2013届湖北省武汉市武昌区高二下学期期末考试物理试卷（解析版）

关于平衡力、作用力与反作用力的下列说法，正确的是

A．一对平衡力所做功的代数和不一定为零

B．一对平衡力中，其中一个力做正功，另一个力一定做负功

C．一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为零

D．一对作用力和反作用力对物体做功的代数和一定为正

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关于力和运动，下列说法正确的是

A．某物体所受合力越大，其加速度越大，速度变化越大

B．做直线运动的物体，当运动轨迹变为曲线时，其外力的合力一定不为零

C．质量不同的两个物体从同一高度自由落下，质量大的物体下落快

D．下落的苹果所受地球的作用力与地球所受太阳的作用力是同种性质的力

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如图所示，一小球放在光滑的斜面上由静止开始下滑，一段时间后压缩固定在斜面上的轻质弹簧且弹簧始终在弹性限度内，小球可视为质点，则下列判断正确的是

A．小球到达最低点前重力势能一直减小

B．在小球开始压缩弹簧后的下降过程中，弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加

C．小球运动过程中，小球的机械能守恒

D．小球运动过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

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如图所示，重物质量为m，AB、BC两根轻绳与竖直方向都成60°角，现保持B点位置不变而只将BC绳与竖直方向的夹角缓慢减小至0º。已知重力加速度为g，则在BC绳移动到竖直方向的过程中

A．刚开始移动时，绳BC的拉力大小为mg

B．绳BC的拉力有可能小于mg

C．绳BC的拉力有可能大于mg

D．绳BC的拉力先减小后增大，但不会超过mg

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飞机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作，如图所示为救助飞行队将一名在海上身受重伤、生命垂危的渔民接到岸上的情景。为了达到最快速的救援效果，飞机一边从静止匀加速收拢缆绳提升伤员，将伤员接进机舱，一边沿着水平方向匀速飞向岸边。则伤员对地的运动轨迹是

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如图甲所示，质量为m的木块放在粗糙水平面上静止不动。现对木块施加水平推力F，F随时间t的变化规律如图乙所示，则图丙反映的可能是木块的哪两个物理量之间的关系

A．x轴表示力F，y轴表示位移s

B．x轴表示时间t，y轴表示速度v

C．x轴表示时间t，y轴表示加速度a

D．x轴表示时间t，y轴表示位移s

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已知地球的质量为M、半径为R、自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列结论正确的是

A．卫星距离地球表面的高度为

B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C．卫星运行时受到地球引力的大小为

D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

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一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内水平外力变为同方向的1N。则下列结论正确的是

A．第2秒内外力所做的功是         B．第2秒内外力所做的功是

C．第2秒内外力所做的功是         D．第2秒内外力所做的功是

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某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，研究物体在0~8秒内的运动，下面判断正确的是

A．物体在0~2s内做匀加速直线运动

B．物体在第2s末速度最大

C．物体在第8s末离出发点最远

D．物体在第2s末速度方向发生改变

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如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为m_a的a球置于地面上，质量为m_b的b球从水平位置由静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好减为零，下列结论正确的是

A．m_a : m_b = 3 : 1

B．m_a : m_b = 2 : 1

C．若只将细杆D水平向右移动少许，则当b球摆过的角度

小于90°的某值时，a球对地面的压力就能刚好减为零

D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度

小于90°的某值时，a球对地面的压力就能刚好减为零

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（6分）下列说法正确的是【    】 （选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量

B．物体温度升高，物体内所有分子运动的速率均增加

C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体

D．当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，而分子势能一定增大

E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

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（6分）下列说法正确的是【    】 （选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．机械波的频率等于波源的振动频率

B．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度

C．在水中的潜水员斜向上看岸上的某物体时，看到的是该物体的虚像，且虚像的位置比该物体的实际位置高

D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的衍射现象

E．在用偏振片眼镜观看立体电影时，这副眼镜的两个镜片是一对透振方向相互垂直的偏振片

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（6分）下列说法正确的是【    】  （选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．原子的核式结构模型最早是由汤姆孙提出的

B．卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构，并根据实验数据提出了原子的“核式结构模型”

C．我国大亚湾核电站就是利用重核的裂变释放的能量来发电的

D．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，会辐射出光子

E．紫外线照射到锌板表面时能产生光电效应，则增大该紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

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（6分）某学生为了测量人骑自行车行驶过程中的阻力系数k（人骑车时所受地面的阻力f与自行车对地面的压力的比值叫做阻力系数；本测量只计地面阻力，忽略其它阻力），他依次进行了以下操作：

