武昌区2018－2019学年度第二学期期末调研考试
高 二 物 理
本试题卷共8页、18道题（含选考题）。全卷满分110分。考试用时90分钟。
★ 祝考试顺利 ★
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．第Ⅰ卷（选择题）的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答在试题卷、草稿纸上无效。
3．第Ⅱ卷必考题的作答：用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷、草稿纸上无效。
4．第Ⅱ卷选考题的作答：先在答题卡上把所选题目对应题号右边的红色小方框用2B铅笔涂黑。考生应根据自己选做的题目准确填涂题号，不得多选。答题答在答题卡上对应的答题区域内，答在试题卷、草稿纸上无效。
5．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图，质量为m的光滑小球夹在倾角为α的斜面和挡板PO之间静止。将挡板缓慢地由竖直位置逆时针转到水平位置的过程中，关于挡板对小球的弹力F1和斜面对小球的弹力F2的大小变化，正确的是
A．F1逐渐变大，F2逐渐变小
B．F1逐渐变小，F2逐渐变小
C．F1先逐渐变小后逐渐变大，F2逐渐变小
D．F1先逐渐变大后逐渐变小，F2逐渐变小
2．两个质点A、B放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v – t图象如图所示。对A、B运动情况的分析，下列结论正确的是
A．A、B加速时的加速度大小之比为2∶1，A、B减速时的加速度大小之比为2∶1
B．在t = 6 t0时刻，A、B相遇
C．在t = 3 t0时刻，A、B相距最远
D．在t = 5 t0时刻，A、B相距最远
3．某物体沿与水平面成30°的木板恰好能匀速下滑；现将该木板与水平面的夹角调整为60°，并使该物体以某一初速度沿该木板向上滑动，则该物体上滑过程中的加速度大小为（取g = 10 m/s2）
A．
m/s2 B．
m/s2 C． 
m/s2 D．
m/s2
4．在粗糙水平面上，物块甲以v1 = 4 m/s的速度向右匀速直线运动，物块乙的水平方向仅受摩擦力作用而向右做匀减速运动，加速度大小a = 2 m/s2。某时刻乙的速度为v2 = 10 m/s，甲乙相距L = 7 m，如图所示。那么，从此时刻开始计时，物块甲追上物块乙需要的时间为
A．10.0 s B．9.0 s C．8.0 s D．7.0 s
5．如图所示，将两直杆相互垂直固定，轻绳AC和BC的一端分别系于水平杆的A、B两点，另一端都拴在质量为m的小球上。已知AB = 2 L，AC = 
L，BC = L，现让整个装置以竖直杆为轴，以恒定的角速度转动，使小球在水平面内做匀速圆周运动，两段细绳都始终没有出现松弛，且保证A、B、C始终处于同一竖直平面内。随着装置匀速转动的角速度不同，关于两绳的拉力大小，下列说法正确的是
A．AC拉力的最小值为
mg、最大值为2 mg
B．AC拉力的最小值为0、最大值为2 mg
C．BC拉力的最小值为
mg、最大值为2 mg
D．BC拉力的最小值为mg、最大值为mg
6．如图所示，一内壁截面为椭圆形的容器，其质量为M = 3 kg，置于光滑水平面上，O为椭圆的中心，M、N为椭圆的两个焦点，且MN = 
cm。椭圆面上的P点在左焦点M的正下方且相距2 cm，将一质量为m = 1 kg、可看作质点的物块放于P点，并用大小恒为F = 
N的水平拉力向右拉容器，物块保持在P点与容器相对静止，取g = 10 m/s2，则物块受到的容器壁的弹力FN和摩擦力Ff大小分别是（提示：∠MPN的平分线垂直于椭圆在P点的切线。）
A．FN = 
N、Ff = 2 N
B．FN = 
N、Ff = 1 N
C．FN = 
N、Ff = 0 N
D．FN = 
N、Ff = 5 N
7．如图甲所示，地球半径为R，a是地球赤道上的一栋建筑， b是与地心的距离为nR的地球同步卫星，c是在赤道平面内作匀速圆周运动、与地心距离为
nR 的卫星，b、c运行方向和地球自转方向相同（图甲中均为逆时针方向）。某一时刻b、c刚好位于a的正上方，则经过60 h，a、b、c的相对位置是图乙中的
8．如图所示，将三个完全相同的小球A、B、C从同一点O水平抛出， A球撞击到竖直墙壁上，B球恰好落在墙角，C球落在水平地面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．A、B、C三小球运动的时间大小关系为tA < tB = tC
B．A、B、C三小球的平抛初速度大小关系为vA = vB > vC
C．B、C两小球落地前的瞬间动能相等
D．B、C两小球落地前的瞬间重力的功率相等
9．如图所示，两个质量均为M、相同的直角三角形斜面体A、B放在粗糙的水平面上，A、B的斜面部分都是光滑的，倾角都是θ = 60°。另一质量分布均匀且质量为m的直铁棒C水平架在A、B的斜面上， A、B、C均处于静止状态。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．地面对A的摩擦力大小为
