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石家庄市第一中学20152016学年第二学期期末考试高二年级物理试题 第卷(48分)一、选择题：本题共16小题，每小题3分在每小题给出的四个选项中，第110题只有一项符合题目要求，第1116题有多项符合题目要求全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分1下列说法符合物理学史实的是A开普勒通过对天体运动的研究发现了万有引力定律 B伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C卡文迪许测出了静电力常量 D牛顿认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比2如图所示，是一质点做直线运动的vt图象，则该质点A在第2秒末加速度方向发生了改变 B在第3 秒末速度方向发生了改变C第1 秒内和前5秒内的位移相同 D在第2 个2秒内位移为零3关于运动的合成与分解，下列说法正确的是A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动的时间一定大于分运动的时间C两个直线运动的合运动一定是直线运动D合运动的速度方向就是物体实际运动的方向4如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是A石块b对a的支持力一定竖直向上B石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C石块c受到水平桌面向左的摩擦力D石块c对b的作用力一定竖直向上5某人用手表估测火车的加速度，先观测3分钟，发现火车前进540米，隔3分钟后，又观测1分钟，发现火车前进360米，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为 A.0.03m/s2 B.0.01 m/s2 C.0.5 m/s2 D. 0.6 m/s26如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则abv0v0Ab球一定先落在斜面上Ba球可能垂直落在半圆轨道上Ca、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上Da、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上7质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2，则物体在t0至t12s这段时间内的位移大小为 A18m B54mC72mD198m8如图，一单叶螺旋桨可绕过其中心，垂直于水平面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转20圈。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射螺旋桨扇叶，观察到螺旋桨扇叶每秒沿A顺时针旋转21圈 B逆时针旋转21圈 C逆时针旋转1圈 D逆时针旋转20圈FAa9如图所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为a的斜面体上匀速下滑。若用与水平方向成角、大小为F的力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止。下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是A方向水平向右，大小为mgcossina B方向水平向左，大小为mgcosasinC方向水平向左，大小为Fcos D大小为010由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二。若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零。“蛟龙”下潜深度为d。天宫一号轨道距离地面高度为h，“蛟龙”号所在处与“天官一号”所在处的加速度之比为A B C D11如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零。物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化图像可能是12如图，A、B两球（可视为质点）质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处。已知两球均处于静止状态，OA沿竖直方向，OAB恰好构成一个正三角形，重力加速度为g，则下列说法正确的是A球A对竖直墙壁的压力大小为B弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C绳OB的拉力大小等于mgD球A对地面的压力不可能为零13如图所示，在光滑的固定斜面上有四个完全相同的小球1、2、3、4从顶端滑到底端，球1沿斜面从静止开始自由下滑；球2沿斜面上的光滑槽由静止开始下滑；球3以水平初速度v0沿斜面抛出，沿斜面运动；球4由静止开始沿斜面上的光滑槽运动，且槽的形状与球3的运动轨迹相同。关于小球在斜面上运动时间和到达底端速度的大小，下列说法正确的是v01234A球3运动的时间与球4运动的时间相同B球2运动的时间大于球3运动的时间C球4到达底端速度的大小大于球1到达底端速度的大小D球3到达底端的速度最大FmM14如图，光滑水平面上放着质量为M的木板，木板左端有一个质量为m的木块。现对木块施加一个水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离。下列说法正确的是A若仅增大木板的质量M，则时间t增大B若仅增大木块的质量m，则时间t增大C若仅增大恒力F，则时间t增大D若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间t增大15据新华社北京3月21日电，记者21日从中国载人航天工程办公室了解到，已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后，由于超期服役两年半时间，其功能已于近日失效，正式终止了数据服务。根据预测，天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低，并最终再入大气层烧毁。若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面h（h343km），运行周期为T，地球的半径为R，下列关于天宫一号的说法正确的是A因为天宫一号的轨道距地面很近，其线速度小于同步卫星的线速度B女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课，那时她不受地球的引力作用C天宫一号再入外层稀薄大气一小段时间内，飞船轨道半径减小，线速度增大 D由题中信息可知地球的质量为16如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示。由图可以判断A图线与纵轴的交点M的值aMgB图线与横轴的交点N的值TNmgC图线的斜率等于物体的质量mD图线的斜率等于物体质量的倒数第卷(非选择题，共52分)二实验题（本题共2小题，共14分。