辽宁省县级重点高中协作体2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 辽宁省县级重点高中协作体2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-20 06:22:54 | ||
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文档简介
辽宁省县级重点高中协作体2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回，
4.命题范围：选择性必修三占25分左右，必修一占75分左右。
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题每题4分，只有一项符合题目要求，第8～10题，每题6分，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.下列说法正确的是
A.布朗运动是悬浮在水中的固体小颗粒分子的无规则运动
B.荷叶上的露珠几乎呈球形是由于液体表面张力的作用
C.镭的半衰期会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素的影响
D.原子核的结合能越大，越稳定
2.关于运动的描述，下列说法正确的是
A.物体运动的越快，速度就越大，位移也一定越大
B.物体的速度变化越大，物体的加速度就一定越大
C.物体速度增大，物体的加速度可能不变
D.质量相同的物体速度的变化率越大，则它受到的合力可能越小
3.2021年12月31日晚中国沈阳迎春灯会在棋盘山关东影视城盛装启幕，为沈城市民开启横跨元旦、春节和元宵节三节连过的51天光影狂欢，使沈阳建设国家中心城市增添更多的文化元素。霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子能量范围为1.63～3.10eV，若一群氢原子处于n＝4能级，则下列说法正确的是
A.这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光
B.氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁过程中发出光为可见光
C.辐射出的光中从n＝2能级跃迁到n＝1能级发出光的频率最大
D.氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁过程中发出光去照射逸出功为3.2eV的金属钙，不能使金属钙发生光电效应
4.如图所示，小球A和物块B之间由轻弹簧相连，并用细线OA挂在天花板上，A、B的质量分别为2m和3m，弹簧的劲度系数为k，整个系统静止，下列说法正确的是
A.细线对小球A的拉力大小为
B.弹簧的长度为
C.某时刻烧断细绳OA，该时刻小球A的加速度大小为
D.某时刻烧断细绳OA，该时刻物块B的加速度大小为
5.近两年，大家对于国产汽车的整体实力的提升都是有目共睹的，如吉利、长安、哈弗、比亚迪等品牌都得到消费者普遍的高度认可，某国产车厂家测试两辆车的性能，甲，乙两车在平直公路上沿同一直线运动，从t＝0时刻开始两车的位置x随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是
A.在t1到t2时间内某一时刻两车速率相同
B.在t1到t2时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C. t1时刻乙车从后面追上甲车，两车相遇
D. t2时刻两车相距最远
6.如图，一物块A静止在粗糙水平地面上的M点，轻绳一端连接于物块A上，另一端绕过固定的光滑轻滑轮后挂一砂桶，开始时系统都处于静止状态。现逐渐向砂桶里加细砂，开始一小段时间物块A仍处于静止状态，随着加入砂量的增加，物块A沿水平地面从M点移动到N点，移动过程继续向砂桶里加细砂，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则从开始加细砂到物块A移动到N点的过程中地面对物块A的摩擦力大小
A.一直变小
B.一直变大
C.先变小再变大
D.先变大再变小
7.如图甲，一质量为m的物体在平行于斜面向下的拉力F作用下沿粗糙的斜面向下做匀加速直线运动，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体运动的加速度a随拉力F的变化图像如图乙，则下列说法正确的是
A.根据图乙中的数据可知μ＞tanθ
B.根据图乙中的数据可知μ＜tanθ
C.如果增大斜面的倾角θ，则图线的斜率变大
D.如果增大斜面的倾角θ，则图线的斜率变小
8.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c点的过程中
A.在c点，人的速度为零，处于平衡状态
B.在b点时人的速度最大
C.在Pb段人处于失重状态
D.在ac段人处于失重状态
9.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后变化到状态A，其变化过程的p-T图像如图所示，AB的反向延长线通过坐标原点O，BC平行于T轴，CA平行于p轴。已知该气体在状态B时的体积为4×10-3m3，在状态C时的体积为6×10-3m3，则下列说法正确的是
A.从状态A到状态B过程中气体分子热运动的平均动能减小
B.从状态B到状态C的过程中外界对气体做的功为200J
C.从状态A经状态B到状态C的过程中气体从外界吸收的热量为200J
D.从状态A经状态B和状态C，最后又回到状态A，在整个过程中气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量
