【文档说明】江西省高安中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题【精准解析】.doc,共(18)页,903.500 KB,由小赞的店铺上传
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江西省高安中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理一、选择题(10个小题,共40分,1~7小题给出的四个选项中,只有一个选项正确;8~10小题有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)1.下列说法正确的是()A.速度是矢量,冲量是标量B.形状规
则的物体重心一定在几何中心C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“船行”所选的参考系是“山”D.只要物体相互接触,就存在弹力【答案】C【解析】【详解】A.速度和冲量都是矢量,故
A错误;B.只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心一定在几何中心,故B错误;C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”以山为参考系,船是运动的,故C正确;D.相互接触的物体之间不一定产生弹力,还要发生弹性形变,故D错误。故选C。2.一列火车沿直线轨道从静止出发由A
地驶向B地,列车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为2a,到达B地时恰好静止,若A、B两地距离为S,则火车从A地到B地所用时间t为A.34SaB.43SaC.3SaD.32Sa【答案】C【
解析】【分析】设加速结束时的速度为v,根据v2=2ax列式求解v,然后根据平均速度求解运动的总时间.【详解】设加速结束时的速度为v,则22222vvsaa+=,解得43asv=,则整个过程中的平均速度为23v
asv==,则火车从A地到B地所用时间t为3sstva==,故选C.3.如图甲所示。为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网的压力,并在计算机上做出压力-时间图像(F—t图像),假如做出的图像如图乙所示。设运动员在空中运动时可视为质点,不计空
气阻力,下列说法正确的是(g取10m/s2)()A.运动员在空中的时间为1sB.1.1~2.3s中,当F最大时,运动员一定处于超重状态C.运动员跃起的最大高度为3.0mD.运动员跃起的最大高度为7.2m【答案
】B【解析】【详解】A.由图知运动员在空中的最长时间为4.32.32st=−=故A错误;B.1.1~2.3s图像表示,开始接触弹簧,一段时间弹力逐渐增加,一直到弹力与重力大小相等,此过程加速度方向向下,是失重;然后弹力大于重力一直到达弹力最大,此时加速度方向向上是超重;运动员触底后反弹,弹力
逐渐减少一直到弹力等于重力,此过程加速度方向向上时超重;然后弹力小于重力,弹力继续减小一直到为零,此过程重力大于弹力,加速度方向向下,是失重,故B正确;CD.运动做竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,跃起的最大高度
为222tgh=代入数据解得5mh=故CD错误。故选B。4.如图所示,绳与杆均不计重力,A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端通过细绳吊一重物P,现通过另一细绳施加拉力FT将B缓慢上
拉(均未断),在杆达到竖直前()A.拉力FT大小不变B.拉力FT越来越大C.杆的弹力大小不变D.杆的弹力越来越大【答案】C【解析】【详解】以B点为研究对象,分析受力情况,可作图由平衡条件可知,N和TF的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得TFNTABBOAO==又有TG=因此可得A
BNGAO=TBOFGAO=当B缓慢上拉时,BAO缓慢减小,AB、AO保持不变,BO减小,则N保持不变,TF减小,故ABD错误,C正确。故选C。5.如图,水平地面上有一表面粗糙的三角形斜块,斜块顶端装有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬
于空中,Q放在斜块上,均处于静止状态。当用平行于斜面向上的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则()A.轻绳对Q的拉力变大B.三角形斜块对Q的支持力变大C.三角形斜块对Q的摩擦力变大D.地面对三角形斜块的支持力变小【答案】D【解析】【详解】A.对物体P
受力分析,P受重力和拉力,二力平衡,因此绳子的拉力等于物体P的重力。当用水平向左的恒力推Q时,P、Q静止不动,因此绳子的拉力仍然等于物体P的重力,轻绳上拉力一定不变,即轻绳对Q的拉力大小不变,故A错误;B.推力沿着斜面方向,并不会改变Q
对斜面的压力,因此压力一直等于Q的重力垂直于斜面的压力,即三角形斜块对Q的支持力不变,故B错误C.对物体Q受力分析,受重力、拉力、支持力,可能有静摩擦力。当静摩擦力沿斜面向上时,有sinTfmg+=当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦
力会减小,也可能摩擦力大小不变,方向相反;当静摩擦沿斜面向下时,由sinTmgf=+当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力会增加,因此三角形斜块对Q的摩擦力有可能减小也有可能增加或不变,故C错误;D.当平行于斜面向上的恒力推时,有竖直向
