2022-2023学年云南省开远市重点学校高二（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 下列说法正确的是( )
A. 研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点
B. 研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点
C. 研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略
D. 研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同
2. 一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是( )
A. 质点在的时间内始终沿正方向运动，且在时距离出发点最远
B. 质点做往复运动，且在时回到出发点
C. 质点在时的速度最大，且最大的速度为
D. 如果是图象，质点在最后时刻速度最大
3. 年月日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。如图所示是他们踏板起跳的精彩瞬间，从离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度取，运动员的运动轨迹视为直线。则下列说法正确的是( )
A. 运动员在入水前做的是自由落体运动
B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在内的位移大小为
D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为
4. 如图，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则( )
A. 甲受到三个力的作用 B. 甲受到的摩擦力水平向右
C. 扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上 D. 扶梯对乙的作用力方向竖直向上
5. 长为的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为和，则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
6. 国产新型磁悬浮列车甲、乙都可视为质点分别处于两条平行轨道上，开始时，乙车在前，甲车在后，两车间距为，时甲车先启动，时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动，两车运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两车加速过程中，甲车的加速度比乙车大
B. 由运动的图像可知，无论取何值，甲、乙两车末一定相遇
C. 若，则两车间的距离最小为
D. 从甲车运动开始计时到末，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）
7. 如图所示，物体静止在粗糙的水平地面上，一轻质细线跨过固定直杆顶端的光滑轻质定滑轮，细线一端连接静止于水平地面上的质量为的物体，细线另一端与另外两根细线在点形成“死结”，结点下方细线悬挂物体。现左端细线用与水平方向成角的斜向左上方的力拉住，使结点右侧的细线与水平方向的夹角为。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，定滑轮右侧细线与水平方向的夹角为，物体、保持静止状态，以下说法正确的是( )
A. 轻质细线对物体的拉力大小为
B. 地面对物体的摩擦力大小为
C. 物体的质量为
D. 物体对地面的压力大小为
8. 如图所示，将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态，使竖直挡板绕过点轴逆时针方向缓慢转动至水平，则( )
A. 铅球对挡板的压力逐渐减小 B. 铅球对挡板的压力先减小后增大
C. 铅球对斜面压力逐渐增大 D. 铅球对挡板的压力最小值为
9. 如图所示，将一右端固定有光滑定滑轮的轻杆固定在竖直挡板上，轻绳跨过光滑的定滑轮悬吊质量为的物块；如图所示，将一轻杆用转轴固定在竖直挡板上，两段轻绳、系在杆的右端并悬吊质量为的物块。已知两杆均水平，且绳子的倾斜部分与水平方向的夹角均为，重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 图中绳的拉力大小为
B. 图中绳的拉力大小为
C. 图中轻杆对滑轮的支持力大小为
D. 图中轻杆对结点的支持力大小为
10. 如图，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块。外力向右上方拉，整个系统处于静止状态。若方向不变，大小在一定范围内变化，物块仍始终保持静止，则( )
A. 绳的张力也在一定范围内变化
B. 物块所受到的支持力也在一定范围内变化
C. 连接和的绳的张力也在一定范围内变化
D. 物块与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
三、实验题（本大题共1小题，共12.0分）
11. 某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。
常见的打点计时器有两种：__________和__________，它们使用的都是__________电源填“直流”或“交流”，当电源频率为时，每隔__________打一个点。
关于本实验，下列说法正确的是__________。
A.释放纸带的同时，接通电源
B.先接通电源打点，后释放纸带运动
C.先释放纸带运动，后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小
要测量小车的速度。除打点计时器含所用电源、纸带、墨粉纸盘外还必须使用的测量工具是__________。
该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出个计数点，分别标上、、、、、和，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是。
如果测得、两点间距，、两点间距，则打点时小车的速度__________结果保留位有效数字。
该同学分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像__________。并利用图像求出加速度__________结果保留位有效数字。
