山東省青島市三區(qū)市高二下學期期末考試物理試題含解析

2021-2022學年度第二學期期末考試高二物理一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.如圖所示是由西北工業(yè)大學專家團隊領銜設計的一款仿生無人機。該無人機能夠模仿信鴿百分之九十的動作，可以與真正的信鴿相伴而飛，速度可達，最大航程15公里，它可以混在真正的鳥類中飛入軍事禁區(qū)。下列說法正確的是（）A.研究無人機空中動作時，不可以把無人機看做質點B.無人機最大航程15公里是指位移的大小C.是指平均速度的大小D.無人機無動力滑翔時，只受到重力作用【答案】A【解析】【詳解】A．研究無人機空中動作時，不可以把無人機看做質點，否則就沒動作可言了，選項A正確；B．無人機最大航程15公里是指路程，選項B錯誤；C．是指瞬時速度的大小，選項C錯誤；D．無人機無動力滑翔時，除受到重力作用外，還受空氣的阻力，選項D錯誤。故選A。2.2020年3月15日中國散列中子源（CSS）利用中子成像技術幫助中國科技大學進行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探測物質微觀結構和運動的科研裝置。下列關于中子研究的說法正確的是（）A.粒子轟擊，生成并產生了中子B.經過4次衰變，2次衰變后，新核與原來的原子核相比中子數少了10個C.射線實質是高速中子流，可用于醫(yī)學的放射治療D.衰變中釋放的電子是核內質子轉化為中子過程中產生的【答案】B【解析】【詳解】A．根據質量數守恒和電荷數守恒知可知產生了質子，故A錯誤；B．每次α衰變，質量數少4，電荷數少2，中子數少2；每次β衰變一個中子轉化成一個質子和一個電子，中子數少1；所以4次α衰變，2次β衰變，新核與原來的原子核相比，中子數少故B正確；C．γ射線實質光子流，故C錯誤；D．衰變中釋放的電子是核內中子轉化為質子過程中產生的，故D錯誤。故選B。3.某物體做直線運動的速度-時間關系為，則在第1s內的平均加速度及1s末物體加速度隨時間的變化率分別是（）A.、 B.、 C.、 D.、【答案】A【解析】【詳解】由物體做直線運動的速度-時間關系為，得當t=0時，v0=0，t=1s時，v1=8m/s，則第1s內的平均加速度結合數學知識可知則加速度隨時間的變化率為故選A。4.汽車以10m/s的速度在馬路上勻速行駛，駕駛員發(fā)現正前方15m處的斑馬線上有行人，于是剎車禮讓行人，汽車恰好停在斑馬線前，假設駕駛員反應時間為。如圖為汽車運動的圖像，汽車減速過程中加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據速度時間圖像可以知道，在駕駛員反應時間內，汽車的位移為所以汽車在減速階段的位移根據解得故選B。5.如圖所示，建筑工人常常徒手拋磚塊，地面上的工人以的速度豎直向上間隔連續(xù)兩次拋磚，每次拋一塊，樓上的工人在距拋磚點正上方處接磚，取，空氣阻力不計，則樓上的工人兩次接磚的最長時間間隔為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】詳解】研究第一塊磚即解得分別對應第一塊磚上升過程和下降過程，根據題意第二塊磚到達拋磚點正上方處的時間為樓上的工人兩次接磚的最長時間間隔為故選B。6.發(fā)生衰變時，可能放出粒子或電子。靜止在某勻強磁場中的原子核發(fā)生衰變后兩粒子的軌跡如圖所示。下列說法正確的是（）A.衰變方程為 B.大圓半徑是小圓半徑的6倍C.軌跡為小圓的粒子的中子數為6 D.軌跡為小圓的粒子的比結合能比的比結合能大【答案】D【解析】【詳解】A．由運動軌跡可知，兩軌跡內切，則反應放出的是負電子，衰變方程為故A錯誤；BC．根據動量守恒，放出的負電子與生成的新核動量等大反向，則由因為N核電量為電子電量的7倍，可知大圓是電子的徑跡，且大圓半徑是小圓半徑的7倍，且小圓對應著N核的徑跡，其N核的中子數為14-7=7故BC錯誤；D．