上的分力,根据整体法可知,地面对三角斜块的支持力减小,故D正确。故选D。6.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为450N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的
水平拉力作用在木块B上,如图所示。则在力F作用后()A.木块A所受摩擦力大小是9NB.木块A所受摩擦力大小是12.5NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是11N【答案】A【解析】【详解】未加F时,木
块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,则弹簧弹力为14500.02N9NFkx===B木块与地面间的最大静摩擦力为BmB0.2560N15NfG===A木块与地面间的最大静摩擦力为AmA0.2550N12.5NfG===施
加F后,对木块B有1BmFFf+故A、B均静止。AB.施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为9N,故B错误,A正确;CD.木块B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为B1N9N10Nf=+=故CD错误。故选A。7.一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲,已
知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为()A.E0B.0mEMC.0mEMm−D.0-MEMm【答案】C【解析】【详解】放出质量为m的粒子后,剩余质量为()Mm−,该过程动量守恒,有0)(mvMmv−=放出的粒子的动能为20012Emv=原子核反冲的动能2k1()2EMm
v=−联立解得k0mEEMm=−故ABD错误,C正确。故选C。8.如图所示,在光滑水平面上停放着总质量为m装有光滑弧形槽的小车,质量也为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去,到达某一高度后,小球又返回车右端,则()A.小球离开小车后将做平抛运动B.小球脱离小车后,小车将以速度v做匀速直线
运动C.小球在弧形槽中上升到最大高度处时,小车速度最大D.由已知条件,可以求出小球在弧形槽中上升的最大高度【答案】BD【解析】【详解】AB.设小球离开小时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,整个过程中动量守恒,以向左为正方向,由动量
守恒定律得12mvmvmv=+由动能守恒定律得22212111222mvmvmv=+联立解得10v=2vv=即小球与小车分离后做自由落体运动,水平面光滑,小车以速度v做匀速直线运动,故A错误,B正确;C.当小球与小车的水平速度相等时,
小球在弧形槽中上升到最大高度处,设此时小车的速度为v3,则有32vmv=32vv=即小球在弧形槽中上升到最大高度处时,小车速度不是最大,故C错误;D.又由22311222mvmvmgh=+解得24vhg=即由已知条件,可以求出小球在弧形槽
中上升的最大高度,故D正确。故选BD。9.A、B两个物体从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动,它们的vt−图像如图所示。关于它们再次相遇前的运动过程中,则A、B两物体()A.运动方向相同B.加速度方向相同C.相遇前相距最远为20mD
.第4s末两车再次相遇【答案】AC【解析】【详解】A.由图可知,两物体的速度均沿正方向,故运动方向相同,故A正确;B.由图可知,斜率表示加速度,两图线斜率一个为正一个为负,故加速度方向相反,故B错误;CD.由图像可知,在4st=之前B物体的速
度比A物体的速度大,B在A的前方,所以两物体相距越来越远,4st=之后A物体的速度大于B物体的速度,两物体相距越来越近,故在第4s末两车相距最远,则相遇前相距最远为1(155)4m20m2s=−=故D错误,C正确。故选AC。10.如图所示,用一轻绳将光滑小
球P系于竖直墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一正方体物块Q,P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从O点开始缓慢下移(该过程中,绳中张力处处相等),P、Q始终处于静止状态,则在铅笔缓慢下移的过程中()A.P所受的合力增
大B.Q受到墙壁的摩擦力增大C.P对Q的压力逐渐增大D.绳的拉力逐渐增大【答案】CD【解析】【详解】A.P始终处于静止状态,所受合力始终为零,故A错误;B.小球P光滑,所以PQ间没有摩擦力,因此Q受到的
墙壁的摩擦力与Q受到的重力是平衡力,保持不变,故B错误;CD.对P进行受力分析如下图根据平衡条件有cosTmg=sinTθN=解得tanNmg=cosmgT=随铅笔向下移动,变大,则tan变大,即Q对P的支持力变大,根据
作用力和反作用力,P对Q的压力增大。而cos减小,因此绳子的拉力变大,故CD正确。故选CD。二、实验题(每空2分,共14分)11.在做研究匀变速直线运动的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7
个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经过测量得:d1=3.62cm,d2=9.24cm,d3=16.85cm,d4=26.46cm,d5=38.
