辽宁师大附中2021届高三物理上学期开学试卷（Word版附答案）

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辽宁师大附中2019—2020学年度下学期期末考试 高二物理试题 ‎ 考试时间：90分钟 满分：100分 第 Ⅰ 卷 客观卷（共40分）‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，‎ 只有一项符合题目要求。‎ ‎1．“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0(t0＜t)时刻距离海面的深度为(　　)‎ A. B．vt0 C. D． ‎2．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2.不计空气阻力，则满足(　　)‎ A．1<<2 ‎ B．2<<3 ‎ C．3<<4 ‎ D．4<<5‎ ‎3．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20 m，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图甲所示，当施加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k1，小弹簧的劲度系数为k2)(　　)‎ A．k1＝100 N/m，k2＝200 N/m B．k1＝200 N/m，k2＝100 N/m C．k1＝100 N/m，k2＝300 N/m D．k1＝300 N/m，k2＝200 N/m ‎4．如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 倾斜．现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平，在此过程中(　　)‎ A．a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大 ‎ B．a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小 C．a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐增大 ‎ D．a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐减小 ‎5．设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的最大横截面积S成正比，与下落速度v的二次方成正比，即f＝kSv2，其中k为比例常数，且雨点最终都做匀速运动．已知球的体积公式为V＝πr3(r为半径)．若两个雨点的半径之比为1∶2，则这两个雨点的落地速度之比为(　　)‎ A．1∶　　B．1∶2 C．1∶4 D．1∶8‎ ‎6．如图所示，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F＝6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动．已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度分别为(　　)‎ A．aA＝g，aB＝5g　　 B．aA＝aB＝g ‎ ‎ C．aA＝g，aB＝3g D．aA＝0，aB＝2g ‎7．关于图中四幅图的有关说法中正确的是(　　)‎ 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 A．图甲中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成 B．图乙中若改用绿光照射，验电器金属箔一定不会张开 C．图丙一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子 D．图丁原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量 ‎8．关于近代物理知识，下列说法正确的是(　　)‎ A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，因而光子动量变小 C．原子核衰变时电荷数和质量都守恒 D．现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部裂变时释放的核能 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，‎ 有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9．下列说法正确的是(　　)‎ A．理想气体吸热后温度一定升高 B．可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，内能一定不相等 C．某理想气体的摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，则该理想气体单个的分子体积为 D．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大，分子势能先减小后增大 ‎10．下列关于热现象的说法正确的是(　　)‎ A．一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气，系统的内能保持不变 B．对某物体做功，可能会使该物体的内能增加 C．气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积 D．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 ‎11．如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙表示该波传播的介质中x＝2 m处的a质点从t＝0时刻起的振动图象．下列说法正确的是(　　)‎ A．波沿x轴正方向传播 ‎ 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 B．波传播的速度为20 m/s C．a质点在0～1.0 s内，通过的路程为20 m ‎ D．t＝0.25 s时，a质点的位移沿y轴正方向 ‎12．下列说法正确的是(　　)‎ A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 B．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光替换绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样 D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了 第Ⅱ卷 非选择题（共60分）‎ 三、实验题：(本大题共2小题，每空2分,共14分。请将答案填写在答题纸上相应的位置。)‎ ‎13．某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m＝1 kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验研究两个互成角度力的合成规律，同时测出弹簧的劲度系数k.其操作如下：‎ a．将弹簧P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0＝12.50 cm；‎ b．将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1，如图甲所示，则L1＝________cm；‎ c．在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢的拉起弹簧Q，使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°，测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ，如图乙所示；‎ ‎(1)取重力加速度g＝10 m/s2，则弹簧P的劲度系数k＝________；‎ ‎(2)若要研究两个互成角度力的合成规律，L2和θ需满足的条件是L2＝____cm，θ＝_ _.‎ ‎14．用图甲的装置测量木块与水平木板间的动摩擦因数μ时，所用木块的质量与重物的质量相等．测得木块的加速度为a，用g表示重力加速度．‎ ‎(1)计算动摩擦因数的表达式为μ＝________(用题中物理量的符号表示)．‎ 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 ‎(2)实验中得到一条纸带，A～E为5个计数点，相邻计数点间有4个点未画出，各计数点与A点的距离已标出，如图乙所示．