衰變后的元素比衰變前的穩(wěn)定，衰變后元素的比結合能較大，所以軌跡為小圓的粒子（）的比結合能比的比結合能大，故D正確。故選D。7.如圖，質量均為m的小球A和B，套在光滑水平桿上，兩球間連接原長為L的輕彈簧，A、B分別通過長為L的輕繩一起吊起質量也為m的小球C。當兩繩的夾角為60°時恰好處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是（）A.彈簧對A和B的力是一對作用力和反作用力 B.桿對A的支持力大小為mgC.輕繩上的張力大小為 D.彈簧的勁度系數為【答案】D【解析】【詳解】A．一對作用力和反作用力是兩個物體間的相互作用，故彈簧對A和B的力不是一對作用力和反作用力，故A錯誤；B．對A、B、C三個小球整體分析，豎直向下的重力3mg，桿對A、B豎直向上的支持力，根據對稱性知桿對A、B向上的支持力相同，故桿對A的支持力大小為，故B錯誤；C．對C受力分析知解得輕繩上的張力大小為，故C錯誤；D．對A受力分析如圖有，解得故D正確。故選D。8.如圖，臺秤上放一質量M=5kg的木箱，木箱內有質量分別為3kg和2kg的兩物體P、Q，用細繩通過固定在木箱上的光滑定滑輪相連，定滑輪的質量m，?，F剪斷Q下端的細繩，在P下落但還沒有到達箱底的過程中臺秤的示數為（）A. B. C.10kg D.【答案】C【解析】【詳解】在P下落但還沒有到達箱底的過程中，對P、Q整體由牛頓第二定律有解得P下落的加速度為對P有解得臺秤受到箱子的壓力為則臺秤的示數為故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖甲，在水平地面上建一數軸，質量為kg的物塊靜置于x軸上的某位置（圖中未畫出）。從時刻開始，物塊在水平力F作用下沿x軸做勻變速直線運動，圖乙為其位置坐標和速度平方的關系圖像，物塊與地面間的動摩擦因數為。下列說法正確的是（）A.物塊的加速度大小為 B.物塊所受水平力NC.s時物塊的速度為2m/s D.s時物塊位于m處【答案】AC【解析】【詳解】A．根據速度位移公式，有結合圖象可知，圖象斜率，可得可知物塊做勻加速直線運動，加速度a2初位置x0=-2m故A正確；B．根據牛頓第二定律解得物體所受外力為F=5N故B錯誤。C．t=4s時物塊的速率為v=at=0.5×4m/s=2m/s故C正確；D．s時，根據位移時間公式解得故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，長木板A與物體B疊放在水平地面上，物體與木板左端立柱間放置輕質彈簧，在水平外力F作用下，木板和物體都靜止不動，彈簧處于壓縮狀態(tài)。將外力F緩慢減小到零，物體始終不動，在此過程中（）A.彈簧彈力不變B.物體B所受摩擦力逐漸減小C.物體B所受摩擦力始終向左D.木板A所受地面的摩擦力逐漸減小【答案】AD【解析】【詳解】A．將外力F緩慢減小到零，物體始終不動，則彈簧的長度不變，彈力不變，故A正確；B．對物體B，因開始時所受摩擦力的方向不確定，則由F彈＝F±Ff則隨F的減小，物體B所受摩擦力的大小和方向都不能確定，故BC錯誤；D．對A、B與彈簧組成的整體，在水平方向，力F與地面對A的摩擦力平衡，則隨F的減小，木板A所受地面的摩擦力逐漸減小，故D正確。故選：AD。11.我國的新疆棉以絨長、品質好、產量高著稱于世，目前新疆地區(qū)的棉田大部分是通過如圖甲所示的自動采棉機采收。自動采棉機在采摘棉花的同時將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機后側可以旋轉的支架平穩(wěn)將其放下，這個過程可以簡化為如圖乙所示模型：質量為m的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，“V”型擋板可繞O軸在豎直面內轉動。在使OB板由水平位置順時針緩慢轉動到豎直位置過程中，忽略“V”型擋板對棉包的摩擦力，下列說法正確的是（）A.棉包對OA板的壓力逐漸增大 B.棉包對OA板的壓力先增大后減小C.