2021-2022学年度下期期末考试
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A C A D C C AC AC BC BCD ACD AC
物理试题答案
1．A【解析】
当悬挂的两条绳子长度相等时，绳子上的拉力也相等。由力的合成法则可知，在合力不变的情况下，两条绳子间的夹角越小，绳子上的拉力就越小，如下图所示故选A。
2．C【解析】设运动员在B点的速度大小为v，运动员从A到B和从B到C都做匀变速直线运动，且运动员在A、C的速度均为零，根据运动学规律有 解得故选C。
3．A【解析】A．“21分钟”是时间间隔，故A正确；
B．“预计16:46到达”中的16:46指的是时刻，故B错误；
C．“9公里”指的是路程，故C错误；
D．若选用推荐路线，可以求得汽车的平均速率约为
由于推荐路线对应的位移未知，所以无法求得平均速度，故D错误。故选A。
4．D【解析】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为，爪与爪之间的距离为，由图中几何关系可得由受力平衡可得解得可知越大，越小，越大，越小，D正确，ABC错误；故选D。
5．C【解析】A．选整体为研究对象分析知，“铁书立”对桌面的压力大于，A错误；
B．由题图甲知，A书与桌面没有接触，则桌面对A书不会有弹力，B错误；
C．对B书受力分析知，“铁书立”对B书有向上的弹力，A书对B书有向右的弹力，又B书处于静止状态，则B书有相对“铁书立”向右运动的趋势，所以水平方向“铁书立”对B书有向左的摩擦力，C正确；
D．当θ角缓慢减小到某个临界值时，B书会开始加速滑动，此时B书所受的合外力不再为零，D错误。故选C。
6．C【解析】AB．由图可知，前2s花盆下落的高度为
该处的重力加速度为
t=2s时该图像切线的斜率即为t=2s时的速度大小，即故AB错误；
CD．根据题意可知，花盆下落的总高度为h=78.4m，则花盆落地时间为
则落地时的速度为故C正确，D错误。故选C。
7．AC【解析】AB．以人和梯子为整体，根据受力平衡可知水平方向的合力为零，故有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力与没人站的那侧大小相等，方向相反，A正确，B错误；
CD．以人和梯子为整体，根据受力平衡可知竖直方向的合力为零，地面对梯子的总支持力等于整体的重力，故人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力与站在A横梁时相等，C正确，D错误；
故选AC。
8．AC【解析】A．从n=5向n=4跃迁时，辐射出的光子能量为（-0.54）-（-0.85）=0.31eV，在红外线的能量范围值之内，则可被红外测温仪捕捉，选项A正确；
B．从n=3向n=5跃迁时要吸收能量，选项B错误；
C．从n=4向n=3跃迁时，辐射出的光子能量为（-0.85）-（-1.51）=0.66eV，在红外线的能量范围值之内，则可被红外测温仪捕捉，选项C正确；
D．从n=3向n=2跃迁时，辐射出的光子能量为（-1.51）-（-3.4）=1.89eV，不在红外线的能量范围值之内，则不可被红外测温仪捕捉，选项D错误；故选AC。
9．BC【解析】A．光电效应说明光具有粒子性。故A错误；
B．粒子散射实验说明原子具有核式结构。故B正确；
C．现有的核电站都是利用核裂变来发电的。故C正确；
D．射线是原子核内部中子转变成质子时，逸出的高速电子流。故D错误。故选BC。
10．BCD【解析】A．由电荷数守恒和质量数守恒可知A错误；
B．质子轰击有B正确；
C．由题可知的半衰期为，是3个半衰期，经3个半衰期后剩余原来的，即没有发生衰变，C正确；
D．放射性物质的半衰期越短，衰变进行较快，放射性废料越容易处理，D正确。故选BCD。
11．ACD【解析】A．静止时被封闭气体的空气压强为一定小于大气压p0。故A正确；
B．缓慢将玻璃管顺时针转动，水银柱的压强变小，气体的压强增大，根据理想气体状态方程
温度不变，气体体积减小。故B错误；
CD．玻璃管自由下落和竖直上抛时，水银柱完全失重，被封闭的空气柱的压强将变为p0。故CD正确。故选ACD。
12．AC【解析】AB．上下乘客时气缸内气体与外界有充分的热交换，即发生等温变化，温度不变，故气体的内能不变，体积变化缓慢，没有做功，故没有热交换，故A正确，B错误；
