辽宁省沈阳市五校联考2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年度（下）沈阳市五校协作体期末考试高二年级物理试卷第Ⅰ卷（选择题共46分）1-7为单项选择题，每题4分；8-10为多项选择题，全部选对得6分，选对但不全得3分，错选不得分。1.关于下列几幅图说法正确的是（）A.图甲中，若抽掉绝热容器中间的隔板，气体的温度将降低B.图乙是布朗运动产生原因的示意图，可以看出，微粒越大液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显C.图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图D.图丁中，当分子间距离为r0时，分子势能最小【答案】D【解析】A．图甲中，若抽掉绝热容器中间的隔板，由于右侧是真空，左侧气体自由膨胀，不做功，容器绝热，没有热量的传递，根据热力学第一定律可知气体的温度不变，故A错误；B．图乙是布朗运动产生原因的示意图，可以看出，微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，微粒不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故B错误；C．图丙中，温度越高，分子平均分子动能越大，故对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，故C错误；D．图丁中，当分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故当分子间距离为r0时，分子势能最小，故D正确。故选D。2.核废水含有氚、锶-90、铯-137、碘-129等放射性元素。其中Cs半衰期为30年，它能通过β衰变为新核X，下列说法正确的是（）A.由核反应说明Cs核内存在电子B.铯的β衰变方程为C.新核X与铯Cs的核子数、中子数相等D.经过30年，20个铯核中还有10个铯核未发生衰变【答案】B【解析】A．β衰变中放出的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，不能说明Cs核内存在电子，故A错误；B．根据电荷数和质量数守恒，铯的β衰变方程为故B正确；C．新核X与铯Cs的核子数相同，新核X的中子数比铯Cs的中子数少1个，故C错误；D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核衰变不适用，故D错误。故选B。3.马扎属于中国传统手工工艺制品，腿交叉，上面绷帆布或麻绳等，可以合拢，便于携带。如图所示，马扎放在水平地面上，书包放在两支撑腿A、B等长的马扎上，若A、B之间的夹角θ增大，则（）A.马扎对地面的压力增大，支撑腿受到的压力增大B.马扎对地面的压力增大，支撑腿受到的压力不变C.马扎对地面的压力不变，支撑腿受到的压力增大D.马扎对地面的压力不变，支撑腿受到的压力不变【答案】C【解析】AB．当书包放在马扎上时，书包与马扎的总重力不变，故无论马扎两边支撑腿之间的角度如何变化，马扎对地面的压力始终等于总重力，马扎对地面的压力不变，故A、B错误；CD．由于书包对马扎的压力大小不随马扎两边支撑腿之间的角度变化，根据力的分解可知两边支撑腿上产生的力随着夹角的增大而增大，故C正确，D错误。故选C。4.如图所示，某质点做匀减速直线运动，依次经过A、B、C三点，最后停在D点.已知AB＝6m，BC＝4m，从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都为－2m/s，则下列说法正确的是A.质点到达B点时速度大小为2.55m/sB.质点的加速度大小为3m/s2C.质点从A点运动到C点的时间为4sD.A、D两点间的距离为12.25m【答案】D【解析】由题意知，vA-vB=2m/s，vB-vC=2m/s，设加速度的大小为a，根据速度位移公式得：vA2−vB2=2axAB，vB2−vC2＝2axBC，代入数据联立解得：a=2m/s2，vA=7m/s，vB=5m/s，vC=3m/s，故AB错误．质点从A到C的时间为：，故C错误．AD间的距离为：，故D正确．故选D．5.一人乘电梯上楼，在竖直上升的过程中如果加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为加速度a的正方向，则（）A.前2s人和电梯处于失重状态B.2s~4s的过程中人对地板的压力变小C.t＝6s时人对地板的压力为0D.t＝8.5s时人对地板的压力最大【答案】B【解析】A．前2s人和电梯加速度向上，则处于超重状态，选项A错误；B．2s~4s内向上的加速度减小，则根据N=mg+ma可知，人对地板的压力变小，选项B正确；C．t＝6s时加速度为零，则人对地板的压力为mg，选项C错误；D．t＝8.5s时加速度向下且最大，人处于最大的失重状态，则此时人对地板的压力最小，选项D错误。故选B。6.1784年，乔治·阿特伍德为测量重力加速度和验证牛顿第二定律，设计了后来以他名字命名的实验装置——阿特伍德机。阿特伍德机的简化示意图如图所示，A、B为质量均为M的物体，物体C的质量为m，若滑轮质量和摩擦不计，轻绳不可伸长，m=0.5M，则物体B从静止开始下落一段距离所用时间约为其自由落体下落同样距离所用时间的（）A. B. C. D.5倍【答案】C【解析】对整体进行受力分析，由牛顿第二定律有解得由匀加速运动公式有可知同理，物体自由落体下落同样距离所用时间联立解得故选C。7.氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光能量范围约为1.64eV到3.11eV之间，a光的光子能量为2.86eV。