湖南沙郡中学2019-2020学年高二下学期期末考试物理试题(可编辑PDF版)

长郡中学2019--2020学年度高二第二学期期末考试

物理

时量:90分钟 满分:100分

得分

―、选择题（本题共15个小题，每小题3分，共45分，其中1〜10题为单选题，11〜15题为多选题，全部选对得3分，选不全的得2分，选错的得0分）

1.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展.下列说法符合事实的是

A.汤姆孙发现了电子，并提出了“原子的核式结构模型”

1417B.卢瑟福用α粒子轰击7N获得反冲核8O，发现了质子

C.查德威克发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D.普朗克提出的“光子说”成功解释了光电效应 2.关于波粒二象性的有关知识，下列说法错误的是 A.速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显 B.用E和p分别表—光子的能量和动量，则Ehc,ph

C.由光电效应方程EkhW0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还有动量

★3.在匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，下列对这一过程的分析正确的是

A.小球在空中运动的位移大小一定等于路程 B.小球在空中运动的位移大小一定小于路程 C.小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度 D.小球在空中运动的平均速度等于电梯的速度

4.木块A、B的重力均为40N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了△x=2.0cm，弹簧的劲度系数k=400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=10N的水平力推木块B，如图所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，力F作用后

A.木块A所受静摩擦力大小为10N B.弹簧的压缩量变为2.5cm C.木块B所受静摩擦力为0 D.木块B所受静摩擦力大小为2.0N

5.为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测.红外测温仪的原理是:被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号.图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为

A.10.20eV

B.2.eV

C.2.55eV

D.1.eV

6.如图所示，力F把一物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列有关力的相互关系叙述正确的是

A.作用力F和物体对墙壁的压力是一对平衡力 B.墙壁对物体的弹力是由于墙壁发生弹性形变而产生的 C.作用力F和墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力 D.作用力F增大，墙壁对物体的静摩擦力也增大

★7.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上.物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物

体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，连接在竖直固定在地面的弹簧上.各物体始终处于静止状态，则

A.地面对c的摩擦力方向一定向左 B.物块b—定受四个力作用

C.在物块b上施加竖直向下的力F，弹簧的弹力可能增大

D.在物块b上施加竖直向下的力F，则b对c的摩擦力大小可能不变

8.右图是某同学站在压力传感器上做下蹲一起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间.由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息

A.1s时人处在下蹲的最低点 B.2s时人处于下蹲静止状态 C.该同学做了2次下蹲一起立的动作 D.下蹲过程中人始终处于失重状态

9.如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图象如图乙所示，同时人顶杆沿水平地面运动的x—t图象如图丙所示.若以地面为参考系，下列说法中正确的是

A.猴子的运动轨迹为直线 B.猴子在2s内做匀变速曲线运动 C.t=0时猴子的速度大小为8m/s D.t=2s时猴子的加速度为0

10.硬盘是电脑主要的存储媒介，信息以字节的形式存储在硬盘的磁道和扇区上，家用台式电脑上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示.若某台计算机上的硬盘共有n个磁道（即n个不同半径的同心圆），每个磁道分成m个扇区，每个扇区可以记录p个字节.电动机使磁盘以ω的角速度匀速转动，磁头在读写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径万向跳动一个磁道.则

A.磁头在内圈磁道与外圈磁道上运动的线速度相同 B.硬盘的转速为2πω

C.一个扇区通过磁头所用时间约为t2 mD.不计磁头转移磁道的时间，计算机1s内最多可以从一个硬盘面上读取

p个字节 211.如图所示，箱子A被弹簧吊着，箱内放有物块B，它们的质量均为m，现对箱子施加竖直向上的力F=5mg，使系统处于静止状态.则在撤去F的瞬间

A.物体A处于超重状态，物体B处于完全失重状态 B.弹簧处于压缩状态，弹力大小为3mg C.A、B的加速度分别为aA=3g，aB=g D.A、B的加速度分别为aA=4g，aB=g

★12.如图所示，小车上固定一水平横杆，横杆左端的固定斜杆与竖直方向成α角，斜杆下端连接一质量为

m的小球；横杆右端用一根细线悬挂相同的小球.当小车沿水平面做直线运动时，细线与竖直方向间的夹角β（β≠α）保持不变.设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2，重力加速度为g，下列说法正确的是