已知打点计时器使用的电源频率为50 Hz，可求得：(计算结果保留三位有效数字)‎ ‎①打下D点时木块的速度vD＝________m/s；‎ ‎②运动过程中木块的加速度a0＝________m/s2.‎ 四、计算题：(本大题共4小题，其中第15题10分，第16题12分，第17题12分，第18题12分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，只写出最终结果的不得分。) ‎ ‎15．（10分）树德中学运动会上，4×100 m接力赛是最为激烈的比赛项目，有甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程，为了确定乙起跑的时机，甲在接力区前s0处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间)，先做匀加速运动，速度达到最大后，保持这个速度跑完全程，已知接力区的长度为L＝20 m.‎ ‎(1)若s0＝13.5 m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？‎ ‎(2)若s0＝16 m．乙的最大速度为8 m/s，要使甲、乙能在接力区完成交接棒，且比赛成绩最好，则乙在加速阶段的加速度应为多少？‎ ‎16．（12分）如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S＝50 cm2 的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k＝2800 N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m＝14 kg的物块B.开始时，缸内气体的温度t1＝27 ℃，活塞到缸底的距离L1＝120 cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa，取重力加速度g＝10 m/s2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：‎ ‎(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(用摄氏温度表示)；‎ ‎(2)气体的温度冷却到－93 °C时B离桌面的高度H.‎ 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 ‎17．（12分）如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n＝，直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑．‎ ‎(1)求两个光斑之间的距离．‎ ‎(2)改变入射角，使屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最长距离．‎ ‎18．（12分）如图所示，一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4 kg的物块P，Q为一质量为m2＝8 kg的重物，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600 N/m，系统处于静止状态，现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内F为变力，0.2 s以后F为恒力，已知sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，求力F的最大值与最小值．‎ 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 辽宁师大附中2019—2020学年度下学期期末考试 高二物理试题答案 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，‎ 只有一项符合题目要求。‎ ‎1.D 2.C 3.A 4.D ‎ ‎5.A 6.D 7.C 8.B ‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，‎ 有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9.BD 10.BCD 11.AB 12.AC ‎ 三、实验题：(本大题共2小题，每空2分, 共14分。)‎ ‎13．b．由题图可读出L1＝‎17.50 cm； ‎ ‎ c．(1)弹簧P的劲度系数 k＝＝ N/m＝200 N/m；‎ ‎(2)由平衡条件可知：FTPcos 60°＋FTQcos θ＝mg；FTPsin 60°＝FTQsin θ；‎ 由题意可知FTP＝mg；联立解得FTQ＝mg；θ＝60°，则L2＝L1＝‎17.50 cm.‎ 答案　b．‎17.50　‎c．(1)200 N/m　(2)17.50　60°‎ ‎14．(1)设木块质量和重物质量均为m，对重物，由牛顿第二定律有mg－T＝ma，对木块有T－μmg＝ma，得μ＝1－.‎ ‎(2)①纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，故vD＝＝ m/s＝‎0.975 m/s.‎ ‎②根据Δx＝a0T2得加速度a0＝＝＝ m/s2＝‎3.15 m/s2.‎ 答案　(1)1－　(2)①0.975　②3.15‎ 四、计算题：(本大题共4小题，其中第15题10分，第16题10分，第17题10分，第18题18分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，只写出最终结果的不得分。) ‎ ‎15． 解析　(1)设经过时间t，甲追上乙， 根据题意有vt－＝s0，‎ 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 将v＝‎9 m/s，s0＝‎13.5 m代入得t＝3 s， ‎ 此时乙离接力区末端的距离为Δs＝L－＝‎6.5 m.‎ ‎(2)因为甲、乙的最大速度v甲>v乙，‎ 所以在完成交接棒时甲跑过的距离越长，成绩越好，故应在接力区的末端完成交接，且乙达到最大速度v乙，设乙的加速度为a，加速的时间t1＝，在接力区的运动时间t＝，L＝at＋v乙(t－t1)‎ 联立以上式子，代入数据解得a＝ m/s2.答案　(1)‎6.5 m　(2) m/s2‎ ‎16．‎ ‎ (1)B刚要离开桌面时弹簧拉力为kx1＝mg， 由活塞受力平衡得p2S＝p0S－kx1，‎ 根据理想气体状态方程有＝， 代入数据解得T2＝207 K，‎ 当B刚要离开桌面时缸内气体的温度t2＝－‎66 ℃‎.‎ ‎(2)由(1)得x1＝‎5 cm，当温度降至－‎66 ℃‎之后，‎ 若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖—吕萨克定律，‎ 有＝ 代入数据解得H＝‎15 cm. ‎ 答案　(1)－‎66 ℃‎　(2)‎‎15 cm ‎17．（14分）‎ ‎(1)光路图如图所示：‎ 设折射角为γ，折射光线交MN于P点，反射光线从玻璃砖射出后交MN于Q点，根据折射定律有n＝，解得γ＝60°，由几何关系可得两个光斑P、Q之间的距离PQ＝PA＋AQ＝Rtan 30°＋Rtan 60°，解得PQ＝ cm.‎ ‎(2)当入射角增大发生全反射时，屏MN上只剩一个光斑，‎ 此光斑Q′离A点最远时，恰好发生全反射，入射角等于临界角，即i＝C，‎ 且sin C＝，Q′A＝，代入数据解得O′A＝‎10 cm.‎ 答案　(1) cm　(2)‎‎10 cm 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页 ‎18．‎ 解析　设刚开始时弹簧压缩量为x0， ‎ 根据平衡条件和胡克定律得： (m1＋m2)gsin 37°＝kx0‎ 得x0＝ ＝ m＝‎‎0.12 m 从受力角度看，两物体分离的条件是两物体间的正压力为0，从运动学角度看，一起运动的两物体恰好分离时，两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等．‎ 因为在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力，在0.2 s时，由胡克定律和牛顿第二定律得：‎ 对P：kx1－m1gsin θ＝m‎1a 前0.2 s时间内P、Q向上运动的距离为x0－x1，‎ 则x0－x1＝at2 联立解得a＝‎3 m/s2 当P、Q刚开始运动时拉力最小，此时有 对PQ整体：Fmin＝(m1＋m2)a＝(4＋8)×3 N＝36 N 当P、Q分离时拉力最大，此时有对Q：Fmax－m2gsin θ＝m‎2a 得Fmax＝m2(a＋gsin θ)＝8×(3＋10×0.6) N＝72 N. 答案　72 N　36 N 辽宁师大附中 高二物理 第 9 页 共 9 页