精品解析：上海市向明中学2021-2022学年高二下学期期末考试（等级考）物理试卷

2021学年第二学期向明中学期末考 高二年级物理等级考试卷 本试卷满分100分，考试时间60分钟，g取10m/s2 一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。） 1. 关于质点，下列说法中正确的是（ ） A. 质点就是几何点 B. 质点就是质量很小的点 C. 质点就是体积很小的点 D. 质点就是用来代替物体有质量的点 2. 关于重力，下列说法中正确的是（　　） A. 只有静止的物体才受到重力 B. 只有在空中运动的物体才受到重力 C. 在空中运动的物体离开了地球，它不受重力 D. 在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关 3. 下列各对力中，是相互作用的是（ ） A. 悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B. 电灯拉悬绳的力与悬绳拉电灯的力 C. 悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D. 悬绳拉天花板的力和电灯的重力 4. 17世纪意大利科学家伽利略在研究力与运动关系时做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法是（　　） A. 等效替代法 B. 实验归纳法 C. 理想实验法 D. 控制变量法 5. 关于弹力产生的原因，下列说法中正确的是（　　） A. 木块在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小的形变而产生的 B. 木块在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小的形变而产生的 C. 挂在悬线下的物体受到向上拉力，是由于桌面发生微小形变而产生的 D. 挂在悬线下的物体受到向上拉力，是由于物体发生微小形变而产生的 6. 质点以加速度a做匀变速直线运动，经过一段时间，质点的速度为vt，速度的改变量为Δv，则（　　） A. a与vt方向一定相同 B. a与vt方向一定相反 C. a与Δv方向一定相同 D. a与Δv方向一定相反 7. 关于力与运动，下列说法正确的是（ ） A. 静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受任何外力作用 B. 当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态 C. 当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用 D. 物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 8. 如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（　　） A. 推力 B. 重力、空气阻力 C. 重力、推力 D. 重力、推力、空气阻力 9. 质点运动的位移x与时间t的关系如图所示，其中运动方向发生变化的是（　　） A. B. C. D. 10. 三段材质完全相同且不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB水平，A端、B端固定。逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳（　　） A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC 11. 如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，B端与水平面相切，套在轨道上的小球在水平向右的力F作用下，缓慢地由A向B运动，轨道对球的弹力为N，在运动过程中（　　） A F增大，N减小 B. F减小，N减小 C F增大，N增大 D. F减小，N增大 12. 质量为M的小明在地面上原地起跳，落回地面双脚触地后，用双腿弯曲的方法缓冲，最后停止．若测得他在整个下落过程中所受地面的弹力大小随时间变化的关系如图所示，则小明在（ ） A. t1时刻的速度为零 B. t2时刻的速度最大 C. t3时刻的加速度为零 D. t4时刻的加速度最大 二、填空题（每空2分，共20分） 13. 在所受合外力为零情况下，物体将保持_______状态；量度物体惯性大小的物理量是_______。 14. 如图所示，木块在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力的力向是_______；若某时刻撤去拉力F，则木块的加速度瞬间_________(选填“发生“ 或“ 不发生”) 变化． 15. 如图所示，斜面的倾角为θ，圆柱体质量为m。若把重力沿垂直于墙面和垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于斜面的分力大小为_______；垂直于墙面的分力大小为_______，已知重力加速度为g。 16. 物体以的初速度做竖直上抛运动，经过___________到达最高点，它在第三秒内的位移为___________。(取向上为正方向，不计空气阻力，取) 17. 如图，质量1kg的小物块受到平行斜面向上的拉力F，沿斜面做匀加速运动，其初速度大小为2m/s，2s内物块的位移大小为10m。已知斜面倾角为37°，物块与斜面之间的动摩擦因数为0.1。则物块加速度的大小为___________m/s2，拉力F的大小为___________N。（取，，g=10m/s2） 三、综合题（共40分）（注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。） 18. 在用DIS测定小车加速度的实验中。 （1）图（a）是用DIS测定小车加速度的实验装置。