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河北省衡水中学08-09学年高二下学期期末考试(物理)

河北省衡水中学 08-09 学年高二下学期期末考试
物理试卷

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共4页,第Ⅱ卷共4 页。共120分。考试时间110分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共 60 分)

注意事项:1.答卷Ⅰ前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题 卡上。
2.答卷Ⅰ时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
一、选择题(每小题4分,共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确答案 的序号填涂在答题卡上) 1.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水平
轻弹簧相连接,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 块与车厢也保持相对静止,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量为

m1g tg? Ak

m1 g B. ktg?

(m1 ?m2)g tg? C. k

(m1 ? m2 )g D. ktg?

2 汽车刹车后开始做匀减速运动,第 1 秒内和第 2 秒内的位移分别为 3m 和 2m,那么从 2 秒

末开始,再经过 3s 汽车滑行的距离是

A.1.5m

B.1.25m

C.1.125m

D.1m

3 .自地面将一物体竖直上抛,初速度大小为 20m/s,当它的位移为 15m 时,经历的时间和运

动速度分别为(g 取 10m/ 不计空气阻力,选取竖直向上为正方向)

A.1s,10m/s

B.2s,15m/s

C.3s,-10m/s

D.4s,-15m/s

4.如图为甲、乙两个物体沿同一直线运动的位移图象,由图象可知

A.甲、乙的出发点相距 S1

B.甲、乙作相向的匀速直线运动,甲的速率小于乙

C.甲比乙早出发时间 t1

D.运动到 t2 时刻,甲、乙相遇,0---t2 甲的位移为-( s1 ? s 2 ),乙的位移为 s 2

5.如图一物体沿一直线运动的速度图象,由图象可知 A.物体运动到 t=3s 时,离开出发点的距离最远 B.在 t=3s 时物体改变运动方向 C.0 到 2s 和 5s 到 6s 两段时间内物体加速度相同 D.运动到 t=6s 时,物体位移为 3m,通过的路程为 9m 6.从离地H高处自由下落小球 a,同时在它正下方 H 处以速度V0 竖直上抛另一小球 b, 不计空气阻力,有:( )

A 若V0> gH ,小球 b 在上升过程中与 a 球相遇 B 若V0< gH ,小球 b 在下落过程中肯定与 a 球相遇

gH

C 若V0=

2 ,小球 b 和 a 不会在空中相遇

D 若V0= gH ,两球在空中相遇时 b 球速度为零。
7.如图所示,倾角θ =30°的斜面上,用弹簧系住一重为 20N 的物块,物块保持静

止,已知物块与斜面间的最大静摩擦力为 Fm=12N,那么该弹簧的弹力可能是

A.2N B.10N C.20N D.24N

θ

8.做匀加速直线运动的质点先后经过 A、B、C 三点,已知 AB 之间的距离与 BC 之间

的距离相等.质点在 AB 段和 BC 段的平均速度分别为 20m/s 和 30m/s,根据以上所给的条件,

可以求出

A.质点在 AC 段的运动时间

B.质点在 AC 段的平均速度

C.质点的加速度

D.质点在 C 点的瞬时速度 9.一个做匀加速直线运动的物体,先后经过 A、B 两点时速度分别是 v 和 7v,经过 AB 的 时间是 t,则下列判断中错误的是 A.前 t/2 时间通过的位移比后 t/2 时间通过的位移少 1.5vt B.通过前 s/2 位移所需时间是通过后 s/2 位移所需时间的 2 倍 C.经过 A、B 中点的速度是 4v D.经过 A、B 中间时刻的速度是 4v 10.如图,轻杆的一端紧固一光滑球体,杆的另一端 O 为自由转动轴,而球又搁置在光滑 斜面上。若杆与墙面的夹角为β ,下面倾角为α ,开始时轻杆与竖直方向的夹角β <α ,且 α +β <90°,则为使斜面能在光滑地面上向右作匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用 于斜面上的水平外力 F 的大小及轻杆受力 T 的大小变化情况 是 A.F 逐渐增大,T 逐渐减小; B.F 逐渐减小,T 逐渐增大; C.F 逐渐增大,T 先减小后增大; D.F 逐渐减小,T 先减小后增大。

11.如图所示,固定斜面倾角为? ,整个斜面长分为 AB、BC 两段,AB=2BC.小物块 P(可

视为质点)与 AB、BC 两段斜面间的动摩擦因数分别为 ?1 , ? 2 .已知 P 由静止开始从 A 点释放,

恰好能滑动到 C 点而停下,那么? 、 ?1 、 ? 2 间应满足的关系是(



tan? ? ?1 ? 2?2

A.

