2022年河北省定州中学高二物理下学期期中试题含解析.pdf

河北定州中学高二期中考试物理试题第 I 卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（7 小题，每题4 分，共 28 分）1如图所示， 倾角为045的斜坡， 在坡底端P点正上方某一位置Q处以速度0v水平向左抛出一个小球 A，小球恰好垂直撞在斜坡上，运动时间为1t，小球从同一点Q 处自由下落，下落至P 点的时间为2t，不计空气阻力，则12:tt等于（）A.1:2 B.1:3 C.1:2 D.1:32一本书静置于水平桌面上，下列说法正确的是（）A桌面受到的压力是由桌面形变形成的B桌面对书的支持力与书所受的重力大小相等，方向相反C桌面受到的压力实际就是书的重力D桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对平衡力3一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的3 倍时，所受的引力为 A G/3 BG/4 CG/9 D G/16 4如图所示，某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a 上行，在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止 （设缆车保持竖直状态运行） 则 （）A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下B小物块受到的滑动摩擦力大小为ma 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - - C小物块受到的静摩擦力大小为mg+ma D小物块受到斜面的弹力大小mg 5静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t ，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力，以下说法正确的是（）A水流射出喷嘴的速度为gttan B空中水柱的水量为C水流落地时位移大小为 D水流落地时的速度为2gtcot 6关于力和运动关系的说法中正确的是A物体所受合力的方向，就是物体的运动方向B物体所受合力不为零时，其速度不可能为零C物体所受合力不为零时，其加速度一定不为零D物体所受合力变小时，一定做减速运动7如图所示， 小 物体 P放在直角斜劈M上，M下端连接一竖直弹簧，并紧贴竖直光滑墙壁；开始时，P、M静止， M与墙壁间无作用力。现以平行斜面向上的力F 向上推物体P，但 P、M未发生相对运动。则在施加力F后AP、M之间的摩擦力变大BP、M之间的摩擦力变小C墙壁与 M之间仍然无作用力D弹簧的形变量减小评卷人得分二、多选题（ 2 小题，每题6 分，共 12 分）8A、B 两点在同一条竖直线上，A 点离地而的高度为2.5h ，B 点离地面高度为2h将两个小球分别从 A、B两点水平抛出，它们在P点相遇， P点离地面的高度为h已知重力加速度为g，则（）A两个小球一定同时抛出B两个小球抛出的时间间隔为（）C小球 A、B抛出的初速度之比=精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - - D小球 A、B抛出的初速度之比=9关于曲线运动，下列说法正确的是( ) A曲线运动一定是变速运动B做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变C只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同第 II 卷（非选择题）评卷人得分三、实验题（第10 小题 9 分， 11 小题 6 分）10 （9 分）某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，小车上固定有宽度为d 的遮光条，他将光电门固定在长木板上的B 点，用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连（力传感器可测出细线的拉力大小） 。 每次小车都从同一位置A由静止释放， 改变砝码个数并测出小车的质量m （含砝码、传感器与遮光条） ，测出对应拉力传感器的示数F 和对应遮光条通过光电门的时间t 。试回答下列问题：（1）若 A、B间的距离为L，则计算小车加速度的表达式为a= 。（2）根据测得的实验数据，以Ft为纵轴，以为横轴，若得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第二定律。（3）关于本实验，某同学提出如下观点，其中不正确的是（）AL 越大，实验 误差越小B牵引小车的细绳应与木板平行C应平衡小车受到的摩擦力D重物的质量应远小于小车的质量11 （6 分）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹 A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹 C。若测得木板每次移动距离x=10.00 cm ，A、B间距离 y1=4.78 cm ，B、 C间距离 y2=14.58 cm 。（g 取 9.80m/s2）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 根据以上直接测量的物理量得小球初速度为0= （用题中所给字母表示）小球初速度的测量值为 m/s。 （保留两位有效数字）评卷人得分四、计算题（ 4 小题，共45 分）12我国已启动“登月工程”，设想在月球表面上，宇航员测出小物块水平抛出后，下落h高度所用的时间为t当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测得其环绕周期是T，已知引力常量为G根据上述各量，试求：月球表面的重力加速度；月球的质量13. 