06cm,d6=51.67cm。(1)打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为____m/s,加速度大小为______m/s2。(结果保留三位有效数字)(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值_____
__(填“大于”、“等于”或“小于”)实际值。【答案】(1).1.06(2).2.00(3).小于【解析】【详解】(1)[1][2]由于相邻计数点之间还有四个计时点,所以周期为50.20.1sT==根据匀加速直线运动时间
中点的速度等于该段位移的平均速度可得53E2ddvT−=代入数据解得E1.06m/sv=根据逐差法可得()24313dddaT−−=()()254213ddddaT−−−=()()265323ddddaT−−−=联立解得22.00m/sa=(2)[3]如
果在某次实验中,交流电的频率为51Hz,那么实际周期小于0.02s,则打出的对应点与电网中交变电流的频率正常时比较间距将变小,根据运动学公式2xaT=可得,测量的加速度值与真实的加速度的相比是偏小的。12.某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案:方案一:木板固
定,用弹簧测力计拉动木块,如图(a)所示。方案二:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图(b)所示。除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码。(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是_____。(2)该同学在木块上加放砝码,改变木块对
木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:实验次数12345砝码/个数01234砝码对木块压力/N02.004.006.008.00测力计读数/N1.502.002.502.903.50请根据上述数据在坐标纸上(图c)作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图像__(以F为横坐标)。并分析图像
不过原点的原因是_____。求木块间的滑动摩擦因数为_____。【答案】(1).方案二(2).(3).压力F中漏掉了木块的重力(4).0.25【解析】【详解】(1)[1]方案二更合理。因为图(b)中固定弹簧测力计,拉动木板
做相对运动,更容易控制拉动的速度,使示数更稳定,测量更准确。(2)[2][3][4]采用描点法画出图象如下当砝码对木块的压力为零时,摩擦力不等于零,因此图象不过原点的原因是压力中漏掉了木块自身的重力。根据滑动摩擦力公式NfF=即图象中的斜率为摩擦因数,
代入数据可得0.25=三、计算题(13题8分、14题10分、15题12分、16题16分、共46分)13.质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里.求:⑴
沙对小球的平均阻力F;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I.【答案】(1)122()mgttt+(2)1mgt【解析】试题分析:设刚开始下落的位置为A,刚好接触沙的位置为B,在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理:重力作用时间为t1+t2,而阻力作用时间仅为t2,以竖直向下为正方
向,有:mg(t1+t2)-Ft2=0,解得:方向竖直向上⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理:在t1时间内只有重力的冲量,在t2时间内只有总冲量(已包括重力冲量在内),以竖直向下为正方向,有:mgt1-I=0,∴I=mgt1方向竖直向上考
点:冲量定理点评:本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法.14.如图所示,质量为14kgBm=的木板B放在水平地面上,质量为10kgAm=的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为37=.已知货箱A与木板B之间的动摩擦
因数10.5=,木板B与地面之间的动摩擦因数20.4=.重力加速度g取210m/s.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin370.6=,cos370.8=)(1)绳上张力T的大小;(2)拉力F的大小.【答案】(1)100N(2)200N
