山西省太原市实验中学校2019-2020高二物理下学期期中试题（Word版附答案）

太原市实验中学校 2019-2020 学年高二下学期期中考试 物理试卷 一、选择题（本大题共 12 个小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 1-7 题只有一个选项符合题 意，8-12 题有多个选项符合题意，全选对的给 4 分，选对选不全的给 2 分，有错选的不给分， 请将正确选项填写到答题纸的相应位置） 1．物理学中研究问题有多种方法，有关研究问题的方法叙述错误的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想 B．伽利略通过理想斜面实验指出力不是维持物体运动的原因 C．根据速度的定义式，当△t 非常小时，就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义运用了 极限思想法 D．探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，采用了控制变量的研究方法 2. 如图所示的位移（x）－时间（t）图象和速度（v）－时间（t）图象中给出了四条图线，甲、 乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，下列说法中正确的（ ） A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B. 0～t1 时间内，甲车通过的路程小于乙车通过的路程 C. 0～t2 时间内，丙、丁两车的相对位移在 t2 时刻取极大值 D. 0～t2 时间内，丙、丁两车的平均速率相等 3. 一块砖放在一长木板上表面上的中间，长木板放在水平地面上，现缓慢抬起木板的一端， 而保持另一端不动，关于砖受到的摩擦力 F，下列说法中正确的是（ ） A. 随木板倾角的增大而减小 B. 砖滑动前后，均随木板倾角的增大而增大 C. 砖滑动前，F 随木板倾角的增大而减小，砖开始滑动后，F 随木板倾角的增大而增大 D. 砖滑动前，F 随木板倾角的增大而增大，砖开始滑动后，F 随木板倾角的增大而减小 4. 如图所示，两个质量均为 m 的物体分别挂在支架上的 B 点（如图甲所示）和跨过滑轮的轻 绳 BC 上（如图乙所示），图甲中轻杆 AB 可绕 A 点转动，图乙中水平轻杆一端 A 插在墙壁内， 已知 θ＝30°，则图甲中轻杆 AB 受到绳子的作用力 F1 和图乙中滑轮受到绳子的作用力 F2 分别 为（ ） A. 、 B. 、mgF 31 = mgF =2 mgF 31 = mgF 32 =C. 、 D. 、 5. 如图所示，物体 B 叠放在物体 A 上，A、B 的质量均为 m，且上、下表面均与斜面平行，它 们以共同速度沿倾角为 θ 的固定斜面 C 匀速下滑，则（ ） A. A、B 间没有静摩擦力 B. A 与 B 间的动摩擦因数 μ＝tanθ C. A 受到斜面的滑动摩擦力大小为 2mgsinθ D. A 受到 B 的静摩擦力方向沿斜面向上 6、如图所示为氦离子的能级图,一群氦离子处于基态,用某种频率的光照射后,跃迁到 能级, 处于 能级的氦离子向低能级跃迁时,放出的光子的最大能量为 48.4eV,则下列说法正确的 是( ) A. 该群处于基态的氦离子吸收的光子的能量大于 48.4eV B. 该群处于基态的氦离子吸收光子后,处在 n=4 能级 C. 处于 n=k 能级的氦离子共可以辐射出 3 种不同频率的光子 D. 处于 n=k 能级的氦离子至少需要吸收 3.4eV 的能量才能电离 7、如图所示为粮袋的传送装置,已知 A、B 间长度为 L,传送带与水平方向的夹角为 θ,工作时运 行速度为 v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为 μ,正常工作时工人在 A 点将粮袋放到运行中的传 送带上,关于粮袋从 A 到 B 的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) mgF 3 3 1 = mgF =2 mgF 3 3 1 = mgF 32 = n k= n k=A. 粮袋到达 B 点的速度与 v 相比较,可能大,也可能相等或小 B. 粮袋开始运动的加速度为 g(sinθ-μcosθ),若 L 足够大,则粮袋最后将以速度 v 做匀速运动 C. 若 μ≥tanθ,则粮袋从 A 到 B—定一直做加速运动 D 不论 μ 大小如何,粮袋从 A 到 B 一直做匀加速运动,且 a≥gsinθ 8. 如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上 O 点，跨过滑轮的细绳连接物块 A、 B，A、B 都处于静止状态，现将物块 B 移至 C 点后，A、B 仍保持静止，下列说法中正确的是 （ ） A. 绳子对 B 的拉力增大 B. 