如图甲，质量为2kg 的长木板 A在水平面上作直线运动，另一质量为1.2kg 的 B物体自由地从A左端滑上A的上表面，经一段时间，从A 的右端滑离A，此后 A自由滑行，最后停止，从B 滑 上 A到 A静止的过程中，A运动的 v-t图象如图乙所示，g 取 10m/s2，求：（1）A物体与水平面间的动摩擦因数1 大小；(2)B 与 A间动摩擦因数2 的大小；(3)0-10s内 A物体运动位移的大小。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 14如图所示在水平地面上固定一个半径为R 的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，弹簧长度忽略不计，求：(1) 小物块的落点距O 的距离；(2) 小物块释放前弹簧具有的弹性势能15如图所示，质量为M=400g的铁板固定在一根轻弹簧上方，铁板的上表面保持水平。弹簧的下端固定在水平面上，系统处于静止状态。在铁板中心的正上方有一个质量为m=100g的木块，从离铁板上表面高 h=80cm处自由下落。木块撞到铁板上以后不再离开，两者一起开始做简谐运动。木块撞到铁板上以后， 共同下降了l1=2.0cm 时刻，它们的共同速度第一次达到最大值。又继续下降了l2=8.0cm后，它们的共同速度第一次减小为零。空气阻力忽略不计，重力加速度取g=10m/s2。求：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，比例系数叫做弹簧的劲度，用k 表示求本题中弹簧的劲度 k； 从木块和铁板共同开始向下运动到它们的共同速度第一次减小到零的过程中，弹簧的弹性势能增加了多少？在振动过程中，铁板对木块的弹力的最小值N是多少？hmM精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 参考答案1. 【答案】 D 【解析】试题分析：小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图: 由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量:10yvgtv，水平位移0 1Sv t，竖直位移2112Qhgt，联立得到：12QhS=由几何关系可知小球B作自由下落的高度为：2212QhSgt=联立以上各式解得：1213tt，故选项D正确，选项ABC错误。考点：平抛运动【名师点睛】本题关键是明确小球Q的运动是平抛运动，然后根据平抛运动的分位移和分速度公式联立求解出运动时间，再根据几何关系得到自由落体的位移，从而进一步求得时间，最后得到比值。2B 【解析】试题分析：书受到重力，会与桌面间相互挤压，书和桌面在力的作用下同时发生微小形变，产生弹力，因而书受到两个力，重力和支持力，是一对平衡力，书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变引起， 同样， 桌面对书的支持力也是弹力，是由于桌面形变引起的，因而 AC错误； 书受到两个力，重力和支持力，由于书保持静止，故重力和支持力是一对平衡力，因而B 正确；桌面对书的支持力与书对桌面的压力是书与桌面间的相互作用力，平衡力必须作用在同一物体上，这里只有桌面对书的支持力与书所受的重力是平衡力，故D错误；考点：考查了弹力，相互作用力，平衡力3D 【解析】试题分析：地球的质量为M ，半径为R，设万有引力常量为G ，根据万有引力等于重力，则有：2MmGGR；在距地面高度为地球半径的3 倍时：24MmFGR，联立得：16GF。故选 D 考点：万有引力定律的应用点评：本题计算时一定要注意物体在距地面高度为地球半径的3 倍，到地心的距离为地球半径的4倍。4C 【解析】试题分析：由题知：木块的加速度大小为a，方向沿斜面向上分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 解：A、以木块为研究对象，分析受力情况：重力mg 、斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f ，f 沿斜面向上，故A错误；C、根据牛顿第二定律得：f mgsin30=ma ，解得，f=mg+ma ，方向平行斜面向上，故C 正确， B错误；D、小球受到的支持力等于重力垂直于斜面的分力；故N=mgcos30 =；故 D错误；故选： C【点评】根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力，难度不大5B 【解析】试题分析：因为水流落地时间为t ，则水流下落高度为212hgt，又因为水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，所以水流水平位移为0tanhx，故202 tangtx，所以水平初速度为002tanxgtvt，A错误；水流落地位移为2sin2sinhgtx，C错误；空气中水量为0Mv tS，即202tanSgtMv tS，B正确；水流落地速度为220()vvgt，故22021()14 tanvvgtgt，D错误考点：考查了平抛运动规律的应用【答案】 C 【解析】试题分析：根据牛顿第二定律知，合力的方向与加速度方向相同，与运动的方向不一定相同，故A错误； ；物体所受的合外力不为零，加速度不为零，而加速度与速度没有关系，所以速度可能为零，故 B 错误， C 正确；物体合外力减小，根据牛顿第二定律知，加速度减小，若加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，故D错误。考点：牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键知道加速度方向与合力的方向相同，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系。