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长安一中2017---2018学年度第二学期期末考试
高二年级 物理试卷
考试时间：100分钟 分值：110分
命题人、审题人： 何中华 王保安
一、选择题（本题包括14小题，每小题4分，共计56分。其中第1-10题为单选题，第11-14题为多选题．单选题有且仅有一个选项正确，选对得4分，选错或不答得0分．多选题至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）
1.如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中，下列判断正确的是( )
A．物体A和物体B均处于超重状态
B．物体A和物体B均处于失重状态
C．物体A处于超重状态，物体B处于失重状态
D．物体A处于失重状态，物体B处于超重状态
2.如图所示,甲图为质点a和b做直线运动的位移—时间(x-t)图象,乙图为质点c和d做直线运动的速度—时间(v-t)图象,由图可知( )
A.在t1到t2时间内,四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生了改变
B.在t1到t2时间内,四个质点中只有b和d两个质点做变速运动
C.若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇
D.若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻c、d两质点第二次相遇
3．如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点由静止释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3 m，QN长度为4 m，则由上述数据可以求出OP的长度为( )
A．2 m B. m C. m D．3 m
4．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在轻弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态；弹簧处于竖直．现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍处于静止状态．下列说法正确的是( )
A．施加F前，B可能受6个力
B．施加F后，A、B之间的摩擦力一定变小
C．施加F后，B受到弹簧的弹力可能变小
D．施加F后，B与墙之间的摩擦力一定小于F
5．房屋装修工人常用如图所示的简易方式运送材料，图中C为光滑定滑轮。为了保证材料不碰触窗台A、B，需要一人在楼下用一根绳子拽拉，保证材料竖直向上缓慢上升。假定人的位置不变，则在运送过程中（ ）
A．OC绳和OD绳的拉力均逐渐增大
B．OC绳和OD绳的拉力均逐渐减小
C．OC绳的拉力逐渐增大，OD绳的拉力逐渐减小
D．OC绳的拉力逐渐减小，OD绳的拉力逐渐增大
6． 如图所示，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用水平外力推动物块P，使三个物块一起向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）
A. 该外力的大小一定为6ma
B. 无论μ为何值，k都等于
C. 若μ=0，则k=
D. 物块P受到的合力大小为μmg+ma
7．一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是( )
A．第1 s末物体的速度为2 m/s
B．第2 s末外力做功的瞬时功率最大
C．第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1：2
D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4：5
8．2017年4月22日,“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接。任务完成后“天舟一号”发生升空后，进入预定的圆轨道运行。经过变轨后升到“天宫二号”所在的圆轨道运行。变轨前和变轨完成后“天舟一号”做圆周运动的轨道半径分别为r1、r2，动能分别为、,则：等于( )
A. B. C. D.
9．如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m的小球A、B与轻杆连接，置于圆轨道上，A与圆心O等高，B位于O的正下方，它们由静止释放，A
B
O
R
最终在水平面上运动。下列说法正确的是（ ）
A．下滑过程中A的机械能守恒
B．整个过程中轻杆对B做的功为
C．下滑过程中重力对A做功的功率一直增加
D．当A滑到圆轨道最低点时，轨道对A的支持力大小为1.5mg
10.如图所示，一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4 kg的物块P，Q为一质量为m2＝8 kg的重物，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600 N/m，系统处于静止状态．现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，已知在前0.2 s时间内F为变力，0.2 s以后F为恒力，已知sin 37°＝0.6，g＝
10 m/s2．在这个过程中，力F的最大值与最小值分别为Fmax和Fmin，则有（ ）
A．Fmax＝72N, Fmin＝36N B．Fmax＝72N, Fmin＝30N
C．Fmax＝68N, Fmin＝36N D．Fmax＝68N, Fmin＝30N
11．如图所示，探月卫星由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变化最终进入距月球表面100公里，周期为118分钟的圆轨道Ⅲ，开始进行探月工作，下列说法正确的是( )
A．卫星在轨道III上经过P点时的运行速度比在轨道II上经过P点时的运行速度小
