河北省成安县第一中学2020-2021学年高二下学期期末考试物理试题

河北省成安县第一中学【最新】高二下学期期末考试物理试

题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．分析下列运动项目比赛中运动员的运动情况时，可将运动员视为质点的是（ ） A ．武术 B ．蹦床 C ．自由体操 D ．马拉松赛跑 2．下列关于速度、速度的变化与加速度的说法中正确的是（ ）

A ．物体的速度改变越大，它的加速度一定越大

B ．物体的速度变化越快，它的加速度一定越大

C ．物体的加速度为零，它的速度一定为零

D ．物体的速度为零，它的加速度一定为零

3．某物体做直线运动的v?t 图象如图所示,根据图象提供的信息可知,该物体( )

A ．在4s 末离起始点最远

B ．在6s 末离起始点最远

C ．在0～4s 内与4～6s 内的平均速度相等

D ．在0～4s 内的加速度大于7～8s 内的加速度

4．如图所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在

2

h 处相遇(不计空气阻力)．则以下说法正确的是( )

A ．球a 竖直上抛的最大高度为h

B ．相遇时两球速度大小相等

C ．相遇时球a 的速度小于球b 的速度

D ．两球同时落地

5．有两个共点力，一个力的大小是3 N ，另一个力的大小是6 N ，它们合力的大小可能是

A ．18 N

B ．6 N

C ．2 N

D ．1 N

6．A 、B 两物体各自在不同纬度的甲、乙两处受到一竖直向上的外力作用后，在竖直方向上做变加速直线运动．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力与加速度，如图所示是用这种方法获得的物体A 、B 所受的外力F 与加速度a 的关系图线，若物体A 、B 的质量分别为m A 、m B ，甲、乙两处的重力加速度分别为g A 、g B ，则（ ）

A ．m A ＞m

B ，g A ＞g B

B ．m A ＞m B ，g A ＜g B

C ．m A =m B ，g A ＜g B

D ．m A ＜m B ，g A ＞g B

7．水平恒力能使质量为m 1的物体在光滑水平面上产生大小为a 1的加速度，也能使质量为m 2的物体在光滑水平面上产生大小为a 2的加速度，若此水平恒力作用在质量为m 1+m 2的物体上，使其在光滑水平面上产生的加速度为a ，则a 与a 1、a 2的大小关系为（ ）

A ．a =a 1+a 2

B ．1212=+a a a a a

C ．=a

D ．122

a a a += 8．跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示．已知人的质量为70ｋｇ，吊板的质量为10ｋｇ，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．取重力加速度ｇ＝10ｍ／ｓ２．当人以440Ｎ的力拉绳时，人与吊板的加速度ａ和人对吊板的压力Ｆ分别为( )

A ．ａ＝1．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝260Ｎ

B ．ａ＝1．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝330Ｎ

C ．ａ＝3．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝110Ｎ

D ．ａ＝3．0ｍ／ｓ２，Ｆ＝50Ｎ

9．如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端系于O 点；设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，已知1L 跟竖直方向的夹角为60，2L 跟竖直方向的夹角为30，下列说法正确的是

A ．细线1L 和细线2L 所受的拉力大小之比为

B ．小球1m 和2m

C ．小球1m 和2m

的线速度大小之比为D ．小球1m 和2m 的向心力大小之比为3:1

10．一个物体以初速度v 0水平抛出，经过一段时间落地，落地时速度方向与竖直方向

所成的夹角为45°，取重力加速度为g ，则该物体水平射程x 和下落的高度h 分别为（ ）

A ．x =

v 02g ，?=v 022g B ．x =√2v 02g ，?=

v 02g C ．x =v 022g ，?=

v 02g D ．x =v 02g ，?=√2v 02g

11．我国发射的“神州六号”载人飞船（周期为T a ，轨道半径为r a ）与“神州五号”飞船（周期为T b ，轨道半径为r b ）相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中不正确的是（ ）

