2022-2023学年内蒙古呼和浩特市第十四中学高二上学期期末物理试题含解析

呼和浩特市第十四中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题

一、选择题（1-8题为单选题，9-12题为多选题，每小题4分）

1. 下列关于物理研究的思想方法的叙述中正确的是（    ）

A. 理想化模型是把实际问题理想化，抓住主要因素，忽略次要因素，如：质点、参考系

B. 速度定义式，当Δt足够小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限法

C. 弹力、合力概念的建立都体现了等效替代的思想

D. 用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，如：、

【答案】B

【解析】

【详解】A．质点是理想化模型，参考系不是想化模型，A错误；

B．速度定义式，当Δt足够小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限法，B正确；

C．合力概念的建立都体现了等效替代的思想，弹力概念的建立没有体现等效替代的思想，C错误；

D．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，如：，但是不是用比值法定义的物理量，D错误。

故选B。

2. 针对以下四幅图，下列说法正确的是（　　）

A. 图甲中，速度计上指示的“60km/h”是瞬时速率

B. 由图乙可推出，所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处

C. 图丙中，对各类汽车都有限速是因为汽车的速度越大，惯性就越大

D. 图丁说明伽利略关于自由落体运动的结论是完全通过实验得到的

【答案】A

【解析】

【详解】A．图甲中，速度计上指示的“60km/h”是瞬时速率。A正确；

B．由图乙可推出，质量分布均匀且形状规则的物体的重心均在其几何中心处，B错误；

C．图丙中，对各类汽车都有限速是因为汽车的速度越大，减速时加速度相同，减速到零的位移就越大。惯性大小由质量大小决定，质量越大，惯性就越大。C错误；

D．图丁说明伽利略关于自由落体运动的结论是通过实验事实结合逻辑推理得到的。D错误。

故选A。

3. 在国际单位制中，物理量的单位是，的单位是，的单位是，为无单位的常数。若速度，则下列说法正确的是（    ）

A. 物理量的单位可用基本单位表示为，

B. 物理量单位可用基本单位表示为，

C. 物理量的单位可用基本单位表示为，

D. 物理量的单位可用基本单位表示为，

【答案】B

【解析】

【详解】C的单位是，由于

而

则

由于

左侧单位为，右侧单位为

则可知

故选B。

4. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一位运动员从高处自由落下，以大小为的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为的速度弹回，已知运动员与网接触的时间，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（    ）

A. ，向下 B. ，向上 C. ，向上 D. ，向下

【答案】B

【解析】

【详解】取运动员着网前的速度方向为正方向，则有

则加速度为

负号说明加速度的方向与正方向相反，故运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小为，方向向上。

故选B。

5. 以的初速从地面竖直向上抛出一物体，设空气阻力大小不计，则在抛出后的第内平均速度和平均速率分别为（　　）

A. 0，0 B. 0，

C. ， D. ，0

【答案】B

【解析】

【详解】物体做竖直上抛运动，物体上升的时间为

所以抛出后第3s内有两个运动过程，2s~2.5s上升，2.5s~3s下降，两个过程互逆。第3s内的两个过程，相当于做了两个0.5s自由落体运动，故在第3s内的路程为

故第3s内平均速率为

根据对称性可知，第3s内物体的位移为0，则第3s内平均速度为0。

故选B。

6. 如图所示，质量为的物体静止在劲度系数为的竖直轻弹簧上方。质量为的物体用细线悬挂起来，、紧挨在一起但、之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（取）（    ）

A. 轻弹簧的压缩量为0.4m B. 物体对物体的压力为24N

C. 物体的瞬时加速度为 D. 物体的瞬时加速度为

【答案】B

【解析】

【详解】A．剪断细线前，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，对A分析可得

解得弹簧压缩量为

故A错误；

BCD．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对A、B整体，由牛顿第二定律

解得物体A、B的瞬时加速度为

对物体A，由牛顿第二定律

解得物体B对物体A的压力为

故B正确，CD错误。

故选B。

7. 如图，粗糙的木块A、B叠放在一起，静止于水平面上。现使木块B受到一个水平方向的拉力F，但木块A、B仍保持静止，则（　　）

A. 木块A与木块B之间无摩擦力

B. 木块A对木块B的压力就是木块A受到的重力

C. 木块B不动是因为它受到的地面的摩擦力大于拉力F

D. 木块B先对地面施加压力，使地面发生形变后，地面再对木块B施加支持力

【答案】A

【解析】

【详解】A．对A分析，若A、B之间有摩擦力，则A无法保持平衡状态，所以木块A与木块B之间无摩擦力，故A正确；

B．A对B的压力的施力物体是A、受力物体是B，木块A的重力的施力物体是地球、受力物体是A，A对B的压力大小等于A的重力，但二者不是同一个力，故B错误；

C．B不动是因为它与地面间的最大静摩擦力大于F，根据平衡条件可知B实际受到的摩擦力大小等于拉力F，故C错误；

D．木块B对地面的压力和地面对B的支持力是一对作用力与反作用力，二者同时产生、同时消失，故D错误。

故选A。

8. 如图所示，倾角为37°的斜面固定在水平地面上，时，滑块以的初速度从斜面的底端A滑上斜面，时滑块正好通过点。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，，。则下列说法正确的是（    ）