A.F1、F2一定相同

B.F1、F2可能相同

C.小车加速度大小为gtanα D.小车加速度大小为gtanβ

13.如图所示，倾斜传送带以速度v1顺时针匀速运动，t=0时刻小物体从底端以速度v2冲上传送带，t=t0，时刻离开传送带.下列描述小物体的速度随时间变化的图象可能的是

A. B.

C. D.

14.如图为过山车及其轨道简化模型，过山车车厢内固定一安全座椅，座椅上乘坐“假人”，并系好安全带，开始过山车位于斜面上，安全带恰好未绷紧，重力加速度为g，圆轨道半径为R，不计一切阻力，以下判断正确的是

A.过山车在圆轨道上做匀速圆周运动

B.过山车在圆轨道最高点时的速度应至少等于gR C.过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态

D.若过山车能顺利通过整个圆轨道，在最高点时安全带对假人一定无作用力

15.如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数k的弹簧上，A与B不粘连.现对物体A施

加竖直向上的力F，A、B—起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度为g，则

A.在图乙中PQ段表示拉力F逐渐减小 B.在图乙中QS段表示（物体减速上升

C.位移为x1时，A、B之间弹力大小为mgkx1Ma0 D.位移为x3时，A、B一起运动的速度大小为a0(x2x3) 二、填空题（每空2分，共14分）

16.（6分）两位同学在探究“两个互成角度的力的合成”的实验中，利用图钉、木板、橡皮条、细绳套、弹簧测力计、白纸、刻度尺等器材进行有关实验. （1）其主要实验步骤如下：

①将图钉、白纸固定在木板上，把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上；

②用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋，记录此时两个测力计的读数F1、F2及其方向； ③用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋，并记录此测力计的读数F′及其方向； ④在白纸上作出三个力的图示，并探究它们的关系.

以上步骤中，存在问题的步骤是_____________（填写步骤前的序号）.

(2如图甲、乙所示是这两名同学探究得到的结果，则可判定其中______________（填“甲”或“乙”实验结果是尊重实验事实的.

（3）两弹簧测力计拉力的图示已在图丙中作出，方格每边的长度表示1.0N，按照作图法可得合力的大小为

___________N.（结果保留两位有效数字）

17.（8分）某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：

（1）调整长木板倾角，当钩码的质量为m0时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；

（2）保持木板倾角不变，撤去钩码m0，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示（打点计时器的工作频率为50Hz）. 请回答下列问题：

0.200.400.60mg/N图丙 单位:cm

①打点计时器在打下D点时滑块的速度vD=___________m/s；（结果保留3位有效数字） ②滑块做匀加速直线运动的加速度a =___________m/s2；（结果保留3位有效数字） ③滑块质量M

=_________（用字母a、m0和当地重力加速度g表示）.

（3）保持木板倾角不变，挂上质量为m（均小于m0）的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度.

（4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a—mg图象如图丙所示，则由图丙可求得滑块的质量M=__________kg.（取g=10m/s2，结果保留3位有效数字）

三、解答题(4分=9+7+12+13，请写出必要的方程、步骤和文字说明）

18.（9分）一个质子的质量为m1，一个中子的质量为m2，氦核的质量为m3，光速为c. （1）写出核子结合成氦核的核反应方程； （2）计算核子结合成氦核时释放的核能△E；

（3）计算氦核的比结合能E.

19.（7分）树上有一个苹果，离地2.7m，成熟后自由落下.在与苹果水平距离1.5m处的小孩看到其落下，经0.2s反应时间，从1.5m的高度平抛出一颗小石子.g取10m/s2，不计空气阻力，求： （1）若石子未击中苹果，求石子在空中运动的时间（结果可用根号表示）； （2）若石子能击中苹果，求石子被抛出时的速度大小.