mg
B．地面对A的摩擦力大小为mg
C．地面对A的支持力大小为Mg +mg
D．若使A、B靠近，使C位置略上升，再次平衡时，地面对A的摩擦力增大
10．甲、乙两物体在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。他们在运动过程中的速度v随位移x变化的图象如图所示。已知甲做初速为零的匀加速直线运动，乙做初速为v0的匀减速直线运动，速度减为零后保持静止。关于两物体的运动，下列说法正确的是
A．甲、乙在x = 2.0 m处相遇
B．乙的初速度v0大小为8.0 m/s
C．甲的加速度大小为9.0 m/s2
D．乙的加速度大小为3.0 m/s2
第Ⅱ卷（共70分）
二、本卷包括必考题和选考题两部分。第11题～第15题为必考题，每个试题考生都应作答。第16题～第18题为选考题，考生在这三题中只选一题作答。须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书写作答，在试题卷上作答无效。
（一）必考题（共5道题，合计50分）
11．(6分)
如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，所用器材及装配方法见图。小车连接着纸带，纸带可由接在50 HZ交流电源上的电火花打点计时器打出点迹。研究对象是小车，小车（含小车上放的砝码）的质量为m1，小桶（含桶内放的砝码）的质量为m2。
（1）关于该实验，下列说法正确的是
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．在根据实验数据用图象探究加速度与质量关系时，为了便于分析，应作a－
图象
D．本实验m2应远大于m1
（2）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小为 m/s2。（结果保留二位有效数字）
（3）实验时，某实验小组由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，只是把长木板放于水平桌面上便进行实验，他测量得到的a－F图象可能是图中的图线 。(选填“甲”、“乙”、“丙”)
12．(8分)
某同学采用如图甲所示的装置测量小滑块与木板表面间的动摩擦因数μ。将足够长的木板水平放置，弹簧的一端与固定挡板相连，另一端紧靠带有遮光条的小滑块但不与之拴接，先用小滑块压缩弹簧至某一位置，释放后记录小滑块上的遮光条通过光电门的挡光时间t，并测量小滑块停止时的位置B与光电门A的距离L。已知重力加速度为g，弹簧的原长位置在光电门左侧。
（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为d = mm； （2）实验中是否需要测量小滑块的质量？答： （填“是”或“否”）
（3）该同学重复多次实验，记录多组（t、L）数据。并选择L为纵轴， 为横轴，拟合得到一条过坐标原点的倾斜的直线。若该直线的斜率为a，则小滑块与长木板之间的动摩擦因数的表达式为μ = 。（用题目中已有的符号表示。）
13．（10分）
如图的无人机越来越受到广大科技迷的欢迎，它具有灵活机动、定位准确等特点，可以用于航拍、自拍、快递、野生观察等等许多方面。某次活动中，操作员想要让悬停在H = 300 m高空的质量为m = 2 kg无人机安全竖直下降至落地，于是先关闭动力系统，无人机做初速度为零的竖直匀加速直线运动，下降t1 = 5 s时启动动力系统，对无人机提供恒定的竖直向上的升力F，使其做匀减速直线运动，又下降t2 = 25 s速度恰好减为零时着陆。设无人机下降过程中受到空气的阻力恒定, 空气的浮力可忽略不计，取g = 10 m/s2。求：
（1）无人机下降的全过程中的最大速度vm；
（2）启动动力系统后，无人机受到的升力F的大小。
14．（12分）
如图，长为L = 8 m的粗糙水平轨道MN固定在支架上，ABCD为一半径为R = 1 m的圆形细管道，管道内壁光滑，其端点A与圆心O的连线AO与竖直方向成θ = 37°，另一端点D在O点正上方。管道ABCD与水平轨道MN在同一竖直平面内，且水平轨道与端点A的高度差为H = 1.8 m。用水平向右的恒力F = 8 N作用于质量为m = 1 kg、可视为质点的小球上，使小球由水平轨道左端点M无初速开始运动，小球运动中受到的水平轨道的摩擦力恒为1 N，小球向右运动x位移时撤去F（x < L），此后小球恰好能无碰撞地从A端口进入细管道。小球的直径略小于管道的内径，不计空气阻力，取g = 10 m/s2 ，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）N端和A端的水平距离s；
（2）外力F作用下小球运动的位移x的大小；
（3）小球进入管道经过管道的最高点D时，管道对小球的压力大小和方向。
15．（14分）