10.一传送带以恒定速率v＝3m/s顺时针方向运行，传送带倾角为37°，如图所示。现将一质量m＝2.0kg的物块静止放于传送带底端A，经过一段时间将物块传送到传送带的顶端B，传送带底端A、顶端B之间的距离L＝9m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.875，物块可以看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是
A.从物块放于传送带底端A开始计时，当t＝1s时物块的速度大小为2.1m/s
B.从物块放于传送带底端A开始计时，当t＝1s时物块的加速度大小为1m/s2
C.物块从底端A传送到顶端B所用的时间为4s
D.物块从底端A传送到顶端B过程中传送带上留下的滑痕长度为4.5m
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学用如图甲所示装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，已有铁架台、弹簧、砝码盘和多个已知质量均为10g的砝码。实验步骤如下：
①将弹簧悬挂在铁架台上，弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0；
②弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；
③在砝码盘中每次增加10g砝码，依次记录弹簧的长度。
回答下列问题：
（1）实验中还需要的测量工具为 。
（2）乙图是该同学根据记录数据作的图像，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与 （选填“L0”或“Lx”）的差值。
（3）由图可知弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度大小取9.8m/s2）。
12.（8分）某物理实验小组用如图所示的装置精确验证牛顿第二定律，要求消除由于钩码质量m太大造成的系统误差，所用的气垫导轨与滑块之间的摩擦阻力很小，可以忽略不计，将气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。通过正确调节旋钮P、Q调整气垫导轨，并使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m，遮光条的宽度为d，两光电门中心间距为L。现将滑块从图示位置由静止释放，滑块经过光电门2时钩码未着地，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，已知重力加速度大小为g。
（1）实验时应调整调节旋钮P、Q使气垫导轨 。
（2）下列方法有利于减小实验系统误差的是 （填编号）。
A.适当减小遮光条的宽度d B.减小钩码质量m C.增加气垫导轨离地面的高度
（3）滑块经过光电门1的速度为 （用题中测量物理量符号表示）。
（4）若在误差允许范围内验证了牛顿第二定律，则m、g、M、d、L、t1和t2之间应满足的关系式为：mg＝
（用题中测量物理量符号表示）。
13.（11分）如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为m＝2kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为θ＝37°，斜面倾角α＝37°，整个装置处于静止状态，重力加速度g大小取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）绳中拉力F1的大小和斜面对小球支持力FN的大小：
（2）若另外用一个外力F拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力Fmin的大小。
14.（10分）如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0＝27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞。活塞M距卡环的距离为0.5L，两活塞的间距为L、活塞N距汽缸底的距离为3L.汽缸的横截面积为S，其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度达到t1＝127℃。已知外界的大气压为p0，环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。求：
（1）此时两活塞之间的距离d；
（2）保持气体B的温度不变，现缓慢向活塞M上加细沙，直到活塞M又回到最初的位置，求所加沙子的质量m。
15.（19分）如图，一长木板静止在水平地面上，一物块叠放在长木板上，整个系统处于静止状态，长木板的质量为M＝2kg，物块的质量为m＝1kg，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1＝0.2，长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.4，对长木板施加一个水平向右的拉力F，拉力F＝20N，作用0.9s后将力撤去，之后长木板和物块继续运动，最终物块没有从长木板上掉下来。物块可看作质点，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2，求：
（1）撤去外力F瞬间物块速度的大小v1；
（2）运动过程中物块与长木板达到的共同速度v；
（3）长木板的最短长度L。
辽宁省县级重点高中协作体2021-2022学年高二下学期期末考试
物理参考答案
