2021沈阳郊联体高二下学期期末考试物理含答案

2020－2021学年度沈阳市郊联体下学期期末考试高二试题

物理

考试时间：75分钟 试卷总分：100分

说明：本试卷由第I卷和第II组成。第I卷为选择题部分，一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上；第II卷为非选择题部分，按要求答在答题卡的相应位置上。

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.在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法

B.探究合力与分力的关系实验，主要应用了类比法

C.借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了建立物理模型法

D.在实验探究加速度a与力F，质量m的关系时，运用了控制变量法

2.甲、乙两物体从同一位置出发且在同一直线上运动，它们的位移一时间(x－t)图象如图所示，由图象可知

A.第3s末时，甲比乙的速度要小           B.第4s末时，甲、乙间距离最大

C.在0～4s内，甲、乙的平均速度相等      D.在0～4s内，甲、乙的平均速率相等

3.如图所示，固定的倾斜直杆与水平方向成α角，直杆上套有一个圆环，圆环通过根细线与一只小球相连接，当圆环沿直杆由静止开始下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成β，下列说法正确的是

A.若直杆光滑，一定有α＝β       B.若直杆光滑，β有可能为零

C.若直杆粗糙，β不可能为零      D.若直杆粗糙，有可能α<β

4.神奇的大自然处处充满鬼斧神工，如图所示是天然形成的三块石头堆叠在一起的一个巨石阵。从上往下依次标记为A、B和C。则

A.地面对石头C一定有静摩擦力的作用，且方向水平向左

B.石头B一定受到石头C的静摩擦力作用，可能受到石头A的静摩擦力作用

C.把石头A轻轻拿走，石头B一定会失去平衡而滑落下去

D.B对C的压力与地面对C的支持力一定是一对平衡力

5.如图所示，白色传送带保持v0=10m/s的速度逆时针转动，现将一质量为0.5kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数µ=0.5，传送带AB两端距离x=29m，传送带倾角为37°，(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)则煤块从A端运动到B端所经历的时间为

A.2.9s     B.3.0s     C.3.4s     D.3.8s

6.如图所示，置于水平地面上质量分别为m1和m2的两物体甲、乙用劲度系数为k的轻弹簧连接，在物体甲上施加水平恒力F，稳定后甲、乙两物体起做匀加速直线运动，对两物体间弹簧的形变量，下列说法正确的是

A.若地面光滑，则弹簧的形变量等于

B.若地面光滑，则弹簧的形变量等于

C.若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为山，则弹簧的形变量等于

D.若物体甲、乙与地面间的动摩擦因数均为4，则弹簧的形变量等于

7.光滑斜面倾角θ=30°，一个物体受平行于斜面的力F作用从O点由静止出发做匀加速直线运动，经过时间t到达A点时撤去F，又经过时间t物体回到了出发点O。则外力F与重力G的比值为

A.1：2     B.2：3     C.1：3     D.3：4

8.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是

A.甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子

B.图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能

C.图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

D.图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

9.如图所示，一个重为5N的大砝码用细线悬挂在O点，在力F作用下处于静止状态，现不断调整力F的方向，但砝码始终静止在如图所示的位置处，则下列说法正确的是

A.调整力F的方向的过程中，力F最小为2.5N

B.力F在竖直方向时，力F最大

C.力F在竖直方向时，另一侧细线上的张力最小

D.当力F处于水平方向和斜向右上与水平夹角60°时，力F大小相等

10.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间动摩擦因数为µ，B与地面间的动摩擦因数为µ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则下列选项正确的是

A.当F<2µmg时，A、B都相对地面静止

B.当F=µmg时，A、B间的摩擦力为µmg

C.当F>3µmg时，A相对B滑动

D.无论F为何值，B的加速度不会超过µg

二、非选择题：本题共5小题，共54分

11.(6分)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。

(1)本实验中“等效代替”的含义是

A.橡皮筋可以用细绳替代

B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用个弹簧测力计的作用效果替代

(2)如果没有操作失误，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是           。

(3)如图所示，用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到O点，当保持弹簧秤α的示数不变，而在角α逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在O点，可以           ；

A.增大b的示数，减小β角度

B.减小b的示数，增大β角度

C.减小b的示数，先增大β角度，后减小β角度

D.增大b的示数，先减小β角度，后增大β角度

12.(8分)用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。

(1)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有             。

A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)

B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)

C.砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M(m<<M)

D.砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M

(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a＝         m/s2。(结果保留2位有效数字)

