精品解析：吉林省通化市梅河口市博文学校2023-2024学年高二下学期期末物理试题

2023-2024学年第二学期期末考试 高二物理试卷 第I卷 （选择题共46分） 一、选择题（共10小题，其中1-7小题只有一个正确答案，每题4分，8-10小题至少有两个正确答案，每题6分，计46分） 1. 如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间（）图像。由图不可确定的是（　　） A. 在时刻，b车追上a车 B. 在时刻，a车的加速度小于b车的加速度 C. 在到这段时间内，a和b两车的路程相等 D. 在到这段时间内，b车的速率先减少后增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，在时刻，两车位于同一位置，b车追上a车，故A不符合题意要求； B．根据图像可知a车一直做匀速直线运动，在时刻，b车做加速运动，则，a车的加速度小于b车的加速度，故B不符合题意要求； C．在到这段时间内，两车的初、末位置相同，a车一直向负方向运动，b车先向负方向运动，再向正方向运动，则这段时间内，a和b两车的路程不相等，故C符合题意要求； D．根据图像的切线斜率绝对值表示速度大小，可知在到这段时间内，b车的速率先减少后增加，故D不符合题意要求。 故选C。 2. 如图所示，两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上。当小球静止，弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为和（sin=0.6，cos=0.8），则a、b两弹簧的弹力之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对小球受力分析，受到重力和两个弹簧的弹力，如图 根据平衡条件，有： 而 ， 解得： 故A正确，BCD错误； 故选A。 3. 水平路面上质量为30kg的小车，在60N水平推力作用下由静止开始以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动．2s后撤去该推力，则 A. 小车2s末的速度是4m/s B. 小车受到的阻力大小是15N C. 撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2 D. 小车运动的总时间为6s 【答案】B 【解析】 【详解】小车2s末的速度是：，故A错误；根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：f=F-ma=60-30×1.5N=15N，故B正确；撤去推力后，根据牛顿第二定律：，解得：，故C错误；撤去推力后运动的时间为：，所以小车运动的总时间为：，故D错误． 4. 如图，质量为2m的光滑斜面小车，倾角为37°，斜面上放一被平行斜面的绳子系住的小球，其质量为m．现对小车施一水平拉力F，要使小球对斜面刚好无压力，则水平拉力F的大小应为 A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg 【答案】C 【解析】 【详解】小球对斜面没有压力，对球受力分析，由牛顿第二定律得： 解得： 方向水平向右 对整体，由牛顿第二定律得： A. 2mg与分析不符，故A错误； B. 3mg与分析不符，故B错误； C. 4mg与分析相符，故C正确； D. 5mg与分析不符，故D错误． 5. 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A. 伸长量为 B. 压缩量为 C. 伸长量为 D. 压缩量为 【答案】A 【解析】 【详解】对小球受力分析，如图所示： 由几何关系F合=m2gtanθ，由牛顿第二定律，车向左加速或向右减速. 对小物体受力分析，受重力、支持力和弹簧弹力，合力等于弹簧弹力，根据牛顿第二定律F弹=m1gtanθ，物体受向左的弹力，结合胡克定律可知；故选A． 【点睛】仅仅对物体受力分析，有时无法求出合力，本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论． 6. 如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中（此过程中B未碰到滑轮），下列判断正确的是 A. 物体A和物体B均处于超重状态 B. 物体A和物体B均处于失重状态 C. 物体A处于超重状态，物体B处于失重状态 D. 物体A处于失重状态，物体B处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】物体A加速下降的过程中，B加速上升，所以A的加速度向下，处于失重状态；B的加速度向上，处于超重状态，故D正确，ABC错误． 7. 如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环。箱和杆的质量为M，环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑，环与杆间的摩擦力的大小为f，则此时箱对地面的压力（　　） A. 等于Mg B. 等于（M+m）g C. 等于Mg+f D. 等于（M+m）g-f 【答案】C 【解析】 【详解】环在竖直方向上受重力及杆对它的竖直向上的摩擦力，根据牛顿第三定律可知，环给杆一个竖直向下的摩擦力，故大小为f，故箱子和杆整体在竖直方向上受重力Mg、地面对箱子的支持力N及环的摩擦力f，由于箱子和杆处于平衡状态，可得 N=f+Mg 根据牛顿第三定律可知，箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小，即 N'=f+Mg 故选C。 8. 汽车在平直公路上运动，若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A. 汽车做匀速直线运动 B. 汽车做匀减速直线运动 C. 在t=0的速度为10m/s D. 汽车的加速度大小为10 m/s2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据0-v2=2ax得， ， 根据图象可知，x-v2是线性关系，斜率为负，即汽车做匀减速直线运动，故A错误，B正确； CD.根据，可知 ， 解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，故C正确，D错误． 