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1～7题每题4分，只有一项符合题目要求，第8～10题，每题6分，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1.【答案】B
【解析】布朗运动是悬浮在水中的固体小颗粒的无规则运动，并不是固体分子的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，选项A错误；荷叶上的露珠由于表面张力的作用使表面有收缩的趋势而呈现球形，选项B正确；半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件均无关，选项C错误；原子核的比结合能越大，越稳定，选项D错误。
2.【答案】C
【解析】速度是表示物体运动快慢的物理量，所以物体运动越快，速度就越大，物体运动位移大小是物体运动的速度和时间共同决定，不知道时间情况，故不能得出该结论，选项A错误；加速度是描述速度变化快慢的，速度变化大，如果所用时间长，加速度不一定大，选项B错误；当物体做匀加速直线运动时物体的速度均匀增大，加速度大小不变，选项C正确；质量相同的物体速度的变化率越大，加速度就越大，根据牛顿第二定律，则它受到的合外力一定越大，选项D错误。
3.【答案】D
【解析】这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为，即能辐射出6种不同频率的光子，而这6种光子中只有从n＝4能级跃迁n＝2能级时辐射出的能量在可见光范围，选项A错误；这群氢原子中从n＝4能级跃迁n＝1能级时辐射出的能量为12.75eV，不在可见光光子能量范围之内，选项B错误；辐射出的光中从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出光的频率最大，选项C错误；这群氢原子从n＝4能级跃迁n＝2能级时辐射出的能量为2.55eV，小于钙的逸出功3.2eV，所以不能发生光电效应，选项D正确。
4.【答案】C
【解析】将A、B看成整体，根据平衡条件可知：，故选项A错误；设弹簧的伸长量为x，则对物块B根据胡克定律可知，则，弹簧的长度为伸长量加原长，选项B错误；烧断细绳OA瞬间，弹簧弹力不发生突变，细线对A的拉力立刻为零，则A受到本身的重力以及弹簧的弹力作用，根据牛顿第二定律，又，联立可以得到，选项C正确；烧断细绳OA瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球B仍受力平衡，瞬时加速度为0，选项D错误。
5.【答案】A
【解析】x-t图像的斜率表示速度，由图线可知，在到时间内某一时刻两车速率相同，故A正确；在到时间内，甲、乙两车的位移相等，则两车的平均速度相等，故B错误；由x-t图像可知，时刻之前乙车在前，甲车在后，时刻甲车从后面追上乙车两车相遇，故C错误；由x-t图像可知，时刻两车相遇，故D错误。
6.【答案】D
【解析】当物块A没有运动之前受到的是静摩擦力，设砂和砂桶的总质量为m，绳与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件可得物块A受到的摩擦力为，逐渐向砂桶里加细砂，即m增大，则摩擦力逐渐增大。当物块A相对于地面运动之后受到滑动摩擦力作用，设滑块A的质量为，则滑动摩擦力为，移动过程中m增大，θ也增大，则摩擦力又开始逐渐减小，所以从整个过程看，摩擦力是先增大后减小，故选项D正确。
7.【答案】A
【解析】物块下滑过程，根据牛顿第二定律有，数学变换得，从图像乙可得图线与纵轴的截距为负值，即，解得，选项A正确；从a-F的函数关系式可得图线的斜率为，与斜面的倾角θ无关，所以选项C、D均错误。
8.【答案】BC
【解析】在c点，人的速度为零，但是弹力大于重力，不是处于平衡状态，故A错误；人在Pa段做自由落体运动，速度增大，ab段绳的拉力小于人的重力，加速度方向向下，随着下降弹力绳的拉力逐渐变大，人做加速度减小的加速运动，下落至b处，拉力等于重力，加速度为零，获得最大速度，故B正确；人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态，在ab段做加速度减小的加速运动，加速度方向向下，人处于失重状态，故C正确；在bc段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，人处于超重状态，ac整个过程不都是处于失重状态，故D错误。
9.【答案】AC
【解析】从状态A到状态B过程中气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，选项A正确；从状态B到状态C过程中气体体积增大，气体对外做功，即对气体做负功，气体压强为p＝1.0×105Pa，气体在状态B时的体积为4×10-3m3，在状态C时的体积为6×10-3m3，则外界对气体做的功为W＝－p(VC－VB)＝－200J
，选项B错误；由于状态A与状态C的温度相同，所以该气体从状态A到状态C的过程中，内能变化量ΔU＝0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q－W1，从状态A到状态B过程气体体积不变，则气体不做功，则此过程外界对气体做功为W1＝－200J，所以此过程中吸收的热量Q1＝200J，选项C正确；从状态C回到状态A过程，气体温度不变，则内能不变，即ΔU＝0，气体体积减小，则外界对气体做功，即W2>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q2－W2，则Q2<0，即气体对外界放热，从图像可得气体对外做功时气体的压强小于外界对气体做功时气体的压强，则W110.【答案】AD
【解析】物块开始运动时受到沿传送带向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，解得加速度，与传送带达到共同速度经历的时间为，运动的位移
