石家庄市教育集团2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试卷
（时间：75分钟，分值100分）
选择题（1-7题为单项选择题，每小题4分；8-12题为多项选择题，每题5分，漏选得3分，共53分）
1．“吃水不忘挖井人”，我们必须铭记物理学家们的艰苦研究，巨大贡献，他们的付出，带来了人类科学进步，留下了科学的物理方法；下列说法正确的是（ ）
A．笛卡尔最早指出力不是维持物体运动的原因
B．牛顿第一定律可以在实验室由实验直接验证
C．研究自由落体运动规律时，伽利略首次提出了推理和实验相结合的方法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这采用了极限法
2.实验室常用的弹簧测力计如图所示，弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图(乙)和(丙)的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为（ ）
A．乙图读数为F0-G，丙图读数为F0
B．乙图读数为F0+G，丙图读数为F0-G
C．乙图读数为F0，丙图读数为F0-G
D．乙图读数为F0-G，丙图读数为F0+G
3.如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r.在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R＝3r.现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮．经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t.则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间为（ ）
A．等于
B．大于
C．小于
D．无法确定
4.从t＝0时刻开始，物块在外力作用下由静止开始沿x轴做匀变速直线运动，其位移和速率的二次方的关系图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．t＝2 s时物块位于x＝－1 m处
B．物块运动的加速度大小为a＝1 m/s2
C．t＝0时刻物块位于x＝0处
D．块从2 s末至4 s末的平均速度大小为m/s
5.如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合、放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量mA=4kg, mB=6kg。从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用A、B上，FA、FB随时间的变化规律为FA=(8-2t)(N)，FB=(2+2t)(N)，则下列说法正确的是（ ）
A．时，A、B间的相互作用力为
B．时，A的加速度为
C．时，A、B间的相互作用力为
D．时，B的加速度为
6.一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示（重力加速度g取10m/s2）。则
A．若F=1N，则物块、木板都静止不动
B．若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C．若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为4N
D．若F=8N，则B物块的加速度为1m/s2
7.竖直平面内有一个四分之一圆弧AB，OA为水平半径，现从圆心O处以不同的初速度水平抛出许多个相同质量的小球，O点坐标为( 0，R)，小球可以看作质点，不计空气阻力，当小球落到圆弧上的速率最小时，落点坐标为( )
A． B．
C． D．
8．冰壶比赛中投壶手在投出冰壶时会带有一定的旋转（自旋），擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面（刷冰），减小冰壶前侧受到的摩擦力，可使冰壶做曲线运动。在图示的各图中，圆表示冰壶，ω表示冰壶自旋的方向，v表示冰壶前进的方向，则在刷冰的过程中，冰壶运动的轨迹（虚线表示）可能正确的是（ ）
9.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知( )
A．上、下两木块相遇了1次
B．上木块在时刻t2与下木块在时刻t5速度相同
C．在时刻t2以及时刻t5间，上木块的平均速度与下木块平均速度相同
D．在时刻t3与t4的中间时刻两木块速度相同
10.如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂质量为m的物块A，另一端系一位于固定光滑斜面上的质量为2m的物块B，斜面倾角，外力沿斜面向上拉物块B，使物块B由滑轮正下方位置缓慢运动到和滑轮等高的位置，则（ ）
A．细绳OO’的拉力先减小后增大
B．细绳对物块B的拉力大小不变
C．斜面对物块B的支持力逐渐减小
D．外力F逐渐变大
11.如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，由静止释放后，小环与小球保持相对静止且以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是
A.杆对小环的作用力小于 (m1+m2)g
B. m1不变，则m2越大，β越小
C. θ=β，与m1、m2无关
D.若杆不光滑，β可能大于θ
12.如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、 和 h2、v2、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。所列说法正确的是
A.若 则
B.若 则
C.若 喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同
D.若 喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同
实验题（每空2分，共14分）
13.某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：
（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。
（2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该___________（填“往左移”“往右移”或“固定不动”）。
（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。