则（）A.氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光B.当滑片P向a端移动时，光电流I将增大C.a光照射得到光电流最弱，所以a光光子动量最小D.图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有【答案】D【解析】A．氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的光，只有2种可见光，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁，故A错误；B．当滑片P向a端移动时，施加反向电压，光电流I将减小，故B错误；C．根据可知频率越大，遏止电压越大，故a光的频率最大，根据可知频率越大，波长越短，故a光的波长最短，根据可知a光光子动量最大，故C错误；D．根据氢原子能级图可知氢光谱可见光只有4条，而a光的能量最大，故排除氢原子从能级向能级跃迁的可能，故a光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为2.86，b光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为2.55，c光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为1.89，故图丙中3条图线对应的遏止电压一定有故D正确。故选D。8.如图所示，两轻绳OA、OB一端系于结点O，另一端分别系于竖直放置的圆环上，OA水平，与OB夹角为。在O点悬挂一物体M，下列关于OA、OB绳拉力的大小F1、F2的分析中，说法正确的是（）A.若圆环和绳OB固定不动，绳OA顺时针缓慢转动的过程中，F1先减小后增大B.若圆环和绳OA固定不动，绳OB逆时针缓慢转动的过程中，F2逐渐减小C.若圆环固定，保持夹角α始终不变，将绳OA、OB同时顺时针缓慢转过的过程中，F1先增大后减小，F2逐渐减小D.若A、B端固定在圆环上，当圆环在竖直面内缓慢沿逆时针方向旋转过程中，F2逐渐变大【答案】ABC【解析】A．对结点O受力分析，构建如图所示的矢量三角形在将绳OA顺时针缓慢转动的过程中，可以看出OA绳上的力先减小后增大，故A正确；B．对结点O受力分析，构建如图所示的矢量三角形在将绳OB逆时针缓慢转动的过程中，逐渐减小，故B正确；C．对结点受力分析，构建如图所示的矢量三角形根据图示可知顺时针转动前（实线）到转动后（虚线）过程中，转过了，一直增大，在图示位置最大（对应直径），一直减小。从虚线位置再继续转动的过程中又开始减小，也继续减小。所以将绳OA、OB同时顺时针缓慢转过的过程中，F1先增大后减小，F2逐渐减小，故C正确；D．由于F1和F2的夹角始终不变，且F1和F2的合力F始终与物体M的重力平衡，在圆中作出一系列内接矢量三角形，如图所示由图可知，当圆环在竖直面内缓慢沿逆时针方向旋转过程中，F2逐渐减小，故D错误。故选ABC。9.无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离，甲和乙两位同学做实验如下：乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，二人间隔17.5m且之间无障碍，某时刻起甲追乙的图像如图所示。发现手机在3s末开始检测到蓝牙耳机信号，则下列判断正确的是（）A.4s时甲、乙相距最近为8m B.4s时甲、乙相距最近为9.5mC.手机与蓝牙耳机连接上的时间为3s D.最远连接距离为10m【答案】BD【解析】AB．根据题图可知，4s时甲、乙速度相等，此时相距最近，4s内则有初始位置乙在甲前方17.5m，故此时相距9.5m，选项A错误，B正确；D．由题图可知乙的加速度为在3s内则有则有最远连接距离为∆x＝17.5m−7.5m=10m选项D正确；C．根据图像的对称性可知，3s内与5s内甲、乙相距的距离相等，即5s末手机与蓝牙耳机信号断开，连接上的时间为2s，选项C错误。故选BD。10.如图，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动。一质量为的煤块（可视为质点）以初速度从A端冲上传送带，煤块与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，，。下列说法正确的是（）A.煤块刚冲上传送带时的加速度大小为6m/s2B.煤块能上滑的最大距离为10mC.煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4sD.全过程煤块在传送带上留下的划痕长度为【答案】BD【解析】A．煤块刚冲上传送带时，煤块的加速度大小为方向沿传送带向下，A错误；B．根据运动学公式可得求得煤块与传送带共速后的加速度大小为方向沿传送带向下根据运动学公式可得求得煤块能上滑的最大距离为B正确；C．接着煤块沿传送带向下滑动，由，解得煤块下滑的时间为所以煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为C错误；D．传送带的速度为，0~1s内，传送带的位移大小为煤块的位移大小为两者的相对位移大小为1s~2s内，传送带位移大小为块的位移大小为两者的相对位移大小为2s时煤块位于长度为4m的划痕的中点处；2s~内，传送带向上运动，煤块向下运动，所以划痕总长度为D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题共54分）11.某同学自制弹簧测力计做“探究共点力合成的规律”实验，弹簧弹力与弹簧长度的关系图像如图甲所示。