A ．在轨道上“神州六号”的环绕速度比“神州五号”的要小

B ．“神州六号”的周期比“神州五号”的要短

C ．3322a b a b

r r T T

D．“神州六号”的向心加速度较小

12．质量不同，动能相同的两物体，在同一水平地面上自由滑行直到停止，在这过程中，下列描述正确的是()

A．摩擦力大的物体滑行距离大

B．摩擦力大的物体动能变化大

C．两物体滑行距离一样大

D．两物体克服摩擦力所做的功一样多

二、多选题

13．关于摩擦力正确的说法是（）

A．有弹力一定有摩擦力

B．摩擦力的方向可能与物体运动方向相同

C．摩擦力的方向可能与物体运动方向相反

D．压力越大，摩擦力越大

14．如图，在光滑水平面上有一物块始终受水平向右恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个较长的轻质弹簧，则在物块与弹簧接触后向右运动至弹簧压缩到最短的过程中（）

A．物块接触弹簧后一直做减速运动

B．物块接触弹簧后先加速运动后减速运动

C．当物块的速度最大时，向右恒力F大于弹簧对物块的弹力

D．当物块的速度为零时，它所受的加速度不为零

15．如图所示，一斜面固定在水平地面上，现将一小球从斜面上P点以某一初速度水平抛出，它在空中飞行的水平位移是x1，若将初速度大小变为原来的2倍，空中飞行的水平位移是x2，不计空气阻力，假设小球落下后不反弹，则x1和x2的大小关系可能正确的是（）

A．x2=3x1B．x2=4x1C．x2=5x1D．x2=6x1

16．如图所示，当用力F将B向右拉动时，有关力做功的说法正确的是（）

A．F做正功，A、B受到的摩擦力均不做功

B．绳拉力、A受到的摩擦力均不做功

C．F做正功，A、B受到的摩擦力均做负功

D．F做正功，B受到的摩擦力做负功

三、实验题

17．下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带．打点计时器的打点周期为0.02s，且每两个计数点间还有四个计时点未画出．已知计数点之间的距离分别为：S1=1.20cm，S2=2.39cm，S3=3.60cm，S4=4.78cm．

（1）两计数点之间的时间间隔为______ ；

（2）计数点1和3对应的小车速度分别为：v1= ______ m/s，v3= ______ m/s；

小车运动的加速度a= ______ ．

18．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A．让小球多次从____________(填相同，或不同)位置上滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如右下图中a、b、c、d所示。

B．安装好器材，注意轨道末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。

（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。

（2）上述实验步骤的合理顺序是__________________。

（3）已知图中小方格的边长L=1.25cm，则小球平抛的初速度为v0=________（用L、g 表示），其值是___________________________________（取g=9.8m/s2），

四、解答题

19．一质量为2kg 的物体（视为质点）从某一高度由静止下落，与地面相碰后（忽略碰撞时间）又上升到最高点，该运动过程的v -t 图象如图所示．如果上升和下落过程中空气阻力大小相等，求：

（1）物体上升的最大高度．

（2）物体下落过程所受的空气阻力的大小．

（3）物体在整个运动过程中空气阻力所做的功．（取g =10m /s 2）

20．一水平传送带以2.0 m/s 的速率顺时针传动，水平部分长为2.0 m ，其右端与一倾角为θ＝37°的光滑斜面平滑相连，斜面长为0.4 m ，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，试问：

(1)物块到达传送带右端的速度大小；

(2)物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度．(sin37°＝0.6，g 取10 m/s 2)

21．距沙坑高7h m =处，以010/v m s =的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg 的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑0.4d m =深处停下.不计空气阻力，重力加速度

