吉林省实验中学2019-2020高二下学期物理期末考试卷

吉林省实验中学2019-2020学年高二下学期物理期末考试卷
一、单选题
1．（2020高二下·吉林期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在 的交流电源上，副线圈接有R = 55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，电流表、电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的读数为0.25 A B．电流表的读数为4.00A
C．电压表的读数为880V D．电压表的读数为155V
【答案】A
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】CD．原线圈电压有效值U1=220V，根据原副线圈匝数比为4：1，可知次级电压为
则电压表的读数为55V，C D不符合题意；
AB．根据变压器输入功率等于输出功率，即
解得I1=0.25A
A符合题意，B不符合题意；
故答案为：A。
【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压，再利用欧姆定律求解电流。
2．（2020高二下·吉林期末）某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为v=－3t+4(式中时间的单位为s，速度的单位为m/s)，以初速度方向为正，下列说法正确的是（　　）
A．质点的初速度为1.5m/s B．质点的初速度为－4m/s
C．质点的加速度为3m/s2 D．质点的加速度为－3m/s2
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】由匀变速直线运动的速度时间公式
得初速度为
加速度为
故答案为：D。
【分析】结合题目给出的图像求出表达式，对比匀变速直线运动公式求解物体的初速度和加速度，结合选项分析求解即可。
3．（2020高二下·吉林期末）高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（　　）
A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车的速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，随后汽车做减速运动，位移为： 3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，ABC不符合题意，D符合题意
故答案为：D
【分析】明确汽车的运动过程，物体先做减速运动，再做匀速运动，再做匀加速运动，结合物体的初速度、加速度，结合运动学公式分析求解即可。
4．（2020高二下·吉林期末）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（　　）
A．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
B．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
C．当θ不同时，运动员受到的合力不同
D．当θ不同时，运动员单手对地面的正压力不同
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】ABD．运动员处于静止状态，即平衡状态，每只手都承受自身重力的一半，和角度无关，所以A符合题意，BD不符合题意；
C．当θ不同时，运动员受到的合力总是零，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对运动员进行受力分析，在重力和两个支持力的作用下，运动员处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
5．（2020高二下·吉林期末）快递小哥用遥控飞行器向80m的高楼送邮包，从地面竖直向上飞行，飞行器的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．飞行器全程平均速度为5m/s
B．飞行器上升到目的地所需时间为12s
C．飞行器加速上升和减速上升的加速度大小之比4：1
D．飞行器加速上升和减速上升的位移大小为1：4
【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．飞行器全程位移
平均速度为
A符合题意；
B．由图可知，飞行器上升到目的地所需时间为16s，B不符合题意；
C．飞行器加速上升和减速上升的加速度大小之比
C不符合题意；
D．飞行器加速上升和减速上升的位移大小为
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
6．（2020高二下·吉林期末）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能 与两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为 若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　）
A．乙分子在P点 时，加速度最大
B．乙分子在Q点 时，其动能为
C．乙分子在Q点 时，分子间的作用力的合力为零
D．乙分子的运动范围
【答案】D
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】A．乙分子在P点 时，势能最小，分子力合力为零，加速度为零，A不符合题意；
B．乙分子在Q点 时，势能为0，由于总能量为0，因此其动能也为0，B不符合题意；
C．乙分子在Q点 时，分子间的作用力的合力表现为斥力，C不符合题意；
D．当乙分子靠近甲分子的过程中，运动到Q点时，速度减小零，不能再靠近了，因此乙分子的运动范围 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分子力与移动方向相同，分子力做正功，势能减小，动能增加，方向相反，分子力做负功，分子势能增加，动能减小。
7．（2020·青岛模拟）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪，寓意为“接风洗尘”。某次仪式中，水从两辆大型消防车中斜向上射出，经过3s水到达最高点，不计空气阻力和水柱间的相互影响，若水射出后第1s内上升高度为h，则水通过前 段用时为（　　）
A．0.5s B． C． D．0.2s
【答案】C
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】由经过3s水到达最高点，则水射出时竖直方向初速度为
第1s内上升高度为
设水通过前 末的竖直分速度大小为 ，则有
解得
所用的时间为
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用速度公式结合速度位移公式可以求出运动的时间。
8．（2020高二下·吉林期末）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ2，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为（　　）
A．μ2mg B．μ1mg
C．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg
【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】长木板与木块之间发生了相对滑动，产生了滑动摩擦力，设其为f1 ，则f1=μ1mg
对长木板受力分析，可知在水平方向长木板受到木块对其向右的滑动摩擦力f1，还受到地面对其向左的静摩擦力f2，由共点力平衡条件知：f2=f1=μ1mg．
故答案为：B。
【分析】分别对两个物体进行受力分析，水平方向在拉力和摩擦力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9．（2020高二下·吉林期末）关于固体、液体和气体，下列说法不正确的是（　　）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状
B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同温度时水的饱和汽压
【答案】B
【知识点】固体和液体；饱和汽及物态变化中能量
【解析】【解答】A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，A项正确；
B.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，B项错误；
C.作用于液体表面使液体表面积缩小的力称为液体表面张力，它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由漂浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，C项正确；
D.空气相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同湿度时水的饱和汽压，D项正确.
