2023-2024学年黑龙江省大庆市萨尔图区大庆实验学校高二（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年黑龙江省大庆市萨尔图区大庆实验学校高二（下）期末物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.辘轳是古代庭院汲水的重要机械。如图，井架上装有可用手柄摇转的辘轳，辘轳上缠绕绳索，绳索一端系水桶，摇转手柄，使水桶起落，提取井水。P是辘轳边缘上的一点，Q是手柄上的一点，当手柄以恒定的角速度转动时，P、Q两点做圆周运动的( )
A. 半径相等
B. 线速度大小相等
C. 角速度大小相等
D. 向心加速度大小相等
2.如图所示，汽车向前行驶时，会受到来自空气的阻力，阻力大小Fd=12ρv2SCd，其中ρ是空气的密度，v是汽车的行驶速度，S是迎风面积，Cd叫做风阻系数，Cd越小，汽车越节能。关于风阻系数Cd，下列说法正确的是( )
A. Cd没有单位B. Cd的单位是m/s
C. Cd的单位是m/s2D. Cd的单位是kg⋅m/s2
3.在我校阳光体育节活动中，跳长绳作为一项重要的团体比赛项目，要求8人一组共同参与，并记录一起跳跃的次数。学生在蹬地起跳的过程中( )
A. 学生始终处于失重状态
B. 学生对地面的压力是由于地面发生了形变
C. 学生对地面的压力和地面对学生的支持力是一对平衡力
D. 学生对地面的压力和地面对学生的支持力是一对相互作用力
4.如图所示，某款手机支架由“L型”挡板和底座构成，挡板使用一体成型材料制成，其AB、BC部分相互垂直，可绕O点的轴在竖直面内自由调节，AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和F2(不计手机与挡板间的摩擦)，在“L型”挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是( )
A. F1逐渐增大，F2逐渐减小 B. F1逐渐减小，F2逐渐增大
C. F1逐渐减小，F2先增大后减小 D. F1先增大后减小，F2逐渐减小
5.如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d，某同学穿着轮滑鞋向右匀加速滑行。现测出他从2号锥筒运动到3号锥筒用时t，速度变为原来的3倍。则该同学的加速度为( )
A. dt2B. 3d2t2C. 4d2t2D. 8d2t2
6.如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d的左端固定在支架上、c跨过右侧定滑轮与重物Q相连，调节定滑轮高度使其达到平衡。已知小球A、B和重物Q质量均为100g，细线a竖直，d水平，c与水平成θ=30°，不计滑轮与绳子之间的摩擦，取重力加速度大小g=9.8m/s2，则细线a、b的拉力分别为( )
A. 1N，1NB. 1N，0.5NC. 1.5N，1ND. 1.5N，0.5N
7.如图(a)，质量相等的A、B两物块放在水平圆盘上，A到中心轴线的距离是B到中心轴线距离的23，两物块与圆盘面的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计物块的大小，将圆盘绕中心竖直轴线在水平面内做匀速圆周运动，使A、B两物块均滑动需要的最小转动角速度为ω1；若将A、B用不可伸长的细线连接如图(b)，且开始时细线刚好伸直，仍将圆盘绕中心竖直轴线在水平面内做匀速圆周运动，使A、B均发生滑动需要的最小转动角速度为ω2，则ω2ω1为( )
A. 2
B. 2
C. 6
D. 4
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.标枪在运动过程中不可避免地受到空气阻力的影响，实际运动轨迹如图中实线所示，图中虚线为不考虑空气阻力和枪身旋转情况下标枪的理想抛物线轨迹。运动中标枪可视为质点，a、b、c、d为实际运动轨迹上的四点，其中a为抛出点，b为最高点，c与a相对水平地面高度相同，d为落地点。若标枪出手时速度为v0，方向与竖直方向夹角为θ，则下列说法中正确的是( )
A. 标枪运动到b点时速度方向沿x轴正方向
B. 标枪在x轴方向的速度大小始终为v0sinθ
C. 标枪运动过程中任意相等时间内速度的变化量均相同
D. 标枪由a点运动到b点的时间小于由b点运动到c点的时间
9.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放，以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向，木块的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t，忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内，关于木块从释放到第一次回到原点的过程中，其F−y图像或y−t图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图(a)所示，一足够长的倾斜传送带以速v0顺时针匀速运动，两物块P(底部有墨粉)、Q用绕过轻质定滑轮的细绳相连，某时刻P以速度2v0滑上传送带顶端，同时Q也以速度2v0竖直向上运动，此后P运动的v−t图像如图(b)所示，t1、t2已知。若P与滑轮之间的轻绳始终被拉直且与传送带平行，Q始终没有与滑轮相碰，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度大小为g，则以下说法正确的是( )
A. t=t1时小物块P与传送带共速
B. 物块P返回传送带顶端时的速度大小等于v0
C. 物块Q上升的最大高度为v0t1+v02t2
D. 从物块P滑上传送带到运动到最低点，传送带上留下的墨迹长度为v02(t2−t1)
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.（6分）图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹。某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点。

①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度______(填“相同”或“不同”)。
②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。
③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为______m/s(当地重力加速度g为9.8m/s2，保留2位有效数字)。
12.（8分）某实验小组测量小车质量M。使用器材有小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺及6个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。

