河北石家庄二中教育集团2024-2025学年高二下学期期末物理试题

**基本信息** 石家庄二中高二期末物理试卷以自动感应门、高空滑索等真实情境和白矮星密度计算、铅块滑木板等综合问题为载体，考查运动与相互作用观念、科学推理及科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|运动学、弹力、离心运动|结合生活情境（如自动感应门运动分析）| |多选|3/18|受力分析、平抛运动、传送带|多过程力学问题（如滑块与小球相遇）| |实验题|2/16|牛顿第二定律、角速度测量|注重实验操作与数据处理（如改装电火花计时器）| |计算题|3/38|圆周运动、摩擦力、能量守恒|综合应用（如铅块滑多木板系统分析）|

▣越▣ 石家庄二中教育集团2024-2025学年度高二年级下学期期末考 晉紫 试物理答题卡 姓名： 班级： 考场/座位号： 考号 注意事项 1. 答题前请将姓名、班级、考场、准考证 号填写清楚。 [o] [o] [o] [0] [o] [o] [0] [o] [o] 2.客观题答题，必须使用2B铅笔填涂，修 [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] 改时用橡皮擦干净。 [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] 3.必须在题号对应的答题区域内作答，超出 [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] 团团 答题区域书写无效。 [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [51 [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [ [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] 正确填涂 缺考标记 ] [7] [7J [7] [7] [7] [7] [7] [8 [8] [8] [8] [8] [8] [8] 81 9] [9] [9] [9] I9] [9] [9] [9 [9] 客观题(1~7为单选题；810为多选题 1[A][B][C][D] 6[A][B][C][D] 2[A][B][C][D] T[A][B][C][D] 3[A][B][C][D] 8[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 9[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 10[A][B][C][D] 填空题 11. (1) (2) (3) 填空题 12. (1) (2) (3) (4) 解答题 13. ㄖ囚■ ■ 口 解答题 1 14. 解答题 15. ■ 囚■囚 a 石家庄二中教育集团2024-2025学年度高二年级下学期期末考试物理试卷 （时间：75分钟，分值100分，命题人：张朋朋,种建娜） 一．单项选择题（本题包括7小题，每小题4分，共28分） 1、以下说法正确的是（ ） A.运动的物体速度最大时，加速度一定为0 B.做离心运动的物体可以沿半径方向向外运动 C.静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变 D.由于矢量的方向可以用正、负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量 2、石家庄某商场自动感应门示意图如图，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，两扇门移动距离均为0.8m，若门完全打开时速度恰好为0，且门加速和减速时的加速度大小均为0.2m/s2，则：为使门能最快打开，其最高运行速度至少应设置为（　　） A．0.2m/s B．0.4m/s C．0.8m/s D．1.6m/s 3、小明把质量为m的小球以速度v0水平抛出，运动过程中忽略空气阻力，抛出t时间后，开始起风，小明发现起风之后小球开始做直线运动直至小球落地，若风恰好能为小球提供水平方向的恒力，则风给小球提供的水平恒力大小为（ ） A. B. C. D. 4、高空滑索是一种勇敢者的运动项目，可以简化为一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动。如图所示，人下滑过程中如果出现轻绳竖直的情况，若不计空气阻力，则（    ） A．人匀速下滑 B．人加速下滑 C．人减速下滑 D．人加速下滑或减速下滑均有可能 5、如图所示，一质点在一恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了90°.在此过程中，质点的速度(　　) A．不断增大 B．不断减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 6、如图所示，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α时，船的速率为(　　) A．vsin α B. C．vcos α D. 7、如图所示两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为 (　　) A． B． C． D．3mg 二．多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，少选得3分，错选、多选均不得分。） 8、如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F推动斜面体在光滑地面缓慢移动，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，直到细绳与斜面体上表面平行，此过程中斜面对小球的支持力FN1,绳对小球的拉力FT,水平力F以及地面的支持力FN2的变化情况是(　　) A．FN1保持不变 B．FT先减小后增大 C．F不断增大 D．FN2不断增大 9、如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平地面上，顶端放置均可视为质点的小球和滑块，某时刻给小球沿水平方向的初速度v0（已知），使其做平抛运动，同时给滑块沿斜面体向下的速度v，一段时间后，小球刚好砸在滑块上。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，空气阻力忽略不计。则下列正确的是 （ ） A. 滑块的初速度v大小为0.6v0 B. 滑块的初速度大小为0.8v0 C. 离斜面最远的距离为 D. 离斜面最远的距离为 10、如图所示，水平传送带左、右两端间距为5m，传送带以的速度顺时针匀速转动，将一可视为质点的小物块无初速度地放上传送带的左端，在传送带上运动2s后，传送带突然出现故障停止转动，经过1s后故障排除，立即按原速度运行，又经过一段时间后小物块到达传送带右端且在传送带上留下了一条划痕。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为=0.1，重力加速度。下列分析正确的是（　　） A. 放上4s时从传送带上落下 B. 从传送带上落下时速度大小为 C．划痕长为13m D. 划痕长为11m 三.实验题（本题共2小题，共16分） 11．（6分）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小． （1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是 A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动． B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动． C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动． （2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 A．