B．卫星在轨道III上经过P点时的加速度比在轨道I上经过P点时的加速度小
C．卫星在轨道I上的机械能比在轨道II上的机械能小
D．卫星在轨道I上的机械能比在轨道III上的机械能大
12．甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为v0，划船速度均为v，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示。已知乙船恰好能垂直到达对岸A点。则下列判断正确的是( )
A．甲、乙两船到达对岸的时间不同
B．v＝2v0
C．两船可能在未到达对岸前相遇
D．甲船也在A点靠岸
13.如图所示,虚线表示两个固定的等量异种点电荷形成的电场中的等势线。一带电粒子以某一速度从图中a点沿实线abcde运动。若粒子只受静电力作用,则下列判断正确的是（ ）
A.粒子带负电
B.速度先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.经过b点和d点时的速度大小相同
14．如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑。在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，打在荧光屏上的P点， 然后在磁场区域再加一竖直向下，场强大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到O点，关于该粒子(不计重力)，下列说法正确的是( )
A．粒子带正电 B．初速度为v＝
C．比荷为＝ D．比荷为＝
二、实验题（共2小题，共计15分）
15．（7分）某实验小组用图甲所示的装置探究功和动能变化的关系。他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间。若小车（含挡光片）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m。
（1）实验前，为了消除摩擦力对小车运动的影响，应取下砝码盘，将木板的________（填“左”或“右”）端适当垫高，使小车通过两光电门的_________。
（2）在完成（1）的操作后，为确保小车运动中受到的合力与砝码盘和盘中砝码的总重
力大致相等，m、M应满足的关系是_________。
（3）用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d=_________mm。
（4）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，小车通过A、B时的遮光时间分别为，用刻度尺量得A、B之间的距离为s。已知重力加速度为g，则本实验最终要探究的数学表达式应该是：_________（用题中所给代表物理量的字母表示）。
16．(8分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，备有下列器材：
A．待测的旧干电池一节；
B．电流表A1(量程0～3 mA，内阻Rg1＝10 Ω)；
C．电流表A2(量程0～0．6 A，内阻Rg2＝0.1 Ω);
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，1.0 A)；
E．电阻箱R0(0～9 999.9 Ω)；
F．开关和导线若干。
(1)该同学发现上述器材中没有电压表，他想利用器材中的一个电流表和电阻箱改装成一个量程为0～3 V的电压表，并设计了如图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是________(选填“a”或“b”)；改装后电压表的内阻为RV＝________Ω。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次测量，图乙为某次测量时电流表A2的指针偏转情况，由此时电流表A2的读数为________A。
(3)实验结束后，该同学根据测得的多组I1、I2的读数(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，以I1为纵坐标、I2为横坐标描点作图，绘出了I1 I2图象。若测得该图象的纵截距为b，斜率的绝对值为k，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________(用b、k、RV表示)。
三、计算题（共2小题，共计24分）
17．（10分）如图所示是一个种电动升降机的模型示意图，A为厢体，B为平衡重物，A、B
的质量分别为M=1.5kg、m=0.5kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长的轻绳系住。在电动机牵引下使厢体A由静止开始向上运动，电动机输出功率20W保持不变，厢体上升1m时恰好达到最大速度。不计空气阻力和摩擦阻力，g取。在厢体向上运动过程中，求：
（1）厢体的最大速度；
（2）厢体向上的加速度为时，重物下端绳的拉力大小；
（3）厢体从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间。
18．（14分）一质量为M＝2kg的长木板在粗糙水平地面上运动，在t＝0时刻，木板速度为v0＝12m/s，此时将一质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）无初速度地放在木板的右端，二者在0～2s内运动的v－t图象如图所示。己知重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）小物块与木板的动摩擦因数m1，以及木板与地面间的动摩擦因数m2。
（2）小物块最终停在距木板右端多远处？
（3）若在t＝2s时．使小物块的速度突然反向（大小不变），小物块恰好停在木板的左端，求木板的长度L．
四、选做题（从以下两题中任选一题做答，并将答题纸对应题号涂黑，未涂黑的按第19题给分）
19.（选修3-3）（15分）
（1）．（5分）下列说法正确的是________________（选对一个给3分，选对两个给4
