内容正文:
贵阳市博雅学校2024~2025学年度第二学期期末考试题
高二物理
考试时间:75分钟
总 分:100分
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”,可以用下列哪一组仪器( )
A. 刻度尺、弹簧秤、秒表
B. 刻度尺、天平、秒表
C. 体重计、量筒、打点计时器
D. 刻度尺、测力计、打点计时器
2. 小汽车在公路上沿直线运动,下列四个图像分别描述四辆车的运动情况,其中做匀变速直线运动的小车的图像是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,在春晚节目《秧BOT》中,机器人在舞台上载歌载舞,最后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是( )
A. 欣赏机器人的舞蹈,可将其视作质点
B. 机器人在跳舞时重心位置始终不变
C. 手绢被抛出后始终处于超重状态
D. 手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小
4. 某位同学观察火车进站,火车由初速度为36km/h,降速到停下,火车的运动看做匀减速直线运动,火车降速运动过程,此同学的脉搏跳动了70下,已知该同学每分钟脉搏跳动60下,则火车共行驶距离约为( )
A. 216m B. 350m C. 600m D. 700m
5. 将力F分解为两个力,已知其中一个分力的方向与F的夹角为θ,可以判定另一个分力( )
A. 可以小于Fsinθ
B. 一定等于Fsinθ
C. 一定大于Fsinθ
D. 若>Fsinθ,则可能有两个确定的方向
6. 如图所示,两个彩灯用电线1、2、3连接,悬吊在墙角,电线1与竖直方向的夹角,电线3与水平方向的夹角,不计电线的重力,,,则电线1、3上的拉力之比为( )
A 5:6 B. 6:5 C. 8:5 D. 5:8
7. 某实验小组在探究接触面间动摩擦因数实验中,如图甲所示,将一质量为M的长木板放置在水平地面上,其上表面有另一质量为m的物块,刚开始均处于静止状态。现使物块受到水平力F的作用,用传感器测出水平拉力F,画出F与物块的加速度a的关系如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个运动过程中物块始终未脱离长木板。则( )
A. 长木板的质量为2kg
B. 长木板与地面之间的动摩擦因数为0.1
C. 长木板与物块之间的动摩擦因数为0.4
D. 当拉力F增大时,长木板的加速度一定增大
二、多选题(每小题5分,少选得3分,错选、多选、不选得0分,共15分)
8. 一质点做直线运动的位置(x)—时间(t)关系如图所示。关于该质点,下列说法正确的是( )
A. 在3.0s时刻,此质点的速度大小为1.5m/s
B. 在0~4.0s内,此质点做匀加速直线运动
C. 在4.0s时刻后,此质点做反向匀减速直线运动
D. 在0~10.0s内,此质点平均速度的大小为0.4m/s
9. 如图,冰坑是“哈尔滨”在松花江上为南方 “小土豆”准备的一个新型的冰上娱乐项目,进入冰坑的游客在不借助外力的情况下很难从冰坑里行走出来,为了让冰坑底部的游客能从冰坑内出来,用外力拉动游客使游客缓慢的向边缘移动,如右图的方向始终沿冰坑的切线方向,在此过程中所有的摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A. 拉力先增大后减小
B. 拉力一直增大
C. 冰坑对游客的支持力先减小后增大
D. 冰坑对游客的支持力一直减小
10. 有一辆汽车在平直公路上匀速行驶,驾驶员突然看到正前方十字路口有一路障,他立即采取刹车,若刹车后汽车做匀减速直线运动,第内的位移为,第内的位移为,此后继续运动一段时间而未发生事故,下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀减速直线运动的加速度大小为
B. 汽车刹车时的初速度大小为
C. 汽车从刹车到停止所需时间为
D. 汽车刹车后内的位移大小为
三、实验题(11题6分,12题9分,共15分)
11. 某学习小组几位同学用如图甲所示的装置测量峰顶处的重力加速度,得到如图乙所示的一段纸带。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是___________。
A. 打点计时器上下限位孔应在同一竖直线上
B. 实验时应先启动计时器再松开纸带
C. 选取一条符合要求的纸带,应将第一个点作为计数点
D. 为了保证纸带竖直下落,应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上,再释放纸带
(2)选取一条符合要求的纸带从中截取一段,其中A、B、C、D、E、F、G为纸带上选取的连续计时点,用刻度尺测量出各点的间距如图乙所示。已知实验使用的交流电源频率为50Hz,则打B点时重物的瞬时速度大小为___________m/s,测得的自由落体加速度g=___________m/s2(计算结果均保留3位有效数字)。
12. 如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统,获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为,小车和砝码的质量为,重力加速度为g。
(1)下列说法正确的是___________。
A. 每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B 实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C. 本实验应远小于