故答案为：B
【分析】固体分为晶体和非晶体，晶体具有熔点，非晶体没有熔点，晶体分为单晶体和多晶体，都具有熔点，但是单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体没有熔点，各向同性。
二、多选题
10．（2020高二下·吉林期末）距水平地面高为2h处由静止释放一物体，物体做自由落体运动，距离地面高为h时的速度大小为 、经历的时间为t，下列说法正确的是（　　）
A．物体落地的速度大小为
B．物体落地的速度大小为
C．物体从刚释放到刚落地的时间为
D．物体从刚释放到刚落地的时间为
【答案】A,C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】物体做自由落体运动，满足 ，
则落地时，运动距离为 ，则
AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。
11．（2019·天津模拟）如图，柱体 的横截面是圆心角为 的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为 的球体，系统处于平衡状态．若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则：（　　）
A．球对墙的压力增大 B．柱体与球之间的作用力增大
C．柱体所受的摩擦力减小 D．柱体对地面的压力减小
【答案】A,B
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】先对球受力分析，受重力、 对球的支持力 和墙壁对球的支持力 ，如图所示，根据共点力平衡条件有： ， ，再对整体受力分析，受重力、地面支持力 、墙壁对其向左的支持力 和地面对其向右的摩擦力 ，如图所示，根据共点力平衡条件，有： ， ，故有： ，若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态， 不断变大，故 变大， 不变， 变大， 变大， A、B符合题意，C、D不符合题意．
故答案为：AB
【分析】对两个物体进行受力分析，在重力、压力、支持力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合支持力方向的变化分析其他力的变化。
12．（2020高二下·吉林期末）一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是 、 ，则（　　）
A． ，
B． ，
C．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30N
D．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N
【答案】A,D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】AB．设小弹簧劲度系数为k1 大弹簧劲度系数为k2。
依据胡克定律 F=kx得：x=0.2m时有
20=k1×0.2①
x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有
50=k1×0.3+k2×0.1 ②
解①②得k1=100 N/m
k2=200N/m
A符合题意，B不符合题意；
CD．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为F1=k1×0.3=30N
大弹簧弹力为F2=k2×0.1=20N
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F= kx ，k是物质的弹性系数。
13．（2020高二下·张家口期中）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a．下列说法正确的是（　　）
A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功
C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量
【答案】A,B,D
【知识点】气体的变化图像P-V图、P-T图、V-T图
【解析】【解答】从a到b等容升压，根据 ＝C可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，A符合题意；在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，B符合题意；在过程ab中气体体积不变，根据W=p△V可知，气体对外界做功为零，C不符合题意；在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体从外界吸收热量，D符合题意；
故答案为：ABD.