悬于墙上的绳所受拉力不变 C. B 与水平面间的摩擦力增大 D. A、B 静止时，图中 α、β、θ 三角始终相等 9、如图所示,三个质量均为 m 的物块 a、b、c,用两根轻弹簧和一根轻绳相连,挂在天花板上,处 于静止状态.现将 b、c 之间的轻绳剪断,下列说法正确的是( ) A.在刚剪断轻绳的瞬间,b 的加速度大小为 g B.在刚剪断轻绳的瞬间,c 的加速度大小为 2g C.剪断轻绳后,a、b 下落过程中,两者一直保持相对静止 D.剪断轻绳后,a、b 下落过程中加速度相等的瞬间,两者之间的轻弹簧一定处于原长状态 10、如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力 传感器相连，细绳水平。t=0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t=4s 时撤去外力。细绳 对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（c） 所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取 。由题给数据可以得出 ( ) 210 /g m s=A．木板的质量为 1 kg B．2 s~4 s 内，力 F 的大小为 0.4 N C．0~2 s 内，力 F 的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2 11、用如图甲所示的装置研究光电效应现象．闭合开关 S，用频率为 ν 的光照射光电管时发生 了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能 Ek 与入射光频率 ν 的关系 图像，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是(　　) A．普朗克常量为 h＝b/a B．断开开关 S 后，电流表 G 的示数为零 C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G 的示数保持不变 12、如图所示,质量为 的小球用两细线悬挂于 、 两点,小球可视为质点,水平细线 长 ,倾斜细线 长为 ,与竖直方向夹角为 ,现两细线均绷紧,小球运动过程中不计空气阻力, 重力加速度为 ,下列论述中正确的是( ) m A B OA 1L OB 2L θ gA. 在剪断 现瞬间,小球加速度大小为 B. 剪断 后,小球将来回摆动,小球运动到 点正下方时细线拉力大小为 C. 剪断 线瞬间,小球加速度大小为 D. 剪断 线后,小球从开始运动至 点正下方过程中,重力功率先增大后减小 二、实验题（本大题共 2 个小题，共 14 分） 13.（5 分）某同学用如图甲所示的装置研究合力与分力之间是否遵从平行四边形定则，实验 步骤如下： （1）用图钉把白纸固定在水平的木板上，将橡皮条的一端固定在板上某点，两个细绳套系在 橡皮条的另一端。 （2）用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套，互成角度地施加水平拉力，把橡皮条与绳套的结点 拉到某一位置 O，用铅笔在白纸上描下此位置，记录 。图中 F2 为 ________N。 （3）用一个弹簧秤拉橡皮条，把橡皮条与绳套的结点拉到________位置，记录弹簧秤拉力 F 的大小和方向。 （4）如图乙，在白纸上已作出 F 的图示及 F2 的方向，根据图中标度作出 F2 的图示。 （5）以 OF1，OF2 为邻边画平行四边形，作出所夹对角线 F′，比较 F 和 F′，如果满 足 ，就可说明合力与分力之间遵从平行四边形定则。 14. （9 分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图 10 所示的 实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量， m0 为滑轮的质量．力传 感器可测出轻绳中的拉力大小． 图 10 (1)实验时，一定要进行的操作是________． A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示 数 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于带滑轮的小车的质量 M (2)甲同学在实验中得到如图 11 所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点 计时器采用的是频率为 50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果 保留三位有效数字)． OA tang θ OA B ( )3 2cosmg θ− OB sing θ OB A 图 11 图 12 图 13 (3)如图 12，甲同学以力传感器的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的 a－F 图象是一 条直线，图线与横坐标的夹角为 θ，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为_______． A. 1 tan θ B. 1 tan θ－m0 C.2 k－m0 D. 2 k (4)乙同学根据测量数据作出如图 13 所示的 a－F 图线，该同学做实验时存在的问题是 。 