如图所示，不可伸长的、绷紧的轻绳两端各拴接一个质量均为m的物体A、B（均可视为质点），跨过光滑的轻质定滑轮，物体B静止在倾角为θ = 30°的斜面底端，B与斜面间的动摩擦因数为μ1 = ，物体A静止在水平传送带左端，A与传送带之间的动摩擦因数为μ2 = 0.25。t = 0时刻，给A、B同时提供等大的初速度v0 = 20 m/s，使A水平向右、B沿斜面向上运动。连接A的轻绳水平、连接B的轻绳与斜面平行，轻绳、传送带和斜面都足够长，取g = 10 m/s2。
（1）若传送带以速度v = 10 m/s逆时针转动，求A物体开始运动时的加速度a1的大小；
（2）若传送带以速度v = 10 m/s顺时针转动，求5 s内B沿斜面的位移。
（二）选考题：共20分。请考生从给出的第16、17、18题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。
16．【选修3－3】【第(1)题5分、第(2)题5分，第(3)题10分，共20分】
（1）（5分）下列说法正确的是 。（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．气体总是充满容器，这是因为气体分子间存在斥力
B．PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，它们在空气中做无规则运动，则气温越高，PM 2.5无规则运动越剧烈
C．对于一定质量的理想气体，温度升高，内能一定增大
D．在分子间距不超过分子直径10倍的情况下，随着分子间距的增大，分子间的引力和斥力都减小
E．热量不可能从低温物体传到高温物体
（2）（5分）如图所示，导热气缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞可沿气缸内壁无摩擦地滑动且不会漏气。先通过加热使封闭气体的温度从T1升高到T2，此过程中封闭气体吸热18 J、对外界做功6 J。若将活塞固定，仍通过加热使封闭气体温度从T1升高到T2，则封闭气体对外界做功为 J、吸收的热量为 J，气体内能变化为 J。
（3）（10分）某潜水艇位于海面下240 m，艇内有一个容积V1 = 3 m3的贮气钢筒，筒内贮有压缩空气。将筒内一部分空气压入水箱(水箱有排水孔和海水相连)，排出海水12 m3，此时筒内剩余气体的压强是100 atm（即100个标准大气压）。设在排水过程中温度不变，求贮气钢筒内原来的压缩空气的压强。(筒内空气始终可认为是理想气体。海面上方大气压为1 atm。计算时取1 atm = 1.0 × 105 Pa、g = 10 m/s2、海水密度取ρ = 1.0 × 103 kg/m3)
17．【选修3－4】【第(1)题5分、第(2)题5分，第(3)题10分，共20分】
（1）（5分）综合运用相关知识，分析下列说法，其中正确的是 （填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的色散造成的
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场
C．狭义相对论认为：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，要从摆动到最高点时开始计时，因为小球经过最高点速度为零，便于准确把握最高点的位置
E．系统做受迫振动的频率总是等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关
（2）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长λ > 0.4 m。t = 0时刻，x1 = 0.1 m处的质点a位移达到正最大值，x2 = 0.5 m处的质点b位移为零。t = 0.3 s时刻，质点a回到平衡位置且正在向y轴正方向运动，而质点b也恰好第一次回到平衡位置。则t = 0时刻，这列波传播到x = m处。这列波的波长为λ = m，波速为v = m/s。
（3）（10分）如图所示，从光源O点射出一极细激光束，从矩形玻璃砖上表面M点垂直射入，最后打在在与玻璃砖平行放置的光屏上的N点。O点到玻璃砖上表面距离h1 = 4 cm，玻璃砖厚度为d = 2 cm，玻璃砖下表面到光屏的距离为h2 = 6 cm。现让该激光束在平面内以O点为轴沿逆时针方向转过60°角，从玻璃砖上表面的P点射入，最后打在在光屏的Q点（Q点未画出），已知NQ = 11cm。求：
①该玻璃砖的折射率n；（结果可用根式表示，下同）
②光在该玻璃砖中的传播速度v的大小。
18．【选修3－5】【第(1)题5分、第(2)题5分，第(3)题10分，共20分】
（1）（5分）下列说法正确的是__________。（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态和外部条件都有关
B．β射线是原子核中的一个质子转化为一个中子时放出的