3

tan? ? 2?1 ? ?2

B.

3

C. tan? ? 2?1 ? ?2 D. tan? ? 2?2 ? ?1

12.物体 A 的质量为 lkg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数为 μ = 0. 2.从
t = 0 开始物体以一定初速度 υ 0 向右滑行的同时,受到一个水平向左的恒力 F = 1N 的作用, 1
则能反映物体受到的摩擦力 Ff 随时间变化的图像。(取向右为正方向 g=10m/s2) , 3 , 5

13.在光滑水平面上有一个物体同时受到两个水平力 F1 和 F2 的作用,

在第 1s 内物体保持静止状态,若两个力随时间变化情况如图所示,则下列

说法中正确的是( )

A.在第 2s 内物体做匀加速运动,速度均匀增大

B.在第 5s 内物体做变加速运动,加速度减小,但速度在增大

C.在第 3s 内物体做变加速运动,加速度增大,速度在减少

D.在第 6s 末,物体的加速度和速度均为零

14 物体在光滑斜面上做变加速运动,其加速度 a 随外力 F 变化的图像如图(b)所示,若

重力加速度 g 取 10m/s2. 根据图(b)中所提供的信息可以计算出

A.物质的质量

B.斜面的倾角

C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力

D.加速度为 6m/s2 时物体的速度

15.静止在光滑水平面上质量为 m 的小球在直线

MN 的左方受到水平力 F1 作用(m 可视为质点),在 MN

的右方除受 F1 外还受到与 F1 在同一条直线上的恒力
F2 作用,现设小球由 A 点从静止开始运动,如图(a) 所示,小球运动的 v---t 图象如图(b)所示,由图可知下列说法正确的是( )

A 在 B 点的右方加速度大小为 v 1 t2 ?t1

B.

F2

的大小为

2mv 1 t3 ?t1

C.小球在 B 点右方运动的时间为t 3 ? t1

D.小球在 t=

0



t= t

4

这段时间最大位移为

v

1t 2

2

卷Ⅱ(非选择题 共 60 分)
注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。 t
2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。
二、填空题(16,17 每空 2 分,18 每空 1 分共 12 分)
16.一小球沿光滑斜面向下运动,用每隔 1 s 曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的 10

位置照片如图所示,选小球的五个连续位置 A、B、C、D、E 进行测量,测得距离 s1、s2、s3、

s4 的数据如表格所示。 (1) 小球沿斜面下滑的加速度的大小为__________m/s2

(2) 根据以上数据求出小球在位置 A 的速度

位置 E 的速度

17.图是某分光镜上的读数圆盘中一部分,圆盘边缘刻有角度值,是测量 角度的主尺,外侧是可绕圆盘转动的角游标.图示情况读取的角度值是 ________.

此处对齐

18、某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中,主要步骤是: 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.用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位
置 O,记录下 O 点的位置,读出两个弹簧秤的示数。

D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力 F1 和 F2 的图示,并用平行四边

形定则求出合力 F;

E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长相同长度,读出弹簧秤的示数,记下

细绳的方向,按同一标度作出这个力 Fˊ的图示。

F.比较力 Fˊ和 F 的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。

上述步骤中:

①有重要遗漏或错误的步骤的序号是________和_________

②遗漏的是:

错误的是

三.计算题(写出与题目有关的方程及重要的演算步骤,只有结果不得分)

19、(本题 8 分) 经检测汽车 A 的制动性能:以标准速度 20m/s 在平直公路上行驶时,制动 后 40s 停下来。现 A 在平直公路上以 20m/s 的速度行驶发现前方 180m 处有一货车 B 以 6m/s 的速度同向匀速行驶,司机立即制动,能否发生撞车事故?

20、(本题 8 分)一宇宙空间探测器从某一星球的表面升空,假设 探测器的质量恒为 1500kg,发动机的推力为恒力,宇宙探测器升空 到某一高度时,发动机突然关闭,如图是表示其速度随时间变化规 律:

(1)升空后,9s.25s.45s 时探测器的运动情况如何? (2)求宇宙探测器在该行星表面所能到达的最大高度? (3)计算该行星表面的重力加速度? (4)假设行星表面没有空气,试计算发动机的推力。

21.(本题 8 分)如图所示,质量为 m 的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为 L0,现给小车 施加一个水平向右的恒力 F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方 S0 处的正上 方 H 高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为 g),问恒力 F 满足什么条件小球可以落到小车上?