，小于传送带AB之间的距离L＝9m,，此时物块还没有到达顶端B，从物块放于传送带底端A开始计时，当时物块正做匀加速直线运动，此时速度大小为，选项A正确；当时物块的速度与传送带的速度相等，因为，，当物块的速度与传送带的速度相等时开始做以做匀速直线运动，一直运动到顶端B，，物块处于匀速直线运动阶段，此时的加速度大小为零，选项B错误；物块做匀速直线运动的位移为，匀速运动的时间为，则物块从底端传送到顶端用的时间为，选项C错误；第一阶段物块与传送带之间发生相对滑动，物块做匀加速直线运动，位移为，传送带做匀速运动，位移，第二阶段物块与传送带之间没有相对滑动，则滑痕长度为，选项D正确。
二、非选择题（共54分）
11.（6分）
【答案】（1）刻度尺（2分） （2）Lx（2分） （3）4.9（2分）
【解析】（1）根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长后的长度；
（2）图像过坐标原点，可知不加砝码横轴坐标为0，此时形变量为0，即将挂砝码盘时弹簧长度作为起点，所以横轴形变量应是弹簧挂砝码盘和砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度之差，所以横轴是弹簧长度与Lx差值；
（3）根据胡克定律公式有，解得。
12.（8分）
【答案】（1）水平（2分） （2）A（1分） （3）（2分） （4）（3分）
【解析】（1）所用的气垫导轨与滑块之间的摩擦阻力很小，可以忽略不计，所以不用平衡摩擦力，应调整气垫导轨水平。
（2）本实验是用遮光条经过光电门时的平均速度代替瞬时速度，遮光条的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，误差越小，选项A正确；本实验可以将钩码质量m、滑块和遮光条的总质量M整体为研究对象验证牛顿第二定律，从而消除了钩码重力与细线拉力不同引起的系统误差，所以误差与钩码质量m无关，选项B错误；气垫导轨离地面的高度与实验误差无关，选项C错误。
（3）由于滑块通过光电门的时间极短，故瞬时速度约等于平均速度，滑块经过光电门1的速度为。
（4）滑块经过光电门2的速度为，由于滑块做匀变速直线运动，根据速度位移公式可知，根据牛顿第二定律有，以上各式联立得验证牛顿第二定律的表达式为
13.（11分）
【答案】（1）12.5N 12.5N （2）12N
【解析】（1）对小球做受力分析，水平竖直建立直角坐标系，根据平衡条件
x方向上有（2分）
y方向上（2分）
以上两式联立代入数据解得
（1分）
（1分）
（2）用一个外力F把小球刚好拉离斜面时，小球受重力mg、拉力F和绳子的拉力三个力的作用，待求外力F与绳的拉力的合力竖直向上，大小等于小球的重力mg，合力大小和方向都保持不变，F与竖直方向的夹角θ＝37°也不变，如图所示，由三角形法则作图可知，当F与绳的拉力T垂直时，F最小（2分）
（3分）
14.（10分）
【答案】（1） （2）
【解析】（1）初始状态AB两气体压强相等，与外界大气压相等且均为p0，活塞M在没有到达卡环之前两气体压强不变，设活塞M刚好到达卡环时气体B温度为T，活塞M为导热活塞，则气体A温度不变，压强不变，则体积也不变，即两活塞之间的距离还为L，则气体B的体积变为
，对气体B，根据查理定律
解得T＝350K
T1＝127℃＝400K>T，即活塞M已到达卡环，气体的压强要发生变化（2分）
设此时两气体的压强为p1两活塞之间的距离为d，对气体A，根据玻意耳定律有
气体B的体积变为（1分）
对气体B，根据理想气体状态方程有（1分）
以上各式联立解得（1分）
（2）设活塞M又回到最初的位置时两活塞之间的距离为x，设此时两气体的压强为p2
对气体A，根据玻意耳定律有（1分）
气体B的体积变为（1分）
对气体B，根据理想气体状态方程有（1分）
以上各式联立解得
根据平衡条件可得（1分）
解得（1分）
15.（19分）
【答案】（1）1.8m/s （2）2 m/s （3）0.6m
【解析】（1）假设物块与长木板一起运动，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
当物块与长木板之间相对滑动时，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有，解得
，解得（1分）
，则物块与长木板之间发生相对滑动，以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
作用时间过程中，物块做匀加速直线运动，物块速度的大小（1分）
长木板做匀加速直线运动，长木板速度的大小（1分）
（2）作用时间过程中，物块的位移（1分）
长木板的位移（1分）
撤去拉力时长木板的速度大于物块速度，则撤去拉力之后物块与长木板之间继续发生相对滑动，物块继续做匀加速运动，加速度，长木板做匀减速直线运动
以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有（1分）
解得
设经过时间物块与长木板达到共同速度v，根据运动学公式
（1分）
两式联立解得
物块与长木板达到共同速度（1分）
（3）此过程中物块的位移为（1分）
长木板速度的位移（1分）
在和
时间内物块相对于长木板向左滑动的距离为
（1分）
当两者速度相等之后，假设物块与长木板一起运动，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
此时物块与长木板之间的摩擦力为
物块与长木板之间的最大静摩擦力为
，则物块与长木板两者速度相等之后不会一起做减速运动，物块相对于长木板向前滑动（1分）
物块相对于长木板向前滑动加速度，以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