三、计算题（本大题共 4 个小题，共 38 分） 15.（8 分）如图 14 甲所示，质量为 m＝1 kg 的物体置于倾角为 θ＝37°的固定且足够长的斜面 上，对物体施以平行于斜面向上的拉力 F，t1＝0.5 s 时撤去拉力，物体速度与时间(v－t)的部 分图象如图乙所示．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)问： 图 14 (1)拉力 F 的大小为多少？ (2)物体沿斜面向上滑行的最大距离 x 为多少？ 16. 如图所示，一足够长的固定光滑斜面倾角 θ=37°，两物块 A、B 的质量 mA=1kg、 mB=4kg．两物块之间的轻绳长 L=0.5m，轻绳可承受的最大拉力为 T=12N，对 B 施加一沿斜 面向上的力 F，使 A、B 由静止开始一起向上运动，力 F 逐渐增大，g 取 10m/s2（sin37°=0.6， cos37°=0.8）． （1）若某一时刻轻绳被拉断，求此时外力 F 的大小；（2）若轻绳拉断瞬间 A、B 的速度为 3m/s，绳断后保持外力 F 不变，求当 A 运动到最高点时， A、B 之间的距离． 17.（10 分）如图所示,质量为 的光滑 弧形槽 静止在光滑的水平地面上,其 半径为 ,弧形槽过 B 点的切线竖直,用质量为 的小球将弹簧压缩在竖直墙 上并锁定, 弹簧储存的弹性势能为 50J。解除锁定后,小球脱离弹簧冲上弧形槽,并能从弧形槽的 最高点 B 冲出,重力加速度 ,小球可视为质点,忽略空气阻力。求： （1） 小球冲出弧形槽最高点后做什么运动，上升的最大高度为多少？ （2） 小球落回弧形槽后，与弧形槽分离，滑上水平地面时的速度是多少？ （3） 小球从冲出 B 点到再次落回到弧形槽时,弧形槽向前运动了多长？ 18.（10 分）质量为 m=1.0 kg 的小滑块(可视为质点)放在质量为 m=3.0 kg 的长木板的右端,木 板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为 μ=0.2,木板长 L=1.0 m 开始时两者都处于静止 状态,现对木板施加水平向右的恒力 F=12 N,如图 3-12 所示,为使小滑块不掉下木板,试求:(g 取 10 m/s2) (1)水平恒力 F 作用的最长时间; (2)水平恒力 F 做功的最大值. 1.0kgM = 1 4 AB 0.7mR = 1.0kgm = 210m/sg =物理答案 一、选择题（本大题共 12 个小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 1-7 题只有一个选项符合题 意，8-12 题有多个选项符合题意，全选对的给 4 分，选对选不全的给 2 分，有错选的不给分， 请将正确选项填写到答题纸的相应位置） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A C D A C C A CD BD AB AB CD 二、实验题（本大题共 2 个小题，共 14 分） 13.（5 分） （2）此时两个弹簧秤的拉力的大小和方向； 4.50~4.60N （3）O （4）略 （5）在误差允许的范围内，F 和 F′基本重合 14.(9 分） (1)BD (2)2.00 (3)C (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（意思对即可） 三、计算题（本大题共 4 个小题，共 38 分） 15. （8 分）（1）24N ； （2）6m 16. （10 分）（1）60N ； （2）2.375m 17.（10 分）（1）斜上抛运动；1.8 m； （2）0； （3）6 m 18.（10 分）(1)1 s　；(2)8 J 解析：撤力前木板加速,设加速过程的位移为 x1,加速度为 a1,加速运动的时间为 t1;撤力后木板 减速,设减速过程的位移为 x2,加速度为 a2,减速运动的时间为 t2.由牛顿第二定律得撤力前: F－μ(m+M)g=Ma1(1 分) 解得 (1 分) 撤力后:μ(m+M)g=Ma2(1 分) 解得 (1 分) (1 分) 为使小滑块不从木板上掉下,应满足 x1+x2≤L(1 分) 又 a1t1=a2t2 (1 分) 由以上各式可解得 t1≤1 s 所以水平恒力作用的最长时间为 1 s.(1 分) 2 1 m/s3 4=a 2 2 m/s3 8=a 2 222 2 111 2 1,2 1 taxtax ==(2)由上面分析可知,木板在拉力 F 作用下的最大位移 (1 分) 可得 F 做功的最大值 (1 分) m3 2m13 4 2 1 2 1 2 111 =××=+ tax .J8J3 2121 =×== FxW