22、(本题 12 分)如图所示,在小车的倾角为 300 的光滑斜面上,用倔强系数 k=500N/m 的弹簧

连接一个质量为 m=1kg 的物体,当小车以 3m / s 2 的加速度

运动时,m 与斜面保持相对静止,求弹簧伸长的长度?若使物

m

体 m 对斜面无压力,小车加速度必须多大?若使弹簧保持原

300

a

长,小车加速度大小、方向如何?

23.(本题 12 分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨 PQ、MN,间距为 d = 0.5m,

P、M 两端接有一只理想电压表○V ,整个装置处于竖直向下的磁感强度 B = 0.2T 的匀强磁场

中,电阻均为 r = 0.1Ω ,质量分别

为 m1 = 300g 和 m2 = 500g 的两金属棒 P

L1

L1,L2 平行地搁在光滑导轨上,现固

××

V 定棒 L1,使棒 L2 在水平恒力 F = 0.8N

×× 的作用下,由静止开始作加速运动。 M

试求:

L2 ×××
F ×××

Q × ×
N

(1)当○V 表读数为U ? 0.2V 时,棒 L2 的加速度多大?

(2)棒 L2 能达到的最大速度 vm

(3)若在棒 L2 达 vm 时撤去外力 F,并同时释放棒 L1,求棒 L2 达稳定时速度值

(4)若固定 L1,当棒 L2 的速度为 v(m / s) ,且离开棒 L1 距离为 S(m)的同时,撤去恒力 F,

为保持棒 L2 作匀速运动,可以采用将 B 从原值( B0 ? 0.2T )逐渐减小的方法,则磁感强度 B
应怎样随时间变化(写出 B 与时间 t 的关系式)?

高二物理参考答案
1.A

2.C 3AC 4.ABCD 5.ABCD 6.ACD 7ABC 8.B 9.C 10.C 11.B 12.A 13.B 14.ABC 15.ACD 16 1.1 0.765 1.205 17. 15.8 18.C E
19.如图汽车 A 以 v0=20m/s 的初速做匀减速直线运动经 40s 停下来。据加速度公式可求出 a=-0.5m/s2 当 A 车减为与 B 车同速时是 A 车逼近 B 车距离最多的时刻,这时若能超过 B 车则相 撞,反之则不能相撞。
△S=364-168=196>180(m)
所以两车相撞。

20.(1)由图线可见,探测器升空后 9S 末的速度为 60m/s,方向竖直向上;25s 末的速度 为 4m/s,方向竖直向下;45s 末的速度大小为 84m/s,方向竖直向下;
(2)空间探测器上升的所能达到的最大高度应等于它在第一、第二运动阶段中通过的总 位移值,所以有 Hm=768m.
(3)空间探测器的发动机突然关闭后,它只受该行星的重力的作用,故它运动的加速度 即为该行星表面处的重力加速度值,从 V-t 图线不难发现,8s 末空间探测器关闭了发动机, 所以 V-t 图线上的斜率即等于该行星表面处的重力加速度 g=4m/s2.
(4)选取空间探测器为研究对象,在 0~8S 内,空间探测器受到竖直向上的推进力与竖直 向下的重力的共同作用,则由牛顿第二定律得 F-mg=ma 又 a=8m/s2,故有 F=(ma+mg)=18000N.

21.设小球的下落时间为 t,则 H ? 1 gt 2 -2

所以, t ? 2H --g

(2 分)

为使小球可以落到小车上,小球在这段时间的位移应满足 s0 ?s?s0 ? L0 -----(2 分)
对小车,有 F=ma,所以,a=F/m---------(2 分) s ? 1 at 2 --------------(2 分) 2
由②④⑤联立,解得 s=FH/mg--------------(2 分) 上式代入得 s0<FH/mg<s0+L0
所以,F 应满足 mgs0/H <F <mg(s0+L0)/H-------(2 分) (说明:mgs0/H ≤F ≤mg(s0+L0)/H 同样得分)
22、0.013m 17.3m/s2 5.78m/s2 水平向左

23(1)L1 和 L2 串连 I=U/R=2A;

L2 受到的力 F?=BId=0.2N;

∴α = F ? F ? =1.2m/s2 m

(2)L2 的最大速度 Vm F 安=BImd=B BdVm ; ?Vm= 2FR =16m/s

2R

B2d 2

(3)撤去 F 后,两棒达到共同速度时 L2 有稳定的速度:m2Vm= (m1+m2) V 共

则 V 共= m2 vm=10m/s m1 ? m2
(4)要使棒 L2 保持匀速运动,必须使回路中的磁通量保持不变,设撤去 F 时磁感应强度
为 B,则 B0d s =Bd(s+vt) 得 B= s s ? vt