研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图．
（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶、刻度尺．除以上器材外，还需要的实验器材有： ．
A．秒表 B．天平（附砝码）
C．低压交流电源 D．低压直流电源
（2）实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______运动．
（3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是_____．这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变．
（4）如图乙所示，A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a＝ ．已知T＝0．10 s，x1＝5． 90 cm，x2＝6．46 cm，则a＝ m/s2（结果保留2位有效数字）．
（5）在做实验时，该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力．在处理数据时，他以小车的加速度的倒数为纵轴，以小车和车上砝码的总质量M为横轴，描绘出－M图像，图丙中能够正确反映－M关系的示意图是 ．
三、解答题(共3小题 ,共36分)
15. （10分）如图甲所示，在倾角为37°的固定斜面上有一物体，质量为10kg。当给它施加沿斜面向下大小为4N的力时，物体刚好静止在斜面上(最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：
①物体与斜面间的动摩擦因数；
②如果改用与斜面成30°向上的力拉物体，?如图乙所示，物体将会沿斜面向上匀速运动，则所施加的拉力多大?(本小问计算结果保留两位小数)
16.（14分）近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展．如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持v0＝4m/s的恒定速率顺时针运行，传送带的长度为L＝3 m．现将一质量为0.4 kg的包裹A轻放在传送带左端，包裹A刚离开传输带时恰好与静止的包裹B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹A向前滑行了0.1m静止，包裹B向前运动了0.4m静止．已知包裹A与传输带间的动摩擦系数为0.4，包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.5，g取10 m/s2.求：
(1)包裹A在传送带上运动的时间；
(2)包裹B的质量．
17. （12分）近几年，国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过．若某车减速前的速度为v0＝20m/s，靠近站口时以大小为a1＝5 m/s2的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为vt＝8 m/s，然后立即以a2＝4 m/s2的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)．试问：
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？
(3)在(1)(2)问题中，该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少？
答 案
1.D 2.D 3.A 4.C 5.C 6.D 7.B 8.ACD 9.BC 10.CD 11.ACD 12.AD
13.（1）①81.7 ②0.0122 （2）见解析； （3）③（N/m）（在之间均可） ④。（在之间均可）
14.（1）BC （2）匀速直线 （3）M＞＞m （4）、0．56 （5）C
15.（1）0.8 （2）97.95N
解（1）物体静止在斜面上，则：
，其中的
解得Ff=64N，摩擦力的方向沿斜面向上，μ=0.8
（2）当物体沿斜面向上被匀速拉动时，设拉力为F,则：
联立解得：
16.(1)t=1.25s (2)
解（1）包裹A在传送带滑行，由牛顿第二定律可得： ①
由①式解得：
假设包裹A离开传送带前就与传送带共速，由匀变速运动知识可得：
②
由②式解得：，所以上述假设成立
加速过程： ④
由④式解得：
匀速过程： ⑤
由⑤式解得：
所以包裹A在传送带上运动的时间； ⑥
（2）包裹A在水平面滑动时，由牛顿第二定律可得：
⑦
由⑦式解得：
同理可知包裹B在水平面滑动的加速度也是⑧
包裹A向前滑动至静止： ⑨
由⑨式解得：
包裹B向前滑动至静止：⑩
由⑩式解得：
包裹A、B相碰前后系统动量守恒： (11)
解得：
17.（1）33.6m （2）5.4s （3）1.62s
解（1）设该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动，设距离收费站x1处开始制动，则有：vt2－v02＝- 2a1x1 ①
解得：x1＝33.6 m. ②
该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为x1和x2，时间为t1和t2，则
减速阶段：vt＝v0 - a1t1 ③
解得：t1＝2.4 s ④
加速阶段：t2＝＝3 s ⑤
则加速和减速的总时间为：t＝t1＋t2＝5.4 s. ⑥
（3）在加速阶段：x2＝t2＝42 m ⑦
则总位移：x＝x1＋x2＝75.6 m ⑧
若不减速所需要时间：t′＝＝3.78 s ⑨
车因减速和加速过站而耽误的时间：Δt＝t－t′＝1.62 s. ⑩