9. 重力大小为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAC上,如图所示．若B端的位置固定,将O绳子的A端沿半圆形支架从竖直位置逐渐靠近水平位置D的过程中,以下说法正确的是( ) A. OA绳上的拉力先增大后减小 B. OA绳上的拉力逐渐增大 C. OB绳上的拉力逐渐增大 D. OB绳上的拉力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【分析】OA绳的A端沿半圆形支架从C点缓慢移至水平位置D点的过程中，物体始终处于平衡状态，重力不变，OB绳子的拉力方向不变，根据共点力平衡条件并结合平行四边形定则进行分析． 【详解】对结点O受力分析如图： 结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的；OA绳上的拉力不断增大，OB绳上的拉力逐渐变大；故选BC. 【点睛】本题为三力平衡中的动态分析问题，其中一个力恒定，一个方向不变、大小变化，第三个力的大小和方向都变化． 10. 将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻力大小不变，其速度—时间图象如图所示，则(　　) A. 上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9 B. 上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1 C. 物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1 D. 物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图像斜率表示加速度大小，由图可知，上升、下降过程中加速度大小之比为 A正确，B错误； CD．上升和下降过程牛顿第二定律得 解得 C错误，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、填空题（11题12分，12题12分，共24分） 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计) （1）对于上述实验，下列说法正确的是______。 A．需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动 C．与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行 D．小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车 （2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留两位有效数字)。 （3）该实验，沙和沙桶的总质量m______（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量M在实验过程中小车的加速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的加速度。 （4）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，由图象可得出的结论是______________．图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____。 A.2tan θ B. C.k D. 【答案】 ① BD ②. 1.3 ③. 不需要 ④. 小于 ⑤. 小车质量不变时，加速度与合外力成正比 ⑥. D 【解析】 【详解】（1）[1]A．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误； B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，调节长木板的倾角，以平衡摩擦力；轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动，这是平衡摩擦力的具体操作，故B正确； C．轻绳与木板要平行，不是与桌面平行，故C错误； D．打点计时器使用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故D正确。 故选BD。 （2）[2]由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为， 由△可得： （3）[3][4] 由于拉力可以从弹簧秤读出，所以不需要满足，由于沙和桶位移是小车的2倍，则沙和桶的加速度小于小车的加速度； （4）[5][6]由 得 由此可以得出的结论为：小车质量不变时，加速度与合外力成正比；对图来说，图象的斜率 得 对于斜率，不能根据求解，所以不能根据求小车的质量。故ABC错误，D正确。 故选D 12. 某实验小组用橡皮条与弹簧秤验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图甲中弹簧测力计的示数为_________N； （2）本实验采用的科学方法是______。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （3）实验时，主要的步骤是： A．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； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。读出两个弹簧测力计的示数，记下两条细绳的方向； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F合； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按某一标度作出这个力F′合的图示； F．比较F′合和F合的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是__________和__________； ②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是__________和_______________________。 （4）根据实验结果作出力的图示如图乙所示。在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为_______；它的等效力是_____________。 【答案】（1）4.2 （2）B （3） ①. C ②. C中应加上“记录下O点的位置” ③. E ④. E中应说明“按同一标度” （4） ①. F′ ②. F 【解析】 【小问1详解】 1N被分为5格，每小格表示0.2N，读数时进行本位估读，故读数为4.2N； 小问2详解】 本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B； 【小问3详解】 [1]有重要遗漏的步骤的序号C； [2]步骤C中应加上“记录下O点的位置”； [3]有叙述内容错误的序号E； [4]步骤E中应说明“按同一标度”作力的图示； 【小问4详解】 [1][2]由图乙可知，力F沿对角线方向，为两分力的合力的理论值，F′沿橡皮条方向，为一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，其等效力为F。 三、计算题（13题8分、14题10分、15题12分，计30分） 13. 如图所示，两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，m放在水平面上，M重20N，M、m均处于静止状态，OA、OB与水平面的夹角分别为、，求： (1)OA、OB对M的拉力大小； (2)m受到水平面的静摩擦力的大小和方向。 【答案】(1) ，；(2)7.32N，水平向左 【解析】 【分析】 【详解】(1)M受到三个力的作用处于静止状态：重力GM，绳的拉力TA、TB 因为M处于平衡状态，故M满足平衡条件，x轴方向 y轴方向 联立解得 ， (2)如图对m进行受力分析，有 如图m受到绳B的水平拉力F2和绳A的拉力F1，地面的摩擦力f以及重力G和支持力N，则 ， 假设摩擦力向左与F1同向，根据m平衡可知，在水平方向有 即 因为f是正值，故f的方向与假设方向相同即水平向左。 14. 如图所示,在倾角=30°斜面上放一木板A,重为GA=100N,板上放一重为GB=500N的木箱B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出此时,绳子的拉力T=400N．设木板与斜面间的动摩擦因数,求： (1)A、B间的摩擦力和摩擦因数； (2)拉力F的大小． 【答案】（1）A、B间的摩擦力fB为150N；摩擦因数μ2=； （2）拉力F的大小为325N． 【解析】 【详解】（1）对B受力分析如图 由平衡条件，沿斜面方向有为：GBsinθ+fB=T…① 代入数据，解得A、B间摩擦力为：fB=150N 方向沿斜面向下，垂直斜面方向：NB=GBcosθ=500×=250N…② A、B动摩擦因数为： （2）以AB整体为研究对象，受力分析如图， 由平衡条件得：F=fA+T-（GA+GB）sinθ…③ NA=（GA+GB）cosθ…④ fA=μ1NA…⑤ 联立③④⑤解得：F=325 N 【点睛】本题考查共点力平衡条件的应用，要注意在解题时能正确选择研究对象，作出受力分析即可求解，本题要注意虽然两A运动B静止，但由于二者加速度均零，因此可以看作整体进行分析． 15. 质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v -t图象如图所示。g取10 m/s2，求： （1）物体与水平面间的动摩擦因数μ； （2）水平推力F的大小； （3）0～10 s内物体运动位移的大小。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)撤去外力后，根据牛顿第二定律及图像可得 代入数据得 (2)在加速阶段，根据牛顿第二定律及图像可得 解得 (3)图像的面积表示位移，则根据图像得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年第二学期期末考试 高二物理试卷 第I卷 （选择题共46分） 一、选择题（共10小题，其中1-7小题只有一个正确答案，每题4分，8-10小题至少有两个正确答案，每题6分，计46分） 1. 如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间（）图像。由图不可确定的是（　　） A. 在时刻，b车追上a车 B. 在时刻，a车的加速度小于b车的加速度 C. 在到这段时间内，a和b两车的路程相等 D. 在到这段时间内，b车的速率先减少后增加 2. 如图所示，两根完全相同的轻弹簧a、b上端固定在竖直墙壁上，下端连接在小球上。当小球静止，弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为和（sin=0.6，cos=0.8），则a、b两弹簧的弹力之比为（ ） A. B. C. D. 3. 水平路面上质量为30kg的小车，在60N水平推力作用下由静止开始以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动．2s后撤去该推力，则 A. 小车2s末的速度是4m/s B. 小车受到的阻力大小是15N C. 撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2 D. 小车运动的总时间为6s 4. 如图，质量为2m的光滑斜面小车，倾角为37°，斜面上放一被平行斜面的绳子系住的小球，其质量为m．现对小车施一水平拉力F，要使小球对斜面刚好无压力，则水平拉力F的大小应为 A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg 5. 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A. 伸长量为 B. 压缩量为 C. 伸长量为 D. 压缩量为 6. 如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中（此过程中B未碰到滑轮），下列判断正确的是 A. 物体A和物体B均处于超重状态 B. 物体A和物体B均处于失重状态 C. 物体A处于超重状态，物体B处于失重状态 D. 物体A处于失重状态，物体B处于超重状态 7. 