D. 用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图像,他可能作出图2中___________(选填“甲”、“乙”、 “丙”)图线。此图线的段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________
A. 小车与轨道之间存在摩擦 B. 导轨保持了水平状态
C. 钩码质量太大 D. 所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数___________,钩码的质量___________。
四、解答题(13题10分,14题14分,15题18分)
13. 斜面光滑的三角劈质量为M,静止在水平地面上,质量为m的物块在斜面上端绳子的拉力作用下静止在斜面上,斜面倾角为37°,重力加速度为g,cos37°=0.8,sin37°=0.6,求:
(1)绳子的拉力大小;
(2)物块对斜面的压力大小;
(3)地面对斜面的支持力和摩擦力。
14. 如图甲所示是一种名叫“塘鹅”的海鸟,善于游水、飞翔和捕鱼。其捕鱼时,可以从高空沿竖直方向像一支箭一样扎入水中,如图乙所示。假设塘鹅从高空向下俯冲的过程为自由落体运动,入水后竖直向下做匀减速直线运动。已知塘鹅入水后的加速度大小为4g,入水后下降的最大深度为h,塘鹅质量为m,重力加速度为g,塘鹅可视为质点。求:
(1)塘鹅入水前瞬间速度的大小;
(2)塘鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间t;
(3)塘鹅入水后,水对它作用力F的大小。
15. 如图所示,以的速度顺时针匀速转动的浅色水平传送带,左端与倾角的粗糙斜面体在B点平滑对接,一小炭块(可以看作质点)从斜面体上高处的A点由静止开始下滑,炭块与斜面的动摩擦因数,与传送带的动摩擦因数,传送带BC之间的距离,已知,,重力加速度。求
(1)炭块到达B点时的速度大小;
(2)炭块在传送带上留下的划痕长度;
(3)炭块从B点运动到C点的时间。
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贵阳市博雅学校2024~2025学年度第二学期期末考试题
高二物理
考试时间:75分钟
总 分:100分
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 测量“国际单位制中的三个力学基本物理量”,可以用下列哪一组仪器( )
A. 刻度尺、弹簧秤、秒表
B. 刻度尺、天平、秒表
C. 体重计、量筒、打点计时器
D. 刻度尺、测力计、打点计时器
【答案】B
【解析】
【详解】国际单位制中的三个力学基本物理量为长度(单位:米)、质量(单位:千克)、时间(单位:秒)。对应的测量仪器需直接测量这三个基本量:刻度尺用于测量长度;天平用于测量质量;秒表用于测量时间。
故选B。
2. 小汽车在公路上沿直线运动,下列四个图像分别描述四辆车的运动情况,其中做匀变速直线运动的小车的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.图像斜率表示加速度,A选项表示匀速直线运动,B选项表示匀变速直线运动,故A错误,B正确
CD.图像斜率表示速度,C选项表示静止,D选项表示匀速直线运动,故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,在春晚节目《秧BOT》中,机器人在舞台上载歌载舞,最后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是( )
A. 欣赏机器人的舞蹈,可将其视作质点
B. 机器人在跳舞时重心位置始终不变
C. 手绢被抛出后始终处于超重状态
D. 手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.欣赏机器人的舞蹈,机器人的大小和形状不可以忽略不计,不可将其视作质点,故A错误;
B.机器人在跳舞时重心位置可以发生变化,故B错误;
C.手绢被抛出后只受重力,始终处于失重状态,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小,故D正确。
故选D。
4. 某位同学观察火车进站,火车由初速度为36km/h,降速到停下,火车的运动看做匀减速直线运动,火车降速运动过程,此同学的脉搏跳动了70下,已知该同学每分钟脉搏跳动60下,则火车共行驶距离约为( )
A. 216m B. 350m C. 600m D. 700m
【答案】B
【解析】
【详解】火车初速度
火车末速度
脉搏跳动次数为70次,每分钟60次,总时间
火车匀减速至停下,位移公式为
解得
故选B。
5. 将力F分解为两个力,已知其中一个分力的方向与F的夹角为θ,可以判定另一个分力( )
A. 可以小于Fsinθ
B. 一定等于Fsinθ
C. 一定大于Fsinθ
D. 若>Fsinθ,则可能有两个确定的方向
【答案】D
【解析】
【详解】合力与其两个不在同一直线上的两个分力可构成一闭合三角形,根据题意,如图
可知,当垂直于时有最小值,最小值为Fsinθ;当F >>Fsinθ时,有两个确定的方向。
故选D。
6. 如图所示,两个彩灯用电线1、2、3连接,悬吊在墙角,电线1与竖直方向的夹角,电线3与水平方向的夹角,不计电线的重力,,,则电线1、3上的拉力之比为( )
A. 5:6 B. 6:5 C. 8:5 D. 5:8
