2021-2022学年黑龙江省佳木斯市第八中学高二（下）期末物理试题含解析

佳市八中2021-2022学年度（下）期末考试

高二物理试卷

考试时间：60分钟；试卷总分：100分

第I卷（选择题）

一、单选题（共50分）

1. 2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆。在此之前，“嫦娥四号”探测器在距离月面100米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，几分钟后，“嫦娥四号”自主降落在月球背面，下列说法正确的是（　　）

A. “2019年1月3日10时26分”和“几分钟”指的都是时间

B. 从悬停到着陆，探测器通过的位移大小与路程相等

C. 在降落过程中可以将“嫦娥四号”探测器看作质点

D. 在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球静止不动

【答案】B

【解析】

【详解】A．“2019年1月3日10时26分”指的是时刻；“几分钟”指的是时间，选项A错误；

B．从悬停到着陆，探测器通过的位移大小等于路程，选项B正确；

C．在降落过程中，“嫦娥四号”的大小不能忽略，不可以将探测器看作质点，选项C错误；

D．在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球是运动的，选项D错误。

故选B。

2. 用一根长为的轻质细绳将一个重量为的薄画框对称地悬挂在墙壁上，两个挂钉在同一水平线上且间距为。细绳对画框的作用力大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】一个大小方向确定力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，由题意知两绳子的夹角为60°，画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。

绳子与竖直方向的夹角为θ=30°，则有

G=2Fcosθ

得到

细绳对画框的作用力和重力等大反向，大小为G，方向竖直向上。
 

故选D。

3. 如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数μ1=0.3，书与书间的动摩擦因数μ2=0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为200N，每本书均呈竖直状态，则下列说法正确的是（　　）

A. 每本书受到的摩擦力的合力大小不等

B. 书与书之间的摩擦力大小均相等

C. 他最多能夹住42本书

D. 他最多能夹住60本书

【答案】C

【解析】

分析】

【详解】A．每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，若每本书的质量相同，则它受到的摩擦力的合力大小相等，A错误；

B．越靠外侧，书与书间的摩擦力越大，B错误；

CD．以这一摞书这研究对象，每只手对其的最大静摩擦力为

=60N

这一摞书受力平衡

解得

n1=60

但书与书间的最大静摩擦力为

=40N

除了左右两侧跟手接触的两本书，以剩下的这一部分书为对象，由平衡条件

解得

n2=40

加跟手接触的两本书，共42本书。所以C正确，D错误。

故选C。

4. 甲、乙两物体从t=0时刻出发，其运动的位置随时间变化的x-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动

B. t2时刻甲物体的速度大于乙物体的速度

C. t1～t2时间内，甲物体通过的路程小于乙物体通过的路程

D. t1～t2时间内，甲物体的平均速度小于乙物体的平均速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．甲、乙两物体的位移一直为正，并且在增大，且二者一直朝着正方向运动，都做直线运动，甲物体做匀速直线运动，乙物体做减速直线运动，故A错误；

B．因为图像切线斜率表示速度，由图可知在时刻甲物体图像的切线斜率大于乙物体图像的斜率，即t2时刻甲物体的速度大于乙物体的速度，故B正确；

C．由图可知，t1～t2时间内，两物体均做单方向直线运动，且都从x1到达x2，故该时间内，甲物体通过的路程等于乙物体通过的路程。故C错误；

D．由图可知，在时间内，甲物体的位移等于乙物体的位移，时间相等，故在时间内，甲物体的平均速度等于乙物的平均速度，故D错误。

故选B。

5. 清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中。如图，工人及其装备的总重量为，悬绳与竖直墙壁的夹角为，悬绳对工人的拉力大小为，墙壁对工人的弹力大小为，则（　　）

A.

B.

C. 若缓慢减小悬绳的长度，与的合力变大

D. 若缓慢减小悬绳的长度，减小，增大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．分析工人受力：工人受到重力、支持力和拉力，如图

根据共点力平衡条件，有水平方向

竖直方向

解得

故A错误，B正确；

CD．当缓慢减小悬绳的长度时，细绳与竖直方向的夹角α变大，故F1变大，F2变大，但F1与F2的合力与重力平衡，保持不变，故CD错误。

故选B。

6. 如图所示，从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面（规定竖直向上为正方向，不计空气阻力，取重力加速度）。下面叙述正确的是（　　）

