湖北省重點(diǎn)高中2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷（含答案）

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湖北省重點(diǎn)高中2022屆高二（下）期末聯(lián)考物理試題 一．選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成θ角射入。CD為光學(xué)傳感器，可以探測光的強(qiáng)度。從AB面反射回來的光強(qiáng)隨入射角θ變化的情況如圖乙所示，則下列說法正確的是（　　）A．該新材料的折射率n＜1 B．該新材料的折射率C．圖甲中若減小入射角θ，則反射光線和折射光線之間的夾角將變大 D．圖甲中若減小入射角θ到0°，則光線將全部從AB界面透射出去  2．如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體A靜止放在傾角為37°的斜面上，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8，用一細(xì)繩將小桶B通過定滑輪與物體A相連，在不斷向小桶B中加沙子的過程中，A、B與斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略滑輪與繩間的摩擦，則下列說法正確的是（　　）A．斜面對物體A的摩擦力不斷減小 B．斜面對物體A的作用力不斷減小 C．地面對斜面的支持力不斷減小D．當(dāng)小桶B和沙子的總質(zhì)量達(dá)到1kg時，地面對斜面的摩擦力大小為4N3．如圖所示是用頻閃周期為△t的相機(jī)拍攝的一張真空中羽毛與蘋果自由下落的局部頻閃照片。關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．蘋果下落的加速度大小為B．羽毛下落到C點(diǎn)的速度大小為 C．一定滿足關(guān)系x1：x2：x3＝1：3：5 D．一段時間后蘋果會在羽毛下方4．兩個質(zhì)量分別為m1＝2kg，m2＝3kg的物體置于光滑的水平地面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接。兩個大小分別為F1＝40N，F2＝15N的水平拉力分別作用在m1，m2上，如圖所示。兩物體在水平地面上運(yùn)動，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．彈簧對m1的彈力與彈簧對m2的彈力是一對平衡力 B．彈簧對m1的彈力與彈簧對m2的彈力大小相等方向相反，是一對作用力和反作用力C．穩(wěn)定后兩個物體的加速度大小相等方向相反 D．彈簧測力計(jì)的示數(shù)為30N 5．將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為θ為30°，一光滑輕環(huán)套在桿上。一個大小和質(zhì)量都不計(jì)的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上，用力水平向右拉繩，當(dāng)輕環(huán)靜止不動時，手的水平拉力為F，則此時OP 繩的拉力大小為(　　)  A．F        B．F        C． F        D．2F6．廣州塔又稱廣州新電視塔，總高度600m，是廣州的標(biāo)志性建筑之一，隨著超級高樓越來越多，高速電梯在日常生活中越來越重要。在某次對廣州塔高速電梯的測試中，電梯的時間—速度圖像如圖所示，圖中傾斜的虛線a、b分別為曲線在t＝0時和t＝3s時的切線，下列說法正確的是（　?。?/span>A．0～10s時間內(nèi)電梯的加速度逐漸增大 B．t＝2s時電梯一定處于超重狀態(tài) C．t＝3s時電梯的加速度大小為m/s2 D．t＝0時電梯的加速度為t＝3s時電梯加速度的倍   7．質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點(diǎn)，B為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為m的小滑塊。用推力F推動小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（　?。?/span>A．推力F先逐漸減小 B．凹槽對滑塊的支持力先減小后增大 C．水平地面對凹槽的支持力先減小后增大 D．水平地面對凹槽的支持力逐漸減小8．如圖所示，細(xì)線的一端固定在傾角為30°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球，靜止時細(xì)線與斜面平行，則（　　）A．當(dāng)滑塊向左做勻速運(yùn)動時，細(xì)線的拉力為0.5mg B．若滑塊以加速度a＝g向左加速運(yùn)動時，線中拉力為mgC．當(dāng)滑塊以加速度a＝g向左加速運(yùn)動時，小球?qū)瑝K壓力不為零D．當(dāng)滑塊以加速度a＝2g向左加速運(yùn)動時，線中拉力為0.5mg9．．如圖甲所示，沿波的傳播方向自左向右選取a、b、c、d、e、f六個質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離均為1m，各質(zhì)點(diǎn)均靜止在各自的平衡位置。t＝0時刻振源a開始做簡諧運(yùn)動，其振動圖像如圖乙所示（豎直向上為振動位移的正方向），形成的簡諧橫波以2m/s的速度水平向右傳播，則下列說法正確的是（　?。?/span>
