河北省元氏县第四中学2021-2022学年高二下学期期末考试物理试卷（Word版含答案）

元氏县第四中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题
时间：75分钟 满分100分
一、单项选择题,（共7道题，每小题4分，共计28分）
1．17世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用的物理思想方法属于（　　）
A．等效替代 B．实验归纳 C．理想实验 D．控制变量
2．某次电影拍摄中，特技演员从桥上跳下，落在河面上匀速前进的竹筏上。在演员（视为质点）跳下的瞬间，长为6m的竹筏的前端恰好位于演员的正下方，演员跳下的瞬间距竹筏的高度为20m。取重力加速度大小g＝10m/s2，认为演员在空中做自由落体运动，不计竹筏的宽度。要使演员落在竹筏上，竹筏的最大允许速度为（　　）
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
3．甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们的运动图像分别如图（a）、（b）所示。已知t＝0时乙的速度为0，下列说法正确的是（　　）
A．甲物体2s时加速度的方向发生变化
B．乙物体2s时的速度方向发生变化
C．甲物体0～2s内与2s～4s内的平均速度相同
D．乙物体0～2s内与2s～4s内发生的位移相同
4．如图所示，物块放在与水平面夹角为θ的传送带上，且始终与传送带相对静止。关于物块受到的摩擦力f，下列说法正确的是（　　）
A．当传送带匀速向上运动时，f的方向一定沿传送带向下
B．当传送带减速向上运动时，f的方向一定沿传送带向上
C．当传送带加速向上运动时，f的方向一定沿传送带向上
D．当传送带加速向下运动时，f的方向一定沿传送带向下
5．如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）
A．作用力为G B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G
6．如图为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像，则下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的原长为6cm
B．弹簧的劲度系数为500N/m
C．弹力F与弹簧长度x成正比
D．随着弹力F的增大，弹簧的劲度系数k也增大
7．下列属于力的单位是（　　）
A．kg m/s2 B．kg m/s C．kg m2/s D．kg s/m2
二、多项选择题,（共3道题 ，每小题6共计18分，多选错选均不得分）
8．如图所示，质量为48kg的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数为42kg，则在该时刻升降机可能的运动方式是（　　）
A．加速上升 B．匀速上升
C．减速上升 D．加速下降
9．如图所示，光滑水平面上，质量分别为m、M的木块A、B在水平恒力F作用下一起以加速度a向右做匀加速运动，木块间的轻质弹簧劲度系数为k，原长为L0，则此时木块A、B间的距离为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，一水平外力F作用在物块B上，A、B两物块在地面（可视为地球表面）一起向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　）
A．A物块受到2个力作用
B．B物块受4个力作用
C．A、B、地球三者之间一共有5对作用力和反作用力
D．B对地面的压力就是A、B所受的重力的合力
三．实验题（共2小题，总分15分）
11．现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取A、B、C、D和E5个连续影像间的距离依次为x1＝10.76cm、x2＝15.05cm、x3＝19.34cm和x4＝23.65cm。
根据数据，完成下列问题：
（1）物块的加速度α＝　 　m/s2（保留3位有效数字）。
（2）请判断当物块的速度为2m/s时物块处于x1、x2、x3和x4中的 　 　段，理由是 　 　。
12．某同学将带滑轮的滑板放置在水平桌面上，调节滑板上表面水平，将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力在小车及传感器总质量不变的情况下，探究加速度跟它们所受拉力的关系时，根据测得的数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象。