20.（2分）特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点，绳上挂一小滑轮P，战士们相互配合，沿着绳子滑到对面.如图所示，战士甲水平拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时AP竖直，且PB此时与竖直方向夹角为53°，然后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦和空气阻力，也不计绳与滑轮的质量，重力加速度为g，sin37°=0.6，求：

（1）战士甲释放前对滑轮的水平拉力F；

（2）战士乙滑动过程中的最大速度；（结果可用根式表示） （3）当战士乙运动到曲线的最低点时，可看作半径为R的拉力.（结果可用根式表示）

21.（13分）如图所示，足够高足够长的桌面上有一块木板A，木板长度为1. 5m，质量为5kg.可视为质点的物块B质量也为5kg，A、B间的动摩擦因数μ1=0.1A与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2.开始时木板静止，当B以水平初速度v0=3m/s滑上A的左端的同时在连接A右端且绕过定滑轮的轻绳上无初速度的挂上一个重物C，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计轻绳与滑轮间的摩擦和空气阻力（g=10m/s2），求：

23d的圆的一部分，求战士乙在最低点时细绳3

（1）B刚滑上A时，B所受到的摩擦力的大小和方向；

（2）此后的运动过程中若要使B不从A上滑出，则C的质量应满足什么条件？

长郡中学2019--2020学年度高二第二学期期末考试

物理参

―、选择题（本题共15个小题，每小题3分，共45分，其中1〜10题为单选题，11〜15题为多选题，全部选对得3分，选不全的得2分，选错的得0分） 题1 号 答B 案 二、填空题（每空2分，共计14分）

16.（1）②③（选对1个给1分，多选计0分） （2）甲

（3）7.0（6.9〜7.2）

17.（2）①1.69 ②3.88（或3.） ③（4）0.200

三、解答题（1分=9+7+12+13，请写出必要的方程、步骤和文字说明） 18.（9分）【答案】

114（1）21H20n2He 2（2）(2m12m2m3)c

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 AB14 15 C D D C B D B B C BD AD D BD CD m0g a(2m12m2m3)c2（3）

4114【解析】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：21H20n2He.......................3分

（2）2个中子和2个质子结合成氦核时质量亏损：m2m12m2m3，根据爱因斯坦质能方程，放出的

22能量为：Emc(2m12m2m3)c.........................................3分

E(2m12m2m3)c2（3）氦核的比结合能为：E.....................................3分 4419.（7分）【答案】（1）（2）3m/s

30s或0.55s 10

【解析】（1）由h12gt0得，石子在空中运动的时间 2t02h21.530ss0.55s...........................2分 g1010（2）若石子能击中苹果，竖直方向苹果比石子多运动0.2s，多运动了1.2m，则

y2y11.2m，

y21g(t0.2)2， 21y1gt2...........................3分

2解得t=0.5s

由x=vt得v=3m/s..............................2分 故石子被抛出时的速度为3m/s. 20. （12分）【答案】（1）0.5mg （2）(3)gd 32（3）(533)mg 【解析】（1）设乙静止时，BP与竖直方向的夹角为θ=53°，

对滑轮进行受力分析，如图所示，根据平衡条件：

FTFTcosmg，FTsinF...................2分

由以上两式得F=0.5mg............................................................2分 （2）绳子总长为：Ldd2d..............................................1分

sin53tan53乙在滑动的过程中机械能守恒，当他滑到最低点时，速度应最大，而此时APB三点成正三角形. 由几何知识得：P到AB的距离

3hdcos30d...........................................1分

2

由机械能守恒定律得mg(hh)12mvm.........................................2分 2解得vm3(3)gd..............................................................1分

22vm（3）战士乙在最低点时，由牛顿第二定律和圆周运动规律得2FTcos30mgm.........2分

R联立解得:FT(533)mg..........................................................1分 21.（13分）【答案】（1）5N，向左（或者是与运动方向相反） （2）

2510kgmkg 83【解析】（1）根据摩擦力公式可知:f1mg5N，向左（或者是与运动方向相反） ..................................................2分（大小1分，方向1分） （2）若在右端共速，则物块：

f1mg，a11g1m/s2......................................................1分

由运动学公式：

11x1v0ta1t2，x2a2t2.....................................................2分

22x1x2L v0a1ta2t

a22m/s2............................................................1分

m1gf上f下(m1m板)a2......................................................2分

其中f上=1mg，f下=22mg， 解得:m125kg...........................................1分 8若不从左端滑下，则

m2gf上f下(m2m板)a1.........................................................2分

10kg.............................................1分 32510所以kgmkg.....................................................1分

83解得：m2