棉包對OB板的壓力先增大后減小 D.棉包對OB板的壓力逐漸減小【答案】BD【解析】【詳解】對物體受力分析如圖由正弦定理可得物體在旋轉過程中從逐漸變大，從逐漸減小，因此OB板由水平位置緩慢轉動60°過程中，棉包對OA板壓力逐漸增大，對OB板壓力逐漸減?。籓B板繼續(xù)轉動直至豎直的過程中，棉包脫離OB板并沿OA板滑下，棉包對OA板壓力隨板轉動逐漸減小。故選BD。12.如圖，A、B兩個物體靠在一起放在光滑水平面上，它們的質量分別為、。現用水平力推A，用水平力拉B，和隨時間的變化關系是（N），（N）。從開始，下列說法正確的是（）A.A、B間彈力先增大后減小 B.s時，A、B間彈力大小為2NC.A、B脫離時，A的位移為4m D.s時，B的位移小于18m【答案】BCD【解析】【詳解】AB．以A、B整體為對象FA+FB=（mA+mB）a代入數據解得a=2m/s2兩物體脫離之前，對B分析可知FN+FB=mBa解得FN=4-2t（N）則A、B間彈力逐漸減小，且當s時，A、B間彈力大小為2N，選項A錯誤，B正確；C．A、B脫離時，之間的彈力為零，當FN=0時代入數據解得t=2s此時A位移選項C正確；D．t=2s時B的位移為4m，速度為4m/s，此后AB脫離，以后B做加速度增加的加速運動，在t=2s時刻B的加速度為2m/s2，t=4s時刻的加速度為3m/s2，從t=2s到t=4s的平均速度小于3m/s2，則由可知在該時間內的位移即s時，B的位移小于18m，選項D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組通過下述實驗探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律。實驗步驟如下：①將彈簧秤固定在貼有白紙的水平木板上。②如圖甲，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖水平向外拉一定距離，將橡皮筋兩端的位置記為O、，記錄彈簧秤的示數為。③如圖乙，用兩支圓珠筆尖將環(huán)形橡皮筋剛好拉直，測得橡皮筋長度l0。已知該型號橡皮筋在單根狀態(tài)下的勁度系數k=25N/m。（單根指將環(huán)形橡皮筋從中間剪斷等分成2根后的任一根）④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖丙所示。用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：（1）測得OA，OB，則FOA的大小為___________N。（2）根據給出的標度，作出FOA和FOB的合力F的圖示。___________（3）通過比較F與___________的大小和方向，即可得出實驗結論?！敬鸢浮竣?②.③.【解析】【詳解】（1）[1]橡皮筋的原長l0，測得OA，OB，則知橡皮筋的形變量為單根狀態(tài)下的勁度系數k=25N/m，由圖中為兩根橡皮筋并聯，則橡皮筋的彈力為則FOA的大小為（2）[2]根據給出的標度，作出FOA和FOB的合力F的圖示如圖（3）[3]通過比較F與的大小和方向，即可得出實驗結論。14.在探究加速度a與物體所受合力F關系的實驗中，如圖甲所示為實驗裝置簡圖。（1）實驗前，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節(jié)，平衡摩擦力，直到輕推小車后，小車能帶著紙帶沿木板做___________運動；（2）平衡摩擦力后，在小車內放入4個相同的小鉤碼，線的左端掛上一個相同的小鉤碼，接通打點計時器，放開小車，測出相應的加速度；再從小車上取一個鉤碼掛到線左端，此時左端有2個鉤碼，重復實驗……。這樣操作實驗要不要左側鉤碼總質量遠遠小于小車及車內鉤碼總質量？___________（填“需要”或“不需要”）；（3）某次實驗中，小車拖動紙帶做勻加速直線運動，打點計時器所用的電源頻率為50Hz，實驗得到的一條紙帶如下圖乙所示，紙帶上每相鄰的兩個計數點之間都有四個點未畫出。