【正文】 20．在高速公路的同一車道上行駛的汽車，必須保持一定的距離，才能保證行車安全．若在某高速公路的某條車道上，有甲、乙兩輛小轎車均以 v0=30m/s 的速度在勻速行駛，甲車在前，乙車在后．某時(shí)刻甲車司機(jī)突然因故障開始減速，其減速時(shí)的加速度大小為 a1=5m/s2，在看到甲車減速后乙車司機(jī)開始緊急剎車，若乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為 t=，乙車剎車的最大加速度大小為 a2=3m/s2，則要避免兩車相撞，甲、乙兩車在勻速行駛時(shí)的距離至少為多少？ 五、選做題 [物理 選修 33] 21．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) a 沿 abc 變化到狀態(tài) c，吸收了 340J 的熱量，并對(duì)外做功 120J．若該氣體由狀態(tài) a 沿 adc 變化到狀態(tài) c 時(shí)，對(duì)外做功 40J，則這一過程中氣體 （填 “吸收 ”或 “放出 ”） J 熱量． 22．如圖所示，水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的 U 形管相連，氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時(shí) U 形管兩臂中水銀面齊平，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)氣體體積為400mL．若用力 F緩慢向左推動(dòng)活塞，使活塞向左移動(dòng)一段距離后， U 形管兩臂中的高度差為 25cm，已知外界大氣壓 強(qiáng)為 750 毫米汞柱，不計(jì)活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，試回答下列問題： ①簡(jiǎn)要說明氣缸內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力是怎樣產(chǎn)生的； ②活塞移動(dòng)過程中，氣體內(nèi)能如何變化？ ③求活塞移動(dòng)后氣體的體積． 選擇題 [物理 選修 34] 23． A．單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無關(guān) B．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng) C．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄 D．光纖通信的工作 原理是全反射，光纖通信具有容量大、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) E．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 24．若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到 B 點(diǎn)，且再經(jīng)過 ， P 點(diǎn)也開始起振，求： ①該列波的周期 T； ②從 t=0 時(shí)刻起到 P 點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)止， O 點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移 y0及其所經(jīng)過的路程S0各為多少？ （ 2）若該列波的傳播速度大小為 20m/s，且波形中由實(shí)線變成虛線需要經(jīng)歷 時(shí)間，則該列波的傳播方向如何？ 選擇題 [物理 選修 35] 25． A．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律 B．原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出來，這就是 β衰變 C．鈾核裂變的核反應(yīng)為 D．紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大 E．質(zhì)子、中子、 α粒子的質(zhì)量分別為 m m m3．質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè) α粒子，釋放的能量是（ 2m1+2m2﹣ m3） C2 26．，外 力做功 W=．已知小車上表面 AC 部分為光滑水平面， CB 部分為粗糙水平面，CB 長(zhǎng) L=1m，滑塊與 CB 間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=．現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，設(shè)滑塊與車的 B 端碰撞時(shí)機(jī)械能無損失，滑塊在 AC 段離開彈簧．滑塊在車上往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，最終停在車上的某個(gè)位置，求該位置距 B 端多遠(yuǎn)？（ g取 10m/s2） 20212021 學(xué)年河北省保定市定州市高二（下）期末物理試卷 參考答案與試題解析 一、單項(xiàng)選擇題（每題 3 分，共 33 分） 1．關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研 究，以下說法正確的是（ ） A．伽利略認(rèn)為在同一地點(diǎn)，重的物體和輕的物體下落快慢不同 B．伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證 C．伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上運(yùn)動(dòng)，驗(yàn)證了位移與時(shí)間的平方成正比 D．伽利略用小球在斜面上運(yùn)動(dòng) “沖淡重力 ”，驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)速度與位移成正比 【分析】 要了解伽利略 “理想斜面實(shí)驗(yàn) ”的內(nèi)容、方法、原理以及物理意義，伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身，而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特的方法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行理想化推理．（也稱作理想化實(shí)驗(yàn)）它 標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端． 【解答】 解： A、亞里士多德認(rèn)為在同一地點(diǎn)重的物體和輕的物體下落快慢不同，伽利略認(rèn)為同一地點(diǎn)輕重物體的下落是相同的；故 A錯(cuò)誤； B、伽利略猜想自由落體的運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，但并未直接進(jìn)行驗(yàn)證，而是在斜面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的理想化推理，故 B 錯(cuò)誤． C、伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上驗(yàn)證了位移與時(shí)間的平方成正比，故 C 正確． D、小球在斜面上運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)速度與位移不成正比，故 D 錯(cuò)誤， 故選： C 【點(diǎn)評(píng)】 伽利略的 “理想斜面實(shí)驗(yàn) ”是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的 ，它來源于實(shí)踐，而又高于實(shí)踐，它是實(shí)踐和思維的結(jié)晶． 2．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學(xué)假說法等等．以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是（ ） A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法，以及在力的合成過程中用一個(gè)力代替幾個(gè)力，這里都采用了等效替代的思想 B．