2021-2022学年吉林省长春市朝阳区重点学校高二下学期期末考试物理试题含答案

长春市朝阳区重点学校2021-2022学年高二下学期期末考试

物理试卷（理科）

     本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。

注意事项：

    1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信

       息条形码粘贴区。

    2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书

       写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；

   在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

第Ⅰ卷

一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。

1．如图，车轮半径为0.6m的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点，位移大小约为（　　）

A．1.2m 

B．1.8m 

C．2.2m 

D．3.6m

2．甲、乙两物体分别从h和2h高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．落地时乙的速度大小是甲的2倍

B．乙的下落时间是甲的2倍

C．甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相同

D．甲、乙两物体在最后1s内的速度变化量相同

3．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（　　）

A．2s~3s内轿车做匀速运动

B．第3s末，轿车速度达到10m/s

C．加速度变化率的单位为m2/s3

D．乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适

4．在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的v—t图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　）

A．碰后红壶将被反弹回来

B．碰后蓝壶速度为0.8m/s

C．碰后蓝壶移动的距离为2.4m

D．碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力

5．颠球训练时，学生以6m/s的速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，g取10m/s2，则（　　）

A．排球上升的最大高度为3.6m

B．排球在上升过程中处于失重状态

C．排球在最高点速度为0，处于平衡状态

D．排球上升和下降过程的加速度方向相反

6．无人驾驶汽车已在我国某些地区开始上路试运行，一国产无人驾驶汽车，在试驾过程中以8m/s的速度行驶。人工智能发现车头前方28m处的斑马线上有行人，为礼让行人开始减速，从发现行人到停止运动，其v-x图像如图所示，该图线为一条抛物线，则（　　）

A．刹车过程汽车做匀减速运动，加速度大小为lm/s2

B．汽车经过4s速度变为0

C．若行人通过斑马线的时间是4s，行人有被撞的危险

D．0-10s内，汽车的位移大小为30m

7．（多选）美丽乡村建设不仅优化了生态环境，还让道路直通到农家，提升了农业经济。两辆私家车甲、乙在去农家乐的同一条路上，行驶的速率v–t图像如图所示，t=0时刻甲车在乙车前面相距为d0，在后续的行程中两车相遇两次。则（　　）

A．d0可能等于60m

B．若t=5s时甲、乙两车第一次相遇，则d0=37.5m

C．0~15s内，甲、乙两车相距最远的时刻一定是t=10s

D．0~15s内，甲、乙两车相距最远的时刻可能是t=10s

8．（多选）如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点（重心处）。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，则（　　）

A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力

B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G

C．在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小

D．在虚线位置时，OC段承受的压力不变

9．（多选）滑板运动是很多年轻人喜欢的一种技巧性运动，如图所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，运动到横杆前某一时刻相对于滑板竖直向上起跳，人板分离。当运动员上升1.25m高度时以6m/s的水平速度过横杆。若地面光滑，忽略运动员和滑板受到的空气阻力，运动员视为质点，g=10m/s2。则运动员（　　）

A．在空中的上升阶段处于失重状态

B．过横杆后可能落在滑板上的任意位置

C．在空中运动过程中滑板的水平位移为6m

D．刚落在滑板时速度方向与水平方向夹角的正切值为1.2

10．（多选）水平面上放一个倾角为的斜面A，斜面上放置质量为M的物块B，当用平行斜面向上的力F作用在物块B上时，A、B均保持静止，此时物块B受到的摩擦力为，地面对A的摩擦力为。保持力F不变，在物块B的斜面上再放一个质量为m的物块C，A、B、C仍保持静止，如图所示，此时物块B受到的摩擦力为，地面对A的摩擦力为。下列说法正确的是（　　）

A．摩擦力变化量 

B．摩擦力变化量

C．摩擦力变化量 

D．摩擦力变化量

第Ⅱ卷

二、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。

11．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=50 Hz。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；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。

(1)在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图像，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远小于小车和砝码的总质量（即）

D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量

(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=___________。（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=___________。

12．在“研究弹簧的物理特性”研究性学习中，某学习小组尝试用不同的方法测量弹簧的劲度系数。该学习小组查阅资料得知，弹簧弹性势能表达式为Ep＝，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。他们设计了如图（a）所示装置进行测量，弹簧右端与滑块不连接，操作步骤如下：