物块减速过程运动位移为（1分）
长木板减速过程运动位移为（1分）
此过程中物块相对于长木板向前滑动的位移为
（1分）
则长木板的最小长度为（1分）
物理试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回，
4.命题范围：选择性必修三占25分左右，必修一占75分左右。
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题每题4分，只有一项符合题目要求，第8～10题，每题6分，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.下列说法正确的是
A.布朗运动是悬浮在水中的固体小颗粒分子的无规则运动
B.荷叶上的露珠几乎呈球形是由于液体表面张力的作用
C.镭的半衰期会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素的影响
D.原子核的结合能越大，越稳定
2.关于运动的描述，下列说法正确的是
A.物体运动的越快，速度就越大，位移也一定越大
B.物体的速度变化越大，物体的加速度就一定越大
C.物体速度增大，物体的加速度可能不变
D.质量相同的物体速度的变化率越大，则它受到的合力可能越小
3.2021年12月31日晚中国沈阳迎春灯会在棋盘山关东影视城盛装启幕，为沈城市民开启横跨元旦、春节和元宵节三节连过的51天光影狂欢，使沈阳建设国家中心城市增添更多的文化元素。霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子能量范围为1.63～3.10eV，若一群氢原子处于n＝4能级，则下列说法正确的是
A.这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光
B.氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁过程中发出光为可见光
C.辐射出的光中从n＝2能级跃迁到n＝1能级发出光的频率最大
D.氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁过程中发出光去照射逸出功为3.2eV的金属钙，不能使金属钙发生光电效应
4.如图所示，小球A和物块B之间由轻弹簧相连，并用细线OA挂在天花板上，A、B的质量分别为2m和3m，弹簧的劲度系数为k，整个系统静止，下列说法正确的是
A.细线对小球A的拉力大小为
B.弹簧的长度为
C.某时刻烧断细绳OA，该时刻小球A的加速度大小为
D.某时刻烧断细绳OA，该时刻物块B的加速度大小为
5.近两年，大家对于国产汽车的整体实力的提升都是有目共睹的，如吉利、长安、哈弗、比亚迪等品牌都得到消费者普遍的高度认可，某国产车厂家测试两辆车的性能，甲，乙两车在平直公路上沿同一直线运动，从t＝0时刻开始两车的位置x随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是
A.在t1到t2时间内某一时刻两车速率相同
B.在t1到t2时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C. t1时刻乙车从后面追上甲车，两车相遇
D. t2时刻两车相距最远
6.如图，一物块A静止在粗糙水平地面上的M点，轻绳一端连接于物块A上，另一端绕过固定的光滑轻滑轮后挂一砂桶，开始时系统都处于静止状态。现逐渐向砂桶里加细砂，开始一小段时间物块A仍处于静止状态，随着加入砂量的增加，物块A沿水平地面从M点移动到N点，移动过程继续向砂桶里加细砂，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则从开始加细砂到物块A移动到N点的过程中地面对物块A的摩擦力大小
A.一直变小
B.一直变大
C.先变小再变大
D.先变大再变小
7.如图甲，一质量为m的物体在平行于斜面向下的拉力F作用下沿粗糙的斜面向下做匀加速直线运动，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体运动的加速度a随拉力F的变化图像如图乙，则下列说法正确的是
A.根据图乙中的数据可知μ＞tanθ
B.根据图乙中的数据可知μ＜tanθ
C.如果增大斜面的倾角θ，则图线的斜率变大
D.如果增大斜面的倾角θ，则图线的斜率变小
8.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c点的过程中
A.在c点，人的速度为零，处于平衡状态
B.在b点时人的速度最大
C.在Pb段人处于失重状态
D.在ac段人处于失重状态
9.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后变化到状态A，其变化过程的p-T图像如图所示，AB的反向延长线通过坐标原点O，BC平行于T轴，CA平行于p轴。已知该气体在状态B时的体积为4×10-3m3，在状态C时的体积为6×10-3m3，则下列说法正确的是
A.从状态A到状态B过程中气体分子热运动的平均动能减小
B.从状态B到状态C的过程中外界对气体做的功为200J
C.从状态A经状态B到状态C的过程中气体从外界吸收的热量为200J
D.从状态A经状态B和状态C，最后又回到状态A，在整个过程中气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量
10.一传送带以恒定速率v＝3m/s顺时针方向运行，传送带倾角为37°，如图所示。现将一质量m＝2.0kg的物块静止放于传送带底端A，经过一段时间将物块传送到传送带的顶端B，传送带底端A、顶端B之间的距离L＝9m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.875，物块可以看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是
