2021_2022学年浙江省丽水市高二（上）期末考试物理试卷（含答案解析）

2021~2022学年浙江省丽水市高二（上）期末考试物理试卷

1.     以下物理量为矢量且其单位是国际单位制中的基本单位的是(    )

A. 位移，m B. 力，N
C. 动量， D. 时间，s

2.     2021年东京奥运会上“中国力量”“中国速度”“中国风采”令人瞩目，如图是运动员在赛场上的一些运动场景，下列有关说法正确的是(    )

A. 图甲，举重运动员吕小军比赛时手上会抹些镁粉，这是为了减小手和杆之间的摩擦
B. 图乙，研究全红婵10米台跳水的满分动作时，可将其看作质点
C. 图丙，研究苏炳添百米跑冲线时，不可将其看作成质点
D. 图丁，张雨霏游泳比赛中，向前加速时水对手的作用力大于手对水的作用力

3.     以下说法不正确的是(    )

A. 在力的合成实验中运用了等效替代的方法
B. 牛顿经典力学不适用于研究接近光速的问题
C. 开普勒通过第谷多年的观测数据最早提出了“日心说”
D. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过实验测得引力常量数值

4.     如图所示为大小不同的两个转轮，两转轮边缘接触，且接触点无打滑现象。A点位于大转轮内，B点位于小转轮边缘，两点到各自圆心的距离相等。当两轮转动时，关于A、B两点周期、线速度及角速度等物理量的关系正确的是(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

5.     如图所示，一可视为质点的小球从倾角为的固定斜面上以不同的初速度沿水平方向抛出，最终均落在斜面上。忽略小球运动过程中所受空气阻力，下列说法错误的是(    )

A. 小球在空中的运动时间与初速度成正比
B. 小球落在斜面上时的速度大小与初速度成正比
C. 小球抛出时速度越大，则落到斜面上时速度方向与斜面夹角越小
D. 小球抛出时速度越大，则在运动过程中离斜面的最大距离也越大

6.     第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京开幕，其中滑雪是冬奥会中的一个比赛大项。如图所示，某滑雪运动员以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零。已知运动员在前四分之三位移中的平均速度大小为v，则滑雪者整个过程的平均速度为(    )

A.  B.  C.  D.

7.     挂灯笼的习俗起源于两千多年前的西汉时期，现已成为中国人喜庆的象征。某次挂灯笼情景如图所示，准备由3根等长的轻质细绳悬挂起2个质量均为m的灯笼，用水平力F拉BC细绳使系统处于静止状态，另外两根细绳与水平面所成的角分别为和，重力加速度为g。下列关系式正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

8.     2021年10月16日神舟十三号载人飞船顺利发射升空，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员开启了为期6个月的天宫空间站之旅。神舟十三号飞船在经历上升、入轨交会飞行后，与空间站天和核心舱对接，组合体在距离地球表面400公里的轨道运行。下列说法正确的是(    )

A. 组合体的周期大于24小时
B. 组合体的线速度小于第一宇宙速度
C. 组合体的角速度小于同步卫星的角速度
D. 神舟十三号加速上升阶段，航天员有失重感觉

9.     如图所示，动量分别为，的两个小球A、B在光滑的水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用、表示两小球动量的变化量，则下列选项中可能正确的是(    )

A. ，
B. ，
C. ，
D. ，

10. 2021年第6号台风“烟花”于7月25日12时30分前后登陆舟山普陀区，登陆时强度为台风级，中心最大风速。假如你身处其中正面迎风假设空气吹到人身上后速度瞬间减为零，空气密度为，估算你受到的风力大约为(    )

A.  B. 14N C. 140N D. 1400N

11. 如图，足够长的光滑斜面倾角为，斜面底端有一挡板，其上有一小球从某一高度处由静止开始沿斜面滑下，挡板上固定一个轻质弹簧，使得小球在斜面上可以往复运动，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则以下说法正确的是(    )

A. 小球不能回到初始位置
B. 弹簧的最大弹力一定大于重力
C. 小球刚接触弹簧时，其动能最大
D. 若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与弹簧接触时间变长

12. 竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度b、随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是图中虚线均为图像的切线(    )