A．t＝2.5s時刻，波傳播到質(zhì)點(diǎn)f，質(zhì)點(diǎn)f開始振動的方向豎直向上 B．t＝0～2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動的路程為40cm C．t＝3s～3.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)d的加速度逐漸減小 D．t＝5.5s時刻，質(zhì)點(diǎn)e第二次處于波谷位置10．一汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，開始剎車，剎車后的第1s內(nèi)的位移大小為25m，且第1s內(nèi)的位移與最后1s內(nèi)的位移大小之比為5：1，則下列說法正確的是（　　）A．剎車的初速度大小為50m/s B．剎車的加速度大小為10m/s2 C．剎車后4s內(nèi)的位移大小為45m D．剎車后5s內(nèi)的平均速度大小為10m/s11．甲、乙兩車在一條平直的公路上同向并排行駛，t＝0時刻甲車開始剎車，甲車的速度隨時間變化的圖像如圖甲所示；以t＝0時刻甲車所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以甲車速度方向?yàn)檎较蚪?/span>x軸，乙車的位置坐標(biāo)隨時間變化的圖像如圖乙所示，圖像為頂點(diǎn)在30m處的拋物線。下列說法正確的是（　?。?/span>A．甲車做勻變速直線運(yùn)動加速度大小為2.25m/s2 B．乙車做勻變速直線運(yùn)動加速度大小為2.5m/s2 C．t＝4s時，甲、乙兩車相距最近 D．甲、乙兩車相遇兩次三．實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共15分）12．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究力與加速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時滑塊在細(xì)線拉力的作用下沿軌道運(yùn)動，滑塊受到的拉力由力傳感器讀出，位移傳感器發(fā)射部分固定在滑塊上隨滑塊運(yùn)動，位移傳感器接收部分固定在軌道上，能讀出滑塊的位移隨時間的變化規(guī)律。（1）實(shí)驗(yàn)中　    　（填“需要”或“不需要”）重物的質(zhì)量m與滑塊的質(zhì)量M滿足M＞＞m。（2）如果滑塊的位移與時間的關(guān)系式為x＝0.75t2，則滑塊的加速度a＝　    　m/s2。（3）用正確的實(shí)驗(yàn)方法測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出a﹣F圖線如圖乙所示。由圖中的a﹣F圖線可知滑塊受到的摩擦力大小為　    　N。（后兩空均保留2位有效數(shù)字）13．（9分）某小組為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，設(shè)計(jì)了如下圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：在一個半圓形刻度盤上安裝兩個可以沿盤邊緣移動的拉力傳感器A、B，兩傳感器的掛鉤分別系著輕繩，輕繩的另一端系在一起，形成結(jié)點(diǎn)O，并使結(jié)點(diǎn)O位于半圓形刻度盤的圓心．在O點(diǎn)掛上重G＝2.0 N的鉤碼，記錄兩傳感器A、B的示數(shù)F1、F2及輕繩與豎直方向的夾角θ1、θ2，用力的圖示法即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則．  (1)當(dāng)F1＝1.0N、F2＝1.5 N，θ1＝45°、θ2＝30°時，請?jiān)趫D乙中用力的圖示法作圖，以F1和F2為鄰邊，作平行四邊形，求得夾角對角線F＝________ N．(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)該組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，將傳感器A固定在某位置后，再將傳感器B從豎直位置的P點(diǎn)緩慢順時針旋轉(zhuǎn)，得到了一系列傳感器B的示數(shù)F2和對應(yīng)的角度θ2，作出了如圖丙所示的F2－θ2圖象，由圖丙可知傳感器A所處位置的角度θ1＝________.(3)由上述得出結(jié)論，在誤差允許的范圍內(nèi)__________________________________________四．計(jì)算題（本題共3小題，共41分）14．（10分）如圖所示，絕熱氣缸倒扣放置，質(zhì)量為m的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計(jì)，活塞下部空間與外界連通，氣缸底部連接一U形細(xì)管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)）。初始時，封閉氣體溫度為T，活塞距離氣缸底部為h．細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差。已知水銀密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g。 （1）求U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差； （2）通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降△h1，求此時的溫度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化。15．（13分）如圖甲所示，有一傾角為37°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板。開始時質(zhì)量為m＝1kg的帶電絕緣滑塊在水平方向勻強(qiáng)電場的作用下，靜止在斜面上，現(xiàn)將電場反向，大小保持不變，當(dāng)滑塊沿斜面滑到木板上時撤去電場，木塊滑上木板的過程不考慮能量損失。此后滑塊和木板在水平面上運(yùn)動的v﹣t圖象如圖乙所示，g＝10m/s2。求：    （1）電場力F的大??；（2）滑塊在斜面下滑的位移大??；（3）木板的質(zhì)量。    16．