A. 小球从抛出经2s后的位移为3m B. 小球整个过程的路程为16m

C. 小球上升过程的平均速度为5m/s D. 小球下降过程比上升过程的速度变化快

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据

可得小球的上抛初速度为

则上升到最高点所用的时间为

根据运动的对称性原理可知，小球从最高点下落到抛出点的时间也为1s，故小球从抛出经2s后的位移为0m，故A错误；

B．小球整个过程的路程为

故B错误；

C．小球上升过程的平均速度为

故C正确；

D．小球运动过程中的加速度始终是重力加速度，所以小球下降过程和上升过程的速度变化一样快，故D错误。

故选C。

7. 如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（　　）

A. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力

B. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力

C. 在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力

D. 在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析如下图所示

根据共点力平衡有

因为a点的比b点的大，所以在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，在a点碗对蚂蚁的支持力小于在b点的支持力，故B正确， A错误；

C．在a点和b点，碗对蚂蚁的作用力大小都等于蚂蚁的重力，所以在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，故C错误；

D．在a点蚂蚁受到的合力与b点受到的合力均为零，故D错误。

故选B。

8. 如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上质量为m的木块在平行于斜面底边的力F的作用下恰好匀速运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A. 木块的速度方向有可能平行于斜面底边

B. 力F的大小为mgsin

C. 力F大于木块与斜面间的滑动摩擦力

D. 木块与斜面间的动摩擦因数可表示为

【答案】D

【解析】

【详解】A．木块做匀速运动，受力平衡，沿斜面方向受到水平向左的推力F、沿斜面向下的重力的分量mgsinα，则摩擦力的方向与这两个力的合力等大反向，则摩擦力方向指向右上方，而速度方向与滑动摩擦力的方向相反，可知物块的速度方向指向左下方，选项A错误；

B．由图可知，力F的大小不一定等于mgsin，选项B错误；

C．由图可知，力F小于木块与斜面间的滑动摩擦力f，选项C错误；

D．木块与斜面间的滑动摩擦力

动摩擦因数可表示为

选项D正确。

故选D。

9. 如图所示，重物G用OA和OB两段等长的绳子悬挂在半圆弧的架子上，B点固定不动，A端由顶点C沿圆弧向D移动，在此过程中，绳子OA上的张力将（　　）

A. 逐渐变小 B. 逐渐变大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】对O点受力分析，两根绳拉力的合力与物体的重力平衡，所以两根绳拉力的合力大小和方向都不变，OB绳拉力方向不变，根据平行四边形定则可得如图

可知OA绳上拉力大小先减小后增大，故C正确，ABD错误。

故选C。

10. 某物体做匀变速直线运动，其位置x随时间的平方变化的规律如图所示。该物体运动的加速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设图像的解析式为

带入题中数据解得

结合图像，与运动学公式，可得

所以解得加速度为

故ABC错误，D正确。

故选D。

二、多选题（共20分）

11. 高空抛物严重威胁人身和财产安全。我国2021年1月正式实施的《中华人民共和国民法典》规定，公民要为高空抛物行为承担法律责任。假设一枚鸡蛋从15层楼楼顶自由下落，不计空气阻力，每层楼高为3m，1m/s=3.6km/h，g取10，则鸡蛋落地的时间t和落地速度大小v为（　　）

A. s B. 3s C. 54km/h D. 108km/h

【答案】BD

【解析】

【详解】CD．15层楼楼顶高度为

鸡蛋落地速度大小为

故C错误，D正确；

AB．鸡蛋落地的时间为

故A错误，B正确。

故选BD。

12. 一辆汽车做匀加速直线运动，初速度为4m/s，经过4s速度达到12m/s，下列说法中正确的是（　　）

A. 汽车的加速度为2m/s2

B. 汽车每秒内速度的变化量为2m/s

C. 汽车的平均速度为6m/s

D. 汽车的位移为32m

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．汽车做匀加速直线运动的加速度

A正确；

B．因为汽车的加速度为2m/s2，则汽车每秒内速度的变化量

B正确；

C．根据匀变速直线运动的推论知，汽车的平均速度

C错误；

D．汽车的位移

D正确。

故选ABD。

13. 如图所示，一木板B放在水平面上，木块A放在木板B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用力F向左拉动木板B，使它以速度v做匀速运动，这时轻绳的张力为FT。下列说法中正确的是（　　）

A. 木块A受到静摩擦力，方向向右

B. 木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT

C. 若木板B以2v的速度匀速运动，则A受到的摩擦力大小等于FT

D. 若木板B以2v的速度匀速运动，则向左的拉力大小为2F

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．因为两物体相对运动，所以木块A受到滑动摩擦力，方向向左。A错误；

