江苏省涟水中学2012-2013学年高二上学期期末考试物理试题（带解析）

涟水中学2012-2013学年高二上学期期末考试物理试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题
1．小王讲了一个龟兔赛跑的故事，按照小王讲的故事情节，兔子和乌龟的位移图像如图所示，由图可知（ ）
A．兔子和乌龟是同时同地出发
B．兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次
C．乌龟做的是匀速直线运动，兔子是沿着折线跑的
D．乌龟先通过预定位移到达终点
2．用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（ ）

A.P物体受4个力
B.Q受到3个力
C.若绳子变长，绳子的拉力将变小
D.若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大
3．雨滴从高空下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴 （ ）
A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小
B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大
C．速度一直保持不变
D．速度的变化率越来越小
4．如图所示,斜面体B静置于水平桌面上．一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且vA．A上滑过程桌面对B的支持力比下滑过程大
B．A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程大
C．A上滑时机械能的减小量等于克服重力做功和产生内能之和
D．A上滑过程与下滑过程，A、B系统损失的机械能相等
5．按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在2013年以前完成．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点．点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断错误的是
A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率
B．飞船在A点处点火时，动能减小
C．飞船从A到B运行的过程中处于完全失重状态
D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间
6．某同学设计了一个路灯自动控制门电路：天黑了让路灯自动接通，天亮了让路灯自动熄灭。RG为光敏电阻，有光线照射时，其阻值显著减小，R为可调电阻，起分压作用。J为路灯开关控制继电器（图中未画出路灯电路）。
A．该逻辑电路为与门电路
B．该逻辑电路为非门电路
C. 为了提高电路的灵敏度，应该适量增大可变电阻R
D. 为了提高电路的灵敏度，应该适量减小可变电阻R
7．如图是一个(圆柱体棱镜的截面图,图中A、B、C、D、E将半径OM分成6等份,虚线AA1、BB1、CC1、DD1、EE1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=1.5,若平行光束垂直射入并覆盖OM,则光线( )
A.不能从圆弧NC1射出
B.只能从圆弧ND1射出
C.能从圆弧D1E1射出
D.能从圆弧E1M射出
8．在下列叙述中正确的是 (　 　)
A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加
D．当分子间距rr0时，引力比斥力变化得快

第II卷（非选择题）
二、填空题
9．如图所示，质量mA=2m、mB=3m的两物体之间用弹簧相连，弹簧的质量不计。A物体用线悬挂，使系统处于平衡状态。当悬线突然被烧断的瞬间，A物体的加速度大小是__________，B物体的加速度大小是__________。
10．如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _________________，
11．两束平行单色光a、 b垂直射入截面为直角三角形的棱镜ABC，从另一面AC射出时的光束为a′、b′，如图所示，则
（1）a、b光束在棱镜中传播速度较大的是 （填a或b）
（2）在完全相同的条件下做双缝干涉实验，对应的干 涉条纹间距较宽的是 （填a或b）
（3）在其他条件不变的情况下，当顶角A增大时，出射光束在AC面上先消失的是 （填a′或b′）
12．甲同学的家和学校均坐落于一条笔直公路的路边，一天，他骑自行车去上学，先以4 m/s的平均速度骑行，当走到一半路程时，被后边的乙同学追上，于是两人一起以6 m/s的平均速度骑行直到学校，则甲同学全程的平均速度大小为??????? m/s。
三、计算题
13．（18分）如图，水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M＝1kg的小车静止在地面上，小车上表面与m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m＝2kg的滑块（可视为质点）以＝7.5m/s的初速度滑上小车左端，二者共速时滑块刚好在小车的最右边缘，此时小车还未与墙壁碰撞，当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，滑块则离开小车进入圆轨道并顺着圆轨道往上运动，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2．求：
（1）小车与墙壁碰撞前的速度大小；
（2）小车需要满足的长度L；
（3）请判断滑块能否经过圆轨道的最高点Q，说明理由。
14．（本题10分）如图，为一个半径为5m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当原盘边缘上的一点A处在如图的位置的时候，在其圆心正上方20m的高度有一小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，要使得小球正好落打在A点则
（1）小球平抛的初速度为多少？
（2）圆盘的角速度满足什么条件？
15．如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C.已知状态A的温度为480 K.求:
(1)气体在状态C时的温度;
(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中,气体是从外界吸收热量还是放出热量.