CD．剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，且气体与外界来不及热交换，气体经历绝热过程，外界对气体做功，温度升高，故C正确，D错误。故选AC。
13． 1.58 0.35 右端
【解析】（1）[1]依题意，物块在木板上做匀减速直线运动，根据一段时间的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，可得物块在时速度大小为
（2）[2]由逐差法可得
根据牛顿第二定律，可得联立，可得
（3）[3]若木板右端略微偏高，设倾角为，则满足
易知，测量的动摩擦因数比真实值偏大。
14． B B
【解析】（1）[1] 若放在水平桌面上测量弹簧原长，则竖直悬挂起来实验时弹簧自重对实验有影响，为减小实验误差，在不挂钩码的情况下测量弹簧的长度时，需使弹簧在竖直方向上自然下垂的状态下测量。 故选B；
（2）[2]A．因图中是钩码个数n与弹簧长度l的关系，二者不是正比关系，图线本来就不过原点，不是因为实验误差，故A错误；
B．当钩码个数为0时，A点的数值就是弹簧的原长，故B正确；
C．若钩码质量已知，则根据图线斜率可以求出弹簧劲度系数，故C错误；
D．弹簧伸长量与钩码个数成正比，弹簧长度与钩码个数不是正比关系，故D错误。故选B。
15．（1），方向水平向左；（2）
【解析】（1）由题意可知最终弹簧1的弹力为零，细线中的张力大小为
对C根据平衡条件可得C所受摩擦力大小为
则C对地面的摩擦力大小为方向水平向左。
（2）由题意，开始时弹簧1、2的压缩量分别为
最终弹簧1、2的伸长量分别为 整个过程中A上升的距离为
16．（1）FT1=500N，FT2=500N；（2）FN=550N，Ff=250N
【解析】
（1）对家具受力分析，如图甲所示，由平衡条件得
FT1sin30°=FT2sin60°
FT1cos30°=FT2cos60°+mg
解得FT1=500NFT2=500N
（2）对人受力分析，如图乙所示，由平衡条件得Ff=F'T2sin60°
FN+F'T2cos60°=Mg F'T2=FT2解得Ff=250N FN=550N
17．（1）；（2）车辆会闯红灯；（3）
【解析】（1）汽车的初速度为
汽车做匀减速运动的时间为
汽车做匀减速运动的位移为
汽车做匀速运动的时间为
汽车到达路口时红灯还剩的时间为
（2）设车辆通过位移为所用时间为，则有解得
此时车辆速度为
此时依然是红灯，而车辆的速度为，车辆会闯红灯；
（3）根据题意可知，在时，车辆的位移恰好等于，设加速度大小为，则有解得
18．（1），；（2）
【解析】（1）以汽缸的气体为研究对象，设温度为时气体的压强为，由查理定律得
解得
由力的平衡条件可知解得
（2）设汽缸体积为V，由玻意耳定律得解得
则放出气体与剩余气体的质量之比为项城市第三高级中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物 理 试 卷
满分110分，考试时间90分钟
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。所有答案都写在答题卡上。
第 Ⅰ 卷
选择题：本题共12小题,每小题4分，共48分。第1 ~ 6题只有一个选项符合题目要求，第7~ 12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得零分。
1．教室里要挂一个城市文化宣传框，假若粘钩的承重能力足够，以下哪种悬挂方式绳上的拉力最小（ ）
A． B． C． D．
2．不久前，万众瞩目的北京冬奥会已圆满落幕。如图，在高山滑雪训练中，运动员从斜坡上A点由静止匀加速下滑，到最底端B后，在水平面做匀减速直线最后停止在C点。已知，。运动员在B点的速率不变，则两段运动时间之比为（ ）
A． B． C． D．
3．赵老师某次使用手机导航时，手机软件显示的信息如图所示，根据图中信息，下列说法正确的是（ ）
A．“21分钟”是时间间隔
B．“预计16:46到达”中的16:46指的是时间间隔
C．“9公里”指的是位移
D．若选用推荐路线，可以求得汽车的平均速度约为26km/h
4．每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（ ）
A．等于 B．小于
C．R越大，弹力越大 D．R越大，弹力越小
5．俗称书籍整理神器的“铁书立”是一种用来支撑书籍以达到使书籍平稳站立效果的物品，是学习办公时的常用文具，如图甲所示。现在将其简化为图乙示意图，水平桌面上有一质量为M的静止的“铁书立”，刚好静止摆放了两本书A和B，且此时B书与水平桌面间的夹角为θ，重力加速度为g，由此可知（ ）
A．“铁书立”对桌面的压力为
B．桌面对A书有向上的弹力
C．B书与“铁书立”之间一定有摩擦
D．当θ角缓慢减小时，B书所受的合外力始终为零
6．2021年3月1日，《中华人民共和国刑法修正案（十一）》施行，“高空抛物”行为首次入刑。高层住宅楼上某居民家住27层，阳台离地面78.4m。某日其家一个花盆不慎坠落至地面摔的粉碎，幸好没造成人员伤亡。如果花盆竖直下坠且忽略空气阻力，其位移（x）—时间（t）图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．t = 2s时该图像切线的斜率为20m/s
B．当地重力加速度为9.74m/s
C．花盆落地时的速度为39.2m/s
D．花盆落地用时3.92s
7．人字梯是生产生活中的常见工具，人字梯由两个相同的梯子组成，两梯子的顶端用光滑铰链连接。现将梯子放在粗糙的水平地面上，人站在A横梁上，梯子处于静止状态，梯子质量不计。则（ ）
A．有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力与没人站的那侧大小相等
B．有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力比没人站的那侧大
C．人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力与站在A横梁时相等
D．人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力比站在A横梁时大
8．为应对新冠肺炎疫情防控工作，各种场合经常要用到红外测温仪。当被测物体向外辐射红外线时，能量介于0.2eV-1.2eV之间的红外线光子方可被测温仪感知。图为氢原子能级图，要使氢原子辐射光子可被红外测温仪捕捉，氢原子发生的跃迁可能是（ ）
A．从n=5向n=4跃迁时
B．从n=3向n=5跃迁时
C．从n=4向n=3跃迁时
D．从n=3向n=2跃迁时
9．2021年10月5日，诺贝尔物理学奖颁给了分别来自美国、德国、意大利的三位科学家，其中意大利科学家乔治·帕里西因发现了“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”而获奖。下列有关原子和近代物理的说法正确的是（ ）
A．光电效应说明光具有波动性
B．粒子散射实验说明原子具有核式结构
C．现有的核电站都是利用核裂变来发电的
D．射线是原子核外电子逸出的电子流
10．在医疗诊断中，常用能放射正电子的半衰期为的同位作为示踪原子。是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击获得，同时还产生另一个粒子。下列说法正确的是（ ）
A．发生衰变时会生成与和正电子
B．质子轰击获得的同时会产生
C．2g同位素经过1h还有0.25g没有发生衰变
D．医疗诊断中选用作为示踪原子，是因为它的半衰期比天然放射性物质短得多，放射性废料容易处理
11．如图所示，开口向下竖直放置的均匀玻璃管中用一段水银柱封闭一定质量的空气。大气压为p0。静止时被封闭的空气压强为，体积为V，下列说法中正确的是
A．静止时被封闭的空气压强一定小于大气压p0
B．若缓慢将玻璃管顺时针转动，被封闭的空气柱体积将变大
C．若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落，被封闭的空气柱的压强将变为p0
D．若保持竖直状态将玻璃管竖直上抛，被封闭的空气柱的压强将变为p0
12．列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（ ）
A．上下乘客时，气体的内能不变 B．上下乘客时，气体从外界吸热
C．剧烈颠簸时，外界对气体做功 D．剧烈颠簸时，气体的温度不变
第 Ⅱ 卷
非选择题：本题共6小题，共62分。
13．（8分）北京冬奥会中，一些冰雪项目对比赛场地有着严格的要求，测量动摩擦因数成为场地设计的一项重要任务。某同学对此很感兴趣，他利用位移传感器设计实验，测量物块和木板间的动摩擦因数。如图所示，木板固定在水平桌面上，将位移传感器固定于木板右端并连接计算机，物块初始位于木板左端，时刻让它获得一初速度与并向着位移传感器运动，同时位移传感器开始记录下不同时刻物块与它的距离x，已知位移传感器每隔0.1s发出测量信号，且每次发出信号到接收物块反射信号的时间极短可忽略不计，通过计算机读出不同时刻物块的距离，如下表所示，则：
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 ……
距离 57.9 40.4 26.4 15.9 8.9 ……
（1）物块在时速度大小为______（保留三位有效数字）；
（2）已知当地重力加速度，则物块与木板间的动摩擦因数______（保留两位有效数字）；
（3）若实验前未将木板调至完全水平，测得的动摩擦因数比真实值偏大，则木板______（填“左端”或“右端”）略微偏高。
14．（4分）（1）“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中需要测量弹簧原长，采用下列哪种方式合适______
A．将弹簧自然放在水平桌面上测量（甲图）
B．将弹簧竖直悬挂在铁架台上自然下垂后测量（乙图）
C．以上两种方式均可以
（2）某同学做“在竖直弹簧下加挂钩码”的实验，得到了如图的结果，下列说法中正确的是______
A．图线延长后没有通过坐标原点，是因为实验误差
B．图中A点的数值就是弹簧的原长
C．若钩码质量已知，也无法求出弹簧的劲度系数
D．弹簧长度与所挂钩码个数成正比
15．（12分）如图所示，竖直放置在地面上的轻质弹簧1上端固定在小物体上，轻质弹簧2下端固定在上，上端固定在小物体A上，小物体A通过细线绕过光滑定滑轮与放置在地面上的物体相连。开始上方的细线竖直、且刚好无弹力。现在用水平向左的外力缓慢向左移动，移动一段距离后弹簧1下端刚好要离开地面，不再移动并撤去外力，此时定滑轮左侧细线与水平方向的夹角为，系统处于平衡状态。已知A和B的质量均为，的质量为，重力加速度为，两弹簧的劲度系数均为且全过程弹簧始终处在弹性限度内。求：
（1）最终对地面的摩擦力；
（2）整个过程中A上升的距离。
16．（12分）随着我国新农村建设不断深入，越来越多的农民住进了楼房，大家在喜迁新居的时候遇到了搬运大件家具的困难。如图所示，一农户正在用自己设计的方案搬运家具到二楼，他用一悬挂于房檐A点的小电机通过轻绳1拉动家具缓慢上升，为避免家具与墙壁碰撞，需要一人站在地面上用轻绳2向外侧拖拽，绳1与绳2始终在同一竖直面内。某时刻绳1与竖直方向夹角为30°，绳2与竖直方向夹角为60°，已知家具质量为50kg，人的质量为80kg（g取10m/s2），求此时：
（1）绳1与绳2的拉力大小；
（2）该人受到地面的支持力和摩擦力大小。
17．（12分）现在城市的交通非常发达，城市的快速道限速可以达到80 km/h。现在有一辆汽车正以72 km/h的速度向红绿灯路口行驶，离路口还有120 m的地方，他发现前方是红灯，并且显示倒计时时间为10 s，他继续原速前进，一段时间后，开始以大小的加速度减速，到达路口时车刚好停止。（车辆可以视为质点，不计司机的反应时间）
（1）求车到达路口时红灯还剩几秒；
（2）如果车辆在120 m处按自由滑行（关闭动力）的方式来减速前进，加速度大小为，车辆会不会闯红灯？
（3）车辆在120 m处就开始做匀减速运动，试问车辆应该以多大的加速度减速，才能使车辆到达路口的时候绿灯恰好亮起？
18．（14分）如图所示，将一汽缸倒放在水平面上，汽缸与地面间密封性能良好，开始时汽缸内气体的温度为、压强与外界大气压相等为；现将汽缸内的气体逐渐加热到，汽缸对水平面刚好没有作用力；如果此时将汽缸顶部的抽气阀门打开放出少量的气体后，汽缸内气体的压强再次与外界大气压相等，放气过程温度不变。已知汽缸的横截面积为S，重力加速度为g，假设气体为理想气体。求：
（1）打开抽气阀门前瞬间，气体的压强为多少？汽缸的质量为多少？
（2）放出的气体与汽缸内剩余气体的质量之比。