210/.g m s =求：

()1物体上升到最高点时离抛出点的高度H ；

()2物体在沙坑中受到的平均阻力f大小是多少？

参考答案

1．D

【详解】

A．武术比赛中要考虑运动员的姿态，运动员的形状不能忽略，所以不能看成质点，故A错误；

B．蹦床比赛时要考虑运动员的姿态动作，故不能看作质点，故B错误；

C．体操要考虑运动员的姿态，故不能看成质点，故C错误；

D．马拉松比赛中运动员的大小和体积可以忽略不计，可以简化为质点，故D正确。

故选D。

2．B

【解析】

【详解】

高速匀速运动过程中，速度很大，但加速度为零，AD错误；加速度是描述速度变化快慢的

物理量，所以速度变化越快，加速度越大，但速度变化大，只是Δv大，根据a=Δv

Δt

可知a不一定大，B错误C正确．

3．B

【解析】

速度-时间图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，所以前6s内的位移最大，此时物体离出发点最远，故A错误B正确；在0～4s内的平均速

度v1=4+8

2=6m/s，4～6s内的平均速度v2=8

2

=4m/s，故C错误；因为速度-时间图象的

切线代表该位置的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；所以

0-4s内的加速度小于7-8s内的加速度，故D错误．

【点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移

4．C

【详解】

对a ，位移为：20122h v t gt -＝，对b ，位移为：21 22

h gt ＝联立可得：0h t v =

，0=v 则球a 竖直上抛的最大高度为20122

v H h g ==，选项A 错误；ab 两个球在相等的时间内，运动距离都是2h ，加速度大小也相等，根据运动的对称性，得在2

h 处相遇时a 球的速度刚好为0，而b 球的速度刚好为v 0．相遇时球a 的速度小于球b 的速度，故B 错误，C 正确；由于两球在

2

h 处相遇时的速度不同，故两球不可能同时落地，选项D 错误；故选C ． ．

5．B

【分析】

两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且F 1+F 2≥F≥|F 1-F 2|．

【详解】

两力合成时，合力范围为：|F 1+F 2|≥F≥|F 1-F 2|；则3 N 和6 N 的合力范围是9N≥F≥3N ，所以可能为6N ．故选B ．

6．B

【解析】

试题分析：物体受重力和拉力，根据牛顿第二定律列式求解出拉力F 和加速度a 的表达式进行讨论即可．

解：对物体受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有：F mg=ma ；

变形得到：F=ma+mg ；

斜率表示m ，故m A ＞m B ；

当F=0时，a= g ，即g 为横截距的长度，故g A ＜g B ；故B 正确；

故选B ．

【点评】本题关键推导出加速度与推力关系的表达式后进行分析讨论，基础题．

7．B

【解析】

【详解】

将两者看做一个整体，根据牛顿第二定律可得()12=+F m m a ，分别以两物体为研究对象，

根据牛顿第二定律可得11F m a =，22F m a =，联立解得1212

=

+a a a a a ，故B 正确． 8．B 【解析】试题分析：以人和吊板整体为研究对象，受重力、两根绳子的拉力；由牛顿第二定律可知：整体的加速度()222440800/ 1.0/;80

T M m g

a m s m s M m -+?-===+以人为研究对象，由牛顿第二定律可知：T+F-mg=ma ，即人受吊板的支持力F=mg-T+ma=700N-440N+70N=330N ；由牛顿第三定律可知人对吊板的压力也为330N ；故B 正确。

考点：整体法与分离法的运用

9．D

【详解】

A.对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：

Tcos mg θ=，解得：mg T cos θ

=，所以细线1L 和细线2L 所受的拉力大小之比123060T cos T cos ??

＝＝A 错误； B.小球所受合力的大小为mgtan θ，根据牛顿第二定律得：2mgtan mLsin θθω=，

得：ω=，两小球Lcos θ相等，所以角速度相等，故B 错误； C.根据v r ω=，角速度相等，得小球1m 和2m 的线速度大小之比为：112260330v

r tan v r tan ＝

＝＝??，故C 错误．

D.小球所受合力提供向心力，则向心力为：F mgtan θ=，小球1m 和2m 的向心力大小之比为：1260330F tan F tan ??