【分析】本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．
14．（2020高二下·新建期中）如图所示，水平放置的、间距为L的光滑导轨MNQP，导轨内的磁场方向与导轨垂直，磁感应强度为B，导轨左端接有电阻R、电阻为r的金属棒ab在导轨上垂直于磁场的方向，以速度v向右匀速移动，水平外力F，下列说法正确的是：（　　）
A．K断开时，金属棒两端的电压为
B．K闭合时，金属棒两端的电压为
C．K闭合时，感应电流的大小为
D．K闭合时，水平外力的功率为
【答案】A,C,D
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】ABC.当开关断开时，不是闭合回路，金属棒两端电压大小等于电动势 ；当开关闭合时，回路电动势 ，回路电流 ，所以金属棒两端电压，即路端电压 ，AC符合题意B不符合题意。
D.开关闭合时，由于匀速运动，所以外力与安培力大小相等： ，所以外力功率 ，D符合题意。
故答案为：ACD
【分析】利用电动势的表达式可以求出电压的大小；结合欧姆定律可以求出感应电流的大小；再结合功率的表达式可以求出功率的大小。
三、实验题
15．（2020高二下·吉林期末）下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带．纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出．已知数S1=1.2cm，S2=2.4cm，S3=3.6cm，S4=4.8cm则打“3”记数点对应的小车速度V3=　 　m/s，小车运动的加速度a=　 　m/s2
【答案】0.42；1.20
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，纸带上面每打一点的时间间隔是 ，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，
根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，
得： ，
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得：
即小车运动的加速度计算表达式为：
【分析】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
16．（2020高二下·吉林期末）一个实验小组利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验。
（1）下列说法中正确的是_________
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C．在同一标度下做出F1、F2图示，并画平行四边形作出对角线F' 和合力F的图示一定完全重合
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
（2）某弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为　 　N。
【答案】（1）A
（2）4.00
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，以保证力的等效性，A符合题意；
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向不一定竖直向下，B不符合题意；
C．由于实验有误差，则在同一标度下做出F1、F2图示，画平行四边形作出对角线F' 和合力F的图示不一定完全重合，C不符合题意；
D．F1、F2方向间夹角大小要适当即可，不一定为90°，D不符合题意。
故答案为：A。（2）由图可知弹簧秤的最小刻度为0.1N，则拉力的大小为4.00N。
【分析】（1）在进行实验时，为了保证力的作用效果相同，每一组实验应当控制橡皮筋伸长相同；
（2）明确弹簧测力计的分度值再进行读数即可。
四、解答题
17．（2020高二下·吉林期末）如图所示，在长为L＝61 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着38cm长的理想气体，管内外气体的温度均为27℃，大气压强p0＝76cmHg。求：若保持管内温度始终为27℃，现将玻璃管缓慢放至水平时，求管中气体的长度。
【答案】解：开始时气体压强p1＝(76＋4)cmHg=80 cmHg，V1=38S；
气体等温变化，管水平放置时，压强为p2=p0=76cmHg，气体长度为Lcm，V2＝LS，
由玻意耳定律p1V1＝p2V2
得L＝40cm
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。
18．（2020高二下·高安期中）如图所示，质量为 的木板B放在水平地面上，质量为 的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为 ．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数 ，木板B与地面之间的动摩擦因数 ．重力加速度g取 ．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（ ， ）
（1）绳上张力T的大小；
（2）拉力F的大小．
【答案】（1）解：对物体A受力分析如图所示：
A静止，受力平衡，则在x轴上：Tcosθ=f1
在y轴上：N1=Tsinθ+mAg
又f1=μ1 N1
联立解得：T=100 N
f=80N
即绳上张力T的大小为100N
（2）解：对物体B受力分析如图所示：
B处于静止，根据平衡条件可得：
在x轴上：F=f1+f2
在y轴上：N2=N1+mBg
又有：f2=μ2N2
联立解得：F=200 N
即拉力F的大小为200N
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用物体A的平衡方程可以求出绳子张力的大小；
（2）利用B的平衡方程可以求出拉力F的大小。
19．（2020高二下·吉林期末）体育课上，老师带领学生做一个游戏，在长为L=50m的直线跑道AB上距起点A的距离为d＝30m处放一足球，学生从起点A出发，捡球后，再跑到终点B，看谁用的时间最短。若小乐同学加速阶段和减速阶段均看做加速度大小为a=4m/s2的匀变速直线运动，且最大速度为vm=10m/s，捡球时人的速度必须为0。求
（1）小乐同学由静止加速到最大速度vm=10m/s所用的时间t1及通过的距离x1；
（2）小乐同学从A运动到B所需要的最短时间T。
【答案】（1）解：由速度公式 得t1＝2.5s
由公式x1＝ 得x1=12.5m
（2）解：同学在拿篮球前，先加速，再匀速，最后减速，匀速阶段
得t2＝0.5s
同学在拿篮球后，先加速，再匀速
得
所以最短时间为T=2t1+t2+t1+t3
得T=8.75s
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】（1）结合物体的速度变化量以及对应的时间，利用加速度的定义式求解物体的加速度，结合运动学公式求解位移；
（2）明确运动员的运动过程，先做加速运动，再做匀速运动，再做匀减速运动，结合物体的初速度、加速度，结合运动学公式分析求解即可。