（1）用来制作弹簧测力计的弹簧有、两种型号，则选用__________（选填“”或“”）弹簧做测力计误差较小。（2）该同学做“探究共点力合成的规律”的实验情况如图乙所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳。①本实验采用的科学方法是_________（填正确答案前的标号）A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.理想模型法②下列是某同学在做该实验时的一些想法，其中正确的是_________（填正确选项前的标号）A.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度C.当把结点拉到某一设定位置点时，拉力和的夹角越大越好D.在每组实验中点位置可以改变③如果将细绳换成橡皮条，那么实验结果__________（选填“会”或“不会”）发生变化④图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，分力方向确定、与合力的夹角，则另一分力的最小值为____________N。【答案】（1）（2）BA不会6【解析】（1）[1]从图中可看出弹簧的劲度系数小，相等的力作用在弹簧上，形变量较大，在实验过程中，误差较小。（2）[2]本实验采用的科学方法是等效替代法，即用两个力将橡皮筋的结点拉到某一位置的效果和用一个力将橡皮筋的结点拉到同一位置的效果相同。故选B。[3]A．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，保证力在同一平面内，A正确；B．两绳间夹角应取任意角度，适中即可，B错误；C．当把结点拉到某一设定位置点时，拉力和的夹角适中，不是越大越好，C错误；D．在每组实验中点位置不可以改变，D错误。故选A。[4]如果将细绳换成橡皮条，力不会变化，实验结果也不会变化。[5]受力分析如图可知当方向与F2垂直时最小为12.图甲是某研究性学习小组探究木块加速度与合外力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上。细线一端与木块相连，另一端通过一个定滑轮和一个动滑轮与固定的弹簧测力计相连，动滑轮下悬挂一个沙桶。改变桶中沙的质量进行多次实验，并记录相关数据。（1）利用该装置实验时，下列说法正确的是___________。A．实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力B．每次在增加沙的质量后，需要重新平衡摩擦力C．应将木块靠近打点计时器，先释放木块，再接通电源D．实验中一定要保证沙和沙桶的总质量m远小于木块的质量M（2）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两个计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，已知交流电频率为50Hz。根据图中数据得出打计数点3时木块的瞬时速度大小为v=___________m/s，木块的加速度大小为a=___________m/s²（结果保留三位有效数字）。（3）两同学在实验室各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究木块的加速度a与拉力F的关系，他们分别得到图丙中甲、乙两条直线。设两木块质量分别为m甲、m乙，两木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲___________m乙，μ甲___________μ乙。（选填“>”“<”或“=”）【答案】（1）A（2）0.2640.496（3）<>【解析】（1）[1]A．实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力，使得木块受到的合力等于绳子拉力，故A正确；B．当重力在斜面上的分力与摩擦力相等时有由此可知，当增加沙的质量后，重力在斜面上的分力与摩擦力依然相等，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；C．为了充分利用纸带，应将木块靠近打点计时器，先接通电源，再释放木块，故C错误；D．此实验中，由于绳子拉力可以通过弹簧测力计得到，所以不需要满足沙和沙桶的总质量m远小于木块的质量M，故D错误。故选A。（2）[2]每相邻两个计数点间还有4个计时点未标出，则相邻两个计数点之间的时间间隔为打计数点3时木块的瞬时速度大小为[3]根据逐差法可得，木块的加速度大小为（3）[4][5]根据牛顿第二定律可得整理得由图像的斜率和纵轴截距大小关系可知，13.在水平道路上行驶的汽车，挡风玻璃与水平面成，无风的天气里，车辆行驶时，静止在挡风玻璃上的树叶受到水平方向的空气推力，推力方向与车前进方向相反，大小由车速v决定，且满足。只讨论树叶沿挡风玻璃向下或向上的运动，横向运动可视为静止，已知树叶的质量，g取。（1）若忽略树叶与挡风玻璃间的摩擦力，求树叶静止在挡风玻璃上时车匀速运动的速度大小；（2）若树叶与挡风玻璃间有摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，某次经精密测量发现当匀速运动的车速为时，原来静止在挡风玻璃上的树叶恰好要开始沿挡风玻璃向上运动，求树叶与挡风玻璃间的动摩擦因数μ。【答案】（1）；（2）【解析】（1）树叶静止时受力平衡沿玻璃斜面方向有又解得（2）当车速为时，发现树叶恰好向上运动，此时为临界状态，树叶加速度为0，则联立解得14.如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物，当