A.  B.
C.  D.

13. 遥控无人机在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行，场景如图所示。无人机支架平面与水平面的夹角为，受到的空气阻力大小其中k为常量，v是飞行速度的大小，无人机的质量为m，重力加速度为g，则机翼旋转产生的升力的机械功率为(    )

A.  B.  C.  D.

14. 关于受迫振动和共振，下列说法正确的是(    )

A. 受迫振动系统的机械能守恒
B. 大桥建设中使用的调谐质量阻尼器对大桥能起到减振的效果
C. 当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
D. 物体受迫振动达到稳定后，其振动频率由驱动力频率和固有频率共同决定

15. A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，如图表示发生碰撞前后的图线，则下列判断正确的是(    )
     

A. A、B的质量比为
B. A、B发生碰撞前后系统总动量守恒
C. A、B发生碰撞过程中系统机械能守恒
D. 碰撞过程中A对B的冲量等于B物体动量的减少量

16. 一列简谐横波在时刻波的图像如图所示，此时P点的位移，Q点为平衡位置在处的质点；图为质点Q的振动图像，则(    )

A. 这列简谐波的传播速度为
B. 这列简谐波将沿x轴负方向传播
C. 在时，质点P位于波峰位置
D. 从开始的一小段时间内，质点P速度不断增大

17. 在用轨道、小车等装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”两个实验时：

在下列实验器材中，两个实验都需要用到的是______。

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，探究小车在恒定拉力作用下的加速度与小车质量的关系时，改变小车的质量后_____填“需要”或者“不需要”重新调整小车轨道的倾角。

在进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，得到如图所示的纸带，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，每两个计数点之间还有四个计时点未画，，，，，，，则小车的加速度为______结果保留2位有效数字。

18. 小范同学在做“用单摆测量重力加速度”实验时：

用游标卡尺测量小球的直径如上图所示，则该摆球的直径为______mm。

关于该实验的下列说法中正确的有______。

A.由于摆球质量不影响实验结果，可以选择乒乓球代替小钢球

B.摆球摆动过程中要求偏角较小小于

C.为了减小实验误差，应选择小球摆到最低位置开始计时

D.用铁夹夹住摆线而不是直接缠绕在铁架上的主要目的是确保摆长不变

在某次实验过程中，测得摆长为时，完成40个完整周期总用时，请你帮忙求出当地的重力加速度值为______结果保留2位小数。

在测量摆长时，该同学误将摆线长直接当摆长进行处理，结果得到如图所示的图线，那么他用该图线求得的重力加速度值与真实值相比______选填“偏大”、“偏小”或“不变”。

19. 如图所示，质量的物块，在倾角为的斜坡顶端A处从静止开始匀加速下滑4m到达坡底处为一光滑小圆弧，用时2s，在水平地面继续滑行一段时间后停在C处。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求：

物块下滑过程中的加速度大小；

物块下滑过程中所受阻力的大小；

物块在水平地面滑行的距离。

20. 皮划艇比赛是一项深受观众喜爱的运动。我市庆元籍皮划艇运动员王楠在奥运会和全运会比赛中均取得过优异的成绩。如图所示，在日常单人双桨皮艇训练中，运动员采用单桨划水使皮艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段，假设划水阶段用时，空中运桨用时为，若皮艇含运动员和桨质量为70kg，运动过程中受到的阻力恒定，划水时桨产生的动力大小为皮艇所受阻力的倍。某时刻桨刚入水时皮艇的速度大小为，运动员紧接着完成1次划水和运桨动作，此过程皮艇前进，求：

划水和空中运桨两阶段皮艇的加速度大小之比；

皮艇的最大速度大小；

该过程中皮艇所受阻力的冲量I的大小。

21. 空间飞行器的交汇对接是载人航天中的一项基础技术。北京时间2021年9月20日，天舟三号货运飞船采用自主交会对接模式成功的和天和核心舱完成对接。成功对接后组合体沿圆形轨道运行，经过时间t，组合体绕地球转过的弧度为。地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。求：