其中17题6分，18题8分）17(1)下图中游标卡尺的读数为_cm, 螺旋测微器读数_cm.0123456789023456786786(2)下面是关于“探究求合力的方法”的实验（1）某同学的实验操作主要步骤如下：A在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另外一端系着绳套；F1AOFFF2C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力F的图示；F比较力F和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是（2）如图所示为利用实验记录的结果作出的图，则图中的是F1和F2的合力理论值，是力F1和F2的等效合力的实际测量值滑块 打点计时器砝码托盘18小红和小明为物理兴趣小组的成员，他们在学完牛顿运动定律后，想要运用已学知识探究滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电场打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘相连（托盘和砝码的质量要比滑块的质量小很多）。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。（一）小红为测得滑块与木板之间的动摩擦因数，进行了如下实验，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。5.12单位：cm5.746.417.057.688.338.959.6110.26（1）上图为纸带的一部分，根据图中数据计算的加速度a= （保留三位有效数字）。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量还应测量的有 。（填入所选物理量前的字母）A、木板的长度l B、木板的质量m1 C、滑块的质量m2D、托盘和砝码的总质量m3 E、滑块运动的时间t（3）通过测量、计算得出的动摩擦因数会比真实的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”）。单位：cm18.5516.3014.0611.80（4）小明觉得小红的方法需要测量的物理量比较多，因而容易导致较大的误差，他认真观察、分析了小红的实验原理，重新调节了细绳的长度和桌子的高度后，发现打出的纸带上的点后面有一段越来越密，如下图所示，每两个点间还有4个点没有画出来。小明觉得只需要分析后面的这些点就能很快的求出滑块与木板间的动摩擦因数，求得的结果= （保留三位有效数字）。 Mm三、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）19如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面倾角=300，悬线与竖直方向夹角=300，斜面体的质量M=3m，置于粗糙水平地面上。（g=10m/s2）求：（1）当斜面体静止时，求细绳对小球拉力的大小（2）求斜面体静止时，地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.（3）若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？20民航客机都有紧急出口，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面上，并以不变速率进入水平面，在水平面上再滑行一段距离而停止，如图所示若机舱口下沿距地面3.6m，气囊构成的斜面长度为6.0m，一个质量60kg的人沿气囊滑下时所受到的滑动摩擦阻力是240N若人与水平面动摩擦因数与斜面相同（g=10m/s2，计算结果可以用根式表示）求：（1）人与斜面的动摩擦因数；（2）人在斜面上下滑的时间；（3）人在水平面上滑行的距离21如图所示，所有轨道均光滑，轨道AB与水平面的夹角为=370，A点距水平轨道的高度为H=1.8m。一无动力小滑车质量为m=1.0kg，从A点沿轨道由静止滑下，经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧，圆形轨道半径R=0.5m，通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度差h=1.25m，水平距离s=2.6m。不计小滑车通过B点时的能量损失，小滑车在运动全过程中可视为质点，g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8,求：HsABCDEFh（1）小滑车从A滑到B所经历的时间；（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小；（3）要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟，则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下。x22如图所示，倾角为的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行A、B的质量均为m撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动不计一切摩擦，重力加速度为g求：（1）A固定不动时，A对B支持力的大小N（2）A滑动的位移为x时，B的位移大小s（3）A滑动的位移为x时的速度大小vA石家庄市第一中学 20152016学年第二学期高二年级期末考试物理答案一、选择题（本小题共16小题，共48分）题号12345678答案BCDDBCBC题号910111213141516答案DDADACBDBDCDABD二实验题（本题共2小题，共14分。其中17题6分，18题8分）17. （1） 2.472 0.0032（1）CE；（2）F，F；18. （1）（2）CD（3）偏大（4）三、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）19. (1)以小球为研究对象，受力分析如图所示由平衡条件可得Fmg2FTcos 30F解得FT(2)以小球和斜面整体为研究对象，受力如图，水平方向受力平衡，由平衡条件可得（M+m）gFfFNFT300xyFfFTcos 60方向水平向左(3)整体在竖直方向受力FN+FTcos300=(M+m)gkFNFf解得：20. （解：（1）设气囊倾角为，由几何关系知 1分所以=37 滑动摩擦力1分 1分所以 1分（2）人在气囊上下滑过程中 2分下滑过程1分所以 1分（3）人到达地面的速度1分人在地面上运动的加速度1分人在水平面上滑行的距离1分1分21（1） (1分) （1分） （1分） 得t=1s （1分）（2）小滑车由A到D过程： （1分）在D点： （1分） 得 （1分）由牛顿第三定律知小滑车对轨道的压力为22N （1分）（3）小滑车要能安全通过圆形轨道，在平台上速度至少为v1，则 （1分） （1分）小滑车要能越过壕沟，在平台上速度至少为v2，则 （1分） （1分）因为v2 v1，所以只要 （3分）得H=1.35m （1分）22.【解析】（1）支持力的大小N= mgcos （2）根据几何关系sx=x(1-cos), sy=xsin且s=解得s=（3）B的下降高度sy=xsin根据机械能守恒定律mgsy=mvA2+mvB2根据速度的定义得vA=，vB=则解得vA=。解法二：（2）B相对于A沿斜面下滑，即相对位移沿斜面方向由： 画出位移关系如图所示由A沿斜面下滑位移大小等于绳长的变化，即图中所以（3）由得速度的关系与位移关系相同，故根据机械能守恒定律mg xsin=mvA2+mvB2解之vA=
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