A．找一段平直路面，并在路面上画一道起点线；

B．用较快的初速度沿直线骑车驶过起点线，当自行车把手（也叫“车龙头”）过起点线瞬间同时从把手上放下一团橡皮泥，橡皮泥落地即粘稳在地面上；

C．自行车的把手刚驶过起点线瞬间就停止蹬车，让车靠惯性沿直线行驶，记下自行车停下时车把手在地面上投影的位置；

D．用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点的距离s、起点线到自行车停下时车把手在地面上投影的距离L及车把手离地的高度h。

根据上述操作，回答下列问题：

（1）自行车驶过起点线时的速度大小为__________（要求用测量得到的物理量来表示）。

（2）自行车在行驶中的阻力系数k＝__________（要求用测量得到的物理量来表示）。

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（10分）如图所示，利用此实验装置既可以探究物体做匀变速直线运动时加速度与所受合外力的关系，也可以探究合力做功和物体动能变化的关系。

（1）若想用钩码的重力表示小车受到的合外力，除需要平衡摩擦力外，你认为此实验还应该满足的条件是______________________________；

（2）如图所示是某次探究合力做功与物体动能变化关系的实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F、G是计数点。打点计时器所加的交流电频率为50Hz，两相邻计数点间还有四个点没有画出。打计数点B时，纸带的瞬时速度大小为＿＿＿＿m/s；若测得小车（含车上砝码）的总质量为500g，钩码总质量为31g，则打下B点到F点的过程中合外力对小车做功为＿＿＿＿J（可认为小车所受合外力大小等于钩码重力）；在这个过程中小车（含车上砝码）的动能变化量为＿＿＿＿J，由此可得结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（本题所有计算结果都保留两位有效数字，g取10m/s²）

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（4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中纯油酸的体积为V，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500，1 mL溶液含250滴。那么一滴溶液中纯油酸的体积为V＝________cm³；该实验中一滴油酸溶液滴在水面上，稳定后的面积为4×10^-3m²，则油酸分子的直径为________ m。

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（10分）足球运动员常采用折返跑方式训练（如图所示），在直线跑道上，起点“0”的左边每隔3m放一个空瓶，起点“0”的右边每隔9m放一个空瓶，要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上，当听到“跑”的口令后，全力跑向“1”号瓶，推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶，推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动，加速时加速度大小为4m/s²，减速时加速度大小为8 m/s²，每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零。求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少？（运动员可看做质点）

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（10分）一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线A表示物体受水平拉力时的v—t图象，图线B表示撤去水平拉力后物体继续运动的v—t图象，取g＝10m／s²。求：

（1）水平拉力的大小；

（2）0~3s内，水平拉力对物体所做的功。

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（14分）如图所示，物块A、木板B的质量均为m＝10kg，不计A的大小，B板长L＝3m。开始时A、B均静止。现给A以2m/s的水平向右的初速度从B的左端开始运动，同时给A施加一个＝30N的水平向右的外力。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ₁＝0.3和μ₂＝0.1。g取10m/s²。

（1）通过计算说明：物块A能不能滑离木板B？

（2）木板B滑行m需要多少时间？

（3）木板B滑行7m的过程中，外力做了多少功？

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（10分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C。已知状态A的温度为300 K。问：

① 气体在状态B的温度；

② 由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是

放热？简要说明理由。

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（10分）如图所示，一束光从空气沿与玻璃球直径BA的延长线成60°角的方向射入玻璃球。已知玻璃球的折射率为n＝，直径为D＝20cm，光在真空中的速度为c＝3×10⁸m/s。求：

① 光线刚进入玻璃球时与直径AB的夹角；

② 光线从刚进入玻璃球并在玻璃球内部经过一次反射而离开玻璃球经历的时间。

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（10分）如图的砂袋用轻绳悬于O点，开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。第一次弹丸的速度为v₀，水平向右打入砂袋后，砂袋向右摆动，轻绳与竖直方向所成的最大夹角为θ（θ＜90°），当砂袋第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一速度v又水平向右打入砂袋，使砂袋向右摆动且轻绳与竖直方向的最大夹角仍为θ。若弹丸质量均为m，砂袋质量为4m，弹丸和砂袋形状大小及空气阻力均忽略不计。求：两粒弹丸的水平速度之比为多少？

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（4分）如图是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x＝10m，图示时刻波传到N点，从图示时刻开始计时，经t＝________s， M点第二次到达波谷，在此过程中N点通过的路程为________cm。

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（4分）铀核裂变的一种方式是：        ，该反应的质量亏损是0.2u，1u相当于931.5MeV的能量。

①X代表的粒子是________。

②该反应放出的能量是________J。（结果保留3位有效数字）

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