＝＝，故D 正确； 【考点】

向心力、牛顿第二定律

【点睛】

解决本题的关键会正确地受力分析，知道匀速圆周运动向心力是由物体所受的合力提供并能

结合几何关系求解．

10．A

【解析】试题分析：根据平行四边形定则求出落地时的竖直分速度，结合速度位移公式求出下落的高度，根据速度时间公式求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平射程．

当夹角为45°时，根据几何关系可知tan45°=v y

v0

=1，则竖直分速度v y=v0，所以运动时间

t=v y

g =v0

g

，物体的水平位移x=v0t=v02

g

，下落的高度为?=v y

2

2g

=v02

2g

，故A正确．

11．B

【解析】卫星在运动过程中万有引力充当向心力，故根据公式

2

2

Mm v G m

r r

=

，解得v=“神州六号”的速度较小，故A 正确；根据公式

2

22

4

Mm

G m r

r T

π

=

，解得2

T=，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故B错误；根据开普勒周期定律可知

33

22

a b

a b

r r

T T

=，

故C正确；根据公式

2

Mm

G ma

r

=，得

2

GM

a

r

=，由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，故“神州六号”的向心加速度较小，故D正确．

12．D

【详解】

AC．两设物体的质量为m，与地面间动摩擦因素为μ，滑行的距离为x，根据动能定理得

k

fx mgx E

μ

-=-=-

解得

k k

E E

x

mg f

μ

==

故摩擦力大的物体滑行距离小，质量大的滑动距离小，AC错误；

BD．因为初动能相同，末动能为零，故两者的动能变化量相同，即克服摩擦力做功相同，B

错误D正确。

故选D。

13．BC

【解析】试题分析：摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，而有摩擦力一定有弹力，而有弹力不一定有摩擦力；摩擦力的方向总是与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，滑动摩擦力大小才与压力成正比．

有弹力不一定有摩擦力，而有摩擦力一定有弹力，故A 错误；摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，但总是与相对运动方向相反，如自行车后轮受到的摩擦力与其运动方向相同，故BC 正确；滑动摩擦力与压力成正比，静摩擦力和滚动摩擦力不成正比，故D 错误．

14．BD

【解析】

试题分析：根据弹簧弹力的变化，由牛顿第二定律分析物体的运动情况和加速度变化情况．

解：A 、B 、物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹力小于水平恒力F ，合力方向向右，与速度方向相同，物体做加速运动；后来弹力大于F ，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动；所以物块接触弹簧后先加速后减速．故A 错误，B 正确． C 、D 、当弹力与恒力F 大小相等、方向相反时，加速度为零；而当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零．故C 错误，D 正确．

故选BD ．

【点评】含有弹簧的问题是高考的热点，也是难点，要抓住弹簧弹力的可变性来分析合力的变化，确定物体的运动情况，不能想当然认为物体一接触弹簧就做减速运动．

15．AB

【分析】

小球做平抛运动可能两球都落在斜面上，可能两球都落在水平面上，可能一球落在斜面上，一球落在水平面上．根据平抛运动的规律求出1x 和2x 的大小关系．

【详解】

若两球都落在水平面上，高度决定时间，h 相等，则时间相等，水平位移0x v t =，水平初速度之比为1：2，则水平位移之比也为1：2．即212x x =．若两球都落在斜面上，有

200

122gt gt tna v t v θ==，解得02v tna t g θ=．则水平位移2002v tna x v t g θ==，水平初速度之比

为1：2，则水平位移之比为1：4．则214x x 若一球落在斜面上，一球落在水平面上，水平位移之比可能介于1：2和1：4之间．故AB 正确，CD 错误．

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，掌握平抛运动的规律，需讨论两球落点的位置．

16．BD

【解析】

物体A 没有位移，绳拉力、A 受到的摩擦力均不做功；物体B 有位移，F 做正功，B 受到的摩擦力做负功．答案选BD ．

17．（1）0.1s （2）0.18 0.42 1.2m/s 2

【解析】

【详解】

试题分析：根据打点的时间间隔求出两计数点之间的时间间隔．

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点1和计数点3的瞬时速度．根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车运动的加速度．