吉林省实验中学2019-2020学年高二下学期物理期末考试卷
一、单选题
1．（2020高二下·吉林期末）如图所示，理想变压器的原线圈接在 的交流电源上，副线圈接有R = 55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，电流表、电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的读数为0.25 A B．电流表的读数为4.00A
C．电压表的读数为880V D．电压表的读数为155V
2．（2020高二下·吉林期末）某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为v=－3t+4(式中时间的单位为s，速度的单位为m/s)，以初速度方向为正，下列说法正确的是（　　）
A．质点的初速度为1.5m/s B．质点的初速度为－4m/s
C．质点的加速度为3m/s2 D．质点的加速度为－3m/s2
3．（2020高二下·吉林期末）高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（　　）
A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m
4．（2020高二下·吉林期末）重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则（　　）
A．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
B．当 时，运动员单手对地面的正压力大小为
C．当θ不同时，运动员受到的合力不同
D．当θ不同时，运动员单手对地面的正压力不同
5．（2020高二下·吉林期末）快递小哥用遥控飞行器向80m的高楼送邮包，从地面竖直向上飞行，飞行器的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．飞行器全程平均速度为5m/s
B．飞行器上升到目的地所需时间为12s
C．飞行器加速上升和减速上升的加速度大小之比4：1
D．飞行器加速上升和减速上升的位移大小为1：4
6．（2020高二下·吉林期末）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能 与两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为 若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　）
A．乙分子在P点 时，加速度最大
B．乙分子在Q点 时，其动能为
C．乙分子在Q点 时，分子间的作用力的合力为零
D．乙分子的运动范围
7．（2020·青岛模拟）全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪，寓意为“接风洗尘”。某次仪式中，水从两辆大型消防车中斜向上射出，经过3s水到达最高点，不计空气阻力和水柱间的相互影响，若水射出后第1s内上升高度为h，则水通过前 段用时为（　　）
A．0.5s B． C． D．0.2s
8．（2020高二下·吉林期末）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ2，木块与木板间的动摩擦因数为μ1，已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为（　　）
A．μ2mg B．μ1mg
C．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg
9．（2020高二下·吉林期末）关于固体、液体和气体，下列说法不正确的是（　　）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状
B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同温度时水的饱和汽压
二、多选题
10．（2020高二下·吉林期末）距水平地面高为2h处由静止释放一物体，物体做自由落体运动，距离地面高为h时的速度大小为 、经历的时间为t，下列说法正确的是（　　）
A．物体落地的速度大小为
B．物体落地的速度大小为
C．物体从刚释放到刚落地的时间为
D．物体从刚释放到刚落地的时间为
11．（2019·天津模拟）如图，柱体 的横截面是圆心角为 的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为 的球体，系统处于平衡状态．若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则：（　　）
A．球对墙的压力增大 B．柱体与球之间的作用力增大
C．柱体所受的摩擦力减小 D．柱体对地面的压力减小
12．（2020高二下·吉林期末）一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧短0.20m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则小、大两弹簧的劲度系数分别是 、 ，则（　　）
A． ，
B． ，
C．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为20N，大弹簧弹力为30N
D．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为30N，大弹簧弹力为20N
13．（2020高二下·张家口期中）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a．下列说法正确的是（　　）
A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功
C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量
14．（2020高二下·新建期中）如图所示，水平放置的、间距为L的光滑导轨MNQP，导轨内的磁场方向与导轨垂直，磁感应强度为B，导轨左端接有电阻R、电阻为r的金属棒ab在导轨上垂直于磁场的方向，以速度v向右匀速移动，水平外力F，下列说法正确的是：（　　）
A．K断开时，金属棒两端的电压为
B．K闭合时，金属棒两端的电压为
C．K闭合时，感应电流的大小为
D．K闭合时，水平外力的功率为
三、实验题
15．（2020高二下·吉林期末）下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带．纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出．已知数S1=1.2cm，S2=2.4cm，S3=3.6cm，S4=4.8cm则打“3”记数点对应的小车速度V3=　 　m/s，小车运动的加速度a=　 　m/s2
16．（2020高二下·吉林期末）一个实验小组利用图甲实验装置探究“求合力的方法”实验。
（1）下列说法中正确的是_________