（18分）如圖所示，距地面高度h＝5m的平臺邊緣水平放置一兩輪間距為d＝24m的傳送帶，一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從光滑平臺邊緣以v0＝10m/s的初速度滑上傳送帶。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度大小g取10m/s2。求：（1）若傳送帶順時針運(yùn)動的速度為v＝4m/s，求物塊從開始滑上傳送帶到落地所用的時間t；（2）傳送帶的速度滿足什么條件時，物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離最大，并求最大距離s；（3）設(shè)傳送帶的速度為v'，且規(guī)定傳送帶順時針運(yùn)動時v'為正，逆時針運(yùn)動時v'為負(fù)。試分析畫出物塊離開傳送帶右邊緣落地的水平距離s與v'的變化關(guān)系示意圖線（寫出計(jì)算過程，畫出圖線，結(jié)果可以用根號表示）。       物 理 答 案一.選擇題，（每小題4分，共44分)1234567891011CCBDACDACACDBCBD 二．實(shí)驗(yàn)題（2小題共15分）12．（6分）（1）不需要(2分）； （2）1.5（2分）；  （3）0.40(2分）13．（9分） （1）作圖（3分）； 2.0N （2分）（2）60°（或）（2分）（3）力的合成遵循平行四邊形定則（2分）14 （10分）解：（1）設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為P，對活塞分析：P0S＝PS+mg     （2分）用水銀柱表示氣體的壓強(qiáng)：P＝P0﹣ρg△h      （1分）解得：△h＝        （1分） （2）加熱過程中氣體發(fā)生等壓變化，有：   ＝       （2分）解得： T1 T  （1分）氣體對外做功為：W＝PS△h1＝（P0S﹣mg）△h1      （1分）根據(jù)熱力學(xué)第一定律，則氣體內(nèi)能的變化：△U＝Q﹣W    （1分） 所以：△U＝Q﹣（P0S﹣mg）△h1     （1分）15．（13分）解：（1）滑塊受力如圖所示，根據(jù)平衡條件，沿斜面方向mgsinθ＝Fcosθ         （1分）解得F=7.5N           （1分）（2）當(dāng)力F變?yōu)樗较蛴抑?，由牛頓第二定律，有mgsinθ+Fcosθ＝ma    （1分）解得a＝12m/s2                  （1分）根據(jù)題意，由題圖乙可知，滑塊滑到木板上的初速度v＝10 m/s                 （1分）滑塊下滑的位移x＝，解得x＝m      （1分）（3）由題圖乙可知，滑塊和木板起初相對滑動，當(dāng)達(dá)到共同速度后一起做勻減速運(yùn)動，兩者共同減速時加速度a1＝1 m/s2       （1分）相對滑動時：木板的加速度a2＝1 m/s2          （1分）            滑塊的加速度大小a3＝4 m/s2       （1分）設(shè)木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ2，對它們整體受力分析，有a1＝＝μ1g，解得μ1＝0.1        （1分）0～2 s內(nèi)分別對木板和滑塊受力分析，即對木板：μ2mg﹣μ1（M+m）g＝Ma2           （1分）對滑塊：μ2mg＝ma3             （1分）聯(lián)立解得M＝1.5 kg             （1分）16．（18分）解：（1）物塊在傳送帶上滑動過度，對滑塊，由牛頓第二定律：μmg＝ma1  代入數(shù)據(jù)解得：a1＝2m/s2，  （1分）設(shè)物塊做勻減速運(yùn)動的位移為x1，由勻變速直線運(yùn)動的速度﹣位移公式： v2-v02＝-2a1x1，   x1＝21m＜d＝24m        （1分）然后物塊與傳送帶相對靜止一起做勻速直線運(yùn)動，物塊做勻減速直線運(yùn)動的時間：t1 =       （1分）物塊勻速運(yùn)動的時間：t2==0.75s            （1分）物塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動，豎直方向：h＝ 平拋運(yùn)動的時間：t3＝1s             （1分）物從開始滑上傳送帶到落地所用的時間：t＝t1+t2+t3＝（3+0.75+1）s=4.75s   （1分）（2）如果物塊在傳送帶上一直做勻加速直線運(yùn)動，物塊離開傳送帶的速度最大，落地的水平距離有最大值，設(shè)物塊離開傳送帶時的速度大小為v2，根據(jù)動能定理得：  （2分）代入數(shù)據(jù)解得：v2＝14m/s        （1分）傳送帶順時針運(yùn)動，傳送帶速度v≥m/s時，物塊落地的水平距離最大，最大距離：x2＝v2t3＝×1m＝m；        （2分） （3）如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度v′≥m/s，物體一直加速，射程最遠(yuǎn)，s＝m；    （1分）若物塊一直做勻減速直線運(yùn)動，設(shè)到達(dá)傳送帶右端時的速度為v3，由勻變速直線運(yùn)動的速度﹣位移公式得：﹣＝﹣2a1d      （1分）代入數(shù)據(jù)解得：v3＝m/s，則物體拋出時的速度大小為m/s，    （1分）如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度m/s≤v′＜14m/s，物體先加速后勻速，射程：s＝v′t1      （1分）如果傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度v′＜m/s或傳送帶逆時針運(yùn)動，物體一直做勻減速運(yùn)動，射程為s＝m     （1分）故s﹣v′圖象如圖所示：   （2分）