（1）由a﹣F图象可知小车和传感器的总质量为　 　kg．（保留两位有效数字）
（2）图象不过坐标原点的原因是　 　。
（3）为使图象过原点可垫高滑板的　 　（填“左”或“右”）侧，使传感器拉钩不挂绳时，小车能做　 　（填“加速”“匀速”或“减速”）运动
四．解答题（共3小题，总分39分）
13．（10分）一辆执勤的警车停在平直公路边，当警察发现从旁边以v＝12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，前去追赶，经t0＝2s，警车发动起来，以加速度a＝4m/s2做匀加速运动，问：
（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？
（2）警车发动起来后多长时间追上货车？
14．（12分）两个完全相同的物体A、B，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动．图中的两条直线分别表示A物体受到水平拉力F＝0.8N作用和B物体不受拉力作用的v﹣t图象，求：
（1）A、B运动的加速度；
（2）12s末A、B间的距离；
（3）两物体的质量．
15．（17分）质量为m＝4kg的小物体，由A点静止在恒力F＝20N作用下向右运动，运动至B点时撤去F，AB相距L＝9m，设斜面足够长，物体与平面、斜面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5，物体在B点没有能量损失。其中：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
（1）物体在水平面运动的加速度；
（2）在斜面上向上滑行的最大距离；
（3）物体在斜面上运动的时间（答案可以有根号）。
参考答案
一、单项选择题,（共7道题，每小题4分，共计28分）
1．C2．C
3．D
4．C
5.B
6．B
7．A
8．CD
9．BC
10．AC
三．实验题（共2小题，共计15分）
11．【解答】解：（1）根据逐差法可得：
x4﹣x2＝2a1T2。 x3﹣x1＝2a2T2。
物块的加速度 a＝
联立得 a＝
由题得 T＝＝0.1s
代入数据解得 a＝4.30m/s 2
（2）x3，因为物块在位置C的速度 vC＝＝≈1.72 m/s＜2m/s
物块在位置D的速度 vD＝＝≈2.15 m/s＞2m/s，所以物块位于CD之间。
故答案为：（1）4.30。
（2）x3，因为物块在位置C的速度vC＝1.72 m/s＜2m/s，物块在位置D的速度vD＝2.15 m/s＞2m/s，所以物块位于CD之间。
12．【解答】解：（1）斜率表示质量的倒数，直线的斜率为2，所以小车和传感器的总质量为0.50kg；
（2）图象不过坐标原点的原因是小车和滑板间有摩擦阻力；
（3）为使图象过原点可垫高滑板的右侧，使传感器拉钩不挂绳时，小车能做匀速运动；
故答案为：0.50，小车和滑板间有摩擦阻力，右，匀速
四．解答题（共3小题，总分39分）
13．（10分）【解答】解：（1）在警车追上货车之前，当两车速度相等时距离最大，警车从发动起来后到与货车速度相等需用时：t1＝（1分））
所以两车间的最大距离为：xm＝v（t1+t0）﹣（2分）
联立代入数据解得：xm＝42m（1分）
(2)设警车发动起来后经过t'时间追上货车，则有：x1= （2分）
x2＝v（t'+2）（2分）
X1=x2（1分）
代入数据解得：t'＝（4+）s或t'＝（4﹣）s（舍去）（1分）
14．（12分）【解答】解：
（1）由图象知，；（2分）
，（2分）
负号表示aB的方向与初速度方向相反．（1分）
（2分）
（3）根据牛顿第二定律
对B：μmg＝maB① （2分） 对A：F﹣μmg＝maA② （2分）
由①②得解：m＝0.8kg（1分）
15．（17分）【解答】解：根据牛顿第二定律可知：Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsin37°）＝ma，（2分）
解得：a＝0.5m/s2（1分）
（2）到B点时的速度v，根据速度—位移公式可得：v2＝2aL，（1分）解得v＝3m/s（1分）
在斜面上，根据牛顿第二定律可知：mgsinθ+μmgcosθ＝ma′（2分）
代入数据解得：a′＝10m/s2（1分）
根据速度—位移公式可知：0﹣v2＝﹣2a′x（1分）
解得：x＝0.45m（1分）
（3）上滑所需时间＝（1分）
到达斜面最高点后，开始下滑，根据牛顿第二定律：mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma″，（1分）解得a″＝2m/s2（1分）
下滑所需时间为t2，则，（1分）解得（1分）
故经历的总时间为t＝t1+t2，（1分）解得t＝（1分）