辽宁省县级重点高中协作体2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-11 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、布朗运动是悬浮在水中的固体小颗粒分子的无规则运动 B、荷叶上的露珠几乎呈球形是由于液体表面张力的作用 C、镭的半衰期会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素的影响 D、原子核的结合能越大，越稳定

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2. 关于运动的描述，下列说法正确的是（）

A、物体运动的越快，速度就越大，位移也一定越大 B、物体的速度变化越大，物体的加速度就一定越大 C、物体速度增大，物体的加速度可能不变 D、质量相同的物体速度的变化率越大，则它受到的合力可能越小

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3. 2021年12月31日晚中国沈阳迎春灯会在棋盘山关东影视城盛装启幕，为沈城市民开启横跨元旦、春节和元宵节三节连过的51天光影狂欢，使沈阳建设国家中心城市增添更多的文化元素。霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子能量范围为 $1.63 ~ 3.10 e V$ ，若一群氢原子处于 $n = 4$ 能级，则下列说法正确的是（）

A、这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光 B、氢原子从 $n = 4$ 能级向 $n = 1$ 能级跃迁过程中发出光为可见光 C、辐射出的光中从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级发出光的频率最大 D、氢原子从 $n = 4$ 能级向 $n = 2$ 能级跃迁过程中发出光去照射逸出功为 $3.2 e V$ 的金属钙，不能使金属钙发生光电效应

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4. 如图所示，小球A和物块B之间由轻弹簧相连，并用细线OA挂在天花板上，A、B的质量分别为2m和3m，弹簧的劲度系数为k，整个系统静止，下列说法正确的是（）

A、细线对小球A的拉力大小为 $2 m g$ B、弹簧的长度为 $\frac{3 m g}{k}$ C、某时刻烧断细绳OA，该时刻小球A的加速度大小为 $\frac{5}{2} g$ D、某时刻烧断细绳OA，该时刻物块B的加速度大小为 $3 g$

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5. 近两年，大家对于国产汽车的整体实力的提升都是有目共睹的，如吉利、长安、哈弗、比亚迪等品牌都得到消费者普遍的高度认可，某国产车厂家测试两辆车的性能，甲，乙两车在平直公路上沿同一直线运动，从 $t = 0$ 时刻开始两车的位置x随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（）

A、在 $t_{1}$ 到 $t_{2}$ 时间内某一时刻两车速率相同 B、在 $t_{1}$ 到 $t_{2}$ 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度 C、 $t_{1}$ 时刻乙车从后面追上甲车，两车相遇 D、 $t_{2}$ 时刻两车相距最远

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6. 如图，一物块A静止在粗糙水平地面上的M点，轻绳一端连接于物块A上，另一端绕过固定的光滑轻滑轮后挂一砂桶，开始时系统都处于静止状态。现逐渐向砂桶里加细砂，开始一小段时间物块A仍处于静止状态，随着加入砂量的增加，物块A沿水平地面从M点移动到N点，移动过程继续向砂桶里加细砂，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则从开始加细砂到物块A移动到N点的过程中地面对物块A的摩擦力大小（）

A、一直变小 B、一直变大 C、先变小再变大 D、先变大再变小

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7. 如图甲，一质量为m的物体在平行于斜面向下的拉力F作用下沿粗糙的斜面向下做匀加速直线运动，斜面的倾角为θ，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体运动的加速度a随拉力F的变化图像如图乙，则下列说法正确的是（）

A、根据图乙中的数据可知 $μ > t a n θ$ B、根据图乙中的数据可知 $μ < t a n θ$ C、如果增大斜面的倾角 $θ$ ，则图线的斜率变大 D、如果增大斜面的倾角 $θ$ ，则图线的斜率变小

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二、多选题

8. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c点的过程中（）

A、在c点，人的速度为零，处于平衡状态 B、在b点时人的速度最大 C、在Pb段人处于失重状态 D、在ac段人处于失重状态

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9. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后变化到状态A，其变化过程的 $p - T$ 图像如图所示，AB的反向延长线通过坐标原点O，BC平行于T轴，CA平行于p轴。已知该气体在状态B时的体积为 $4 \times 1 0^{- 3} m^{3}$ ，在状态C时的体积为 $6 \times 1 0^{- 3} m^{3}$ ，则下列说法正确的是（）

