上海市向明中学2023-2024学年高二下学期期中考试(等级)物理试卷

上海市向明中学2023-2024学年高二下学期期中考试（等级）
物理试卷
一、单选题
1．用α粒子（4
2He）轰击铍核（9
4
Be），生成碳核（12
6
C）并放出一个粒子，该粒子是（）
A．光子B．电子C．中子D．质子2．下列四个方程中，表示重核裂变的是（）
A．24
11Na→24
12
Mg＋0
1-
e B．14
7
N＋4
2
He→17
8
O＋1
1
H
C．235
92U＋1
n→96
32
Kr＋137
60
Ba＋31
n D．2
1
H＋3
1
H→4
2
He＋1
n
3．对α粒子散射实验，下列描述正确的是（）
A．绝大多数α粒子穿过金箔时都会明显改变运动方向
B．少数α粒子穿过金箔时会被反向弹回
C．散射角度大的α粒子受原子核的作用力也大
D．散射角度小的α粒子不受原子核的作用力
4．在环绕地球运转的空间站内，适宜航天员进行体育锻炼的器材是（）A．哑铃B．弹簧拉力器
C．单杠D．跑步机
5．如右图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，在A、C两点分别挂有两个和三个砝码，木棒处于平衡状态。

如在木棒的A、C点分别增加两个和三个同样的砝码，则木棒（）
A．绕O点顺时针方向转动
B．绕O点逆时针方向转动
C．平衡可能被破坏，转动方向不定
D ．仍能保持平衡状态
6．如图所示是一个单边斜拉桥模型，均匀桥板所受重力为G ，可绕通过O 点的水平固定轴转动。

7根与桥面均成30°角的平行钢索拉住桥板，其中正中间的一根钢索系于桥板的重心位置，其余钢索等距离分布在它的两侧。

若每根钢索所受拉力大小相等且等于F ，则（ ）
A ．F =17
G
B ．F =27
G C ．F =3
7
G
D ．F =4
7
G
7．运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M 、m ，球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则（ ）
A ．运动员的加速度为g sin θ
B ．球拍对球的作用力
cos mg
C ．运动员对球拍的作用力为Mg cos θ
D ．若加速度大于g sin θ，球一定沿球拍向上运动
8．质量为4kg 的物体在水平力作用下沿粗糙水平面作匀速运动，若水平力增加4N ，则物体的加速度的增量（ ） A ．一定为lm/s 2
B ．因水平力未知，故无法确定
C ．因摩擦力未知，故无法确定
D ．一定小于lm/s 2
9．甲、乙两物体静止在光滑水平面上,现对乙施加一变力 F,力 F 与时间 t 的关系如图所示,在运动过 程中,甲、乙两物体始终相对静止,则( )
A．在t0时刻，甲、乙间静摩擦力最小B．在t0时刻，甲、乙两物体速度最小
C．在2t0时刻，甲、乙两物体速度最大D．在2t0时刻，甲、乙两物体位移最小10．把一钢球系在一根弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上，先把钢球托起如图所示，然后放手．若弹性绳的伸长始终在弹性限度内，关于钢球的加速度a、速度v随时间t变化的图象，下列说法正确的是（）
A．图b表示a—t图象，图c表示v—t图象
B．图b表示a—t图象，图a表示v—t图象
C．图d表示a—t图象，图c表示v—t图象
D．图d表示a—t图象，图a表示v—t图象
二、多选题
11．下列论述中正确的是（）
A．天然放射性现象表明了原子核内部是有复杂的结构的
B．α粒子散射实验的结果表明了原子核内部是有复杂的结构的
C．汤姆生发现电子表明原子内部是有复杂的结构的
D．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
12．如图所示，物体G用两根绳子悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时沿顺时针方向转过90︒，且保持两绳间的夹角α不变（α＞90︒），物体保持静止状态，在旋转过程中，设绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则（）
A ．T 1先减小后增大
B ．T 1先增大后减小
C ．T 2逐渐减小
D ．T 2逐渐增大
13．如图，将两根吸管串接起来，再取一根牙签置于吸管中，前方挂一张薄纸，用同样的力对吸管吹气，牙签加速射出，击中薄纸。

若牙签开始是放在吸管的出口处，则牙签吹在纸上即被阻挡落地；若牙签开始时放在近嘴处，则牙签将穿入薄纸中，有时甚至射穿薄纸。

下列说法正确的是（ ）
A ．两种情况下牙签的加速度不同
B ．两种情况下牙签的加速度相同
C ．牙签开始放在吸管的出口处，末速度更大
D ．牙签开始时放在近嘴处，末速度更大
14．自高为h 的塔顶自由落下一物体a ，与此同时物体b 从塔底以初速度v 0竖直向上抛，且a 、b 两物体在同一直线上运动，下列说法中正确的（ ）
A ．若0v b 上升过程中相遇
B ．若0=v
C 0v >>b 下降途中相遇
D ．若0v <
则两物体不可能在空中相遇
三、填空题
15．牛顿第一定律表明，力是物体 发生变化的原因；该定律引出的一个重要概念是 ．
16．原子核的发生变化时放出的能量，叫做核能；重核受到其他粒子（如中子）轰击时分裂成两块或两块以上质量的核的过程称为裂变。