【解析】【详解】(1)对物体A受力分析如图所示:A静止,受力平衡,则在x轴上:Tcosθ=f1在y轴上:N1=Tsinθ+mAg又f1=μ1N1联立解得:T=100Nf=80N即绳上张力T的大小为100N.(2)对物体B受力分析如图所示:B处于静止,根
据平衡条件可得:在x轴上:F=f1+f2在y轴上:N2=N1+mBg又有:f2=μ2N2联立解得:F=200N即拉力F的大小为200N.15.城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生,我国《民法通则》及《侵权责任法》中都有规定,建筑物上的搁置物发生脱落造成
他人损害的,其所有人或管理人应承担民事责任,能够证明自己没有过错的除外.假设某高楼距地面H=47m高的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看做自由落体运动.有一辆长L1=8m、高h=2m的货车,在楼下以v0=10m/s的速度匀速直行,要经过阳台的正下方,花盆自由
下落时货车车头距花盆的水平距离为L2=24m(花盆可视为质点,重力加速度g=10m/s2).(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持v0=10m/s的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到?(2)若货车车头距花盆的水平距离为
L3=19m时,司机才发现花盆正在掉落途中,经Δt=0.5s反应时间后采取加速(可视为匀加速)的方式来避险,则货车至少以多大的加速度才能安全通过?【答案】(1)会(2)1m/s2【解析】【详解】(1)花盆下落到车顶的过程:212Hhgt−=解得:3st=此过程车前进距离
:030mxvt==因为24m<x<32m,因此花盆会砸到货车,货车不能安全通过(2)从花盆下落至司机发现问题的过程,货车匀速:0232419m5mxLL−===−则有:0000.5sxvt==司机反应时间内,货车匀速运动:
10.5stt==10100.5m5mxvt===若车尾刚好避险,货车加速过程:2030.50.5s2stttt−=−−==−2311195)8m22mxLxL−=−+=()+=(220212xvtat=+解得:21
m/sa=所以,货车至少以1m/s2的加速度运动才能安全通过16.如图所示,滑块A和木板B静止于光滑水平桌面上,B的上表面水平且足够长,其左端放置一滑块C,B、C间的动摩擦因数为,A、B由不可伸长的理想轻绳连接,绳子处于松弛状态。现在突然给C一个向右的速度0v让C在B上滑动,当C的速度为04v时
绳子刚好伸直,接着绳子被瞬间拉断,绳子拉断时B的速度为0316v,A、B、C的质量分别为2m、3m、m。求:(1)从C获得速度0v开始经过多长时间绳子被拉直;(2)拉断绳子造成的机械能损失;(3)若B不是足够长,欲使C不从B的右端滑下,木板B的长度至少为多少。【答案】(1)034vg;(2)
20331024mv;(3)207712048υLμg=【解析】【分析】(1)当C的速度为04v时绳子刚好伸直,对C,根据动量定理求解从C获得速度0v开始到绳子刚好伸直的时间;(2)在整个运动过程中,A、B、C组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律求解绳子拉断后的速度,再根据能量守恒求解整个
系统损失的机械能。(3)绳拉断后,当C滑到B板的右端两者速度相等时木板的长度最短,根据动量守恒定律和能量守恒定律结合求解。【详解】解:(1)从C获得速度0v到绳子拉直的过程中,取向右为正方向,根据动量定理得:00·4vmgtmmv−=−解得03
4vtg=(2)设绳子刚拉直时B的速度为Bv,对B、C系统分析,选择向右为正方向,由动量守恒定律得:00·34Bvmvmmv=+计算得出:014Bvv=绳子拉断的过程中,A、B组成的系统动量守恒,以向右为正方向,根据动量守恒定律得:0332316BA
vmvmvm=+计算得出0332Avv=绳子拉断过程中,以A、B为系统,根据能量守恒定律得损失的能量为:22203111323?()22216BAvEmvmvm=−−解得20331024Emv=(3)绳拉断前的过程,根据能量守恒定律得2
2200111132242BυmυmmυμmgL=++当C恰好滑到B板右端时,对BC系统,由动量守恒定律得00334416υυmmmυ+=由能量守恒定律得222002311134242162υυmmμmgLmυ
+=+木板长度至少为12LLL=+解得207712048υLμg=【点评】本题关键要求同学们能正确分析物体的运动情况,分段运用动量守恒定律和能量守恒定律列式。要知道摩擦力对系统所做的功与相对位移有关。