A.从物块放于传送带底端A开始计时，当t＝1s时物块的速度大小为2.1m/s
B.从物块放于传送带底端A开始计时，当t＝1s时物块的加速度大小为1m/s2
C.物块从底端A传送到顶端B所用的时间为4s
D.物块从底端A传送到顶端B过程中传送带上留下的滑痕长度为4.5m
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学用如图甲所示装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，已有铁架台、弹簧、砝码盘和多个已知质量均为10g的砝码。实验步骤如下：
①将弹簧悬挂在铁架台上，弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0；
②弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；
③在砝码盘中每次增加10g砝码，依次记录弹簧的长度。
回答下列问题：
（1）实验中还需要的测量工具为 。
（2）乙图是该同学根据记录数据作的图像，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与 （选填“L0”或“Lx”）的差值。
（3）由图可知弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度大小取9.8m/s2）。
12.（8分）某物理实验小组用如图所示的装置精确验证牛顿第二定律，要求消除由于钩码质量m太大造成的系统误差，所用的气垫导轨与滑块之间的摩擦阻力很小，可以忽略不计，将气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。通过正确调节旋钮P、Q调整气垫导轨，并使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m，遮光条的宽度为d，两光电门中心间距为L。现将滑块从图示位置由静止释放，滑块经过光电门2时钩码未着地，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，已知重力加速度大小为g。
（1）实验时应调整调节旋钮P、Q使气垫导轨 。
（2）下列方法有利于减小实验系统误差的是 （填编号）。
A.适当减小遮光条的宽度d B.减小钩码质量m C.增加气垫导轨离地面的高度
（3）滑块经过光电门1的速度为 （用题中测量物理量符号表示）。
（4）若在误差允许范围内验证了牛顿第二定律，则m、g、M、d、L、t1和t2之间应满足的关系式为：mg＝
（用题中测量物理量符号表示）。
13.（11分）如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为m＝2kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为θ＝37°，斜面倾角α＝37°，整个装置处于静止状态，重力加速度g大小取10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）绳中拉力F1的大小和斜面对小球支持力FN的大小：
（2）若另外用一个外力F拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力Fmin的大小。
14.（10分）如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0＝27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞。活塞M距卡环的距离为0.5L，两活塞的间距为L、活塞N距汽缸底的距离为3L.汽缸的横截面积为S，其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度达到t1＝127℃。已知外界的大气压为p0，环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。求：
（1）此时两活塞之间的距离d；
（2）保持气体B的温度不变，现缓慢向活塞M上加细沙，直到活塞M又回到最初的位置，求所加沙子的质量m。
15.（19分）如图，一长木板静止在水平地面上，一物块叠放在长木板上，整个系统处于静止状态，长木板的质量为M＝2kg，物块的质量为m＝1kg，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1＝0.2，长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2＝0.4，对长木板施加一个水平向右的拉力F，拉力F＝20N，作用0.9s后将力撤去，之后长木板和物块继续运动，最终物块没有从长木板上掉下来。物块可看作质点，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2，求：
（1）撤去外力F瞬间物块速度的大小v1；
（2）运动过程中物块与长木板达到的共同速度v；
（3）长木板的最短长度L。
辽宁省县级重点高中协作体2021-2022学年高二下学期期末考试
物理参考答案
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1～7题每题4分，只有一项符合题目要求，第8～10题，每题6分，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1.【答案】B