图中A和B组成的是___________传感器，其中发射器应固定在___________上（选填“A”或“B”）。 （2）图（b）是根据图（a）实验装置得到的v-t图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为a=___________m/s2. （3）图（c）是从斜面下滑的一辆小车的v-t图像，由图可知，小车在AB段的运动可近似看作___________运动。 （4）图（d）是将小车在斜面底端以一定初速度推出后得出的图像。从图中可以看出，速度为零的时刻是1.8s，AB段的加速度与BC段的加速度的大小关系是：___________（选填“>”、“=”或“<”）。 19. 在倾角α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m＝3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示．不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小．(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) 某同学分析过程如下： 将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解． 沿斜面方向：Fcosβ＝mgsinα 垂直于斜面方向：Fsinβ＋FN＝mgcosα 问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出F及FN的大小； 若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果． 20. 平直公路上甲乙两地相距，A、B两车分别从甲、乙两地同时出发，A车初速度大小为，加速度大小为，B车初速度大小为，加速度大小为。开始时B车在前A车在后，加速度a1、a2与运动方向相同。则： （1）当时两车能相遇几次，为什么？ （2）当时，两车满足什么条件才能相遇？ （3）当时两车还能相遇吗？请阐述你的理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2021学年第二学期向明中学期末考 高二年级物理等级考试卷 本试卷满分100分，考试时间60分钟，g取10m/s2 一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。） 1. 关于质点，下列说法中正确的是（ ） A. 质点就是几何点 B. 质点就是质量很小的点 C. 质点就是体积很小的点 D. 质点就是用来代替物体的有质量的点 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略． 解：质点就是用来代替物体的有质量的点，与几何点不同，能否看作质点物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略，不是说质量很小、体积很小、或密度很小就可看做质点，故ABC错误，D正确． 故选D 【点评】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略． 2. 关于重力，下列说法中正确的是（　　） A. 只有静止的物体才受到重力 B. 只有在空中运动的物体才受到重力 C. 在空中运动物体离开了地球，它不受重力 D. 在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关 【答案】D 【解析】 【详解】在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关，与物体的运动状态无关。 故选D。 3. 下列各对力中，是相互作用的是（ ） A. 悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B. 电灯拉悬绳的力与悬绳拉电灯的力 C. 悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D. 悬绳拉天花板的力和电灯的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力是一对平衡力，故A错误； B．电灯拉悬绳的力与悬绳拉电灯的力是一对相互作用力，故B正确； C．悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力，既不是平衡力也不是相互作用力，故C错误； D．悬绳拉天花板的力和电灯的重力，既不是平衡力也不是相互作用力，故D错误。 故选B。 4. 17世纪意大利科学家伽利略在研究力与运动的关系时做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法是（　　） A. 等效替代法 B. 实验归纳法 C. 理想实验法 D. 控制变量法 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】因为实验中设想的光滑的斜面和无限长的光滑的平面是不存在的，所以应用到的物理思想方法是理想实验法。 故选C。 5. 关于弹力产生的原因，下列说法中正确的是（　　） A. 木块在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小的形变而产生的 B. 木块在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小的形变而产生的 C. 挂在悬线下的物体受到向上拉力，是由于桌面发生微小形变而产生的 D. 挂在悬线下的物体受到向上拉力，是由于物体发生微小形变而产生的 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据弹力产生的条件可知木块在桌面上受到向上的弹力，是由于桌面发生微小的形变而产生的，故B正确，A错误； CD．