精品解析：吉林市田家炳高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

吉林市田家高级中学2023-2024学年下学期高二年级期末考试 物理学科试卷 （满分100分，考试时间75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共48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. 图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确的是（　　） A. 拍篮球时可以把篮球看作质点 B. 看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点 C. 篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的 D. 手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．拍篮球时，篮球的大小不能忽略不计，不可以把篮球看作质点，选项A错误； B．看队伍是否整齐时，小孩的大小不能忽略，不可以把小孩看作质点，选项B错误； C．篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的，选项C正确； D．手向下拍打篮球时手对篮球的作用力等于篮球对手的作用力，选项D错误。 故选C。 2. 2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场成功发射升空。小李在网络上观看了梦天实验舱发射视频，观察到火箭在发射后第6 s末到第8 s末的位移大小约为火箭长度的，他又上网查到运载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭全长约53.7m，则火箭发射后第6s末至第8s末的平均速度最接近（　　） A. 20 m/s B. 10 m/s C. 5 m/s D. 2 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】火箭在第6s末到第8s末的位移大小约为火箭长度的，则平均速度 故最接近20m/s。 故选A。 3. 如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧。当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，弹簧的长度为30cm；当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，弹簧的长度为15cm。弹簧均处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A. 66.7N/m B. 200N/m C. 300N/m D. 400N/m 【答案】B 【解析】 【详解】令弹簧原长为，当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，根据胡克定律有 当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，根据胡克定律有 结合题中数据解得 k=200N/m 故选B。 4. 如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地高度为且小于杆长，吊锅和细铁链的总质量为，支架与铰链间的摩擦忽略不计，则（　　） A. 吊锅受到3个力的作用 B. 铁链对吊锅的拉力大于吊锅的重力 C. 每根轻杆受到地面的作用力大小为 D. 减小时，每根轻杆对地面摩擦力增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．吊锅受到重力、铁链对吊锅的拉力，共2个力的作用，吊锅静止，则铁链对吊锅的拉力等于吊锅的重力，故AB错误； C．设轻杆与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得 解得每根轻杆受到地面的作用力大小为 故C错误； D．每根轻杆对地面摩擦力为 减小时，增大，每根轻杆对地面摩擦力增大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有 F = (M＋m)a 对空间站分析有 F′ = Ma 解两式可得飞船和空间站之间的作用力 故选A 6. 杂技是一门古老的表演艺术。如图所示，在杂技表演中，演员甲沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员乙顶着杆匀速水平向右移动。若用a表示演员甲的加速度、v表示演员甲的速度，x表示演员甲在水平方向的位移，y表示演员甲在竖直方向的位移。则在该过程中演员甲的加速度a、速度v随时间t的变化规律及运动轨迹可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．由题意知，演员乙水平向右做匀速直线运动，加速度为零；演员甲沿杆向上做匀减速直线运动，加速度向下，演员甲的实际加速度竖直向下，保持不变；初速度与加速度不在一条直线上，所以演员甲的运动轨迹可能为向下弯曲的曲线，故AC错误，D正确； B．设演员乙的速度为，演员甲的初速度为，加速度大小为，则演员甲的实际速度为 可知，和不成线性关系，故B错误。 故选D。 7. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 【答案】C 【解析】 【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有 可得 因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。 故选C。 8. 如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现增加物块N的质量，在此过程中M始终保持静止，则（　　） A. 细绳上的张力保持不变 B. 细绳上的张力一直增加 C. M所受斜面摩擦力大小一定一直增加 D. 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．以物块N为研究对象，细绳的拉力始终等于物块N的重力，增加物块N的质量，则细绳的拉力一定增加，故A错误、B正确； CD．对物块M受力分析，因为绳子的拉力在不断增大，物块M在斜面方向受到重力的沿斜面向下的分力保持不变，因为物块M平衡，故当拉力小于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力沿斜面向上，当拉力大于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力沿斜面向下，摩擦力大小可能经历先减小后增大的过程，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，质量为2kg物块在水平恒力F的作用下由静止开始在粗糙地面上做直线运动，经0.6s撤去F，物块运动的速度一时间（）图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 恒力F的大小为24N B. 物块与地面间的动摩擦因数为0.8 C. 物块在0.7s时的加速度大小为 D. 1.0s时物块的速度大小为0.8m/s 【答案】AB 【解析】 【详解】BC．由图乙可知，撤去恒力后，物块做匀减速运动的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得物块与地面间的动摩擦因数为 故B正确，C错误； A．