（1）首先将气垫导轨调节水平。接通电源后轻推滑块，如果滑块做匀速运动，表示导轨水平。

（2）用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度d，示数如图（b），其读数为________m。

（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，使弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簀压缩量x，

（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时挡光片的挡光时间t，

（5）重复步骤（3）（4）测出多组x及对应的t，

（6）画出图像如图（c）所示，由图像求得其斜率为a。若想测出劲度系数，还需要测量的物理量为____________（写出物理量的名称及符号），可求得弹簧的劲度系数为_____（用斜率a以及其他测得的物理量符号表达）。

三、解答题：第13题12分，第14题12分，第15题14分，共38分

13．如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度，传送带与水平面间的夹角为，现将一质量的物块轻放在其底端（物块可视为质点），与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力，经过一段时间，物块运动到了离地面高为的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（g取，）。求：

（1）物块在传送带上开始运动时受到的摩擦力大小和方向；

（2）物块在传送带上开始运动时的加速度；

（3）求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。

14．如图所示，固定在水平地面上的斜面体上有一木块A（到定滑轮的距离足够远），通过轻质细线和滑轮与铁块B连接，细线的另一端固定在天花板上，在木块A上施加一沿斜面向下的作用力，使整个装置处于静止状态。已知连接光滑动滑轮两边的细线均竖直，木块A和光滑定滑轮间的细线和斜面平行，木块A与斜面间的动摩擦因数，斜面的倾角，铁块B下端到地面的高度，木块A的质量，铁块B的质量，不计空气阻力，不计滑轮受到的重力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。

（1）求木块A受到的摩擦力；

（2）撤去力F，设铁块B落地后不反弹，求木块A能沿斜面上滑的最大距离。

15．如图（a）所示，与长木板质量相等的小铁块位于长木板的最左端，时刻开始二者以的初速度一起向右运动，时长木板与右侧的挡板相碰（碰撞时间极短），碰撞之前的运动过程中小铁块与长木板通过锁定装置锁定，碰撞前瞬间解除锁定，碰撞过程中没有能量损失，长木板运动的部分速度时间图像如图（b）所示，在运动过程中小铁块刚好没有从长木板上滑下。小铁块可视为质点，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）长木板与水平地面之间以及小铁块与长木板之间的动摩擦因数；

（2）长木板的长度。

参考答案：

1-5 CDBBB  6.A  7.BD  8.BD  9.AC  10.BC

11．     AD     3.0    

12．     0.00570     滑块的质量m    

13．（1）4.8N，方向沿斜面向上；（2）5m/s2；（3）

【详解】

（1）对物块受力分析如图

由平衡得

又知

解得

方向沿斜面向上；

（2）物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度与传送带的速度相同，由牛顿第二定律得

代入数据解得

（3）物块加速过程所用的时间

运动的距离

物块与传送带共速后，对物块进行受力分析可知，物块受到的摩擦力的方向改变，因为，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为，所以物块不能相对传送带向上加速，物块将随传送带匀速上升

传送带长度为

物块随传送带做匀速运动的时间

故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间

14．（1），方向沿斜面向下；（2）

【详解】

（1）假设绳子拉力为，对木块A，根据受力平衡可得

对铁块B和动滑轮，根据受力平衡可得

联立解得

木块A受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向下；

（2）撤去力F，设木块A向上加速的加速度为，铁块B向下加速的加速度为，根据牛顿第二定律可得

又

联立解得

当铁块B落地时，木块A向上通过的位移为

设此时木块A的速度为，则有

解得

铁块B落地后，木块A继续向上做匀减速运动的加速度大小为，则有

解得

木块A继续向上运动的位移为

木块A能沿斜面上滑的最大距离为

15．（1）0.4，0.2；（2）10.8m

【详解】

设长木板与水平地面之间的动摩擦因数为，小铁块与长木板之间的动摩擦因数为

（1）长木板未和挡板碰撞前的加速度大小为

对长木板和铁块整体由牛顿第二定律

解得

长木板和挡板碰撞受，长木板受到地面的摩擦力向右，小铁块对长木板的摩擦力向右，对长木板由牛顿第二定律得

由图可知，长木板的加速度

解得

（2）铁块相对长木板运动的加速度大小

长木板向左运动减速到零的时间

长木板向左的距离

小铁块向右运动的距离

此时铁块的速度为

由于

所以长木板不会向右运动，铁块继续向右运动直至速度为零，此阶段向右运动的距离

所以长木板的长度为