(1)完成下列实验步骤：
①按图(a)安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列均匀的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
②保持轨道倾角不变，取下1个槽码(即细线下端悬挂5个槽码)，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
③依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤②；
④以取下槽码的总个数n(1≤n≤6)的倒数1n为横坐标，1a为纵坐标，作出1a−1n关系图线。
(2)请回答以下问题：
①下列说法正确的是______。
A.接通电源后，再将小车从靠近打点器处释放
B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D.若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为2mg
②某次实验获得如图(b)的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则小车加速度大小a= ______m/s2。计算结果保留两位有效数字)。
③写出1a随1n变化的关系式1a= ______(用M、m、g、a、n表示)。
④测得1a−1n关系图线的斜率为2.00s2/m，则小车质量M= ______kg(取重力加速度大小g=9.8m/s2，计算结果保留3位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.（10分）如图，在笔直的公路上前后同向行驶着甲、乙两辆汽车，两车距离x，速度大小分别为v甲=20m/s、v乙=30m/s。甲车司机发现正前方突发事故，立即开始刹车做匀减速直线运动。乙车司机发现甲车开始刹车的同时也立即刹车做匀减速直线运动。甲车减速100m后停下，乙车刹车加速度大小为4m/s2，为保证甲、乙两车不发生撞车事故，则两车距离x的最小值为多少？
14.（12分）如图(a)是某种自行车气门嘴灯放大图，气门嘴灯内部开关结构如图(b)所示，弹簧一端固定，另一端与质量为m的小滑块(含触点a)连接，当触点a、b接触，电路接通使气门嘴灯发光，触点b位于车轮边缘。车轮静止且气门嘴灯在最低点时如图(b)，触点a、b距离为L，弹簧劲度系数为k=2mgL。现将自行车架起，使车轮竖直悬空匀速转动，重力加速度大小为g，自行车轮胎半径为R，不计一切摩擦，滑块和触点a、b均可视为质点，弹簧变化始终在弹性限度内。(L与R相比可以忽略)

(1)若气门嘴灯每次到达最低点时刚好发光，求车轮转动的线速度大小；
(2)若气门嘴灯可以一直发光，求车轮匀速转动的线速度最小值；
(3)若车轮以线速度v= 3gR转动，求车轮每转一圈，气门嘴灯的发光时间。
15.（18分）如图(a)，质量mc=1kg的长木板C上表面放置质量mA=2kg的物块A和质量mB=1kg的物块B，初始A、B、C均静止，t=0时刻，AB反向冲出，已知vA=4m/s，vB=2m/s。物块A、B都恰好没从长木板滑落。物块A、B与长木板C之间的动摩擦因数均为μ1，长木板C与地面之间的动摩擦因数为μ2，物块B与长木板C的v−t图像如图(b)所示，取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)动摩擦因数μ1、μ2的大小；
(2)木板C停止运动的时间；
(3)木板C的长度。
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.A
5.A
6.C
7.B
8.AD
9.C
10.ACD
11.相同 0.71
12.AB 0.82 6m+Mmg⋅1n−1g 0.136
13.解：设甲车减速度大小为a甲，甲匀减速过程有
v甲2−0=2ax甲
解得
a甲=2m/s2
设甲、乙两车共速时间为t
v乙−a乙t=v甲−a甲t
解得
t=5s
从开始到共速，两车位移
x甲=v甲t−12a甲t2
x乙=v乙t−12a乙t2
甲、乙最小距离
xmin=x乙−x甲
解得
xmin=25m
答：为保证甲、乙两车不发生撞车事故，则两车距离的最小值为25m。
14.解：(1)车轮静止且气门在最低点时，设弹簧的伸长量为L1，根据平衡条件有
kL1=mg
代入数据解得：L1=L2
a、b刚接触时弹簧弹力，弹力F=k(L2+L)=3mg
最低点刚好发光：F−mg=mv12R
代入数据解得：v1= 2gR；
(2)最高点刚好发光：F+mg=mv22R
代入数据解得：v2= 4gR；
(3)车轮以线速度v3= 3gR气嘴灯所需要的向心力为
Fn=m v32R=3mg
Fn=F，气门嘴灯恰好在与轮轴等高处发光
周期T=2πRv3=2πR 3gR
发光时间：t=12T=122πR 3gR=π 3gR3g；
答：(1)若气门嘴灯每次到达最低点时刚好发光，车轮转动的线速度大小为 2gR；
(2)若气门嘴灯可以一直发光，车轮匀速转动的线速度最小值为 4gR；
(3)车轮每转一圈，气门嘴灯的发光时间为π 3gR3g。
15.解：(1)BC共速时，已知t1=0.5s，v1=0.5m/s，由图可知：B的加速度大小
a1=5m/s2
C的加速度大小
a2=1m/s2
0～t1过程对B
μ1mBg=mBa1
解得
μ1=0.5
0～t1过程对C
μ1mAg−μ1mBg−μ2(mA+mB+mC)g=mCa2
解得
μ2=0.1
(2)设从BC共速到ABC共速时间为t2，BC的加速度大小为a3；ABC共速为v3；对BC
μ1mAg−μ2(mA+mB+mC)g=(mB+mC)a3
解得
a3=3m/s2成立
vA−a1(t1+t2)=v1+a3t2
解得
t2=18s
ABC共同减速度大小为a4
μ2(mA+mB+mC)g=(mA+mB+mC)a4
解得
a4=1m/s2成立，ABC共速至减停时间为t3
v1+a3t2=a4t3
解得
t3=78s
则
t=t1+t2+t3
解得
t=1.5s
(3)BC相对位移
ΔxBC=12a2t12−(−vBt1+12a1t12)
AC相对位移
ΔxAC=vA(t1+t2)−12a1(t1+t2)2−(12a2t12+v1t2+12a3t22)
木板C长
L=ΔxBC+ΔxAC
解得
L=2916m
答：(1)动摩擦因数μ1、μ2的大小0.5，0.1；
(2)木板C停止运动的时间1.5s；
(3)木板C的长度2916m。