组合体运动的周期T；

组合体所在圆轨道离地高度H；

已知天舟三号飞船在对接过程中的某一时刻质量为m，发动机喷气孔打开，在极短的时间内向后喷射出质量为的燃气，喷出的燃气相对喷气后飞船的速度为v，求喷气后火箭增加的速度。

22. 小张同学将如图所示的装置放置在水平地面上，该装置由倾角的倾斜轨道AB、水平传送带BC、水平轨道CD和竖直半圆轨道DEF平滑连接而成。质量的小滑块从A点静止释放，传送带静止时，滑块恰好能够到达与圆心等高的E点。已经倾斜轨道AB的长度和水平传送带BC的长度相等，且，水平轨道CD长，滑块与传送带BC和轨道CD间的动摩擦因数均为。倾斜轨道和半圆形轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。

求圆弧轨道半径R；

要使滑块恰好能通过半圆轨道最高点F点，求传送带速度v；

若传送带以顺时针方向转动，并在圆弧E处固定一挡板图中所示，滑块撞上挡板后会以原速率反弹回来。写出滑块停止时距离C点的距离x和传送带速度v的关系式。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度和物质的量。它们在国际单位制中的单位称为基本单位，分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉和摩尔，位移、力和动量既有大小，又有方向，是矢量，时间只有大小，没有方向，是标量。

故选A。

2.【答案】C 

【解析】A.图甲，举重运动员吕小军比赛时手上会抹些镁粉，这是为了增大手和杆之间的摩擦，故A错误；

B.图乙，研究全红婵10米台跳水的满分动作时，全红婵身体各部分的运动差异不能忽略，不能将其看作质点，故B错误；

C.图丙，研究苏炳添百米跑冲线时，苏炳添的身材大小不能忽略，不可将其看作成质点，故C正确；

D.图丁，张雨霏游泳比赛中，向前加速时水对手的作用力与手对水的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。

故选C。

3.【答案】C 

【解析】A.在力的合成实验中运用了等效替代的方法，故A正确，不符合题意；

B.牛顿经典力学不适用于研究接近光速的问题，故B正确，不符合题意；

C.开普勒通过第谷多年的观测数据最早提出了开普勒行星运动定律，故C错误，符合题意；

D.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过实验测得引力常量数值，故D正确，不符合题意。

故选C。

4.【答案】A 

【解析】设两轮半径分别为、，根据传动规律可知

因为，所以

根据可知，又因为A、B的运动半径相同，所以

故选A。

5.【答案】C 

【解析】A.依题意，初速度不同的小球均落在斜面上，则具有共同的位移偏向角，由平抛运动规律有

则小球在空中的运动时间，t与初速度成正比，故A正确；

B.小球落在斜面上时的速度大小，v与初速度成正比，故B正确；

C.小球落到斜面上时速度方向与水平方向夹角，则落到斜面上时速度方向与斜面夹角为，显然与初速度无关，故C错误；

D.当小球在运动过程中速度方向与斜面平行时，小球离斜面的距离最大，把小球初速度及重力加速度分解在平行斜面与垂直斜面方向上，可得小球离斜面的最大距离为，所以，小球抛出时速度越大，则在运动过程中离斜面的最大距离也越大，故D正确。

由于本题选择错误的，故选C。

6.【答案】D 

【解析】将运动员的匀减速运动逆向看作是反向的初速度为零且加速度大小不变的匀加速运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知运动员在前四分之三位移和最后四分之一位移所经历的时间相等，均设为t，则由题意可知

滑雪者整个过程的平均速度为

故选D。

7.【答案】C 

【解析】将两个灯笼作为整体分析，根据平衡条件可得①，②

联立①②解得：③，④，故A错误，C正确；

对结点B进行分析，根据平衡条件可得⑤，⑥

联立⑤⑥解得⑦，⑧，比较④⑧两式可知 ⑨，故BD错误。

故选C。

8.【答案】B 

【解析】设地球质量为M，质量为m的物体绕地球做轨道半径为r、周期为T、角速度为、线速度为v的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