解：（1）打点计时器的打点周期为0.02s ，且每两个计数点间还有四个计时点未画出，则两计数点间的时间间隔为0.1s ．

（2）计数点1的瞬时速度v 1=

s 1+s 22T =(1.20+2.39)×10?22×0.1 m/s≈0.18m/s ． 计数点3的瞬时速度v 3=s 3+s 42T =(3.60+4.78)×10?22×0.1m/s≈0.42m/s ．

根据△x=aT 2，运用逐差法得

a=(s 3+s 4)?(s 1+s 2)

4T 2 =(3.60+4.78)?(1.20+2.39)4×0.01×10?2≈1.20m/s 2

故答案为：（1）0.1s

（2）0.18 0.42 1.2m/s 2

【点评】

解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．

18．相同BAC 2√gL 0.7

【解析】

（1）在研究平抛运动的实验中，为保证小球做平抛运动斜槽末端要水平，为保证每次运动轨迹相同要求小球从同一位置释放；

（2）实验的第一步是：安装好器材，使斜槽末端水平，第二步是：让小球多次从统一位置无初速滚下，记录位置．故正确的顺序应该是BAC ；

（3）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，竖直方向位移差△y =2L =gT 2，T =√2L g ，水平方向x =v 0T ?v 0=2L T =√2Lg ，代入数据得v 0=√2×10×0.0125=0.5m/s ．

【点睛】在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．要得到的是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时初速度相同．根据图象中两个相邻的位置水平位移相同，可见运动时间相同，小球竖直方向做自由落体运动，根据△?=gT 2，可求出时间间隔T ，再由水平方向x =v 0T ，求得初速度．

19．（1）1．5 m （2）4 N （3）-22 J

【解析】

试题分析：（1）由速度图象可知：在t=1．0-1．5s 时间内物体上升，在t=1．5s 时刻物体上升到最大高度，由“面积”大小等于位移，则得上升的高度h 2=

12×6×0．5m=1．5 m （2）由图象知，下降时加速度大小为21808/1

v a m s t ?-=

==? 下降过程运用牛顿第二定律：mg-f="m" a 1

可得：f=4N

（3）由图象知：下降的高度h 1="4" m

整个过程阻力做的功W f =-f （h 1+h 2）="-22" J

考点：v-t 图像；牛顿第二定律；动能定理

【名师点睛】本题关键要掌握v-t 图象的两个数学意义：面积表示位移，斜率表示加速度，结合牛顿第二定律进行求解．

20．(1)2 m/s (2)不能 0.2 m

【详解】

（1）物块在传送带上先做匀加速直线运动，μmg=ma l

s 1=，

所以在到达传送带右端前物块已匀速，速度为2m/s

（2）物块以初速度ν0滑上斜面，之后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，加速度大小a2=gsinθ，

当物块速度减为零时上升高度最大，此时沿斜面上滑的距离为s2=；

由于s2<0.4m，

所以物块未到达斜面的最高点．物块上升的最大高度：hm=s2sinθ=0.2m．

本题考查牛顿第二定律的应用，物块受到传送带的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动，当速度增大到与传送带速度相同时位移为1m，由此可知物块先做匀加速在做匀速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式可求解

21．（1）5m （2）155N

【详解】

（1）设物体上升到最高点时离抛出点为H，由动能定理得：

﹣mgH=0﹣mv02…①

代入数据得：H=5m

（2）设物体在沙坑中受到的平均阻力为f，陷入沙坑深度为d，从最高点到最低点的全过程中：

mg（H+h+d）﹣fd=0

代入数据得：f=155N

【点睛】

本题涉及到力在空间的效果，考虑运用动能定理是常用的思路，关键要灵活选择研究的过程，要注意阻力做负功．