由图乙可知，物块做匀减速运动的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得恒力F的大小为 故A正确； D．撤去恒力后，物块做匀减速运动到停下来所用时间为 可知物块在时已经处于静止状态，则时物块的速度大小为0，故D错误。 故选AB。 10. 用两根细线、和一个轻弹簧将质量分别为2m和m的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线l1与竖直方向的夹角为，轻弹簧水平。重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球1的拉力大小 B. 弹簧对小球2的拉力大小F为 C. 细线对小球1的拉力大小 D. 剪断细线的瞬间，小球2的加速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．以球1和球2为整体，根据受力平衡可得 ， 解得细线对小球1的拉力大小为 弹簧对小球2的拉力大小F为 故A正确，B错误； C．以球2为研究对象，根据受力平衡可得 则细线对小球1的拉力大小为 故C错误； D．剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，则以球2受到的重力和弹簧弹力的合力大小为 根据牛顿第二定律可得 故D正确。 故选AD。 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为轻质弹簧AA'，将弹簧的一端A'固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示。在实验过程中，保持弹簧AA'伸长量不变。 （1）本实验采用的科学方法是等效替代法，这里的“等效替代”的含义是（ ） A. 橡皮筋可以用弹簧替代 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一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）某次实验中，拉OC细绳弹簧秤指针位置如图2所示，其读数为__________N；图3中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。 【答案】（1）D （2） ①. 3.00 ②. 【解析】 【小问1详解】 做“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法，即确保实验中两个簧测力拉力的作用效果和一个簧测力拉力的作用效果相同。 故选D。 【小问2详解】 [1]弹簧测力计的分度值为0.1N，故此时读数为3.00N； [2]合力的理论值时通过平行四边形定则得出的，合力的实际值是用一个弹簧测力计测量得出的，其方向一定沿橡皮筋（AO）方向。由图可知一定沿AO方向力的是。 12. 小华同学设计了如图甲所示的实验装置探究物体质量一定时加速度与力的关系。其中小车的质量为M（未知），与小车连接在一起的定滑轮的质量为，砂和砂桶的总质量为m，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）除了图甲已给出的实验器材外，还需要的测量工具有______。 A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D. 弹簧秤 （2）实验时______（填“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力；______（填“需要”或“不需要”）满足“M远大于m”这一条件。 （3）将小车靠近打点计时器，先接通电源（频率为50Hz），再释放小车，记录力传感器的示数。将得到的一条清晰的纸带，从O点开始每隔四个点取一个计数点，分别计为0、1、2、3、4，各计数点到O点的距离如图乙所示，小车的加速度大小为______（结果保留2位有效数字）。 （4）最后小华同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像如图丙是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，图线的斜率为k，则小车的质量______。 A B. C. D. 【答案】（1）C （2） ①. 需要 ②. 不需要 （3）0.40 （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．通过打点计时器可以得到计数点的时间间隔，所以不需要秒表，A错误； B．小车质量一定，不需要用天平测出具体质量，B错误； C．需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离，C正确； D．拉力传感器可以直接显示小车所受到的外力，不需要用弹簧测力计测量力的大小，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1][2] 虽然实验装置采用了力传感器，但是该实验也需要平衡摩擦力，否则无法计算合力大小；实验中，根据力传感器的读数可以得到小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量远大于砂和砂桶的总质量”这一条件。 【小问3详解】 由题知，相邻两计数点间的时间间隔，可得 【小问4详解】 对小车和滑轮整体根据牛顿第二定律有 变形有 所以图像的斜率 解得 C正确。 故选C。 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向 解得水从管口到水面的运动时间 （2）由平抛运动规律得，水平方向 解得水从管口排出时的速度大小 （3）管口单位时间内流出水的体积 14. 甲、乙两辆遥控赛车先后通过直线赛道的起点线开始竞速，取甲车通过赛道起点的时间为0时刻，如图所示，此时乙车在甲车前方处。若甲车始终以大小的速度做匀速直线运动，乙车先做初速度大小，加速度大小的匀加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动。已知直线赛道的起点线、终点线（未画出）间的距离，两赛车均可视为质点。求： （1）乙车做匀加速直线运动的位移大小； （2）两车第一次相遇的时刻。 【答案】（1）16m；（2）1s 【解析】 【详解】（1）乙车匀加速直线运动的位移大小为，根据位移速度关系可得 解得 （2）设甲乙共速时间为，则有 解得 此时甲车位移为，则有 乙车位移为，则有 因此有 共速前甲车追上乙车，设第一次相遇的时刻为，则有 解得 或（舍去） 15. 倾斜传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示．在时，将一小煤块轻放在传送带上点处，时小煤块从点离开传送带．小煤块速度随时间变化的图像如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度，求： （1）内和内的加速度大小； （2）小煤块与传送带之间的动摩擦因数； （3）在时间内小煤块在传送带上留下的痕迹长度． 【答案】（1） ；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据加速度的定义式 （2）内： 内： 联立解得 （3）内：传送带多运动 内，物块多运动 痕迹覆盖，所以小煤块在传送带上留下的痕迹长度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉林市田家高级中学2023-2024学年下学期高二年级期末考试 物理学科试卷 （满分100分，考试时间75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共48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. 