【答案】C
【解析】
【详解】设电线1、3上的拉力大小分别为和,对两个灯和电线2整体受力分析,根据平衡条件有
解得
故选C。
7. 某实验小组在探究接触面间的动摩擦因数实验中,如图甲所示,将一质量为M的长木板放置在水平地面上,其上表面有另一质量为m的物块,刚开始均处于静止状态。现使物块受到水平力F的作用,用传感器测出水平拉力F,画出F与物块的加速度a的关系如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个运动过程中物块始终未脱离长木板。则( )
A. 长木板的质量为2kg
B. 长木板与地面之间的动摩擦因数为0.1
C. 长木板与物块之间的动摩擦因数为0.4
D. 当拉力F增大时,长木板的加速度一定增大
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABC.由图可知,当F>12N时木块和木板开始产生滑动,则
即
由图像可知
解得
μ1=0.4
当时两者共同运动,则
由图像可知
则
M=2kg
解得
μ2=0.1
选项ABC正确;
D.当拉力F增大时,长木板与木块之间产生相对滑动,此时长木板受地面的摩擦力和木块的摩擦力不变,则加速度不变,选项D错误。
故选ABC。
二、多选题(每小题5分,少选得3分,错选、多选、不选得0分,共15分)
8. 一质点做直线运动的位置(x)—时间(t)关系如图所示。关于该质点,下列说法正确的是( )
A. 在3.0s时刻,此质点的速度大小为1.5m/s
B. 在0~4.0s内,此质点做匀加速直线运动
C. 在4.0s时刻后,此质点做反向匀减速直线运动
D. 在0~10.0s内,此质点平均速度的大小为0.4m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据位移时间图像的斜率表示速度,可知在3.0s时刻,质点的速度大小为
故A正确;
B.在0~4.0s内,斜率不变,质点的速度保持不变,匀速运动,并不是匀加速直线运动,故B错误;
C.在4.0s时刻后,质点的速度方向改变,斜率大小不变,因此仍然是匀速运动,故C错误;
D.在0~10.0s内,质点的位移为x=-4m(由图象纵坐标可知),时间为t=10s,所以平均速度的大小为
大小为0.4m/s,方向与正方向相反,故D正确。
故选AD。
9. 如图,冰坑是“哈尔滨”在松花江上为南方 “小土豆”准备的一个新型的冰上娱乐项目,进入冰坑的游客在不借助外力的情况下很难从冰坑里行走出来,为了让冰坑底部的游客能从冰坑内出来,用外力拉动游客使游客缓慢的向边缘移动,如右图的方向始终沿冰坑的切线方向,在此过程中所有的摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A. 拉力先增大后减小
B. 拉力一直增大
C. 冰坑对游客的支持力先减小后增大
D. 冰坑对游客的支持力一直减小
【答案】BD
【解析】
【详解】令游客所在位置的支持力N的方向与竖直方向夹角为,用外力拉动游客使游客缓慢的向边缘移动过程,逐渐增大,根据平衡条件有,
由于逐渐增大,可知,拉力一直增大冰坑对游客的支持力一直减小。
故选BD。
10. 有一辆汽车在平直公路上匀速行驶,驾驶员突然看到正前方十字路口有一路障,他立即采取刹车,若刹车后汽车做匀减速直线运动,第内的位移为,第内的位移为,此后继续运动一段时间而未发生事故,下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀减速直线运动的加速度大小为
B. 汽车刹车时的初速度大小为
C. 汽车从刹车到停止所需时间为
D. 汽车刹车后内的位移大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设汽车的初速度为,规定初速度方向为正方向,设加速度为a,根据匀变速直线运动的推论
其中
联立解得加速度
故加速度大小为,故A错误;
B.汽车在第1 s内的位移
代入数据解得
故B正确;
C.汽车从刹车到停止所需的时间
故C正确;
D.汽车刹车后6 s内的位移等于4s内的位移,则
故D错误。
故选BC。
三、实验题(11题6分,12题9分,共15分)
11. 某学习小组几位同学用如图甲所示的装置测量峰顶处的重力加速度,得到如图乙所示的一段纸带。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是___________。
A. 打点计时器上下限位孔应在同一竖直线上
B. 实验时应先启动计时器再松开纸带
C. 选取一条符合要求的纸带,应将第一个点作为计数点
D. 为了保证纸带竖直下落,应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上,再释放纸带
(2)选取一条符合要求的纸带从中截取一段,其中A、B、C、D、E、F、G为纸带上选取的连续计时点,用刻度尺测量出各点的间距如图乙所示。已知实验使用的交流电源频率为50Hz,则打B点时重物的瞬时速度大小为___________m/s,测得的自由落体加速度g=___________m/s2(计算结果均保留3位有效数字)。
【答案】(1)AB (2) ①. 0.388 ②. 9.72
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小纸带与打点计时器间的摩擦,打点计时器上下限位孔应在同一竖直线上,故A正确;
BD.为了保证纸带竖直下落,并充分利用纸带,应手提着纸带的上端,使重物靠近电火花打点计时器,先启动计时器再松开纸带,故B正确,D错误;
C.选取一条符合要求的纸带,通常应舍去开头模糊点,从清晰点开始选取计数点,所以不应将第一个点作为计数点,故C错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1]在匀变速直线运动中,将AC段平均速度作为中间时刻B点时的瞬时速度,即
[2]由逐差法可得自由落体加速度为
12. 如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统,获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为,小车和砝码的质量为,重力加速度为g。
(1)下列说法正确的是___________。
A. 每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B. 实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C. 本实验应远小于
D. 在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图像,他可能作出图2中___________(选填“甲”、“乙”、 “丙”)图线。此图线的段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________
A. 小车与轨道之间存在摩擦 B. 导轨保持了水平状态
C. 钩码质量太大 D. 所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数___________,钩码的质量___________。
【答案】(1)D (2) ①. 丙 ②. C
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有
m约掉了,每次在小车上加减砝码时,故不需要重新平衡摩擦力,A错误;
B.实验时应先接通电源后释放小车,B错误;
C.让小车和砝码的质量m2远远大于小盘和重物的质量m1,因为实际加速度为
实际上绳子的拉力为
故应该是,C错误;
D.由牛顿第二定律
可得
所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作图象,D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,故可能作出图2中丙;
[2]此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大,没有远小于小车和砝码的质量。
故选C。
【小问3详解】
[1][2]根据牛顿第二定律可知
变形得
结合图象可得:斜率为
截距为
解得
,
四、解答题(13题10分,14题14分,15题18分)
13. 斜面光滑的三角劈质量为M,静止在水平地面上,质量为m的物块在斜面上端绳子的拉力作用下静止在斜面上,斜面倾角为37°,重力加速度为g,cos37°=0.8,sin37°=0.6,求:
(1)绳子的拉力大小;
(2)物块对斜面的压力大小;
(3)地面对斜面的支持力和摩擦力。
【答案】(1)
(2)
(3),0
【解析】
【小问1详解】
以小物块m为研究对象,对小物块进行受力分析可知
【小问2详解】
斜面对物块的支持力
由牛顿第三定律可得,物块对斜面的压力为
【小问3详解】
以三角劈和小物块整体作为研究对象进行受力分析,则地面对斜面支持力
地面对斜面的摩擦力
14. 如图甲所示是一种名叫“塘鹅”的海鸟,善于游水、飞翔和捕鱼。其捕鱼时,可以从高空沿竖直方向像一支箭一样扎入水中,如图乙所示。假设塘鹅从高空向下俯冲的过程为自由落体运动,入水后竖直向下做匀减速直线运动。已知塘鹅入水后的加速度大小为4g,入水后下降的最大深度为h,塘鹅质量为m,重力加速度为g,塘鹅可视为质点。求:
(1)塘鹅入水前瞬间速度的大小;
(2)塘鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间t;
(3)塘鹅入水后,水对它的作用力F的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)5mg
【解析】
【小问1详解】
设塘鹅入水前瞬间速度大小为,入水后竖直向下做匀减速直线运动,由逆向思维,根据
代入数据解得
【小问2详解】
鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间为t,俯冲阶段为自由落体运动,则由速度公式
代入数据解得
小问3详解】
塘鹅入水后,由牛顿第二定律有
解得
15. 如图所示,以的速度顺时针匀速转动的浅色水平传送带,左端与倾角的粗糙斜面体在B点平滑对接,一小炭块(可以看作质点)从斜面体上高处的A点由静止开始下滑,炭块与斜面的动摩擦因数,与传送带的动摩擦因数,传送带BC之间的距离,已知,,重力加速度。求
(1)炭块到达B点时的速度大小;
(2)炭块在传送带上留下的划痕长度;
(3)炭块从B点运动到C点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
炭块倾斜轨道上匀加速运动,由牛顿第二定律可得
炭块从A点到B点,有
联立解得
【小问2详解】
炭块在传送带上先做匀减速运动,由牛顿第二定律得
炭块与传送带共速时,有
此时炭块的位移
传送带的位移为
共速后,两者保持相对静止,炭块在传送带上留下的划痕长度为
小问3详解】
共速后炭块与传送带一起匀速运动到C点,则
炭块从B点运动到C点的时间
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