16．在半径R=4800 km的某星球表面．宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖直平面内的光滑轨道由AB和圆孤轨道BC组成．C为圆弧的最高点。将质量 m=1. 0 kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H 的大小，可测出相应的F大小随H的变化关系如图乙所示．求：
(1)圆轨道的半径和该星球表面的重力加速度。
(2)该星球的第一宇宙速度．
参考答案
1．BD
【解析】
试题分析：由图读出，兔子和乌龟是从同地不同时刻出发的，兔子在乌龟出发后t1时间出发．故A错误．在t2和t4两个时刻，兔子和乌龟位移相同，两者相遇，说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次．故B正确．乌龟做的是匀速直线运动，兔子先做匀速直线运动，在t3-t5时间内静止不动，t5时刻以后又沿原方向做匀速直线运动，兔子不是沿着折线跑的．故C错误．由图看出，t6时刻乌龟到达终点，而兔子还没有到达终点，说明乌龟先通过预定位移到达终点．D正确，故选BD
考点：考查了位移图象问题，
点评：图线的斜率等于速度，纵坐标实质表示物体的位置．
2．AC
【解析】
试题分析： A、对P进行受力分析，P受重力、绳子拉力，Q对P的支持力，由于墙壁光滑，Q静止说明P对Q有向上的摩擦力，Q对P有向下的摩擦力，所以P受4个力；正确
B、Q受重力，P对Q的摩擦力，P对Q的压力，墙壁对Q的支持力共4个力；错误
C、设绳子与墙壁夹角为θ，对P进行受力分析得，若绳子变长，θ变小可得F变小；正确
D、由于Q处于静止状态，根据二力平衡可得Q受到的静摩擦力等于Q的重力，Q受到的静摩擦力不变；错误
故选AC
考点：共点力平衡
点评：对于处于平衡状态的物体，受力一定平衡，根据这一点就可以分析出一些无法判断有无得力。
3．BD
【解析】
试题分析：只要加速度与速度方向相同，速度逐渐增大，当加速度减小到零时速度增大到最大，B正确；加速度减小只是说明速度增大的越来越慢，速度的变化率越来越小，D正确；
考点：考查加速度与速度的关系
点评：本题难度较小，明确加速度与速度的关系，加速度是表示速度变化快慢的物理量，只要速度的增大或减小只与加速度方向有关
4．ＢＤ.
【解析】
试题分析：
考查受力分析、上滑对B的摩擦力方向沿斜面向上，下滑沿斜面向下，故A上滑过程桌面对B 的支持力比下滑过程小，A错误，上滑时的加速度大于下滑时的加速度，所以相当于对整体施加一个斜向下的力，所以上滑时施加的力大于下滑时时间的力，故根据力的分解可得A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程大，B正确；A上滑时机械能的减小量等于克服摩擦力产生的内能，C错误；A上滑过程与下滑过程，摩擦力大小相等、运动的路程相等，则做功相等，故系统损失的机械能相等，D正确。
考点：考查了能量守恒定律，力的分解等
点评：做本题的关键是理解上滑和下滑过程中小物体的加速度的关系
【答案】A
【解析】
试题分析：在月球表面附近，万有引力等于重力，在任意轨道，万有引力提供向心力。
A、飞船在Ⅰ轨道上，万有引力等于向心力，即，在月球表面，所以；正确
B、圆形轨道在A点万有引力等于向心力，在A点减速后，万有引力就会大于向心力，沿椭圆轨道运动，所以飞船在A点处点火后，动能减小；错误
C、飞船从A到B运行的过程中处于只受重力，所以处于完全失重状态；错误
D、飞船在轨道Ⅲ绕月球运动，在月球表面，所以周期；错误
故选A
考点：万有引力定律及其应用
点评：中等难度。在天体运动中，万有引力公式及向心力基本公式属于经常用的公式，要熟练掌握。
6．BD
【解析】
试题分析：非门的特点是输入状态和输出状态完全相反．所以该逻辑电路为非门逻辑电路，所以A错误B正确，要使路灯比平时早一些亮起来，也就是使继电器两端的电压要大一些，则使R两端的电压小一些，根据闭合电路欧姆定律，只要把R调小一些．故C错误，D正确．
考点：考查光敏电阻的光照特性，同时结合电路分析阻值变化时导致电压如何变化．
点评：同时虽然要提前亮，但继电器的合上开关的电压却是不变的．
7．B
【解析】考查光的全反射现象?临界角的计算.光在该棱镜中发生全反射的临界角为:sinC=.当光沿DD′方向入射时,刚好发生全反射,所以B正确,A?C?D错.
8．A
【解析】
试题分析：温度是分子平均动能的表示,温度越高分子的平均动能越大,A对;布朗运动是固体颗粒的热运动，间接证明了液体分子的热运动，Ｂ错；改变内能的两种方式：做功和热传递，C错；无论分子间距多大，分子间的斥力总是比引力变化的快，D错；
考点：考查内能、布朗运动和分子作用力
点评：本题难度较小，只要考查了热运动的几个基本概念，在学习过程中对热学的一些基本现象和概念要熟悉和记忆
9．2.5g，0
【解析】弹簧上的弹力不能突变，所以当悬线突然被烧断的瞬间，B物体的加速度大小是0。对A有，对B有联立可知A物体的加速度大小是2.5g。
10．
【解析】本题考查了对整体动能定理的应用，
过程中重力做负功，即，电场力做正功，即，
整个过程中小颗粒的初速度为零，末速度为零，所以根据动能定理可得，解得小颗粒上升的最大高度为，
思路拓展：在一些牵涉能量转化过程中，利用动能定理解题，是一种很简便的方法，只要弄清楚过程中谁做正功，谁做负功，动能初始状态即可
11．（1）a（1）a（1）b′
【解析】略
12．4.8m/s
【解析】
试题分析：甲同学前一半路程所用的时间为，后一半路程所用时间为，所以甲同学全程的总时间为，故全程的平均速度为
考点：本题考查了平均速度的计算
点评：在使用时一定要注意位移和时间的对应
13．（1）5m/s（2）3.75m（3）能
【解析】（1）设滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有：
……………………………………………（2分）
代入数据解得：＝5m/s …………………………………………………（2分）
（2）设小车的最小长度为L1，由系统能量守恒定律，有：
……………………………………………（2分）
代入数据解得：L= 3.75m ………………………………………………………（2分）
（3）若滑块恰能滑过圆的最高点的速度为v，则有：
………………………………………………………………（2分）
解得：m/s …………………………………………………………（2分）
滑块从P运动到Q的过程，根据机械能守恒定律，有：
……………………………………………………（2分）
代入数据解得：m/s ……………………………………………………（2分）
> ，说明滑块能过最高点Q。……………………………………………（2分）
14．（1）（2）（）（k=1、2、3…）
【解析】
试题分析：（1）小球做平抛运动，所以根据平抛运动知识：

由 解得
（2）对圆盘上的A点，转过的必定是整数圈即
（）（k=1、2、3…）
考点：平抛运动、匀速圆周运动
点评：此类题考查了平抛运动、匀速圆周运动，并巧妙的利用了匀速圆周运动的重复性
15．(1)160 K (2)既不能吸收也不放出
【解析】(1)A?C两状态体积相等,则有①
得TC=TA= K=160 K.②
(2)由理想气体状态方程得③
得TB=TA=K=480 K④
由此可知A?B两状态温度相同,故A?B两状态内能相等.
16．（1）0.6m （2）
【解析】
试题分析：（1）小球过C点时满足
又根据
联立解得
由题图可知时;可解得r=0.6m
时；可解得
（2）据
可得
考点：力学综合问题
点评：中等难度。本题中用到了几个关键知识点：①竖直平面内圆周运动最高点合外力等于向心力；②机械能守恒；③求第一宇宙速度是用卫星重力等于卫星在星球表面附近做圆周运动的向心力。