C．在光电效应实验中，当入射光的频率大于金属的极限频率时，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大
D．根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子
E．原子核内相邻的两个质子之间存在着相互作用的三种力，这三种力的大小关系是：核力 > 库仑力 > 万有引力
（2）（5分）两个质子和两个中子可以结合成一个氦原子核，若一个质子的质量为m1，一个中子的质量为m2，一个氦原子核的质量为m3。上述核反应方程式为 ，这一核反应的质量亏损为 ；已知光速为c，则氦原子核的比结合能为 。
（3）（10分）光滑、足够长的水平面上静止着如图所示的三个物体A、B、C，其质量分别为m1、m2、m3，且已知m1 = 1 kg、m2 = 2 kg、m3 = 6 kg，A、B可看做质点，C物体的曲面为光滑的 4(1) 圆弧，其下端与水平面相切。现给A物体一水平向右的初速度v0 = 6 m/s，已知A、B间的碰撞为弹性碰撞。
①求A、B碰撞后瞬间的速度大小；
②通过计算判断A、B能否发生第二次碰撞。
武昌区2018~2019学年度第二学期期末调研考试
高二物理参考答案及评分标准
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
|
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
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答案 |
C |
B |
A |
C |
A |
B |
A |
AD |
AC |
CD |
二、本卷包括必考题和选考题两部分。第11题～第15题为必考题，每个试题考生都应作答。第16题～第18题为选考题，考生根据要求作答。须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书写作答，在试题卷上作答无效。
（一）必考题（共5道题，合计50分）
11． C（2分） 0.60（2分） 丙（2分）
12．（8分）（1）3.6（2分） (2)否 （2分） （3）1/t2 （2分） 
（2分）
13．（10分）（1）20 m/s （2）9.6 N
解：（1）加速下降过程中 
………………………………（1分）
减速下降过程中 
………………………………（1分）
且 
………………………………（1分）
所以 vm = 20 m/s … ………………………………（1分）
（2）设下降过程中的加速度大小为 
…………………（1分）
由牛顿第二定律 mg－f = ma1 ……………………………（1分）
得 f = 12 N … ………………………………（1分）
减速下降过程中的加速度大小为 
……………（1分）
由牛顿第二定律F + f－mg = ma2 ……………………………（1分）
得 F = 9.6 N ……………………………………（1分）
14．（12分）（1） 5 m （2） 4.8 m （3） 54 N
解：（1）小球到A点时的竖直速度大小为
= 6 m/s …………………………………（1分）
如图所示，且A点水平分速度为 vN = vAy/tanθ = 8 m/s ……………………（1分）
从N到A平抛，时间为 
= 0.6 s ………………………………………（1分）
N端和A端的水平距离 
= 4.8 m …………………………………………（1分）
（2）从M到N过程中，由动能定理：
……………………（2分）
得： x = 5 m ……………………………………………………（1分）
（3） 
= 10 m/s
从A到D，由机械能守恒定律：
得 vD= 8 m/s （或者分析得到N与D等高得到vD = 8 m/s） ………（2分）
设在D点，管道对小球的作用力向下为正
………………………………………………（1分）
求得： FD = 54 N …………………………………………………………（1分）
FD方向竖直向下 …………………………………………………（1分）
15．(14分)（1）a1=7.5m/s2 （2）20 m + 10 m + 0 m
（1）传送带逆时针转动时，A、B有共同的加速度大小a：
对A： T + μ2mg = m a …………………………………………………（2分）
对B： mgsinθ + μ1mgcosθ + T = m a ……………………………………（2分）
解得：mgsinθ + μ1mgcosθ + μ2mg = (m + m) a a = 7.5 m/s2 …………（1分）
（2）传送带顺时针转动时，因为v > v0，所以，fA仍向左，它们从开始运动至A减速到与传送带速度相等的过程中，设加速度大小为a1 ，同理可得：a1 = a = 7.5 m/s2 ……（2分）
经过t1时间A减速到与传送带速度相等 t1 = a1(v0 - v)= 3(4)s …………………（1分）
A或B的位移为 s1 = 2(v0 + v)t1 = 20 m ………………………………………（1分）