四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
12. 如图所示，小孩坐在雪橇上，小孩和雪橇的总质量为，大人用与水平方向夹角斜向上的拉力拉小孩和雪橇，使小孩和雪橇沿水平地面做匀速直线运动，，，，，求：
请画出小孩和雪橇的受力示意图；
地面对小孩和雪橇的支持力大小；
小孩和雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小。
13. 如图，一滑雪道由和两段滑道组成，其中段倾角为，段水平，段和段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为的背包在滑道顶端处由静止滑下，若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取，，，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求：
滑道段的长度；
滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
14. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆以初速度向右运动，磁场内的细金属杆处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为，在导轨间的电阻均为，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
求刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；
若两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为，求：
出磁场时的速度；
在磁场内运动过程中通过回路的电荷量；
初始时刻到的最小距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、研究甲图中排球运动员扣球动作时，要注意扣球时与球的接触位置，则排球的大小与形状不能忽略不计，排球不可以看成质点，故A错误；
B、研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，要注意发球时球拍与球的接触位置，则乒乓球的大小与形状不能忽略不计，乒乓球不能看成质点，故B正确；
C、研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，要注意击球时与球的接触位置，则羽毛球的大小与形状不能忽略不计，羽毛球大小不可以忽略，故C错误；
D、研究图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度不可以视为相同，故D错误。
故选：。
质点是用来代替物体的有质量而不考虑形状和大小的点，在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们可以近似地把该物体看作是一个具有质量大小和形状可以忽略不计的理想物体，称为质点。
要把物体看作质点，就要看所研究问题的性质，而与物体本身无关。所以，能否将物体看作质点需要满足其中之一：当物体的大小与所研究的问题中其他距离相比为极小时。一个物体各个部分的运动情况相同，它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。
2.【答案】
【解析】解：、由图像可知，时间内，质点沿正方向做加速度逐渐增大的加速运动，在时间内，质点沿正方向做加速度减小的加速运动，在时间内质点的加速度反向，由于惯性，质点继续沿正方向做加速度增大的减速运动，在时间内，质点沿正方向做加速度减小的减速运动，由对称性可知，质点在时刻速度为零，所以，在时间内质点始终沿正方向运动，时刻离出发点最远，故A正确，B错误；
C、时间内，质点沿正方向做加速运动，在时间内，质点沿正方向做减速运动，因此，质点在时刻速度最大，根据图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量，知最大速度为：，故C错误；
D、如果是图象，根据动能定理得：，得，可知图像与轴所围的面积表示动能变化量与质量之比，可知，在内动能变化量为零，因质点的初速度为零，所以质点在最后时刻速度为零，故D错误。
故选：。
根据图像分析清楚质点的加速度随时间的变化情况，判断质点的运动情况，结合图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量，来求最大的速度。
解答本题的关键要知道图像与时间轴所围的面积表示速度变化量，通过分析加速度时间图像分析质点的运动情况。
3.【答案】
【解析】A.运动员离开跳板时有向上的初速度，在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；
B.运动员在时速度减为零，此时人处于水下的最深处，没有浮出水面，故B错误；
C.末运动员的速度为
如运动员在时间内匀减速到零，则其位移为
由于运动员实际上做的是加速度减小的减速运动，其在内的实际位移为此段时间内图线与横轴所围面积，小于，故C错误；
D.在 运动员向上运动，逆向看作自由落体知
可知运动员双脚离开跳板后上升的高度为 ，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】解：、题图甲中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，受到重力和支持力，不受摩擦力，故AB错误；
、题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，扶梯对乙有支持力和摩擦力，乙受重力，根据共点力作用下的平衡可知，支持力和摩擦力的合力与重力等大反向，故扶梯对乙的作用力竖直向上，故C错误D正确。
故选：。
图中两电梯均匀速向上运转，因此甲乙均处于受力平衡状态，结合图中情境进行受力分析即可求解。
本题考查共点力平衡条件，要求学生通过受力分析进行求解，难度不大。
5.【答案】
【解析】
【分析】
当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过，可知列车进入隧道前需至少减速至，然后匀速通过隧道，全部出隧道后需加速到，根据匀变速直线运动规律计算加速、减速时间。
本题考查匀变速直线运动规律应用，解题关键要分析清楚列车运动情况，注意列车通过隧道的位移。
【解答】
当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过，可知列车进入隧道前需减速至，然后匀速通过隧道，全部出隧道后需加速到，则减速时间：，匀速时间：，加速时间：，