根據(jù)速度定義式 v= ，當(dāng) △ t 非常非常小時(shí)，就可以用 表示物體在 t 時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這是應(yīng)用了極限思想方法 C．玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水，用穿有透明細(xì)管的橡皮泥封口．手捏玻璃瓶，細(xì)管內(nèi)液面高度變化，說明玻璃瓶發(fā)生形變，該實(shí)驗(yàn)采用放大的思想 D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法 【分析】 質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體在一定條件下的科學(xué)抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法； 在研究曲線運(yùn)動(dòng)或者加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常采用微元法，將曲線運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒆兓乃俣茸兂刹蛔兊乃俣龋? 根據(jù)速度定義式 v= ，當(dāng) △ t非常非常小時(shí)，就 可以用 表示物體在 t 時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這是應(yīng)用了極限思想方法． 【解答】 解： A、在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法，以及在力的合成過程中用一個(gè)力代替幾個(gè)力，采用了建立理想化的物理模型的方法，故 A錯(cuò)誤； B、根據(jù)速度定義式 v= ，當(dāng) △ t 非常非常小時(shí)，就可以用 表示物體在 t 時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這是應(yīng)用了極限思想方法，故 B 正確； C、玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水，用穿有透明細(xì)管的橡皮泥封口．手捏玻璃瓶，細(xì)管內(nèi)液面高度變化，說明玻璃瓶發(fā)生形變，該實(shí)驗(yàn)采用放大的思想，故 C 正確； D、在推導(dǎo) 勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法．故 D 正確； 本題選不正確的，故選： A． 【點(diǎn)評(píng)】 在高中物理學(xué)習(xí)中，我們會(huì)遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對(duì)我們理解物理有很大的幫助；故在理解概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上，更要注意科學(xué)方法的積累與學(xué)習(xí)． 3． A、 B 兩物體初速度相同， A沿與水平方向成 a 角的光滑斜面上滑； B 與水平方向成 a角斜上拋．不計(jì)空氣阻力的影響．它們所能達(dá)到的最大高度分別為 HA 和 HB，則（ ） A． A、 B 兩物體的加速度之比為 1： 1 B． A、 B 兩物體達(dá)到最大高度所用時(shí)間之比為 1： sinα C． A、 B 兩物體所能達(dá)到的最大高度之比為 1： sin2α D． A、 B 兩物體所能達(dá)到的最大高度之比為 1： sin3α 【分析】 物體 A沿斜面做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求的加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的時(shí)間和上升高度，物體做斜拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力分析判斷出加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的 【解答】 解：在斜面上由牛頓第二定律可得 mgsinα=maA，解得 aA=gsinα，斜向上拋時(shí)，物體只受重力，加速度 為 aB=g，故 A錯(cuò)誤 B、 A物體由速度時(shí)間公式可得 0=v0﹣ aAtA，斜拋時(shí)，在豎直方向做減速運(yùn)動(dòng)，故 0=v0sinα﹣ gtB，故 ，故 B 錯(cuò)誤； C、根據(jù)運(yùn)送學(xué)公式可得 ， B 物體上升的高度為 ，故上升的最大高度之比為 1： sin2α，故 C 正確， D 錯(cuò)誤； 故選： C 【點(diǎn)評(píng)】 本題主要考查了斜拋和沿斜面做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求得加速度和位移 4．某同學(xué)為研究物體運(yùn)動(dòng)情況，繪制了物體運(yùn)動(dòng)的 s﹣ t 圖象，如圖所示．圖中縱坐標(biāo)表示物體的位移 s，橫坐標(biāo)表示時(shí)間 t，由此可知該物體 做（ ） A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．變速直線運(yùn)動(dòng) C．勻速曲線運(yùn)動(dòng) D．變速曲線運(yùn)動(dòng) 【分析】 由題是位移﹣時(shí)間（ s﹣ t）圖象．其斜率大小等于物體運(yùn)動(dòng)的速度，斜率不變，則物體的速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)斜率的正負(fù)判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向． 【解答】 解： s﹣ t 圖象所能表示出的位移只有兩個(gè)方向，即正方向與負(fù)方向，所以 s﹣ t 圖象所能表示的運(yùn)動(dòng)也只能是直線運(yùn)動(dòng)． s﹣ t 圖線的斜率反映的是物體運(yùn)動(dòng)的速度，由圖可知，速度在變化，故 B 項(xiàng)正確， A、 C、 D 錯(cuò)誤． 故選： B． 【點(diǎn)評(píng)】 本題關(guān)鍵抓住圖象 的數(shù)學(xué)意義：斜率表示速度來分析物體的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖象分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，是學(xué)習(xí)物理必須培養(yǎng)的基本功． 5．杭新景高速公路限速 120km/h，一般也要求速度不小于 80km/h．冬天大霧天氣的時(shí)候高速公路經(jīng)常封道，否則會(huì)造成非常嚴(yán)重的車禍．如果某人大霧天開車在高速上行駛，設(shè)能見度（觀察者與能看見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離）為 30m，該人的反應(yīng)為 ，汽車剎車時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度的大小為 5m/s2，為安全行駛，汽車行駛的最大速度是（ ） A． 10m/s B． 15m/s C． m/s D． 20m/s 【分析】 人在反應(yīng)時(shí)間里對(duì)車沒有操作，車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)給出的位移、加速度確定初速度的最大值即可． 【解答】 解：設(shè)汽車的初速度為 v0，則在反應(yīng)時(shí)間里汽車的位移為 x1=v0t 反 =，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： t= = 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式 = 汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移 = 因?yàn)槟芤姸葹?30m，所以有保證安全的前提下滿足： x1+x≤ 30 當(dāng)取最大速度時(shí)取等號(hào)即： 可解得： v0=15m/s（ v0=﹣ 20m/s 不合題意舍去） 故選： B． 【點(diǎn)評(píng)】 抓住汽車在人反應(yīng)時(shí)間里做勻速直線運(yùn)動(dòng)，開始剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)求解即可，本題易錯(cuò)點(diǎn)認(rèn)為汽車直接做勻減速直線運(yùn)動(dòng)． 6．分別讓一物體按照以