根据弹力产生的条件可知挂在悬线下的物体受到向上拉力，是由于悬线发生微小形变而产生的，故CD错误。 故选B。 6. 质点以加速度a做匀变速直线运动，经过一段时间，质点的速度为vt，速度的改变量为Δv，则（　　） A. a与vt方向一定相同 B a与vt方向一定相反 C. a与Δv方向一定相同 D. a与Δv方向一定相反 【答案】C 【解析】 【详解】由加速度的定义式可知，加速度的方向一定与Δv方向相同。若，则方向与vt方向相同，若，则方向与vt方向相反。 故选C。 7. 关于力与运动，下列说法正确的是（ ） A. 静止的物体或匀速直线运动的物体一定不受任何外力作用 B. 当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态 C. 当物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用 D. 物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向 【答案】C 【解析】 【详解】物体在不受力任何外力或受平衡力作用可以保持静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；竖直上抛的物体，在最高点时．速度为零，但受重力作用，故B错误；物体运动状态发生改变一定受外力作用，故C正确；物体的运动方向不一定是物体所受合外力的方向，故D错误．所以C正确，ABD错误． 8. 如图所示是某人在投飞镖，飞镖在飞行途中受到的力有（　　） A. 推力 B. 重力、空气阻力 C. 重力、推力 D. 重力、推力、空气阻力 【答案】B 【解析】 【详解】飞镖在飞行途中受到的力有重力，空气阻力，没有向前的推力，飞镖离开手，不再受到力的作用，故选B。 9. 质点运动的位移x与时间t的关系如图所示，其中运动方向发生变化的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在x-t图象中，斜率代表速度，故AB中斜率不变，速度不变，故AB错误； C．C图象中，斜率发生了改变，故速度发生了改变，故C正确； D．D图象中，开始速度不变，最后斜率为零，速度为零，故方向不变，故D错误； 故选C。 【点睛】本题主要考查了x-t图象，明确x-t图象中斜率即表示速度的大小又表示速度的方向，即可判断。 10. 三段材质完全相同且不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB水平，A端、B端固定。逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳（　　） A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC D. 可能是OB，也可能是OC 【答案】A 【解析】 【详解】根据平行四边形定则作图，如图所示。FOA最大，绳OA先断。 故选A。 11. 如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，B端与水平面相切，套在轨道上的小球在水平向右的力F作用下，缓慢地由A向B运动，轨道对球的弹力为N，在运动过程中（　　） A. F增大，N减小 B. F减小，N减小 C F增大，N增大 D. F减小，N增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设小球和圆心的连线与竖直方向的夹角为，由平行四边形定则得 可知，小球缓慢地由A向B运动，减小，则F和N都减小。 故选B。 12. 质量为M的小明在地面上原地起跳，落回地面双脚触地后，用双腿弯曲的方法缓冲，最后停止．若测得他在整个下落过程中所受地面的弹力大小随时间变化的关系如图所示，则小明在（ ） A. t1时刻的速度为零 B. t2时刻的速度最大 C. t3时刻的加速度为零 D. t4时刻的加速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．t1时刻双脚触底，在t1至t2时间内小明受到的合力向下，其加速度向下，他做加速度减小的加速下落运动；而t2至t3时间内，人所受合力向上，人应做向下的减速运动，t2时刻小明所受的弹力与重力大小相等、方向相反，合力为零，小明的速度最大．故A错误，B正确； C．在t2至t4时间内他所受的合力向上，t3时刻小明与地面之间的相互作用最大，可知在t3时刻小明的加速度方向向上，不等于0．故C错误； D．t4时刻小明与地面之间的作用力等于他的重力，受到的合外力等于0．故D错误； 故选B. 二、填空题（每空2分，共20分） 13. 在所受合外力为零的情况下，物体将保持_______状态；量度物体惯性大小的物理量是_______。 【答案】 ①. 静止或匀速直线运动（平衡） ②. 质量 【解析】 【详解】[1]由牛顿第一定律可知，在所受合外力为零的情况下，物体将保持静止或匀速直线运动（平衡）状态 [2]质量是量度物体惯性大小的物理量 14. 如图所示，木块在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力的力向是_______；若某时刻撤去拉力F，则木块的加速度瞬间_________(选填“发生“ 或“ 不发生”) 变化． 【答案】 ①. 竖直向上 ②. 发生 【解析】 【详解】[1].开始时物体做匀速直线运动，则受到的合外力等于0，水平方向：f=Fcosθ，即摩擦力与拉力F沿水平方向的分力大小相等方向相反，所以拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力的方向是竖直向上，大小是Fsinθ； [2].当撤去拉力F时，水平方向上物体只受到摩擦力的作用，大小为：f′=μmg，由牛顿第二定律可知，物体此时有加速度，方向与运动的方向相反．即加速度瞬间发生变化． 15. 如图所示，斜面的倾角为θ，圆柱体质量为m。若把重力沿垂直于墙面和垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于斜面的分力大小为_______；垂直于墙面的分力大小为_______，已知重力加速度为g。 【答案】 ①. ②. mgtanθ 【解析】 【详解】[1][2]物体与斜面和挡板接触，物体对斜面有垂直斜面向下压力，对于挡板物体有垂直于挡板即水平的压力，所以按照重力产生的作用效果重力可分解为垂直于斜面的分力和水平方向的分力，以重力为对角线作出平行四边形可知， 根据几何关系可知， 垂直于斜面的分力大小是 垂直与墙面的分力大小是 N1=mgtanθ。 16. 物体以的初速度做竖直上抛运动，经过___________到达最高点，它在第三秒内的位移为___________。(取向上为正方向，不计空气阻力，取) 【答案】 ①. 2.5 ②. 0 【解析】 【分析】此题关键要搞清竖直上抛运动的规律，第二问可用分段法处理，也可以根据对称性快速解题。 【详解】[1]竖直向上抛运动可看成一种加速度为匀减速直线运动，当物体的速度减至零时到达最高点，则有 解得 [2] 根据对称性可知，物体在第三秒内上升0.5s，下落0.5s，位移为0m。 17. 如图，质量1kg的小物块受到平行斜面向上的拉力F，沿斜面做匀加速运动，其初速度大小为2m/s，2s内物块的位移大小为10m。已知斜面倾角为37°，物块与斜面之间的动摩擦因数为0.1。则物块加速度的大小为___________m/s2，拉力F的大小为___________N。（取，，g=10m/s2） 【答案】 ①. 3 ②. 9.8 【解析】 【详解】[1]根据位移时间关系 其中 ，， 代入数据解得 [2]根据牛顿第二定律 解得 三、综合题（共40分）（注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。） 18. 在用DIS测定小车加速度的实验中。 （1）图（a）是用DIS测定小车加速度的实验装置。图中A和B组成的是___________传感器，其中发射器应固定在___________上（选填“A”或“B”）。 （2）图（b）是根据图（a）实验装置得到的v-t图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为a=___________m/s2. （3）图（c）是从斜面下滑的一辆小车的v-t图像，由图可知，小车在AB段的运动可近似看作___________运动。 （4）图（d）是将小车在斜面底端以一定初速度推出后得出的图像。从图中可以看出，速度为零的时刻是1.8s，AB段的加速度与BC段的加速度的大小关系是：___________（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】（1） ①. 位移 ②. A （2）1.35 （3）匀加速直线 （4）> 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据实验装置可知，信号发射器和信号接收器组成位移传感器，其中发射器应固定在A上。 【小问2详解】 小车加速度的大小为 【小问3详解】 v-t图像斜率代表加速度，由图可知，小车在AB段的斜率不变，即加速度不变，所以运动可近似看作匀加速直线运动。 【小问4详解】 从图中可以看出，AB段和BC段的位移大小相等，小车在斜面向上是匀减速到零，向下是从静止开始匀加速，根据 AB段的时间小于BC段的时间，所以AB段的加速度与BC段的加速度的大小关系是 > 19. 在倾角α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m＝3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示．不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小．(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) 某同学分析过程如下： 将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解． 沿斜面方向：Fcosβ＝mgsinα 垂直于斜面方向：Fsinβ＋FN＝mgcosα 问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出F及FN的大小； 若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果． 【答案】：不正确　没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用　10 N　18 N 【解析】 【详解】不正确；没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用；沿斜面方向： 垂直斜面方向： 可得 20. 平直公路上甲乙两地相距，A、B两车分别从甲、乙两地同时出发，A车初速度大小为，加速度大小为，B车初速度大小为，加速度大小为。开始时B车在前A车在后，加速度a1、a2与运动方向相同。则： （1）当时两车能相遇几次，为什么？ （2）当时，两车满足什么条件才能相遇？ （3）当时两车还能相遇吗？请阐述你的理由。 【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【解析】 【详解】设A、B两车的位移分别为、，根据位移时间关系 ， 两车能相遇，即有解，即有解： （1）当时，方程一定有解，当A车速度大于B车速度后，A车速度一直大于B车速度，所以两车相遇一次； （2）根据可知时，当满足时，方程有一解，两车能相遇一次； （3）当时，满足时，方程有两解，即两车一定能相遇两次，满足时方程有一解，即两车相遇一次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$