2010-2011学年湖北省武汉二中、龙泉中学联考高二（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

2. 难度：中等

一物体做匀变速直线运动，某时刻经过O点时速度的大小为4m/s，之后运动到距O点12m处的B点的速度的大小变为10m/s，在这段距离内该物体（ ）
A．所需时间可能是1.71s
B．所需时间可能是4s
C．加速度大小可能大于4m/s²
D．加速度大小一定是3.5m/s²

3. 难度：中等

甲乙两辆汽车同时从同一地点由静止出发沿同一直线运动，它们的速度图线如图示．下列说法正确的是（ ）

A．乙车在0-b时间内始终作匀减速运动
B．乙车在a-b时间内加速度方向不变
C．两辆汽车在a时刻相距最远
D．甲车在c时刻被乙车追上

4. 难度：中等

某汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，在某时刻，汽车离站已有1000m．此时有一摩托车正从汽车站出发去追赶该辆汽车．已知摩托车的最大速度可达30m/s，若要求在2min内赶上汽车，则摩托车的加速度至少应为（ ）
A．0.47m/s²
B．2.25m/s²
C．0.13m/s²
D．0.25m/s²

5. 难度：中等

如图所示，表面粗糙的斜面体A放置在水平面上，物块P被平行于斜面的弹簧拴着静止在斜面上，弹簧的另一端固定在档板B上．关于P、A受力情况的分析，正确的是（ ）

A．物块P一定受到斜面体A对它的摩擦力作用
B．斜面体A一定受到水平面对它的摩擦力作用
C．斜面体A对物块P的作用力一定竖直向上
D．地面对斜面体A的作用力一定竖直向上

6. 难度：中等

如图所示，在水平面上有三个质量分别为m₁，m₂，m₃的木块，木块1和2、2和3间分别用一原长为L、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块1、2与水平面间的动摩擦因数为μ，木块3和水平面之间无摩擦力．现用一水平恒力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，1和3两木块间的距离为（木块大小不计）（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置．则在这一过程中，力F、绳中张力F_T和力F与水平方向夹θ的变化情况是（ ）

A．F保持不变，F_T逐渐增大，夹角θ逐渐减小
B．F逐渐增大，F_T保持不变，夹角θ逐渐增大
C．F逐渐减小，F_T保持不变，夹角θ逐渐减小
D．F保持不变，F_T逐渐减小，夹角θ逐渐增大

8. 难度：中等

如图所示，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握扶杆始终相对于汽车静止地站在车箱底板上．学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ．若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（ ）

A．mg，竖直向上
B．，斜向左上方
C．mgtanθ，水平向右
D．，斜向右上方

9. 难度：中等

如图甲所示，倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力F作用，其大小F随时间t变化的规律如图乙所示，t=0时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s²．下列说法中正确的是（ ）

A．0～1s时间内物体的加速度最大
B．第2s末物体的速度不为零
C．2～3s时间内物体做向下匀加速直线运动
D．第3s末物体回到了原来的出发点

10. 难度：中等

在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态．一石墨块（可视为质点）静止在白板上．石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ．突然，使白板以恒定的速度v做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹．经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动．在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）（ ）
A．．
B．
C．vt-μgt²
D．vt

12. 难度：中等

如图所示，轻轩的一端固定一光滑球体，杆的另一端O为自由转动轴，而球又搁置在光滑斜面上．若杆与墙面的夹角为β，斜面倾角为θ，开始时轻杆与竖直方向的夹角β＜θ．且θ+β＜90°，则为使斜面能在光滑水平面上向右缓慢做匀速直线运动，在球体离开斜面之前，作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T和地面的支持力F_N的大小变化情况是（ ）

A．F逐渐增大，T逐渐减小，F_N逐渐减小
B．F逐渐减小，T逐渐减小，F_N逐渐增大
C．F逐渐增大，T先减小后增大，F_N逐渐增大
D．F逐渐减小，T先减小后增大，F_N逐渐减小

二、解答题

13. 难度：中等

在“探究速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图所示．某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出．他量得各点到A点的距离如图所示，根据纸带算出小车的加速度为1.0m/s²．则：

①本实验中所使用的交流电源的频率为______Hz；
②打B点时小车的速度v_B=______m/s，BE间的平均速度=______m/s．（保留两位有效数字）

14. 难度：中等

某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F₁，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．
（1）木板的加速度可以用d、t表示为a=______；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）______．
（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F₁的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是______
（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是______
A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度．

15. 难度：中等

科学家为了测定一在绕地球运行的不明物体的质量m₁，发射一个探测器去接触此物体．接触以后，打开探测器尾部的推进器，使之与不明物体共同加速了10s，如图所示，加速过程中，推测器的传感器显示二者间的作用力为F_N=750N．已知探测器的质量为m₂=3×10³kg，推进器的平均推力约为F=1200N．求：
（1）在加速10s的过程中，探测器速度的改变量；
（2）不明物体的质量m₁．

16. 难度：中等

完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落．在第二十九届北京奥运会比赛中，俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩打破世界纪录．设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a=1.25m/s²匀加速助跑，速度达到v=9.0m/s时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h=4.05m时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t=0.90s．已知伊辛巴耶娃的质量m=65kg，重力加速度g取10m/s²，不计空气的阻力．求：
（1）伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；
（2）假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动，求软垫对她的作用力大小．

17. 难度：中等

如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为1kg，用细线悬挂，底座底面离水平地面H=0.2m，杆上套有质量为0.2kg的小环B，它与杆间有摩擦，设环与杆相对滑动时摩擦力大小始终不变，环从底座以m/s的初速度沿杆向上运动，最后恰能到达杆的顶端（取g=10m/s²）．求：
（1）环沿杆上滑过程中的加速度大小；
（2）在环上滑过程中，细线对杆的拉力大小；
（3）若小环在杆顶端时细线突然断掉，底座下落后与地面立即粘合后静止，整个过程杆没有晃动，则线断后经多长时间环第一次与底座相碰？

18. 难度：中等

如图所示，有（2n+1）个质量均为m小球，将它们用长度相等的轻绳顺次连接进来，再将其两端细绳固定在天花板上等高的两点，静止时，若两端细绳与天花板的夹角均为45°．求：
（1）两端细绳的拉力T；
（2）第k个小球与（k+1）个小球间轻绳的拉力T_k（k＜n）．

19. 难度：中等

如图所示，在固定的粗糙斜面上依次放有两块质量相等m₁=m₂=10kg的平板A、B，长度均为 L=1.6m，斜面倾角很小为θ（sinθ=0.1，cosθ≈1），一个质量为m₃=20kg 的小滑块C以v=5m/s的初速度滑上平板A的上表面．A与斜面之间的动摩擦因素为μ₁=0.2，B与斜面之间的动摩擦因素μ₂=0.1，滑块C与平板A、B之间的动摩擦因数相同，设为μ₃．设最大静摩擦力与相对应的滑动摩擦力大小相等，g=10m/s．
（1）若小滑块C滑上平板A时，平板均不动，而滑上平板B时，平板B开始滑动，求μ₃应满足的条件；
（2）若μ₃=0.4，求滑块C从开始滑上平板A到最终相对斜面静止时运动的时间和平板B沿斜面上滑的最大距离．