A. 两点间的距离为1.6m

B. 滑块能在斜面上滑行的最远距离为1.8m

C. 时滑块通过点的加速度大小为

D. 时滑块通过点的速度大小为

【答案】B

【解析】

【详解】B．滑块上滑过程中，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得

解得

滑块能在斜面上滑行的最远距离为

故B正确；

C．滑块滑到最高点的时间为

且

则t=1s滑块通过B点时，滑块处于下滑过程，下滑过程，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得

解得

所以时滑块通过点的加速度大小为，故C错误；

D．滑块下滑到B点时的时间

时滑块通过点的速度大小为

故D错误；

A．从最高点下滑到B点的位移大小为

两点间的距离为

故A错误。

故选B。

9. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，子弹进入第一个水球时速度为，它恰好能穿出第四个水球，则可以判定（　　）

A. 子弹在每个水球中速度变化快慢不相同

B. 子弹穿过第二个水球时速度大小是

C. 子弹穿过最后两个水球的时间之比为

D. 子弹穿过第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等

【答案】CD

【解析】

【详解】A．子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，即加速度恒定，所以速度变化的快慢相同，A错误；

C．全程逆向思考，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的比例式可知，经过连续4段相等位移所用时间之比为

故子弹穿过最后两个水球的时间之比为，C正确；

B．子弹穿过第二个水球时处于位移的中点，据匀变速直线运动的推论可得

B错误；

D．全程的平均速度为

设子弹穿过每一个水球的位移为L，逆向思维结合位移速度公式可得

联立解得子弹穿过第三个水球的瞬时速度为

即子弹穿过第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，D正确。

故选CD。

10. 如图所示，质量为的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了时速度减小到零，然后滑块又被弹簧向右弹开。已知弹簧的劲度系数为，滑块与水平面间的动摩擦因数为，弹簧与水平面间的摩擦不计，重力加速度为，整个过程中弹簧未超过其弹性限度，则下列判断正确的是（    ）

A. 滑块向右运动的过程中，先做加速运动，离开弹簧后才做减速运动

B. 滑块与弹簧接触过程中的最大加速度为

C. 滑块向左运动的过程中，始终做减速运动

D. 滑块向右运动的过程中，当弹簧形变量时，滑块的速度最大

【答案】CD

【解析】

【详解】A．滑块向右滑动的过程中，以弹簧的弹力等于滑块所受到的滑动摩擦力时的位置为界，在该位置左侧时，弹簧弹力大于摩擦力，滑块做加速运动，在该位置右侧时，弹簧弹力小于滑动摩擦力，滑块做减速运动，故A错误；

B．当弹簧弹力和摩擦力方向相同且弹簧弹力最大时，滑块的加速度最大，由题意有

则最大加速度为

故B错误；

C．由题意可知，滑块在向左滑动过程中，滑动摩擦力和弹簧弹力方向与运动方向相反，故滑块一直做减速运动，故C正确；

D．由题意可知，当弹簧弹力与滑动摩擦力大小相等，方向相反时，此时滑块加速度为零，速度最大，即

故D正确。

故选CD。

11. 如图所示，轻绳与轻杆的质量均可忽略，轻杆端用铰链固定，滑轮在点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），端悬挂一重物。现将轻绳的一端拴在杆的端，绕过定滑轮后在另一端用拉力将端缓慢上拉，在杆达到竖直前的过程中（　　）

A. 杆受力大小不变 B. 拉力一直减小

C. 杆受力一直减小 D. 拉力先减小后增大

【答案】AB

【解析】

【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图：

由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，又T=G，根据三角形相似可得：

使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，F变小，即杆受力大小不变，拉力一直减小，故AB正确，CD错误。
故选AB。

12. 如图所示，甲图为某质点的图像，乙图为某质点的图像，下列关于两质点的运动情况的说法正确的是（　　）

A. 0～2s内甲图质点做匀速直线运动，乙图质点做加速直线运动

B. 2～3s内甲图质点和乙图质点均静止不动

C. 3～5s内甲图质点和乙图质点均做减速运动，加速度为

D. 0～5s内甲图质点的位移为m，乙图质点的速度变化量为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图可知0～2s内甲图质点做匀速直线运动，乙图质点做加速直线运动，A正确；

B．2～3s内甲图质点静止不动，乙图质点做匀速直线运动，B错误；

C．3—5s内甲图质点反向做匀速直线运动，乙图质点做减速运动，加速度为

C错误；

D．由图可知，0～5s内甲图质点的位移为m，乙图质点的速度变化量为

D正确。

故选AD。

第Ⅱ卷（非选择题）

二、实验题（共22分）

13. 某同学探究物体质量一定时加速度与力关系的实验装置如图（a）所示，将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，再将小车放在长木板上，小车前端固定一拉力传感器，在传感器上系一细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂上槽码，小车后端与一条穿过打点计时器的纸带相连。