A、从状态A到状态B过程中气体分子热运动的平均动能减小 B、从状态B到状态C的过程中外界对气体做的功为200J C、从状态A经状态B到状态C的过程中气体从外界吸收的热量为200J D、从状态A经状态B和状态C，最后又回到状态A，在整个过程中气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量

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10. 一传送带以恒定速率 $v = 3 m / s$ 顺时针方向运行，传送带倾角为37°，如图所示。现将一质量 $m = 2.0 k g$ 的物块静止放于传送带底端A，经过一段时间将物块传送到传送带的顶端B，传送带底端A、顶端B之间的距离 $L = 9 m$ ，物块与传送带间的动摩擦因数为 $μ = 0.875$ ，物块可以看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。下列说法正确的是（）

A、从物块放于传送带底端A开始计时，当 $t = 2.1 s$ 时物块的速度大小为 $2.1 m / s$ B、从物块放于传送带底端A开始计时，当 $t = 3.1 s$ 时物块的加速度大小为 $1 m / s^{2}$ C、物块从底端A传送到顶端B所用的时间为4s D、物块从底端A传送到顶端B过程中传送带上留下的滑痕长度为 $4.5 m$

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三、实验题

11. 某同学用如图甲所示装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，已有铁架台、弹簧、砝码盘和多个已知质量均为10g的砝码。实验步骤如下：
①将弹簧悬挂在铁架台上，弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为 $L_{0}$ ；
②弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 $L_{x}$ ；
③在砝码盘中每次增加10g砝码，依次记录弹簧的长度。
回答下列问题：

(1)、实验中还需要的测量工具为。

(2)、乙图是该同学根据记录数据作的图像，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与（选填“ $L_{0}$ ”或“ $L_{x}$ ”）的差值。

(3)、由图可知弹簧的劲度系数为N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度大小取 $9.8 m / s^{2}$ ）。

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12. 某物理实验小组用如图所示的装置精确验证牛顿第二定律，要求消除由于钩码质量m太大造成的系统误差，所用的气垫导轨与滑块之间的摩擦阻力很小，可以忽略不计，将气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。通过正确调节旋钮P、Q调整气垫导轨，并使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m，遮光条的宽度为d，两光电门中心间距为L。现将滑块从图示位置由静止释放，滑块经过光电门2时钩码未着地，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ，已知重力加速度大小为g。

(1)、实验时应调整调节旋钮P、Q使气垫导轨。

(2)、下列方法有利于减小实验系统误差的是____（填编号）。

A、适当减小遮光条的宽度d B、减小钩码质量m C、增加气垫导轨离地面的高度

(3)、滑块经过光电门1的速度为（用题中测量物理量符号表示）。

(4)、若在误差允许范围内验证了牛顿第二定律，则m、g、M、d、L、 $t_{1}$ 和 $t_{2}$ 之间应满足的关系式为：mg =（用题中测量物理量符号表示）。

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四、解答题

13. 如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为 $m = 2 k g$ 的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为 $θ = 37 °$ ，斜面倾角 $α = 37 °$ ，整个装置处于静止状态，重力加速度g大小取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、绳中拉力 $F_{1}$ 的大小和斜面对小球支持力 $F_{N}$ 的大小：

(2)、若另外用一个外力F拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力 $F_{m i n}$ 的大小。

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14. 如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t₀= 27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞。活塞M距卡环的距离为 $0.5 L$ ，两活塞的间距为L、活塞N距汽缸底的距离为3L。汽缸的横截面积为S，其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度达到t₁= 127℃。已知外界的大气压为 $p_{0}$ ，环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。求：

(1)、此时两活塞之间的距离d；

(2)、保持气体B的温度不变，现缓慢向活塞M上加细沙，直到活塞M又回到最初的位置，求所加沙子的质量m。

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15. 如图，一长木板静止在水平地面上，一物块叠放在长木板上，整个系统处于静止状态，长木板的质量为 $M = 2 k g$ ，物块的质量为 $m = 1 k g$ ，物块与长木板间的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.2$ ，长木板与地面之间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.4$ ，对长木板施加一个水平向右的拉力F，拉力 $F = 20 N$ ，作用 $0.9 s$ 后将力撤去，之后长木板和物块继续运动，最终物块没有从长木板上掉下来。物块可看作质点，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、撤去外力F瞬间物块速度的大小 $v_{1}$ ；

(2)、运动过程中物块与长木板达到的共同速度v；

(3)、长木板的最短长度L。

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