分别解得  ①， ②，  ③

由于地球同步卫星的轨道高度约为36000km，远大于组合体的轨道高度，根据③式可知组合体的周期小于24小时；根据②式可知组合体的角速度大于同步卫星的角速度；第一宇宙速度是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，而组合体轨道半径大于地球半径，根据①式可知组合体的线速度小于第一宇宙速度，故AC错误，B正确；

D.神舟十三号加速上升阶段，航天员的加速度方向向上，有超重感觉，故D错误。

故选B。

9.【答案】A 

【解析】A.若，遵守动量守恒定律，碰撞后A、的动量分别为：，，A的动量减小，B的动量增加，则碰后A的动能减小，B的动能增加，总动能可能不增加，所以是可能的，故A正确；
B.若，不遵守动量守恒定律，碰撞后A、的动量分别为：，，可知碰后A的动量增加，B的动量增加，但由于碰撞过程中，A受到向左的冲力，B受到向右的冲力，所以A、仍沿原方向运动时，A的动量应减小，B的动量应增加，因此这组数据是不可能的；故B错误；
C.若，遵守动量守恒定律，碰撞后A、的动量分别为：，，可知碰后A的动量增加，B的动量减小，但由于碰撞过程中，A受到向左的冲力，B受到向右的冲力，所以A、仍沿原方向运动时，A的动量应减小，B的动量应增加，因此这组数据是不可能的，故C错误；
D.若，遵守动量守恒定律，碰撞后A、的动量分别为：，，可知碰后A的动能不变，B的动能增加，总动能增加，违反了能量守恒定律，所以是不可能的，故D错误；

故选A。

10.【答案】D 

【解析】设t时间内与人作用的空气柱长度为l，风与人作用的面积为S，人对风的作用力大小为F，根据动量定理有，解得

根据常识可知，再将v和数据代入后解得

根据牛顿第三定律可知人受到的风力大约为1400N。
故选D。

11.【答案】B 

【解析】A.依题意可知小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球离开弹簧后弹簧的弹性势能为零，所以小球一定能回到初始位置，故A错误；

B.小球位于最低点时，弹簧压缩量最大，弹力最大，依题意结合简谐运动的对称性可知小球在最低点的加速度

小球在最低点，根据牛顿第二定律可得

可得弹簧的最大弹力，故B正确；

C.小球接触弹簧之后，先加速后减速，加速度先减小后增大，当加速度为零时，速度最大，其动能最大，故C错误；

D.若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与弹簧接触后，根据弹簧振子的周期公式，可知小球与弹簧的接触时间与小球接触弹簧时的初速度无关，即若将小球的释放点向上移一小段距离，小球与弹簧接触时间仍保持不变，故D错误。