【解析】布朗运动是悬浮在水中的固体小颗粒的无规则运动，并不是固体分子的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，选项A错误；荷叶上的露珠由于表面张力的作用使表面有收缩的趋势而呈现球形，选项B正确；半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件均无关，选项C错误；原子核的比结合能越大，越稳定，选项D错误。
2.【答案】C
【解析】速度是表示物体运动快慢的物理量，所以物体运动越快，速度就越大，物体运动位移大小是物体运动的速度和时间共同决定，不知道时间情况，故不能得出该结论，选项A错误；加速度是描述速度变化快慢的，速度变化大，如果所用时间长，加速度不一定大，选项B错误；当物体做匀加速直线运动时物体的速度均匀增大，加速度大小不变，选项C正确；质量相同的物体速度的变化率越大，加速度就越大，根据牛顿第二定律，则它受到的合外力一定越大，选项D错误。
3.【答案】D
【解析】这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为，即能辐射出6种不同频率的光子，而这6种光子中只有从n＝4能级跃迁n＝2能级时辐射出的能量在可见光范围，选项A错误；这群氢原子中从n＝4能级跃迁n＝1能级时辐射出的能量为12.75eV，不在可见光光子能量范围之内，选项B错误；辐射出的光中从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出光的频率最大，选项C错误；这群氢原子从n＝4能级跃迁n＝2能级时辐射出的能量为2.55eV，小于钙的逸出功3.2eV，所以不能发生光电效应，选项D正确。
4.【答案】C
【解析】将A、B看成整体，根据平衡条件可知：，故选项A错误；设弹簧的伸长量为x，则对物块B根据胡克定律可知，则，弹簧的长度为伸长量加原长，选项B错误；烧断细绳OA瞬间，弹簧弹力不发生突变，细线对A的拉力立刻为零，则A受到本身的重力以及弹簧的弹力作用，根据牛顿第二定律，又，联立可以得到，选项C正确；烧断细绳OA瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球B仍受力平衡，瞬时加速度为0，选项D错误。
5.【答案】A
【解析】x-t图像的斜率表示速度，由图线可知，在到时间内某一时刻两车速率相同，故A正确；在到时间内，甲、乙两车的位移相等，则两车的平均速度相等，故B错误；由x-t图像可知，时刻之前乙车在前，甲车在后，时刻甲车从后面追上乙车两车相遇，故C错误；由x-t图像可知，时刻两车相遇，故D错误。
6.【答案】D
【解析】当物块A没有运动之前受到的是静摩擦力，设砂和砂桶的总质量为m，绳与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件可得物块A受到的摩擦力为，逐渐向砂桶里加细砂，即m增大，则摩擦力逐渐增大。当物块A相对于地面运动之后受到滑动摩擦力作用，设滑块A的质量为，则滑动摩擦力为，移动过程中m增大，θ也增大，则摩擦力又开始逐渐减小，所以从整个过程看，摩擦力是先增大后减小，故选项D正确。
7.【答案】A
【解析】物块下滑过程，根据牛顿第二定律有，数学变换得，从图像乙可得图线与纵轴的截距为负值，即，解得，选项A正确；从a-F的函数关系式可得图线的斜率为，与斜面的倾角θ无关，所以选项C、D均错误。
8.【答案】BC
【解析】在c点，人的速度为零，但是弹力大于重力，不是处于平衡状态，故A错误；人在Pa段做自由落体运动，速度增大，ab段绳的拉力小于人的重力，加速度方向向下，随着下降弹力绳的拉力逐渐变大，人做加速度减小的加速运动，下落至b处，拉力等于重力，加速度为零，获得最大速度，故B正确；人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态，在ab段做加速度减小的加速运动，加速度方向向下，人处于失重状态，故C正确；在bc段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，人处于超重状态，ac整个过程不都是处于失重状态，故D错误。
9.【答案】AC
【解析】从状态A到状态B过程中气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，选项A正确；从状态B到状态C过程中气体体积增大，气体对外做功，即对气体做负功，气体压强为p＝1.0×105Pa，气体在状态B时的体积为4×10-3m3，在状态C时的体积为6×10-3m3，则外界对气体做的功为W＝－p(VC－VB)＝－200J
，选项B错误；由于状态A与状态C的温度相同，所以该气体从状态A到状态C的过程中，内能变化量ΔU＝0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q－W1，从状态A到状态B过程气体体积不变，则气体不做功，则此过程外界对气体做功为W1＝－200J，所以此过程中吸收的热量Q1＝200J，选项C正确；从状态C回到状态A过程，气体温度不变，则内能不变，即ΔU＝0，气体体积减小，则外界对气体做功，即W2>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q2－W2，则Q2<0，即气体对外界放热，从图像可得气体对外做功时气体的压强小于外界对气体做功时气体的压强，则W1
【解析】物块开始运动时受到沿传送带向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，解得加速度，与传送带达到共同速度经历的时间为，运动的位移
