辽宁省沈阳市市级重点高中联合体2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含解析）

沈阳市市级重点高中联合体2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
（满分：100分 考试时间：75分钟）
注意事项：
1．答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。
4．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，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．在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、米
B．在乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点
C．选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，但运动轨迹不变
D．2023年5月10日21时22分，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空。“2023年5月10日21时22分”是指时刻
2．下列说法正确的是（ ）
A．汤姆孙发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构
B．强子是参与强相互作用的粒子，电子是强子
C．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
D．氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，经过7.6天，有氡的原子核发生了衰变
3．2022年1月，中国锦屏地下实验室发表了首个核天体物理研究实验成果，表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为，已知X、、的质量分别为，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是（ ）
A．X为氘核 B．X为氕核
C． D．
4．我们用如图所示的电路研究光电效应时，当开关闭合后，微安表有一定示数，下列说法正确的是（ ）
A．如图所示的电路可用于测量遏止电压
B．将电源的正、负极对调，可以使微安表示数减小
C．把滑动变阻器的滑动片向左移，微安表示数一定减小
D．仅增大入射光的强度时，微安表示数一定减小
5．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，b点是人静止悬吊时的平衡位置，c点是人能到达的最低点，则人在从P点下落到最低点c点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当人运动到a点时，人受到的合力为零
B．人到达c点时，他的速度为零，加速度方向竖直向下
C．人在段一直处于失重状态
D．人在段运动时，加速度逐渐变小
6．已知物体A、B所受重力分别为，A与B间的动摩擦因数，B与水平面间的动摩擦因数，现在用大小为的力F，分别作用在物体A、B上，如图甲、乙所示，则各物体所受摩擦力的情况是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A．甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向右的大小为的摩擦力
B．甲图中，A受到的摩擦力水平向右，大小为；B受地面的摩擦力水平向左，大小为
C．乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为；B受地面的摩擦力水平向左，大小为
D．乙图中，A受到的摩擦力水平向左，大小为；B受地面的摩擦力水平向左，大小为
7．如图所示，A、B两轻质弹簧原长分别为和，劲度系数分别为和，竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间连接有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，则下列说法正确的是（ ）
A．此时A、B两弹簧均处于原长状态
B．此过程中质量为的物体上升的高度是
C．此过程中质量为的物体上升的高度是
D．此时A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态
8．（多选）氢原子的能级图如图所示，已知金属钾的逸出功为，可见光的光子能量在之间。现有大量氢原子处于激发态，则下列说法中正确的是（ ）
A．氢原子的能级指的是氢原子的电势能
B．氢原子从能级跃迁到时辐射出光子的能量为
C．大量处于能级的氢原子在跃迁时辐射出的光子可以使金属钾发生光电效应，光电子的最大初动能可能为
D．从能级3跃迁到能级2和从能级4跃迁到能级2均辐射出可见光，用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，后者的相邻条纹间距更大
9．（多选）质量为m的物体放置在倾角的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数，现用拉力F（与斜面的夹角为）拉动物体沿斜面向上匀速运动，下列说法正确的是（ ）
A．拉力最小时，物体受三个力作用
B．时，即拉力沿斜面斜向上时，拉力F最小
C．斜面对物体的作用力的方向随拉力F的变化而变化
D．拉力F的最小值为
10．（多选）滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受青少年的喜爱。如图所示为滑沙运动的简化图，小孩（可视为质点）坐在长为的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为的倾斜沙面滑下。已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与倾斜沙面间的动摩擦因数为，小孩的质量与滑板的质量相等，倾斜沙面足够长，重力加速度g取，则以下判断正确的是（ ）
A．小孩在滑板上下滑的加速度大小为 B．小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离是
C．小孩和滑板脱离前，滑板的加速度大小为 D．经过，小孩离开滑板