B．根据二力平衡，木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT。B正确；

C．木板运动的速度大小不影响两物体间的滑动摩擦力大小，所以A受到的摩擦力大小等于FT。C正确；

D．只要木板匀速运动，则木板所受到的合力为零，所以拉力不变。D错误。

故选BC。

14. 甲、乙两车在公路上沿同一车道行驶，甲车在前，乙车在后。t＝0时刻，两车司机同时发现前方发生事故，立即刹车，行驶过程中两车最近时相距5m，两车刹车过程的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 甲、乙两车刹车的加速度大小之比为1：2

B. t＝0时刻两车间距等于55m

C. 两车都停止运动时相距25m

D. t＝8s时两车间距等于t＝12s时两车的间距

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．甲的加速度大小为

乙的加速度大小为

甲、乙加速度大小之比为1：2，故A正确；

B．二者速度相等时距离最近，即10s末距离最近且速度为10m/s，设t=0时刻两车间距x0

故B正确；

C．两车都停止运动时，甲、乙的位移分别为

他们之间的距离

故C错误；

D．t＝8s时两车的间距

t＝12s时两车的间距

故D正确。

故选ABD。

15. 如图甲所示，轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB=30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，则下列说法正确的是（　　）

A. FAC:FEG=m1:2m2

B. FAC:FEG=1:1

C.

D. FBC:FHG=1:1

【答案】AC

【解析】

【详解】对m1的物体进行受力分析有

FAC =m1g

FBC =m1g

对m2物体进行受力分析有

FGF =m2g

对节点G进行受力分析有

解得

FAC:FEG=m1:2m2

AC正确，BD错误。

故选AC。

第II卷（非选择题）

三、实验题（共10分）

16. 某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化．物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码．打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50 Hz．纸带穿过打点计时器连接在物块上．启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动．打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动．回答下列问题：

（1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_______m/s．在打出D点时，物块的速度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）

（2）物块的加速度大小为_______m/s2．（保留两位有效数字）

【答案】    ①. （1）0.56        ②. 0.96    ③. （2）2.0

【解析】

【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以

（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x＝aT2可以求出加速度的大小，得

四、解答题（共20分，17、18各10分）

17. 如图甲所示，三条不可伸长且结实的轻绳结于O点，OC绳将质量为m的重物悬挂起来已知系在竖直墙上的AO绳与墙成37°角，保持O点位置不变，可改变BO绳拉力的方向，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）若m=1kg，BO绳的拉力沿水平方向时，BO绳和AO绳拉力的大小；

（2）若m=1kg，改变BO绳拉力方向时BO绳中拉力的最小值；

（3）如图乙所示，如果BO绳沿水平方向，B端固定于静止在倾角为37°粗糙斜面上的质量为M=12kg物体上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知物体M和斜面间=0.8，若要保持M静止，则m的值最大为多少。

【答案】（1）7.5N；12.5N；（2）6N；（3）0.5kg

【解析】

【分析】

【详解】（1）依题意，对结点O受力分析，如图所示

根据三力平衡，可得

又因为

联立带入数据，求得

，

（2）根据力矢量三角形判断知，当OB绳拉力方向与OA绳方向垂直时，BO绳中拉力为最小，可得最小值

（3）若要保持M静止且m的值达最大，则此时M的受力分析如图所示

此时M受到的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，由平衡条件及正交分解法可得

又

联立以上式子，带入数据求得

18. A、B两车沿同一直线同方向运动，A车的速度vA＝4 m/s，B车的速度vB＝10 m/s。当B车运动至A车前方7 m处时，B车刹车并以大小为a＝2 m/s2的加速度做匀减速运动，从该时刻开始计时，求：

(1)A车追上B车之前，两车间的最大距离；

(2)经多长时间A车追上B车；

(3)为避免两车相撞，A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度大小。

【答案】(1)16 m；(2)8 s；(3)0.25 m/s2

【解析】

【详解】（１）当两车速度相等时，距离最大，设经过时间t1,两车速度相等

解得

B车的位移为

解得

A车的位移为

则两车间的最大距离为

解得

(2)若B车停止运动前A车追上B车，设经时间t2，A车追上B车

解得

时间不能为负值，舍去；

当t2＝7 s时，B车的速度为

可见，A车追上B车前B车早已停止运动；

设B车停止运动前的位移为xB′

设A车追上B车所用时间为t3

解得

(3)当两车同时停止在同一位置时，A车刹车的加速度最小，设A车的最小加速为aA

解得