浙江省宁波市奉化区2020-2021学年高二（下）期末统考物理试题

试卷更新日期：2021-07-12 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列物理量的单位用国际单位制的基本单位表示正确的是（　　）

A、力的单位 $kg \cdot m^{2} / s^{2}$ B、电量的单位 $A / s$ C、功率的单位 $kg \cdot m^{2} / s^{3}$ D、磁感应强度的单位T

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2. 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

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3. 在抗击新冠病毒的战役中，非接触式温度计在公共场所被广泛应用，其测温原理是基于黑体辐射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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4. 在我们的生活中，日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有放射性元素。其中香烟含有 ${}_{84}^{210}P o$ ，具有放射性，其衰变方程为： ${}_{84}^{210}P o \to {}_{2}^{4}H e+ {}_{82}^{206}P b$ ，半衰期为138天，则下列说法正确的是（　　）

A、该衰变中释放出的α射线的穿透能力强于γ射线的穿透能力 B、 ${}_{84}^{^{210}}P o$ 衰变过程中会释放出能量 C、质量为m的 ${}_{84}^{210}P o$ 核经过276天，剩余的 ${}_{84}^{210}P o$ 核的质量为 $\frac{3}{4} m$ D、若采用提高温度的方法，可以改变 ${}_{84}^{210}P o$ 的半衰期

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5. 以下关于电炉、微波炉、电磁炉和真空冶炼炉说法正确的是（　　）

A、电炉必须使用交流电才能工作 B、微波炉发出的微波在金属容器中产生涡流，从而实现加热食物的目的 C、电磁炉工作时既可以通交变电流，也可以通恒定电流 D、真空冶炼炉通以高频交变电流产生交变磁场，在金属中产生涡流使金属发热熔化

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6. 原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、 ${}_{36}^{89}K r$ 核比 ${}_{56}^{144}B a$ 核更稳定 B、 ${}_{2}^{4}H e$ 核的结合能约为14MeV C、三个中子和三个质子结合成 ${}_{3}^{6}L i$ 核时吸收能量 D、在核反应 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{36}^{89}K r+ {}_{56}^{144}B a+3 {}_{0}^{1}n$ 中，要吸收热量

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7. 如图所示，有一截面为等腰直角三角形ABC的光学介质，其上方放置了一块平面镜，该平面镜所在平面与三角形的底面AC（长为L）平行且相距为 $\frac{\sqrt{3} + 1}{4} L$ 。现一束光从底面上的D点（与A点距离为 $\frac{1}{4} L$ ）垂直底面入射，该束光在界面AB上的E点（图中未画出）发生反射和折射；若把反射光到达界面BC的位置记为F点（图中未画出），发现折射光经过平面镜发生一次反射后也恰能到达F点。下列说法正确的是（　　）（设三角形介质和平面镜均处于真空中）

A、介质内的反射光有可能在F点发生全反射 B、该介质对该光束的全反射临界角的正弦值为 $\frac{\sqrt{3} - 1}{2}$ C、在E点的反射光的光速是折射光的光速的 $\frac{\sqrt{3} + 1}{2}$ 倍 D、反射光从E点到达F点的时间是折射光从E点平面镜反射到达F点的 $\frac{\sqrt{3} + 1}{4}$ 倍

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8. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量M_A=1kg，B的质量M_B=4kg．滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态．现使滑块A以v=5m/s速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开．则（）

A、物块A的加速度一直在减小，物块B的加速度一直在增大 B、作用过程中弹簧的最大弹性势能 $E_{p} = 2 J$ C、滑块A的最小动能为 $E_{K A} = 4.5 J$ ，滑块B的最大动能为 $E_{K B} = 8 J$ D、若滑块A的质量 $M_{A} = 4 kg$ ，B的质量 $M_{B} = 1 kg$ ，滑块A的最小动能为 $E_{K A} = 18 J$ ，滑块B的最大动能为 $E_{K B} = 32 J$

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二、多选题

9. 关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是（　　）

A、图甲中行李安检仪采用 $γ$ 射线来透视安检物品 B、图乙中相机镜头上呈现的淡紫色是由薄膜干涉引起的 C、图丙中水中的气泡看起来特别亮是光发生全反射的缘故 D、图丁中核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反应快慢。插入越深，反应越快

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10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R₁＝20 Ω，R₂＝30 Ω，C为电容器，已知通过R₁的正弦式电流如图乙所示，则（）

A、交变电流的频率为0.02 Hz B、原线圈输入电压的最大值为200 V C、电阻R₂的电功率约为6.67 W D、通过R₃的电流始终为零

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11. 如图甲所示为LC振荡电路，用电流传感器可以将快速变化的电流显示在计算机屏幕上，如图乙所示。规定图甲中标注的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　）

A、状态a时刻电容器正在充电 B、状态b和d电容器两端的电压相等 C、状态a和c电容器极板的电性相反 D、造成电流i不断衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波

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12. 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=2m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 B、波传播的速度为20m/s C、a质点在0~1.0s内，通过的路程为20m D、t=0.25s时，a质点的位移沿y轴正方向

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13. 氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为 $1.62 eV ~ 3.11 eV$ ，下列说法正确的是（　　）

A、处于 $n = 3$ 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B、大量氢原子从高能级向 $n = 3$ 能级跃迁时，发出的光是紫外线 C、大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光 D、大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子向基态跃迁时所发出的光子通过同一双缝干涉实验装置，以 $n = 4$ 直接跃迁到 $n = 1$ 能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽

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14. 如图甲所示，正方形金属线框abcd固定在磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直，规定垂直线框平面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。已知正方形线框的边长L=0.4m，电阻R=2Ω，则（　　）

A、0～1s内线框中有逆时针方向的感应电流 B、1s～3s内线框ab边受到的安培力大小先减小后增大 C、1s～3s内通过线框某一横截面的电荷量为0.16C D、前4s内线框中产生的热量为0.512J

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15. 在光电效应实验中，某同学按如图方式连接电路，用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（　　）

A、甲光的频率大于乙光的频率 B、乙光的波长大于丙光的波长 C、仅将滑动变阻器的触头向右滑动，则微安表的示数可能为零 D、甲光的光强大于乙光的光强

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16. A、B两列波在同一介质中沿x轴正负两个方向相向传播，t=0时刻波形如图所示，波速均为v=25cm/s，则下列说法正确的是（　　）

A、x=15cm处的质点是振动加强点 B、只有波峰与波谷相遇处质点才会处于y=4cm或-4cm位置 C、t=0.08s时，第一次有质点处于y=-20cm位置处 D、再经过31.2s时间x=15cm处的质点将第2次处于y=20cm位置处

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三、实验题

17. 两位同学根据“探究单摆周期与摆长的关系”实验测当地的重力加速度。
①甲同学直接将线长作为摆长进行实验，其通过计算所得重力加速度实际值。

A．大于 B．等于 C．小于

②乙同学测出多组数据并作出如图所示的 $T^{2} - l$ 的图像，造成图像不过原点的原因可能是。

A．小球受到的空气阻力比较大

B．误将摆线长与小球的直径之和作为摆长

C．小球形成了圆锥摆在水平面内做圆周运动

D．测量周期时，误将n次全振动记成了（n-1）次

③根据图测得的重力加速度实际值。

A．大于 B．等于 C．小于

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18. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中

①如图所示，小海同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上，小灯泡接在变压器的副线圈上，小灯泡发光，下列说法正确的是（单选）。

A．将原线圈接在电压相同的低压直流电源上，小灯泡亮度不变

B．电流从原线圈经铁芯流到副线圈，最后流过小灯泡

C．将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡的亮度降低

②实验过程中，小海同学听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声，引起该现象的原因可能是（单选）。

A．原线圈上输入电压过低

B．变压器上的两个固定螺丝没有拧紧

C．小灯泡与底座之间接触不良

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19. 现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。

(1)、在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置；（选填“垂直”或“平行”）；

(2)、已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为mm。已知双缝间距d=2.00×10^-4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长λ=nm。（保留3位有效数字）；

(3)、为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离∆x，而是先测量n个条纹的间距再求出∆x。下列实验采用了类似方法的有___________。

A、“探究求合力的方法”的实验中合力的测量 B、“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C、“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量

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四、解答题

20. 如图1所示，匝数 $n = 200$ 匝的圆形线圈，横截面积 $S_{1} = 0.5 m^{2}$ ，电阻 $r = 1 Ω$ ；在线圈内存在横截面积 $S_{2} = 0.4 m^{2}$ 的磁场区域，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化的关系如图2所示，方向垂直线圈平面向外，将一阻值 $R = 3 Ω$ 的电阻与图甲中的 $a$ 、 $b$ 端连接，求：

(1)、线圈中产生的感应电动势 $E$ ；

(2)、电阻 $R$ 消耗的电功率；

(3)、 $a$ 、 $b$ 两点之间的电势差 $U_{ab}$ 。

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21. 如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且L_BC=2m，CDF为竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度E=1.5×10³N/C的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电滑块P接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块P运动到F点瞬间对轨道压力为2N。已知滑块P的质量为m=200g，电荷量为q=-1.0×10^-3C，与轨道BC间的动摩擦因数为 $μ$ =0.2，忽略滑块P与轨道间电荷转移。

(1)、求滑块从F点抛出后落点离C的距离：

(2)、求滑块到C点时对轨道的压力

(3)、欲使滑块P沿光滑半圆轨道CDF运动时不脱离圆弧轨道，求弹簧释放弹性势能大小取值范围。

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22. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴 $O O^{'}$ 匀速转动，角速度ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω，求：

(1)、由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过90°开始计时的感应电动势的瞬时表达式；

(2)、由图示位置转过60°角的过程中流过电阻R的电荷量；

(3)、电阻R在10s内产生的热量。

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23. 如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨 $M N$ 、 $P Q$ 与水平面间的倾角 $θ = 30 °$ ，两导轨间距 $L = 0.3 m$ ，导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值 $R = 0.4 Ω$ 的固定电阻。整个装置处于磁感应强度 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向下。一质量 $m = 0.1 kg$ 、电阻 $r = 0.2 Ω$ 的金属杆 $a b$ 垂直跨放在导轨上，现用一平行金属导轨面的外力F沿斜面向上拉金属杆 $a b$ ，使之由静止开始向上运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。g取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、 $t = 2.0 s$ 时金属杆 $a b$ 的速度v的大小；

(2)、 $t = 2.0 s$ 时拉力F的瞬时功率P；

(3)、 $2.0 s$ 内通过金属杆 $a b$ 横截面的电量q。

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