故选B。

12.【答案】C 

【解析】小球上抛过程，减速的加速度大小为，做加速度逐渐减小最小为的减速运动，图像最小值为g，图像斜率的绝对值减小，故AB错误；

C.减小到0，图线的斜率为合外力，斜率的绝对值逐渐减小，最小为mg，故C正确；

D.E一直变小，图线的斜率为阻力，斜率的绝对值减小到0，故D错误。

故选C。

13.【答案】D 

【解析】设无人机在水平向右匀速运动，对无人机受力分析如图，
根据受力平衡条件可得：，

联立可得

则机翼旋转产生的升力的机械功率

故ABC错误，D正确。

故选D。

14.【答案】BC 

【解析】A.受迫振动系统，驱动力做功，系统的机械能不守恒，A错误；

B.大桥建设中使用的调谐质量阻尼器，将其振动频率调整至主结构频率附件，改变结构共振特点，对大桥能起到减振的效果，B正确；

C.由共振的定义可知，当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，C正确；

D.物体受迫振动达到稳定后，其振动频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，D错误。

故选BC。

15.【答案】ABD 

【解析】B.A、B两物体在光滑水平面上运动，系统所受合外力为0，A、B作用前后总动量守恒，B正确；

A.由图示图像可知，碰撞前A的速度，B的速度，碰撞后，
根据动量守恒，解得，A正确；

C.碰撞前后系统机械能变化量为，A、B发生碰撞过程中系统机械能减小，C错误；

D.对B分析，根据动量定理，碰撞过程中A对B的冲量等于B物体动量的减少量，D正确。

故选ABD。

16.【答案】ACD 

【解析】A.由图像可得 ，，根据，所以A正确；

B.根据上下坡法则，Q点向x轴的正方向振动，则Q点处于下到坡阶段，所以这列简谐波将沿x轴正方向传播，则B错误；

C.质点P的振动方程为，在时， ，所以质点P位于波峰位置，则C正确；

D.从开始的一小段时间内，质点P向平衡位置振动，其速度不断增大，所以D正确；

故选ACD。

17.【答案】；不需要； 

【解析】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中不需要测量力的大小，不需要弹簧测力计，故A不符合题意；

在“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中，都需要打点计时器，也都需要刻度尺测量纸带上的点间距，故BC符合题意；

D.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中不一定需要钩码牵引小车运动，小车在倾斜木板上不需要牵引也能做匀变速运动，故D不符合题意。

故选BC。

设平衡摩擦力时轨道的倾角为，在沿轨道方向根据平衡条件有，解得，所以轨道的倾角与小车质量M无关，每次改变小车的质量时，不需要重新调整小车轨道的倾角。

根据逐差法可得小车的加速度为

18.【答案】、、；；；不变 

【解析】该摆球的直径为

虽然单摆的周期和摆球质量无关，但为了尽量减小阻力对实验的影响，摆球应选择密度大的小钢球，而不能选择密度小的乒乓球，故A错误；

B.为了使摆球做简谐运动，摆球摆动过程中要求偏角较小小于，故B正确；

C.摆球摆到最低点时速度最大，通过相同的距离所用时间最短，所以为了减小实验误差，应选择小球摆到最低位置开始计时，故C正确；

D.用铁夹夹住摆线而不是直接缠绕在铁架上的主要目的是确保摆长不变，故D正确。

故选BCD。

根据单摆周期公式

可得

若误将摆线长直接当摆长进行处理，则有

整理得

根据上式可知题中所述的失误对所作图线的斜率无影响，所以他用该图线求得的重力加速度值与真实值相比不变。

19.【答案】解：由位移公式：

代入数据得：

由牛顿第二定律：

代入数据得：

由牛顿第二定律：

 

联立求得：

【解析】略
 

20.【答案】设划水和空中运桨两阶段皮艇的加速度大小分别为、，
根据牛顿第二定律有： 
 

由题意可知：

联立解得： 

皮艇的最大速度大小为： 

划水过程皮艇的位移大小为： 

运桨过程皮艇的位移大小为： 

由题意可知： 
联立解得： ， 

根据牛顿第二定律可得： 

根据冲量的定义可得该过程中皮艇所受阻力的冲量大小为： 

【解析】略
 

21.【答案】由角速度的定义式：

得周期表达式：

由牛顿第二定律：，

联立可得：

解法一：取喷气之后的飞船为参考系
 

得：

解法二：
 

得：

解法三：

由：

得：

【解析】略
 

22.【答案】解：滑块从A运动到E，根据动能定理，有：

解得：

故圆弧轨道半径为。

在F点，有：

滑块从C运动到F，根据动能定理，有：

解得：

此外，滑块从A到B，根据动能定理，有：

解得：

则传送带速度为：

故要使滑块恰好能通过半圆轨道最高点F点，传送带速度应为。

第一种情况：
滑块运动到C点时速度依旧大于等于传送带速度，则滑块从B到C一直做匀减速运动，
有：

解得：

根据动能定理，有：

解得：

故有：

故当时，小滑块停在距C点右侧处。

第二种情况：
小滑块停在D往C之间，此时滑块在传送带上先减速后匀速，有：

解得：

则当：，有：

解得：

则小滑块停在C点右侧：

故当时，小滑块停在距C点右侧处。

第三种情况：
小滑块停在C往D之间，滑块在传送带上做匀加速运动，有：

解得：

当：

有：

解得：

则有：

故当时，滑块停在距C点右侧处。

第四种情况：
滑块从B到C依旧做匀加速运动，有：

解得：

根据动能定理，有：

解得：

则有：

故当时，小滑块停在距C点右侧处。

【解析】略