如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环。箱和杆的质量为M，环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑，环与杆间的摩擦力的大小为f，则此时箱对地面的压力（　　） A. 等于Mg B. 等于（M+m）g C. 等于Mg+f D. 等于（M+m）g-f 8. 汽车在平直公路上运动，若从t=0时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方v2之间的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A. 汽车做匀速直线运动 B. 汽车做匀减速直线运动 C. 在t=0速度为10m/s D. 汽车的加速度大小为10 m/s2 9. 重力大小为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上,轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAC上,如图所示．若B端的位置固定,将O绳子的A端沿半圆形支架从竖直位置逐渐靠近水平位置D的过程中,以下说法正确的是( ) A. OA绳上的拉力先增大后减小 B. OA绳上的拉力逐渐增大 C. OB绳上的拉力逐渐增大 D. OB绳上的拉力逐渐减小 10. 将物体竖直向上抛出，假设运动过程中空气阻力大小不变，其速度—时间图象如图所示，则(　　) A. 上升、下降过程中加速度大小之比为11∶9 B. 上升、下降过程中加速度大小之比为10∶1 C. 物体所受的重力和空气阻力之比为9∶1 D. 物体所受的重力和空气阻力之比为10∶1 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、填空题（11题12分，12题12分，共24分） 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计) （1）对于上述实验，下列说法正确的是______。 A．需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B．调节长木板倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动 C．与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行 D．小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车 （2）该同学在实验中得到如图所示一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留两位有效数字)。 （3）该实验，沙和沙桶的总质量m______（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量M在实验过程中小车的加速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的加速度。 （4）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，由图象可得出的结论是______________．图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____。 A.2tan θ B. C.k D. 12. 某实验小组用橡皮条与弹簧秤验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图甲中弹簧测力计的示数为_________N； （2）本实验采用的科学方法是______。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （3）实验时，主要的步骤是： A．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； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。读出两个弹簧测力计的示数，记下两条细绳的方向； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F合； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按某一标度作出这个力F′合的图示； F．比较F′合和F合的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是__________和__________； ②有叙述内容错误的序号及正确的说法分别是__________和_______________________。 （4）根据实验结果作出力图示如图乙所示。在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为_______；它的等效力是_____________。 三、计算题（13题8分、14题10分、15题12分，计30分） 13. 如图所示，两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，m放在水平面上，M重20N，M、m均处于静止状态，OA、OB与水平面的夹角分别为、，求： (1)OA、OB对M的拉力大小； (2)m受到水平面的静摩擦力的大小和方向。 14. 如图所示,在倾角=30°的斜面上放一木板A,重为GA=100N,板上放一重为GB=500N的木箱B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出此时,绳子的拉力T=400N．设木板与斜面间的动摩擦因数,求： (1)A、B间的摩擦力和摩擦因数； (2)拉力F的大小． 15. 质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v -t图象如图所示。g取10 m/s2，求： （1）物体与水平面间的动摩擦因数μ； （2）水平推力F的大小； （3）0～10 s内物体运动位移的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$