（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（c）所示。已知打点计时器所用交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为___________（结果保留2位小数）。
（5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v-t图像如图（d）所示，由图像可知小车加速度大小___________（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）。据此可以得到的实验结论是___________。
14．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
（1）．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行；
（2）．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则_______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为______（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）；
三、解答题（15题10分，16题10分，17题13分，共33分）
15.（10分）交管部门强行推出了“电子眼”，机动车违规现象大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，行驶速度v0均为54km/h．当两车快要到十字路口时，甲车司机看到红灯亮起，于是紧急刹车，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车（乙车司机的反应时间△t=0.4s，反应时间内视为匀速运动）．已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=5m/s2、a2=6m/s2．
（1）若甲司机看到红灯时车头距警戒线L=30m，要避免闯红灯，他的反应时间△t1不能超过多少？
（2）为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前的距离x0至少多大？
16．如图所示，光滑杆长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接。OO’为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为，重力加速度大小为g。
(1)杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置由静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量；
(2)当小球随杆一起绕OO’轴匀速转动，弹簧伸长量为时，求小球匀速转动的角速度。
17．电动机带动滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，将金属杆从最底端A送往倾角的足够长斜面上部，滚轮与金属杆的切点B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触，杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动，此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始．已知滚轮边缘线速度恒为ω=4rad/s，半径R=1m，滚轮对杆的正压力FN=2×104N，滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35，杆的质量为 m=1×103kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2 ，求：
（1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；
（2）杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离；
（3）杆往复运动的周期．
（4）要提高传送效率，缩短时间t，在其他条件不变的情况下，传送带的角速度ω至少为多少。（结果用根号表示即可）石家庄市教育集团2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试卷答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C A B A B D C AD CD BD AC AC
【答案】 往右移 0.15 逐渐变小 空气阻力随速度增大而增大
【答案】 需要 大于
【答案】 （1）0.5s （2）2.4m
(1) 甲司机 (2分) 解得△t1=0.5s (1分)
(2)设乙刹车后经过时间t，甲、乙两车共速(2分)
解得t=2s (1分) v=3m/s (1分)
此时甲车(1分) 乙车(1分)
乙两车刹车前的距离x0=2.4m(1分)
【答案】(1)；；(2)
(1)将小球从弹簧的原长位置由静止释放时，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律有(1分)
解得(1分)
小球下滑时，弹簧对小球的弹力增大，小球做加速度减小的加速运动，当加速度为零时小球的速度最大，有(1分)
解得(1分)
(2)当小球随杆一起转动时，小球做匀速圆周运动的半径(1分)
弹簧对小球的弹力(1分)
对小球进行受力分析，如图所示，在水平方向上有(1分)
在竖直方向上有(1分)
联立解得(2分)
17.【答案】（1）；（2）4m；（3） （4）
（1）对金属板受力分析如图所示
运用正交分解法，在x方向上根据牛顿第二定律得
(1分)
代入数据解得
(1分)
由题意知，杆做初速度为0，加速度的匀加速运动，末速度与滚轮边缘线速度大小相同。滚轮边缘的线速度为
(1分)
根据匀加速直线运动速度位移关系可得
(1分)
即位移
(1分)
（3）根据题意知，杆在一个同期中的运动分为三个过程：
第一个过程杆向上做匀加速直线运动时间
(1分)
第二个过程杆向上做匀速直线运动，时间
(1分)
第三个过程杆做匀变速直线运动，以沿斜面向上为正方向，则已知初速度为v=4m/s，重力沿斜面向下的分力使杆产生加速度
(1分)
负号表示方向沿斜面向下，杆回到底端的位移为 ，根据匀变速直线运动位移时间关系
(1分)
代入， 可解得该段过程所用时间为
(1分)
所以整个周期的时间
(1分)
（4）金属板向上运动的过程是先加速再匀速，最后减速，若要减少时间，则需要增大滚轮的转速，让金属板一直加速到B的时间最短，此时有
(1分)
代入数据得
(1分)