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C．在同一标度下做出F1、F2图示，并画平行四边形作出对角线F' 和合力F的图示一定完全重合
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
（2）某弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为　 　N。
四、解答题
17．（2020高二下·吉林期末）如图所示，在长为L＝61 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着38cm长的理想气体，管内外气体的温度均为27℃，大气压强p0＝76cmHg。求：若保持管内温度始终为27℃，现将玻璃管缓慢放至水平时，求管中气体的长度。
18．（2020高二下·高安期中）如图所示，质量为 的木板B放在水平地面上，质量为 的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为 ．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数 ，木板B与地面之间的动摩擦因数 ．重力加速度g取 ．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（ ， ）
（1）绳上张力T的大小；
（2）拉力F的大小．
19．（2020高二下·吉林期末）体育课上，老师带领学生做一个游戏，在长为L=50m的直线跑道AB上距起点A的距离为d＝30m处放一足球，学生从起点A出发，捡球后，再跑到终点B，看谁用的时间最短。若小乐同学加速阶段和减速阶段均看做加速度大小为a=4m/s2的匀变速直线运动，且最大速度为vm=10m/s，捡球时人的速度必须为0。求
（1）小乐同学由静止加速到最大速度vm=10m/s所用的时间t1及通过的距离x1；
（2）小乐同学从A运动到B所需要的最短时间T。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】CD．原线圈电压有效值U1=220V，根据原副线圈匝数比为4：1，可知次级电压为
则电压表的读数为55V，C D不符合题意；
AB．根据变压器输入功率等于输出功率，即
解得I1=0.25A
A符合题意，B不符合题意；
故答案为：A。
【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压，再利用欧姆定律求解电流。
2．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】由匀变速直线运动的速度时间公式
得初速度为
加速度为
故答案为：D。
【分析】结合题目给出的图像求出表达式，对比匀变速直线运动公式求解物体的初速度和加速度，结合选项分析求解即可。
3．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】汽车的速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，随后汽车做减速运动，位移为： 3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，ABC不符合题意，D符合题意
故答案为：D
【分析】明确汽车的运动过程，物体先做减速运动，再做匀速运动，再做匀加速运动，结合物体的初速度、加速度，结合运动学公式分析求解即可。
4．【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】ABD．运动员处于静止状态，即平衡状态，每只手都承受自身重力的一半，和角度无关，所以A符合题意，BD不符合题意；
C．当θ不同时，运动员受到的合力总是零，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】对运动员进行受力分析，在重力和两个支持力的作用下，运动员处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
5．【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．飞行器全程位移
平均速度为
A符合题意；
B．由图可知，飞行器上升到目的地所需时间为16s，B不符合题意；
C．飞行器加速上升和减速上升的加速度大小之比
C不符合题意；
D．飞行器加速上升和减速上升的位移大小为
D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，结合选项分析即可。
6．【答案】D
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】A．乙分子在P点 时，势能最小，分子力合力为零，加速度为零，A不符合题意；
B．乙分子在Q点 时，势能为0，由于总能量为0，因此其动能也为0，B不符合题意；
C．乙分子在Q点 时，分子间的作用力的合力表现为斥力，C不符合题意；
D．当乙分子靠近甲分子的过程中，运动到Q点时，速度减小零，不能再靠近了，因此乙分子的运动范围 ，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分子力与移动方向相同，分子力做正功，势能减小，动能增加，方向相反，分子力做负功，分子势能增加，动能减小。
7．【答案】C
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】由经过3s水到达最高点，则水射出时竖直方向初速度为
第1s内上升高度为
设水通过前 末的竖直分速度大小为 ，则有
解得
所用的时间为
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用速度公式结合速度位移公式可以求出运动的时间。
8．【答案】B
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】长木板与木块之间发生了相对滑动，产生了滑动摩擦力，设其为f1 ，则f1=μ1mg
对长木板受力分析，可知在水平方向长木板受到木块对其向右的滑动摩擦力f1，还受到地面对其向左的静摩擦力f2，由共点力平衡条件知：f2=f1=μ1mg．
故答案为：B。
【分析】分别对两个物体进行受力分析，水平方向在拉力和摩擦力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9．【答案】B
【知识点】固体和液体；饱和汽及物态变化中能量
【解析】【解答】A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，A项正确；
B.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，B项错误；
C.作用于液体表面使液体表面积缩小的力称为液体表面张力，它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由漂浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，C项正确；
D.空气相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同湿度时水的饱和汽压，D项正确.