分，选对三个给5分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒
B．没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能
C．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
（2）．（10分）如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、S和S。已知大气压强为P0，温度为T0。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间。此时两活塞的位置如图所示。(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)
① 现对被密封的气体缓慢加热，当活塞B向左移动距离刚好为l时，求封闭气体的温度；
② 当气体温度缓慢上升到2T0时，求两活塞之间轻线的拉力大小。
20.（选修3-4）（15分）
（1）．（5分）一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示。介质中x＝2cm处的质点P沿x轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin5πt(cm)。下列说法正确的是________________（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给5分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．该波的周期为4 s
B．该波的振幅为10 cm
C．该波沿x轴负方向传播
D．该波的传播速度为10 cm/s
E．在1 s的时间内，质点P经过的路程为1 m
（2）（10分）如图所示为某种透明介质做成的直三棱柱，侧面与侧面垂直，
∠C=900,，一细光束由侧面上某一点垂直射入，在侧面上刚好发生全反射。求：
① 透明介质的折射率；
② 光线从 侧面射出时折射角的正弦值。
长安一中2017---2018学年度第二学期期末考试
高二年级 物理参考答案
一、选择题（本题包括14小题，每小题4分，共计56分。其中第1-10题为单选题，第11-14题为多选题．单选题有且仅有一个选项正确，选对得4分，选错或不答得0分．多选题至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
C
C
D
A
B
D
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
B
A
AD
BD
ABD
AC
二、实验题（共2小题，共计15分）
15.(7分)【答案】 (1) 左 ; 遮光时间相等 (2) （每空1分）
(3) 9.30 (4) （每空2分）
16.(8分)【答案】 (1)b(1分) 1000(1分) (2) 0.16(2分)
(3)RV (2分) RV (2分)
三、计算题（共2小题，共计24分）
17.（10分）【答案】 （1） （2） （3）
【解析】：（1）设厢体的最大速度为，
由分析可知，当时，厢体A的速度最大
由可知， ；（3分）
（2）当厢体向上的加速度为时，利用牛顿第二定律，
对 ①
对 ②
由①② 式，得： ； （3分）
（3）由动能定理可知：
解得： （4分）
18.（14分）【答案】（1）m1 ＝0.1， m2＝0.3 （2）d＝10.5m （3）L＝14.4m
【解析】：（1）以木块为研究对象，由牛顿第二定律有
m1mg＝ma1
以木板为研究对象，由牛顿第二定律有
m1mg＋m2（M＋m）g＝Ma2
由图象可知：a1＝lm/s2 a2＝5m/s2
联立有 m1 ＝0.1 m2＝0.3 （4分）
（2）速度相同后，假设二者一起做匀减速，对整体由牛顿第二定律有：
m2（M＋m）g＝（M＋rn）a3
对木板由牛顿第二定律有Ff＝ma3
可知Ff＞m1mg，所以假设不成立，二者存在相对运动。
木块的加速度依然为a1＝lm/s2．
以木板为研究对象，由牛顿第二定律有
m2（M＋m）g－m1mg＝Ma3 a3＝4m/s2
x相对2＝1.5m x相对1＝12m
距右端的距离d＝x相对1－x相对2
联立解得：d＝10.5m （6分）
（3）速度反向后，木板依然以a2＝5m/s2，木块的加速度依然为a1＝1m/s2
x相对3＝2.4m
L＝x相对1＋x相对3
所以L＝14.4m （4分）
四、选做题（从以下两题中任选一题做答，并将答题纸对应题号涂黑，未涂黑的按第19题给分）
19.（1）BDE
(2) 【解析】 ①设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为f，根据平衡条件可得：对活塞A：2p0S－2p1S＋f＝0，对活塞B：p1S－p0S－f＝0，解得：p1＝p0，f＝0。即被密封气
体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为：
V1＝2Sl＋Sl＋Sl＝4Sl
对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为：V2＝4Sl＋Sl＝5Sl
由盖·吕萨克定律得：＝，解得：T2＝T0 （5分）
由于T＝2T0>T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变
由查理定律得：＝，解得：P＝
对活塞A受力分析：P0·2S＋F＝P·2S
解得：F＝P0S （5分）
20.（1）BDE
（2）【解析】①作俯视图如图所示，光束在AB面刚好发生全反射，入射角等于临界角C
C
A
B
D
E
C
C
r
i
由几何关系，C=∠B=60° （2分）
（2分）
可得 （1分）
②∠EDA=90°-C=30°
光束在AC面上的入射角r=180°-∠A- ∠EDA-90°=30° （2分）
由公式 （2分）
可得 （1分）
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