(3)某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：

①将长木板重新平放于桌面上

②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M(m不再远小于M)。

③多次实验测得铝块的加速度大小为a

请根据以上数据(M、m、a、g)，写出动摩擦因数µ=           。

13.(12分)如图所示为可加热饭盒(可视为气缸)，饭盒盖上有一排气口，饭盒内封闭了一定质量的理想气体，气体的初始温度为27℃，压强为大气压强p0。现缓慢加热饭盒使其内部气体温度达到57℃，已知p0=1.0×105Pa。

(1)求此时封闭气体的压强；

(2)打开排气口，放出部分气体，当饭盒内气体压强与外界大气压强相等时，求排出气体与饭盒内剩余气体的质量比(假设此过程中饭盒内气体温度不变)。

14.(12分)甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边开始以0.5m/s2的加速度利车，从甲车刹车开始计时，求：

(1)乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；

(2)乙车追上甲车所用的时间。

15.(16分)如图所示，一质量为1kg的小球，在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发沿AB向上运动，F作用1.2s后撤去。已知杆与球间的动摩擦因数为，杆足够长，取g=10m/s2。求：

(1)有F作用的过程中小球的加速度；

(2)撤去F瞬间小球的加速度；

(3)从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25m的B点。

2020—2021 学年度沈阳市郊联体下学期期末考试高二试题

物理答案

一、选择题

1．D     2．C     3．A     4．B     5．B     6．D     7．B

8．BC    9．ACD    10．CD

11．D    F′    BC    （每空2分，少选1分）

12．AD（2分，少选1分）    3.0（3分）    （3分）  

13．（1）1.1×105Pa；（2）1︰10

(1)根据查理定律可得

                                       （2分）     

                          （1分）

                      （1分）

代入数据得

                              （2分）

(2)设饭盒体积为V0，等温膨胀的体积为V2，排出气体的体积为△V，根据玻意耳定律可得

                                   （2分）

                                  （2分）

整理得

                                    （2分）

14．（1）36m；（2）25s

(1)在乙车追上甲车之前，当两车速度相等时两车间的距离最大，设此时经过的时间为t，则有：

     v2=v1-at                                  （1分）

代入数据得：

      t=12s                                   （1分）

此时甲车的位移为

（1分）

乙车的位移为：

x2=v2t=4×12m=48m                            （1分）

所以两车间的最大距离为：

△x=x2-x1=84-48m=36m                          （1分）

(2)设甲车停止的时间为t1，则有

                            （1分）

甲车在这段时间内发生的位移为

                     （2分）

乙车发生的位移为：

                      （2分）

可知，甲车停止时，乙车还没有追上甲车，则 乙车追上甲车所用的时间为：

                        （2分）

15．(1)2.5 m/s2，方向沿杆向上；(2)7.5 m/s2，方向沿杆向下；(3)0.2s或0.75 s(结果用分数表示也给分)。

(1)设小球在力F作用过程的加速度为a1，此时小球的受力如图甲所示，

Fcos 30°＝mgcos 30°＋FN                                   （1分）

Fsin 30°－mgsin 30°－μFN＝ma1                          （1分）

联立解得

a1＝2.5 m/s2                                                   

即大小为2.5 m/s2，方向沿杆向上；                                  （2分）

(2)撤去F瞬间，小球的受力如图乙所示，设此时小球的加速度为a2，则有

              FN′＝mgcos 30°                                 （1分）

                mgsin 30°+μFN′＝ma2                                        （1分）

联立解得

a2＝7.5 m/s2

即大小为7.5 m/s2，方向沿杆向下；                                 （2分）

(3)刚撤去F时，小球的速度

v1＝a1t1＝3 m/s

小球的位移为

x1＝＝1.8 m

撤去F后，小球继续向上运动的时间为

t2＝＝0.4 s

小球继续向上运动的最大位移为

x2＝＝0.6 m

则小球向上运动的最大距离为

xm＝x1＋x2＝2.4 m                      （2分）

在上滑阶段通过B点，即

xAB－x1＝v1t3＋

解得

t3＝0.2 s                             （2分）

或者t3＝0.6 s（舍去）

小球返回时，受力如图丙所示，设此时小球的加速度为a3，

mgsin 30°－μFN′＝ma3

得

                      a3＝2.5 m/s2                                            （2分）

即大小为2.5 m/s2，方向沿杆向下，小球由顶端返回B点时有

－（xm－xAB）＝

解得

t4＝s

则通过B点时间为

t＝t2＋t4=+s

或者t＝t2＋t4≈0.75 s                      （2分）