【答案】 D 【解析】试题分析：开始受重力、M对 P 的支持力和静摩擦力平衡，当施加F 后，若仍然处于静止，开始P所受的静摩擦力大小为Pm gsin，若2PFm gsin，则 P、M之间的摩擦力大小可能不变，故AB错误；对整体分析，施加F 后，由于 PM相对静止，力F 具有向上的分力，则，则弹簧的弹力变小，弹簧的形变量变小，水平方向根据平衡关系可知，则M与墙之间一定有弹力作用，故C错误， D正确。考点：滑动摩擦力；物体的弹性和弹力精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 【名师点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用。8BD 【解析】解： A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由h=，得 t=，由于A到 P 的竖直高度较大，所以从A点抛出的小球运动时间较长，应先抛出故A错误B、由 t=，得两个小球抛出的时间间隔为t=tAtB=（）故 B正确CD 、由 x=v0t 得 v0=x，x 相等，则小球 A、B抛出的初速度之比=，故 C错误，D正确故选： BD 【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解9AD 【解析】试题分析：做曲线运动的物体的速度方向一定改变，故曲线运动一定是变速运动，选项A 正确；做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定在不断改变，例如平抛运动所受的合外力为重力，大小方向都不变；选项B错误；只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力才是一定指向圆心，选项C 错误；做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同，均为aT，选项 D正确；故选AD. 考点：曲线运动的特点；平抛运动及圆周运动的规律。10 （1）222daL t（2）mt（3）D 【解析】试题分析：（1）小车经过光电门的速度为tdv，根据匀变速运动的规律可得：aLv22，解得：222daLt； （2）F=ma ，222daL t，联立得：222tLdmF，变形得：LdtmtF22，所以以mt为横轴；（3）L 越大，测量时的相对误差就越小，所以A 正确；因实验中细绳上的拉力为小车受到的合外力，故细绳应与木板平行，应平衡摩擦力，故B、C正确；因为有拉力传感器测量绳上的拉力故不需要重物的质量应远小于小车的质量，所以D错误，本题不正确的选择D。考点：本题考查验证牛顿第二定律1121gxyy， 1.0 【解析】试题分析：因三个点在水平方向的位移相等，则运动时间相等为T，竖直方向小球做匀加速直线运动，根据推论2ygT，即221yygT，得：21yyTg，再由水平方向0 xv T，有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 021xgvxTyy。x=10.00cm=0.1m， A、 B间距离 y1=4.78cm， B、 C间距离 y2=14.58cm； 将数据代入公式解得01.2m/sv。考点：本题研究平抛运动的规律。12 （1）22hgt（ 2）34462h TM =Gt【解析】本题考查万有引力的应用，由自由落体知识可以求出表面加速度，再由黄金代换可求解设月球表面的重力加速度为g；小物块的平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由h=gt2/2 -2分得到22hgt -2分设月球的质量为M,半径为 R 由 mg=GMm/R2 =m42R/T2 -2分得到34462h TM =Gt -2分13(1)0.2 (2)0.7 (3)46m 【解析】14 （1）2xR； （2）5Ep=mgR+mgL2【解析】试题分析： (1) 小物块在圆弧轨道的最高点，23/mvRmg小物块由 A射出后做平抛运动，由平抛运动的规律有3xv t212R=g2t解得：2xR精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - - (2) 小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得：222311222mmgRmvv小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：22121122mmmgLvv小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有：2112pEmv联立解得：52pEmgRmgL考点：本题考查平抛运动、能量守恒等相关知识。【名师点睛】本题需要注意小物块在圆弧轨道的最高点A 时，由重力提供向心力，从而求出小物块在 A 处速度大小，然后在根据平抛运动规律求解即可；求弹性势能的时候利用能量守恒即可，同时要注意摩擦力做功的问题。15 50N/m 0.66J 0.2N 【解析】试题分析： M 静止时，设弹簧压缩量为l0，则 Mg kl0速度最大时， M 、m组成的系统加速度为零，则（M m ）gk（l0l1） 0 解得： l08cm，k50N/m 或：因 M初位置和速度最大时都是平衡状态，故mg kl1解得： k50N/m m 下落 h 过程中， mgh 12mv02m冲击 M过程中， m v0（M m ）v 所求过程的弹性势能的增加量：E（ M m ）g（l1l2）12（M m ） v2解得：E0.66J 在最低点， M 、m组成的系统： k（l0l1l2）（ M m ） g（ M m ）a1在最高点，对m ：mg Nm a2根据这种运动的对称性可知：a1a2解得 ：a1a28m/s2，N0.2N 考点：本题考查机械能守恒、动量守恒、牛顿第二定律。精品资料 - 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