按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數點，實驗中用直尺量出各計數點到0點的距離如圖乙所示（單位：cm）。在計數點1所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為______m/s，小車的加速度___________。（保留兩位有效數字）（4）有一位同學通過實驗測量作出了如圖丙中的A圖線。試分析：A圖線不通過坐標原點的原因是___________。【答案】①.勻速直線運動②.不需要③.④.⑤.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】【詳解】（1）[1]圖甲所示的實驗裝置是用來探究物體加速度與其所受合外力之間的關系的，為消除摩擦力的影響，實驗前平衡摩擦力的具體操作為：取下掛鉤碼的細繩，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節(jié)，直到輕推小車后，小車能沿木板做勻速直線運動；（2）[2]假設小車的質量為M，鉤碼的質量為m0，某次實驗時，掛在左端的鉤碼數為n，則小車內放入5-n個鉤碼，根據牛頓第二定律對小車有聯立解得由此可知實驗中研究對象是小車和鉤碼組成的整體，實驗時輕繩左端所掛鉤碼的總質量不需要遠小于小車與車內鉤碼的總質量；（3）[3]由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上1點時小車的瞬時速度大小，即[4]根據逐差法可知，其加速度為（4）[5]當小車掛上重物時，加速度卻為零，線性圖象不通過坐標原點，故導致圖象不過原點的原因是平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力；15.如圖，在某物流中心質量kg的紙箱可沿直角滑槽ABCDEF無初速度滑下，紙箱與滑槽之間的動摩擦因數，滑槽AB邊與水平面夾角為，整個裝置關于豎直平面對稱，滑槽的長度遠大于箱子的邊長，重力加速度為g。求：（1）若，紙箱對滑槽ABCD面的壓力；（2）若紙箱能夠沿滑槽下滑，需滿足的條件?！敬鸢浮浚?）N；（2）＞45°【解析】詳解】當θ=0°時，如圖所示

則有N1=mgcos45°解得N（2）如圖所示重力垂直于AB方向的分力將Gy分解到垂直于兩側面，分力為，則即根據牛頓第二定律聯立解得由此可知當大于45°時紙箱開始下滑。16.一輛公共汽車從車站由靜止沿直線勻加速啟動，此時在汽車后方15m處正有一名乘客以恒定速度向汽車跑來，汽車勻加速一段時間后司機才發(fā)現該乘客，便立即剎車做勻減速運動，汽車剛好停下時該乘客追上了汽車。記錄儀顯示，汽車從啟動到停止一共經歷s，前進了25m。已知汽車啟動和剎車過程的加速度大小相同。求：（1）人奔跑的速度及汽車在這個過程中的最大速度；（2）人與車第二次共速時，二者之間的距離。【答案】（1）4m/s；5m/s；（2）8m【解析】【詳解】（1）人奔跑的速度m/s汽車在這個過程中的最大速度為v，則整個過程中的平均速度，由運動學公式解得m/s（2）汽車加速和減速的加速度相等，則加速和減速的時間相等，則汽車的加速度汽車從最大速度減速到的時間此過程中人的位移車的位移人與車第二次共速時，二者之間的距離17.如圖甲為一根傾斜放置的足夠長的直細桿，細桿與水平面的夾角為。一個質量m=2kg的小球穿在細桿上，小球受到豎直向上的恒力F，小球與細桿間的動摩擦因數。從t=0時刻開始，在桿上位置A點，小球速度為v0，其圖像如圖乙所示。，。求：（1）小球受的恒力F的大??；（2）若t=3s時撤去恒力F，小球從計時開始向上運動的最大距離；（3）若t=3s時小球到達B點，此時撤去恒力F，再經多長時間小球通過距B點上方的C點位置。（結果可用根式表示）【答案】（1）40N；（2）26m；（3），【解析】【詳解】（1）圖像的斜率表示加速度，則有對小球由牛頓第二定律解得（2）由圖可知，3s末小球速度0-3s內小球的