列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为：，
解得：，故C正确，ABD错误；
故选C。
6.【答案】
【解析】解：、图像的斜率表示加速度，由图像得，两车加速过程中，甲车的加速度比乙车小，故A错误；
B、图像与坐标轴所围的面积表示位移，由图像得，内甲车的位移为
乙车的位移为
当甲车开始运动时，只有当两车距离为
甲、乙两车在末才能相遇，故B错误；
C、当两车速度相等时，两车距离最小，若，则两车间的距离最小值为
故C正确；
D、从甲车运动开始计时到末，甲车的位移大于乙车的位移，平均速度是位移与时间的比值，则甲的平均速度大于乙的平均速度，故D错误。
故选：。
图像的斜率表示加速度，根据图像判断两车加速度大小；图像与坐标轴所围的面积表示位移，根据图像求解两车的位移，结合位移关系判断两车距离；当两车速度相等时，两车距离最小，根据位移关系求解两车距离的最小值；平均速度是位移与时间的比值。
本题考查图像，解题关键是知道图像的斜率表示加速度，图像与坐标轴所围的面积表示位移，平均速度是位移与时间的比值。
7.【答案】
【解析】对结点受力分析如图所示
设细线中拉力大小为，由平衡条件有
联立解得
，
故A错误，C正确；
B.由平衡条件可知，在水平方向上地面对的摩擦力等于细线中拉力在水平方向的分力，即
故B正确；
D.对物体受力分析由平衡条件可知
解得
由牛顿第三定律可知物体对地面的压力大小为 ，故D错误。
故选BC。
8.【答案】
【解析】受力分析如图，将挡板对铅球的力与斜面对铅球的力合成，其合力与重力等大反向
挡板逆时针转动，挡板对铅球的力与斜面对铅球的力合力大小方向不变，其中的方向不变，作辅助图如上，可知的方向变化如图中、、的规律变化，为满足平行四边形定则，大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小，故先减小后增大，一直减小，根据牛顿第三定律可知，铅球对挡板的压力先减小后增大，铅球对斜面压力一直减小，故B正确，AC错误；
D.由上可知，当挡板与斜面垂直时铅球对挡板的压力最小，则有
D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要是考查了共点力的平衡之“两类轻杆”问题，关键是弄清楚“活杆”和“死杆”的受力特点，根据平衡条件进行解答。
根据平衡条件和“活杆”、“死杆”受力的特点分析可得结果。
【解答】
A.对、两图中的、点分别进行受力分析，如图甲、乙所示：
；
图甲中轻绳跨过定滑轮拉住质量为的物块，物块处于平衡状态，轻绳的拉力大小为，故A正确；
图乙中由于杆可自由转动，因此杆对结点的作用力方向一定沿杆的方向，则由平衡条件可知：，；
又；
代入数据解得轻绳的拉力：；
轻杆对结点的支持力大小为，故BD错误；
C.由于图甲中的杆为固定的杆，因此杆对滑轮的作用力不一定沿杆的方向，因为绳与绳的夹角为，故分析可得轻杆对滑轮的支持力大小为：，故C正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】本题抓住整个系统处于静止状态，由平衡可知，绳子拉力保持不变，再根据平衡条件由的大小变化求得物块所受各力的变化情况。
本题主要考查共点力平衡的条件及其应用。
【解答】连接、的是同一根绳，此绳上的拉力大小始终等于物块的重力，由于物块始终保持静止，故整个装置的位置不变，绳上的拉力恒定不变，故A、C错误；
对进行受力分析，设拉力的方向与水平方向的夹角为，绳与水平方向的夹角为，根据平衡条件得，水平方向有，竖直方向有，可知所受支持力与静摩擦力会在一定范围内变化，故B、D正确．
11.【答案】电磁打点计时器 电火花打点计时器 交流 刻度尺 见解析
【解析】常见的打点计时器有两种：电磁打点计时器和电火花打点计时器。
两种打点计时器都使用交流电源。
当电源频率为时，每隔打一个点。
实验时要先接通电源，再释放纸带，故AC错误、B正确；
D.纸带上的点越密集，说明相同时间内纸带运动过的距离越小，即纸带运动的速度越小，故D正确。
故选BD。
要测量小车的速度，除打点计时器外还必须使用的测量工具是刻度尺。
打点时小车的速度
将各点描在坐标纸上，并用直线连接尽可能多的点，不能落在直线上的点，尽量使其均匀分布在直线两侧，如下图所示
根据图像可得，小车的加速度为
12.【答案】解：经对小孩和雪橇整体受力分析如图：
根据平衡条件得：
竖直方向：
解得
故地面对雪橇的支持力大小为。
水平方向：，
解得：
答：小孩和雪橇的受力示意图如图；
地面对小孩和雪橇的支持力大小为；
小孩和雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小为。
【解析】解决本题的关键能够正确进行受力分析，根据共点力平衡，利用正交分解求出支持力和摩擦力的大小，以及知道。
、对雪橇进行受力分析，雪橇受到重力、支持力、拉力和阻力，雪橇沿水平地面做匀速运动，在竖直方向上平衡，根据受力平衡求出支持力的大小；
雪橇沿水平地面做匀速运动，在水平方向上平衡，根据受力平衡求出摩擦力，再根据求出动摩擦因数。
13.【答案】解：背包在斜面上运动，受力分析如图所示：
由牛顿第二定律可知：
其中
解得：
背包从斜面滑下过程：
滑雪者在斜面上滑动过程中有：
其中：
解得：，，
滑雪者在斜面上滑动过程到底部时，
解得：，
此时背包的速度：，
拎起背包的瞬间滑雪者与背包的速度相等，拎起背包过程动量守恒，规定滑雪者的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：
代入数据解得：。
答：
滑道段的长度为；
滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度为。
【解析】根据牛顿第二定律求出背包在斜面上的加速度，根据背包和滑雪者在滑道上的位移相等，时间相差，由运动学公式求出滑道的长度；
根据滑雪者在斜面上的速度时间关系结合动量守恒定律求出滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
本题考查牛顿第二定律和动量守恒定律的综合，这类题关键是要根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求解速度，位移以及时间，再结合动量守恒求解其共同速度。
14.【答案】 ，方向水平向左； ； ；
【解析】依题意，当进磁场时所受的安培力为
所以
根据左手定则可知，安培力的方向水平向左；
根据、组成的系统动量守恒，则有出磁场时
求得此时的速度
根据动量定理可得
所以
设两杆在磁场中相对靠近的位移为 ，有
整理可得
联立可得
若两杆在磁场内刚好相撞，到 的最小距离为
第1页，共1页