，小于传送带AB之间的距离L＝9m,，此时物块还没有到达顶端B，从物块放于传送带底端A开始计时，当时物块正做匀加速直线运动，此时速度大小为，选项A正确；当时物块的速度与传送带的速度相等，因为，，当物块的速度与传送带的速度相等时开始做以做匀速直线运动，一直运动到顶端B，，物块处于匀速直线运动阶段，此时的加速度大小为零，选项B错误；物块做匀速直线运动的位移为，匀速运动的时间为，则物块从底端传送到顶端用的时间为，选项C错误；第一阶段物块与传送带之间发生相对滑动，物块做匀加速直线运动，位移为，传送带做匀速运动，位移，第二阶段物块与传送带之间没有相对滑动，则滑痕长度为，选项D正确。
二、非选择题（共54分）
11.（6分）
【答案】（1）刻度尺（2分） （2）Lx（2分） （3）4.9（2分）
【解析】（1）根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长后的长度；
（2）图像过坐标原点，可知不加砝码横轴坐标为0，此时形变量为0，即将挂砝码盘时弹簧长度作为起点，所以横轴形变量应是弹簧挂砝码盘和砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度之差，所以横轴是弹簧长度与Lx差值；
（3）根据胡克定律公式有，解得。
12.（8分）
【答案】（1）水平（2分） （2）A（1分） （3）（2分） （4）（3分）
【解析】（1）所用的气垫导轨与滑块之间的摩擦阻力很小，可以忽略不计，所以不用平衡摩擦力，应调整气垫导轨水平。
（2）本实验是用遮光条经过光电门时的平均速度代替瞬时速度，遮光条的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，误差越小，选项A正确；本实验可以将钩码质量m、滑块和遮光条的总质量M整体为研究对象验证牛顿第二定律，从而消除了钩码重力与细线拉力不同引起的系统误差，所以误差与钩码质量m无关，选项B错误；气垫导轨离地面的高度与实验误差无关，选项C错误。
（3）由于滑块通过光电门的时间极短，故瞬时速度约等于平均速度，滑块经过光电门1的速度为。
（4）滑块经过光电门2的速度为，由于滑块做匀变速直线运动，根据速度位移公式可知，根据牛顿第二定律有，以上各式联立得验证牛顿第二定律的表达式为
13.（11分）
【答案】（1）12.5N 12.5N （2）12N
【解析】（1）对小球做受力分析，水平竖直建立直角坐标系，根据平衡条件
x方向上有（2分）
y方向上（2分）
以上两式联立代入数据解得
（1分）
（1分）
（2）用一个外力F把小球刚好拉离斜面时，小球受重力mg、拉力F和绳子的拉力三个力的作用，待求外力F与绳的拉力的合力竖直向上，大小等于小球的重力mg，合力大小和方向都保持不变，F与竖直方向的夹角θ＝37°也不变，如图所示，由三角形法则作图可知，当F与绳的拉力T垂直时，F最小（2分）
（3分）
14.（10分）
【答案】（1） （2）
【解析】（1）初始状态AB两气体压强相等，与外界大气压相等且均为p0，活塞M在没有到达卡环之前两气体压强不变，设活塞M刚好到达卡环时气体B温度为T，活塞M为导热活塞，则气体A温度不变，压强不变，则体积也不变，即两活塞之间的距离还为L，则气体B的体积变为
，对气体B，根据查理定律
解得T＝350K
T1＝127℃＝400K>T，即活塞M已到达卡环，气体的压强要发生变化（2分）
设此时两气体的压强为p1两活塞之间的距离为d，对气体A，根据玻意耳定律有
气体B的体积变为（1分）
对气体B，根据理想气体状态方程有（1分）
以上各式联立解得（1分）
（2）设活塞M又回到最初的位置时两活塞之间的距离为x，设此时两气体的压强为p2
对气体A，根据玻意耳定律有（1分）
气体B的体积变为（1分）
对气体B，根据理想气体状态方程有（1分）
以上各式联立解得
根据平衡条件可得（1分）
解得（1分）
15.（19分）
【答案】（1）1.8m/s （2）2 m/s （3）0.6m
【解析】（1）假设物块与长木板一起运动，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
当物块与长木板之间相对滑动时，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有，解得
，解得（1分）
，则物块与长木板之间发生相对滑动，以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
作用时间过程中，物块做匀加速直线运动，物块速度的大小（1分）
长木板做匀加速直线运动，长木板速度的大小（1分）
（2）作用时间过程中，物块的位移（1分）
长木板的位移（1分）
撤去拉力时长木板的速度大于物块速度，则撤去拉力之后物块与长木板之间继续发生相对滑动，物块继续做匀加速运动，加速度，长木板做匀减速直线运动
以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有（1分）
解得
设经过时间物块与长木板达到共同速度v，根据运动学公式
（1分）
两式联立解得
物块与长木板达到共同速度（1分）
（3）此过程中物块的位移为（1分）
长木板速度的位移（1分）
在和
时间内物块相对于长木板向左滑动的距离为
（1分）
当两者速度相等之后，假设物块与长木板一起运动，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
此时物块与长木板之间的摩擦力为
物块与长木板之间的最大静摩擦力为
，则物块与长木板两者速度相等之后不会一起做减速运动，物块相对于长木板向前滑动（1分）
物块相对于长木板向前滑动加速度，以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
物块减速过程运动位移为（1分）
长木板减速过程运动位移为（1分）
此过程中物块相对于长木板向前滑动的位移为
（1分）
则长木板的最小长度为（1分）
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