M=200g, m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g B．M=200 g , m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g C．M=400 g , m=10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g D．M=400 g , m=20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g （3）图2是试验中得到的一条纸带， A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为SAB=4.22 cm、SBC=4.65 cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49 cm、SEF=5.91 cm、SFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a= m/s2 （结果保留2位有效数字）． 12、（10分）如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器，已知交流电源频率为f． （1）请将下列实验步骤按先后排序： ①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 ②接通电火花计时器的电源，使它工作起来 ③启动电动机，使圆形卡纸转动起来 ④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值． （2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是 A．秒表　  B．毫米刻度尺    C．圆规    D．量角器 （3）写出角速度的表达式 ，并指出表达式中各个物理量的义： ． （4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对结果有影响吗？ （填 “有影响”或“无影响”） 四．计算题（本题共3小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）人们认为某些白矮星（密度较大的恒星）每秒大约自转一周（万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,地球半径R约为6.4×103km，不考虑相对论效应）.（计算结果保留两位有效数字） (1)为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉,它的密度至少为多大？ (2)假设某白矮星密度约为此值,且其半径等于地球半径,则它的第一宇宙速度约为多大? 14．（12分）如图所示，半径为r3=5r的圆形餐桌中心有一转盘，其半径为r2=3r，可绕其中心轴转动。a、b为两个相同的杯子，其中a置于距中心轴r1=r处，b置于转盘边缘。两个杯子与转盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，转盘厚度及转盘与餐桌的间隙不计，餐桌始终保持静止，两个杯子均可视为质点，现缓慢增大转盘的角速度。 (1)求a、b分别相对转盘刚发生滑动时转盘的角速度之比； (2)b相对转盘滑下后，恰不从餐桌边缘掉下，求杯子与桌面间的动摩擦因数μ'。 15．（16分） 有一种游戏项目可简化为如图所示的装置。5个相同的木板紧挨着静止放在水平地面上，每块木板的质量均为m＝1kg，长l＝1m。它们与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1。现有质量为M＝2.5kg的小铅块（可视为质点），以v0＝4m/s的初速度从左端滑上木板1，它与木板的动摩擦因数μ2＝0.2。取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）判断当铅块刚滑上木板1时，木板是否运动，并简要说明； （2）求铅块滑离木板3时速度大小； （3）求铅块在整个运动过程中前进的位移大小。 第 1 页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄二中教育集团2024-2025学年度高二年级上学期期末考试物理试卷参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B A A C C A CD BD AD 11. （每空两分）（1）B   （2）C   （3）0.42 【详解】（1）小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、细线的拉力．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力三个力的合力为零，即小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带，A、C项错误；B项正确． （2）由于本实验中要求砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M，故C项合理． （3）相邻两计数点间的时间T=0.1s，由可得 ，代入数据解得a=0.42m/s2． 12. （每空两分） (1) ①③②④(2) D (3) 测量n个点所对应圆心角θ (4)无 【详解】（1）该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理，故次序为①③②④； （2）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D； （3）由于点跟点之间的角度没变化，则对测量角速度不影响． 13.【答案】（1）1.4×1011kg/m3（2）4.0×107m/s 【详解】(1) 设白矮星赤道上的物体m恰好不被甩出去，万有引力刚好提供自转所需向心力有：则 ——2分 可得白矮星的质量： ——1分 根据球的体积公式知，白矮星的体积： 所以其平均密度：； ——2分 (2) 白矮星表面重力提供圆周运动向心力有 ——2分 解得：第一宇宙速度 ， 所以第一宇宙速度：——3分 14.【答案】(1)(2) 【详解】（1）杯子相对转盘发生滑动时，根据摩擦力提供向心力可得 ——1分 解得 即——1分 、相对转盘发生滑动时转盘的角速度之比为——2分 （2）相对转盘滑动——1分 线速度与角速度的关系——1分 b沿切线滑到桌面上——1分 由牛顿第二定律可得——1分 解得b沿切线滑到桌面上的加速度大小为——1分 结合运动学公式——1分 解得——1分 联立可得——1分 15.【答案】（1）木板不动，理由见解析；（2）2m/s；（3）m 【详解】（1）小铅块滑上木板后，对小铅块：受力如图1 解得 根据牛顿第三定律，铅块对木板的摩擦力 对5块木板整体：受力如图2 设木板受到最大摩擦力为fm2： 解得 若木板静止，则木板与地面间的摩擦力，小于最大静摩擦力，可判断木板不动；——4分 （2）设铅块滑离第k块木板时，木板开始运动，则（5-k）块木板所受的滑动摩擦力 根据图2可知，剩余木板受到的合力向右，解得——2分 可判断小铅块滑离3号木板后才能运动，即滑上4号木块后4号和5号木块将一起运动。 小铅块在1、2、3号木板上运动时木板不动，对小铅块，由牛顿第二定律可得 解得——2分 设铅块滑离木板2时速度为v2，根据运动学公式可得 解得——2分 （3）小铅块以滑离3号木板，此时4、5号木板受到地面摩擦力小于上表面小铅块对其的摩擦力，开始加速： 解得根据 可知 达到共速m/s根据△x=x铅－x木=m＜1m 可判断未滑离4号木板； ①小铅块在1、2、3号木板上运动x1=3l=3m ②小铅块滑上4号木板后直至和木板达到共速x2=·t=m ③小铅块和木板达到共速后随木板一起匀减速直至停下，可知a3=1m/s2 根据0-v42=-a3x3 可得x3=m 综上所述，可得小铅块整个过程中的运动位移x=x1+x2+x3=4m——6分（x1、x2、x3各2分） 1 学科网（北京）股份有限公司 $