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
二、实验题：每空2分，共14分。
11．（8分）小开同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为。已知打点计时器的频率为，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。
（1）（多选）下列关于此实验的说法正确的是__________。
A．在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源
B．打点计时器应接在交流电源上
C．使小车运动的速度尽量小些
D．舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量、计算
E．释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究
（2）两个相邻的计数点之间的时间间隔为____________s。
（3）打D点时小车的速度__________（计算结果保留两位小数）；小车的加速度____________（计算结果保留整数）。
12．（6分）如图甲所示为“用DIS（数字信息系统）研究加速度与力的关系”的实验装置，在该实验中位移传感器的接收器安装在轨道上，发射器安装在小车上。
（1）改变所挂钩码的数量，多次测量。在某次实验中根据测得的多组数据绘出了如图乙所示的图像。此图像的后半段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____________（选填“所挂钩码的总质量过大”或“所用小车和传感器的总质量过大”）。
（2）某小组对该实验作出改进并做了新的尝试，步骤如下：
①取一盒总质量为的砝码放置在小车上，左侧不挂任何物体，将轨道的右侧抬高，调节轨道的倾角，使小车在轨道上自由运动，观察电脑屏幕上的图像，直至图像为一条平行于时间轴的直线；
②在左侧挂一个小盘，使小车无初速滑下，根据计算机上的图像得出小车的加速度a；
③从小车上取下质量为的砝码放到小盘中，再使小车无初速度滑下，根据计算机上的图像得出小车相应的加速度a；
④改变的大小，重复步骤③，得到6组及其对应的加速度a的数据；
⑤建立坐标系，作出如图丙所示的图像。
若从图丙中求出斜率，截距，则小盘的质量____________，小车及上面固定的位移传感器的总质量____________（不含砝码的质量，g取）。
三、计算题：本大题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分。
13．（10分）甲车沿平直公路匀速行驶，乙车停在甲车前方相邻的平行车道上。当两车相距时甲车开始匀减速刹车，准备停车，此时乙车开始运动，行驶方向与甲车相同。从甲车减速时开始计时，甲车在第内位移为、第内位移为，乙车运动的图像如图所示。已知甲车的刹车时间小于，求：
（1）乙车匀加速过程的位移大小；
（2）甲车匀速行驶时的速度大小和匀减速时的加速度大小；
（3）甲、乙两车相遇的时间。
14．（12分）如图所示，一倾角为的粗糙斜面体静置在地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，一端悬挂质量的物体P，另一端与轻质弹簧相连，轻质弹簧另一端连接质量为M的物体Q，系统处于静止状态，Q与斜面间恰好没有摩擦力，此时弹簧的伸长量。现用水平向左的拉力缓慢拉动P，直至悬挂P的细绳与竖直方向成角时，Q刚好发生滑动，整个过程中细绳始终处于绷直状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知斜面体始终保持静止，重力加速度g取。则Q刚要滑动时，求：
（1）Q与斜面间的动摩擦因数；
（2）弹簧的伸长量；
（3）地面受到的摩擦力。
15．（18分）如图所示为某物流公司两段传送带截面图，水平传送带1的长度，倾斜传送带2的长度、倾角，两传送带均做逆时针转动且转速相同。现将质量的货物轻轻地放在传送带1的右端a处，货物与传送带1、2之间的动摩擦因数均为，货物经过连接点b处时的速度大小不变。已知货物可视为质点，g取。求：
（1）若货物以最短的时间从a传送到b，求传送带的最小速度的大小；
（2）若货物恰能运送到c，求传送带的最小速度的大小；
（3）若传送带的速度为，求货物从a运送到c的时间。
沈阳市市级重点高中联合体2022-2023学年高二下学期期末考试
物理 参考答案及解析
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，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．D 解析：A．在国际单位制中，力学的基本单位是千克、秒、米，故A错误；
B．在乒乓球比赛中，研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能将乒乓球视为质点，故B错误；
C．选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，运动轨迹也可能不同，故C错误；
D．“2023年5月10日21时22分”是指时刻，故D正确。
2．C 解析：A．贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂的结构，故A错误；
B．自然界存在着四种基本相互作用，其中一种是强相互作用，强子是参与强相互作用的粒子，质子和中子都是强子，电子是轻子，故B错误；
C．核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过控制中子的数量控制链式反应的速度，故C正确；
D．根据半衰期的概念可知，氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，经过7.6天，有氡的原子核发生了衰变，故D错误。
3．D 解析：AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，的质量数为3，电荷数为1，所以X为氛核，故A、B均错误；
CD．根据质能方程可知，由于质量亏损，核反应释放的能量为
故C错误，D正确。
4．B 解析：A．测量遏止电压时，应使光电子逸出后减速运动，图中的电路不能测量遏止电压，故A错误；
B．将电源的正、负极对调，若电压超过遏止电压，则微安表示数为零：若电压小于遏止电压，则微安表示数减小，故B正确；
C．把滑动变阻器的滑动片向左移，正向电压减小，若没有达到饱和光电流，则微安表示数增大；若已经达到饱和光电流，则微安表示数不变，故C错误；
D．仅增大入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增多，所以微安表示数一定增大，故D错误。
5．C 解析：A．当人运动到a点时，弹性绳的拉力为零，人受到的合力向下，向下做加速运动；在经过b点时，人受到弹性绳的拉力与重力大小相等，方向相反，人的速度最大，故A错误：
B．c点是人能到达的最低点，故人在C点时的速度为零，加速度不为零，方向竖直向上，故B错误；
C．人在段所受的重力大于弹性绳的拉力，并向下做加速运动，一直处于失重状态，故C正确；
D．人在段弹性绳的拉力大于人的重力，弹性绳的弹力F越来越大，由可知，人的加速度逐渐变大，故D错误。
6．D 解析：AB．甲图中，与地面间的最大静摩擦力为
拉力，所以静止不动，不受摩擦力，受到的静摩擦力，方向水平向左，故A、B均错误；
CD．乙图中，与间的最大静摩擦力为
拉力，所以相对滑动，受到的滑动摩擦力为
方向水平向左；
对进行受力分析可知，对的滑动摩擦力向右，大小为，小于与地面间的最大静摩擦力，则静止不动，所以地面对的静摩擦力大小是，方向水平向左，故C错误，D正确。
7．B 解析：根据题意可知，开始时两弹簧都处于拉伸状态，当两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时，对质量为的物体进行受力分析可知，若两弹簧均处于原长状态，则质量为的物体不能平衡；同理，若弹簧处于压缩状态，弹簧处于拉伸状态，则质量为的物体仍然不能平衡。综上所述，弹簧处于拉伸状态，弹簧处于压缩状态，且两弹簧的形变量相同，故A、D均错误；
托起前，两弹簧的形变量分别为
托起后，弹簧处于拉伸状态，弹簧处于压缩状态，且两弹簧的形变量相同，设该形变量为，由平衡条件得
则
此过程中质量为的物体上升的高度是
此过程中质量为的物体上升的高度是
故B正确，C错误。
8．BC 解析：A．氢原子的能级指的是氢原子处于各个状态时的能量值，包括氢原子的电势能和动能，故A错误；
B．氢原子从能级跃迁到时辐射出光子的能量为
故B正确；
C．根据题意可知，大量处于能级的氢原子在跃迁时，可以辐射3种光子，即从跃迁到、从跃迁到和从跃迁到。若要使金属钾发生光电效应，且光电子的最大初动能为，则光子的能量为
可知，此光子为从跃迁到时辐射的光子，故C正确；
D．从能级3跃迁到能级2比从能级4跃迁到能级2辐射出可见光的能量小，由公式可知，从能级3跃迁到能级2辐射出可见光的波长较长，则用这两种光在同一双缝干涉装置中做实验，前者的相邻条纹间距更大，故D错误。
9．BD 解析：ABD．对物体进行受力分析如图所示。
则有
①
②
③
联立①②③解得
当时，拉力最小，最小值为，此时物体受4个力作用，故A错误，B、D正确。
C．斜面对物体的作用力指的是摩擦力和支持力的合力，则有
不变，则不变，即斜面对物体的作用力的方向不随拉力的变化而变化，故C错误。
10．BCD 解析：A．对小孩进行受力分析，小孩受到重力、滑板对小孩的支持力和滑板对小孩向上的摩擦力，设小孩在滑板上下滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
带入数据解得
故A错误；
CD．设小孩和滑板脱离前，滑板的加速度大小为，对滑板运用牛顿第二定律有
代入数据解得
设经过时间小孩离开滑板，则
解得
故C、D正确；
B．小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离为
故B正确。
二、实验题：每空2分，共14分。
11．（8分）（1）BDE （2）0.04 （3）0.79 3
解析：（1）A．在进行实验时，应先打开电源，再释放纸带，故A错误；
B．打点计时器应接在交流电源上，故B正确；
C．实验时，应该使小车运动的速度不宜过大也不宜过小，故C错误；
D．处理数据时，应该舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分点进行测量、计算，故D正确：
E．释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行探究，故E正确。
（2）由题意可得，两个相邻的计数点之间的时间间隔为
（3）由题中数据可得，打点时小车的速度为
小车的加速度为
12．（1）所挂钩码的总质量过大 （2）0.08 0.82
解析：（1）以小车与钩码组成的系统为研究对象，忽略摩擦力，系统所受的合外力等于钩码的重力，由牛顿第二定律得
小车的加速度
小车受到的拉力
当时，可以认为小车受到的合力等于钩码的重力；如果钩码的总质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，图像偏离直线。
（2）设小车及上面固定的位移传感器的总质量为，小盘的质量为，对小盘进行受力分析有
对小车进行受力分析有
解得
对于图像，斜率
截距
由题意可知
解得
三、计算题：本大题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分。
13．解：（1）乙车匀加速过程的位移大小为
（2）设甲车第末的速度为，第末的速度为，匀减速时的加速度大小为，则
联立解得
甲车匀速行驶时的速度大小为或
（3）乙车匀加速运动时的加速度为
甲、乙两车相遇时，位移关系有
解得，或（舍去）
14．解：（1）未施加力时，对物体进行受力分析有
对物体进行受力分析有
联立解得
施加外力后，对物体进行受力分析有
对物体进行受力分析有
联立，可得
（2）由胡克定律有，
联立解得
（3）斜面体及组成的整体在水平方向上受力平衡，则有
，
解得
由牛顿第三定律有，地面受到的摩擦力大小为，方向水平向左。
15．解：（1）若货物以最短的时间从传送到，货物在传送带上做匀加速直线运动，则
货物在传送带1上的加速度为
联立解得
（2）若传送带的速度，则货物到达点时的速度为，在传送带2上的滑动摩擦力沿斜面向上，加速度为，则：
方向沿斜面向下，货物做匀减速运动，速度减为零时，货物沿传送带上升的距离为
则货物不能恰能运送到。
若传送带的速度小于，则货物到达点与传送带有共同的速度，在传送带2上做匀减速运动，加速度仍为。若货物恰能运送到点，则货物到达点的速度为零，则传送带的最小速度为
解得
（3）若传送带的速度为，货物在传送带1上先做匀加速运动，与传送带达到共同速度后做匀速运动，则做匀加速运动的时间为
做匀加速运动的位移
则做匀速运动的时间为
由于
所以货物到达点时速度没有减小到零，则
解得或（舍去）
所以货物从运送到的时间．