故答案为：B
【分析】固体分为晶体和非晶体，晶体具有熔点，非晶体没有熔点，晶体分为单晶体和多晶体，都具有熔点，但是单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体没有熔点，各向同性。
10．【答案】A,C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】物体做自由落体运动，满足 ，
则落地时，运动距离为 ，则
AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。
11．【答案】A,B
【知识点】动态平衡分析
【解析】【解答】先对球受力分析，受重力、 对球的支持力 和墙壁对球的支持力 ，如图所示，根据共点力平衡条件有： ， ，再对整体受力分析，受重力、地面支持力 、墙壁对其向左的支持力 和地面对其向右的摩擦力 ，如图所示，根据共点力平衡条件，有： ， ，故有： ，若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态， 不断变大，故 变大， 不变， 变大， 变大， A、B符合题意，C、D不符合题意．
故答案为：AB
【分析】对两个物体进行受力分析，在重力、压力、支持力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合支持力方向的变化分析其他力的变化。
12．【答案】A,D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】AB．设小弹簧劲度系数为k1 大弹簧劲度系数为k2。
依据胡克定律 F=kx得：x=0.2m时有
20=k1×0.2①
x=0.3m时，大弹簧被压缩0.1m，有
50=k1×0.3+k2×0.1 ②
解①②得k1=100 N/m
k2=200N/m
A符合题意，B不符合题意；
CD．当压缩距离0.3m时，小弹簧弹力为F1=k1×0.3=30N
大弹簧弹力为F2=k2×0.1=20N
C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F= kx ，k是物质的弹性系数。
13．【答案】A,B,D
【知识点】气体的变化图像P-V图、P-T图、V-T图
【解析】【解答】从a到b等容升压，根据 ＝C可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，A符合题意；在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，B符合题意；在过程ab中气体体积不变，根据W=p△V可知，气体对外界做功为零，C不符合题意；在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体从外界吸收热量，D符合题意；
故答案为：ABD.
【分析】本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．
14．【答案】A,C,D
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】ABC.当开关断开时，不是闭合回路，金属棒两端电压大小等于电动势 ；当开关闭合时，回路电动势 ，回路电流 ，所以金属棒两端电压，即路端电压 ，AC符合题意B不符合题意。
D.开关闭合时，由于匀速运动，所以外力与安培力大小相等： ，所以外力功率 ，D符合题意。
故答案为：ACD
【分析】利用电动势的表达式可以求出电压的大小；结合欧姆定律可以求出感应电流的大小；再结合功率的表达式可以求出功率的大小。
15．【答案】0.42；1.20
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，纸带上面每打一点的时间间隔是 ，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，
根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，
得： ，
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得：
即小车运动的加速度计算表达式为：
【分析】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
16．【答案】（1）A
（2）4.00
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，以保证力的等效性，A符合题意；
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向不一定竖直向下，B不符合题意；
C．由于实验有误差，则在同一标度下做出F1、F2图示，画平行四边形作出对角线F' 和合力F的图示不一定完全重合，C不符合题意；
D．F1、F2方向间夹角大小要适当即可，不一定为90°，D不符合题意。
故答案为：A。（2）由图可知弹簧秤的最小刻度为0.1N，则拉力的大小为4.00N。
【分析】（1）在进行实验时，为了保证力的作用效果相同，每一组实验应当控制橡皮筋伸长相同；
（2）明确弹簧测力计的分度值再进行读数即可。
17．【答案】解：开始时气体压强p1＝(76＋4)cmHg=80 cmHg，V1=38S；
气体等温变化，管水平放置时，压强为p2=p0=76cmHg，气体长度为Lcm，V2＝LS，
由玻意耳定律p1V1＝p2V2
得L＝40cm
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。
18．【答案】（1）解：对物体A受力分析如图所示：
A静止，受力平衡，则在x轴上：Tcosθ=f1
在y轴上：N1=Tsinθ+mAg
又f1=μ1 N1
联立解得：T=100 N
f=80N
即绳上张力T的大小为100N
（2）解：对物体B受力分析如图所示：
B处于静止，根据平衡条件可得：
在x轴上：F=f1+f2
在y轴上：N2=N1+mBg
又有：f2=μ2N2
联立解得：F=200 N
即拉力F的大小为200N
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【分析】（1）利用物体A的平衡方程可以求出绳子张力的大小；
（2）利用B的平衡方程可以求出拉力F的大小。
19．【答案】（1）解：由速度公式 得t1＝2.5s
由公式x1＝ 得x1=12.5m
（2）解：同学在拿篮球前，先加速，再匀速，最后减速，匀速阶段
得t2＝0.5s
同学在拿篮球后，先加速，再匀速
得
所以最短时间为T=2t1+t2+t1+t3
得T=8.75s
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】（1）结合物体的速度变化量以及对应的时间，利用加速度的定义式求解物体的加速度，结合运动学公式求解位移；
（2）明确运动员的运动过程，先做加速运动，再做匀速运动，再做匀减速运动，结合物体的初速度、加速度，结合运动学公式分析求解即可。