17．放射性元素210
84Po衰变为206
82
Pb，此衰变过程的核反应方程是；用此衰变过
程中发出的射线轰击19
9
F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是．
18．某同学在公路边等车上学，他发现路边停着的一辆小车在漏油，估计大约每2秒钟滴下一个滴油，这些油在路面上形成了一小片油迹。

不久这辆小车启动开走了，在路面上留下了一系列油点。

他走过去观察了一下，发现从那小片油迹开始，向前2m有一个油点，再向前4m有一个油点，再向前6m又有一个油点。

这位同学由此估算出这辆小车启动时的加速度约为m/s2。

如果这辆小车匀加速到6m/s后保持匀速运动，那么它启动半分钟后大约开出m远。

19．科技馆中有一个展品（展品周围环境较暗），该展品有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零），在平行频闪光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好象都静止在各自固定的位置不动，如图中A、B、C、D所示。

该展品的最大高度为2m，重力加速度g＝10m/s2。

要想出现图中的这一现象，滴水时间间隔应为T＝s，若将目前的光源闪光频率f略微调大一些，则将观察到的奇特现象为。

20．我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气。

所谓沙尘暴可简化为如下情景：快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中(不动)，这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡，其
作用力大小可近似表达为f=
2
2
Sv
ρ
，其中ρ为空气密度，S为沙尘颗粒的横截面积，v为风
速。

如果沙粒的密度ρ沙为3⨯103kg/m3，沙粒半径r为2.5⨯10-4m，地面的空气密度ρ0为
1.25kg/m 3，那么要形成沙尘暴现象，地面的风速至少为 m/s 。

假设空气密度ρ随地面高度h 的变化关系如图所示，那么当地面风速为8m/s 时，当地沙尘暴的最大高度为 m 。

(沙粒可近似看成球体，且体积34
3
V r π=，g 取10m/s 2 ）
四、实验题
21．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，如图所示，伽利略设计了一个理想实验：
①如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度
①继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做匀速直线运动 ①减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
①在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面 （1）请将上述关于理想实验的描述按正确的逻辑顺序排列： （只要填写序号） （2）上述关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：( ) A ．①是事实，①、①和①是推论 B ．①是事实，①、①和①是推论 C ．①是事实，①、①和①是推论 D ．①是事实，①、①和①是推论
22．“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。

(2)本实验采用的科学方法是（）
A．理想实验法B．等效替代法
C．控制变量法D．建立物理模型法
(3)实验中可减小误差的措施有（）
A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．实验中，可以先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点
D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，这样可以便于算出合力的大小
23．某学生想了解所居住高楼内电梯运行的大致规律，他设计一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案：
①把磅秤平放在电梯的地板上，他站在磅秤上，请两位同学协助他观察磅秤示数的变化情况，并记录电梯运行时不同时刻磅秤的示数。

①将两位同学随机记录的7个数据列表。

由于不知记录时刻的先后，故表格数据按从小到大的次序排列，并相应标明t1、t2……t7。

（记录时电梯作平稳运动）
①对实验数据进行分析研究，了解电梯的运行情况，并粗略测定电梯的加速度。

思考回答下列问题：
(1)如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程，而两位同学记录的数据不知处于哪一运动阶段，则此电梯加速度的可能值为（）
A．1.0m/s2B．1.82m/s2C．2.22m/s2D．2.50m/s2
(2)由于每部电梯运行时加速度都是设定好的，如果要知道该高楼电梯的加速度，还需要测定的物理量是。

五、解答题
24．跳伞员常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳伞．如果一个质量为50kg的运动员在3658m的高度从飞机上跳出，自由降落40s时，竖直向下的速度达到50m/s，然后再打开降落伞（开伞时间不计），假设这一运动是匀加速直线运动．求：
（1）运动员平均空气阻力为多大？
（2）在开伞时，他离地面的高度是多少？
25．如图所示，一块磁铁放在固定铁板ABC上的A处，其中AB和BC的长度均为1m，BC 与水平面间的夹角为37°，磁铁与铁板间的磁力为磁铁重力的0.1倍，磁铁与铁板间的动摩擦因数为0.2。

现给磁铁一个水平向右、大小为3m/s的初速度，不计磁铁经过B处转向时的机械能损失。

求：（s in37° = 0.6，cos37° = 0.8，重力加速度g取10m/s2）
（1）磁铁第一次到达B处的速度大小；
（2）磁铁沿BC向上运动的加速度大小；
（3）请通过计算判断磁铁最终能否再次回到A点。

26．如图所示是一个半径为R的轮子，它绕固定转动轴O顺时针方向转动，两侧各有一个长为L的竖直杆MP和NQ，它们都固定在天花板上M、N处（如图所示）。

两轻杆上距轴为
a处各固定一宽度为b的摩擦块（上下厚度不计）。

摩擦块与轮子间动摩擦因数都是μ（
a
b
μ<），
不计杆与摩擦块的重力。

为使轮子刹停，在两杆下端P、Q之间用轻绳悬挂一重物。

刚好使三根细绳之间夹角都相等。

（1）有同学认为：“由于该装置高度对称，所以两边摩擦力的大小是相等的”。

你认为这位同学的看法是否正确？为什么（请简要说明你的理由）？
（2）设AP和AQ上的拉力的大小都是F，则左、右两侧摩擦力之比是多少？
（3）为使轮子在规定的时间内能停下，规定制动力矩的大小为M。

求此时在下方悬挂物体的重力G是多大？。