（1）下列关于实验操作说法正确的是______。

A．需要用天平测出槽码的质量

B．不需要保证槽码的总质量远小于小车的质量

C．需要先释放小车，再接通电源

D．需要改变槽码的数量，打出多条纸带

（2）某次实验得到如图（b）所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源周期为T=0.02s，相邻两计数点间还有四个点未画出，则小车运动的加速度表达式______（用及，，，和数字表示），大小为______（结果保留三位有效数字）。

（3）由实验得到小车加速度与力传感器示数的关系如图（c）所示，图线未过坐标原点的原因是______，由图可知小车的质量为______。

【答案】    ①. BD##DB    ②.     ③. 2.40    ④. 小车未平衡摩擦力或平衡不够    ⑤. 0.5
 

【解析】

【详解】（1）[1]AB．由于本实验中，拉力传感器可以直接测出小车所受到的拉力，所以本实验不需要用天平测出槽码的质量，也不需要保证槽码的总质量远小于小车的质量，故A错误，B正确；

C．为了有效利用纸带，需要先接通电源，再释放小车，故C错误；

D．本实验是研究小车质量一定，小车所受到的拉力与小车加速度的关系，所以需要改变槽码的数量，打出多条纸带，通过研究纸带数据从而得出结论，故D正确。

故选BD。

（2）[2][3]打点计时器使用的交流电源周期为T=0.02s，相邻两计数点间还有四个点未画出，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为

根据纸带提供数据，利用逐差法可求得小车运动的加速度大小为

带入数据

（3）[4]图线未过坐标原点的原因是小车未平衡摩擦力或平衡不够；

[5]根据

可得

由图像可知

可得小车的质量

14. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，两个细绳套系在橡皮条的另一端，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度的施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上O位置，然后撤去两个力，用一个弹簧测力计再次把结点拉到O点，如图甲所示。

（1）某次实验中，一弹簧测力计指针位置如图乙所示，读数为_______N。

（2）根据某次的测量数据做出力的平行四边形如图丙所示，与两力中，方向一定沿方向是______（填“”或“”）。

（3）实验中与的夹角为（），保持的方向不变、增大角的过程中，为保证O点位置不变，的大小将______

A．一直增大    B．一直减小    C．先增大后减小    D．先减小后增大

【答案】    ①. 2.40    ②.     ③. A

【解析】

【详解】（1）[1]弹簧测力计最小分度是0.1N，所以要估读到下一位；根据弹簧测力计的指针所指位置，可知读数为2.40N。

（2）[2]是根据平行四边形做出的理论上的合力，方向不一定沿AO方向，实际合力必定是，方向一定沿AO方向；

（3）[3]与的夹角为（），保持的方向不变、增大角，为保证O点位置不变，即与的合力不变，由力三角形法作图（如下），可得应该变大。

三、解答题（共30分）

15. 随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，它正前方处有一辆货车以的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，后才发现危险，司机经反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行100m才能停下，求：

（1）货车加速度的大小

（2）当出租车开始刹车时，两车之间的距离；

（3）若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度为多大？

【答案】（1）；（2）12m；（3）

【解析】

【详解】（1）设货车的加速度大小为，根据匀变速直线运动位移-速度关系，即由

代入数据可得

（2）当出租车开始刹车时，货车在

时间内运动的位移为

出租车运动的位移为

当出租车开始刹车时，两车之间的距离为

（3）出租车开始刹车时，货车的速度为

设再经时间二者速度相等时，此时两车均未停止，恰好不相碰，有速度关系

位移关系

解得出租车的加速度为

经验证此时两车速度均为4m/s，未停止，出租车不会和货车发生追尾。

16. 如图所示，以速度速运动的传送带与平板B靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度，平板B的质量、长度，现将一质量的滑块可视为质点轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，平板B与地面的动摩擦因数为，不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，取。

（1）若滑块在传送带上一直加速，则传送带速度至少多大?

（2）若滑块恰好不从平板上掉下，求传送带速度大小。

【答案】（1）7m/s；（2）6m/s

【解析】

【详解】（1）滑块A在传送带上受重力、支持力和传送带摩擦力作用，有：

解得

滑块在传送带上一直加速到传送带右端，则

A滑到右端时速度

解得

则要使滑块在传送带上能一直加速，则传送带的速度至少为。

（2）滑块A在平板B上做匀减速运动，设加速度为a2，有

由于

故平板B不会静止，而是做匀加速运动，设加速度为a3，有

设滑块A从平板B左端滑至右端用时为t，共同速度为，平板B的位移为x，则对A

对B

联解代入数据解得