由于μ2mg < mgsinθ + μ1mgcosθ，所以， A、B将继续减速，加速度为a2
Mgsinθ + μ1mgcosθ－μ2mg = (m+m) a2 a2 = 5 m/s2 …………………（2分）
经过t2时间减速到零：t2 = a2(v)= 2 s …………………………………………（1分）
A或B的位移为 s2 = 2(v)t2 = 10 m …………………………………………（1分）
因为 μ2mg < mgsinθ + μ1mgcosθ 同时mgsinθ < μ2mg + μ1mgcosθ
B既不能沿斜面向上、也不能沿斜面向下运动。
即：此后的t3 = 5 s－3(4)s－2 s 内，A、B将对地静止不动
即5 s内B沿斜面的位移为 s = s1 + s2 = 30 m …………………………（1分）
（二）选考题：共20分。请考生从给出的第16、17、18题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。
16．【选修3— 3】【第(1)题5分、第(2)题5分，第(3)题10分，共20分】
（1）（5分）BCD （2）0（1分） 12（2分） 12 （2分）
（3）（10分）200 atm
方法一：设原钢筒内的压强为p，钢筒内剩余气体压强为p1 = 100 atm，排到水箱内气体压强为p2，则： p2 = p0 + ρgh ………………………………………………………………（2分）
p2 = 25 atm…………………………………………………………………（1分）
其体积等于排出海水体积，即 V2 = 12 m3
由理想气体状态方程：pV1 = p1V1 + p2V2 ………………………………………（5分）
解得： p = 200 atm …………………………………………………………（2分）
方法二：设原钢筒内的压强为p，钢筒内剩余气体压强为p1 = 100 atm，排到水箱内气体压强为p2，则： p2 = p0 + ρgh ………………………………………………………………（2分）
p2 = 25 atm…………………………………………………………………（1分）
其体积等于排出海水体积，即 V2 = 12 m3
设想排到水箱的空气等温变为压强为p1 = 100 atm，其体积Ｖ1′满足：
p2V2 = p1V1′ V1′ = 3 m3………………………………………………（2分）
全部气体相当于：p1 = 100 atm V =V1 +V1′ = 6 m3……………………………………（1分）
压回到钢筒，即为钢筒原来气体，由理想气体状态方程：pV1 = p1V………………（2分）
解得： p = 200 atm …………………………………………………………（2分）
（说明：本题方法较多，其他方法比照给分）
17．【选修3— 4】【第(1)题5分、第(2)题5分，第(3)题10分，共20分】
（1）（5分）BCE （2）0.3（1分） 0.8（2分） 2（2分）
（3）（10分）①n = 
②
m/s
解：①设从空气到玻璃过程中，入射角为α = 60°、折射角为β ，则：
………………………………………（2分）
tanβ = n2-sin2α(sinα)
且 NQ = h1 tanα + d tanβ + h2 tanα
得tanβ = 
sin β = 
………………………（4分）
解得：n = 
………………………………………（1分）
②由于 n = v(c)……………………………………（2分）
所以： v = m/s ………………………………………………（1分）
18．【选修3— 5】【第(1)题5分、第(2)题5分，第(3)题10分，共20分】
（1）（5分）CDE
（2）
（2分）2m1 + 2m2－m3 （1分）
（2分）
（3）（10分）①v1 = 2 m/s v2 = 4 m/s ②不能
解：①以v0方向为正方向，A、B碰撞过程中：
m1v0 = m1v1 + m2v2 ………………………………………………………（2分）
……………………………………………（2分）
解得： v1 = m1 + m2(m1 - m2)v0 =－2 m/s ……………………………………………（1分）
v2 = m1+m2(2m1)v0 = 4 m/s …………………………………………………（1分）
即A、B碰撞后瞬间的速度大小分别为2 m/s、4 m/s，且A被弹回。
②B滑上C ，再从C滑下至B、C分离瞬间的过程中
m2v2 = m2v2＇+ m3v3＇ …………………………………………………（1分）
…………………………………………（1分）
解得： v2＇= m2 + m3(m2 - m3)v2 =－2 m/s ……………………………………………（1分）
因为 v1 = v2＇ 所以，A、B不能发生第二次碰撞。………………………（1分）
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