图为我市某幼儿园拍篮球活动。下列说法正确是（　　） A. 拍篮球时可以把篮球看作质点 B. 看队伍是否整齐时可以把小孩看作质点 C. 篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的 D. 手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力 2. 2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场成功发射升空。小李在网络上观看了梦天实验舱发射视频，观察到火箭在发射后第6 s末到第8 s末的位移大小约为火箭长度的，他又上网查到运载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭全长约53.7m，则火箭发射后第6s末至第8s末的平均速度最接近（　　） A. 20 m/s B. 10 m/s C. 5 m/s D. 2 m/s 3. 如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧。当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，弹簧的长度为30cm；当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，弹簧的长度为15cm。弹簧均处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A 66.7N/m B. 200N/m C. 300N/m D. 400N/m 4. 如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地高度为且小于杆长，吊锅和细铁链的总质量为，支架与铰链间的摩擦忽略不计，则（　　） A. 吊锅受到3个力的作用 B. 铁链对吊锅的拉力大于吊锅的重力 C. 每根轻杆受到地面作用力大小为 D. 减小时，每根轻杆对地面摩擦力增大 5. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 6. 杂技是一门古老的表演艺术。如图所示，在杂技表演中，演员甲沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员乙顶着杆匀速水平向右移动。若用a表示演员甲的加速度、v表示演员甲的速度，x表示演员甲在水平方向的位移，y表示演员甲在竖直方向的位移。则在该过程中演员甲的加速度a、速度v随时间t的变化规律及运动轨迹可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 8. 如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现增加物块N的质量，在此过程中M始终保持静止，则（　　） A. 细绳上的张力保持不变 B. 细绳上的张力一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D. 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 9. 如图甲所示，质量为2kg的物块在水平恒力F的作用下由静止开始在粗糙地面上做直线运动，经0.6s撤去F，物块运动的速度一时间（）图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 恒力F的大小为24N B. 物块与地面间的动摩擦因数为0.8 C. 物块在0.7s时的加速度大小为 D. 1.0s时物块的速度大小为0.8m/s 10. 用两根细线、和一个轻弹簧将质量分别为2m和m的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线l1与竖直方向的夹角为，轻弹簧水平。重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球1的拉力大小 B. 弹簧对小球2的拉力大小F为 C. 细线对小球1的拉力大小 D. 剪断细线的瞬间，小球2的加速度大小为 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为轻质弹簧AA'，将弹簧的一端A'固定在竖直墙面上。不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示。在实验过程中，保持弹簧AA'伸长量不变。 （1）本实验采用的科学方法是等效替代法，这里的“等效替代”的含义是（ ） A. 橡皮筋可以用弹簧替代 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一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如图2所示，其读数为__________N；图3中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。 12. 小华同学设计了如图甲所示的实验装置探究物体质量一定时加速度与力的关系。其中小车的质量为M（未知），与小车连接在一起的定滑轮的质量为，砂和砂桶的总质量为m，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）除了图甲已给出的实验器材外，还需要的测量工具有______。 A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D. 弹簧秤 （2）实验时______（填“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力；______（填“需要”或“不需要”）满足“M远大于m”这一条件。 （3）将小车靠近打点计时器，先接通电源（频率为50Hz），再释放小车，记录力传感器的示数。将得到的一条清晰的纸带，从O点开始每隔四个点取一个计数点，分别计为0、1、2、3、4，各计数点到O点的距离如图乙所示，小车的加速度大小为______（结果保留2位有效数字）。 （4）最后小华同学以力传感器示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像如图丙是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，图线的斜率为k，则小车的质量______。 A. B. C. D. 三、解答题：本题共3小题，共38分。 13. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 14. 甲、乙两辆遥控赛车先后通过直线赛道的起点线开始竞速，取甲车通过赛道起点的时间为0时刻，如图所示，此时乙车在甲车前方处。若甲车始终以大小的速度做匀速直线运动，乙车先做初速度大小，加速度大小的匀加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动。已知直线赛道的起点线、终点线（未画出）间的距离，两赛车均可视为质点。求： （1）乙车做匀加速直线运动的位移大小； （2）两车第一次相遇的时刻。 15. 倾斜传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图甲所示．在时，将一小煤块轻放在传送带上点处，时小煤块从点离开传送带．小煤块速度随时间变化的图像如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，取重力加速度，求： （1）内和内的加速度大小； （2）小煤块与传送带之间动摩擦因数； （3）在时间内小煤块在传送带上留下的痕迹长度． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $