河南省驻马店市重点高中2020-2021学年高二下学期物理期末联考试卷

试卷更新日期：2021-08-18 类型：期末考试

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一、单选题

1. 分子间同时存在着引力和斥力，分子力随分子间距离的变化规律如图所示，当 $r = r_{0}$ 时，分子间作用力的合力为零。在两个分子间的距离从 $r_{0}$ 增大到 $10 r_{0}$ 的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A、分子间的斥力减小，引力增大 B、分子间作用力的合力表现为斥力 C、分子间作用力的合力先增大后减小 D、分子间作用力的合力一直做正功

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2. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）

A、气体吸收热量后，内能一定增大 B、热量可能从低温物体传递到高温物体 C、空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D、没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%

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3. 对于气体，下列说法中正确的是（　　）

A、气体的体积是所有气体分子的体积之和 B、气体的质量是所有气体分子的质量之和 C、气体温度升高，每个气体分子的热运动动能都增大 D、封闭气体的压强是由于气体受到重力而产生的

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4. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）

A、增加了司机单位面积的受力大小 B、减少了碰撞前后司机动量的变化量 C、将司机的动能全部转换成汽车的动能 D、延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

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5. ${}_{92}^{238}U$ 是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A、图中 $a$ 是208 B、 $Y$ 和 $Z$ 都是 $β$ 衰变 C、 $X$ 衰变放出的电子是中子转变为质子时产生的 D、 $X$ 衰变中放出的射线电离能力最强

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6. 如图所示为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于 $n = 4$ 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是（　　）

A、这些氢原子最多可辐射出3种不同频率的光 B、这些氢原子最多可辐射出6种不同频率的光 C、从 $n = 4$ 的能级跃迁到 $n = 3$ 的能级辐射的光的频率最大 D、从 $n = 2$ 的能级跃迁到 $n = 1$ 的能级辐射的光的频率最大

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7. 研究光电效应电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压 $U_{AK}$ 的关系图象中，正确的是___________。

A、 B、 C、 D、

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8. 如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I₁ ，其末端间的电压为U₁。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I₂。则（）

A、用户端的电压为 $\frac{I_{1} U_{1}}{I_{2}}$ B、输电线上的电压降为U C、理想变压器的输入功率为 $I_{1}^{2}$ r D、输电线路上损失的电功率为I₁U

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9. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴 $O O^{'}$ 匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势 $e$ 随时间 $t$ 的变化图象，如图乙所示，若外接电阻 $R = 70 Ω$ ，线圈电阻 $r = 10 Ω$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、线圈转动的角速度为 $50 rad/s$ B、 $t = 0.01 s$ 时穿过线圈的磁通量最大 C、通过线圈的最大电流为 $1.25 A$ D、理想交流电压表的示数为 $87.5 V$

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二、多选题

10. 如图甲所示，螺线管的匝数n=1000，横截面积S=20cm² ，电阻r=2Ω，与螺线管中串联的外电阻R=6Ω。若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，下列说法正确的是（　　）

A、螺线管中感应电流的方向由b向a B、a点的电势比b点的电势低 C、线圈两端a、b之间的电压为0.4V D、0-2s内通过电阻R的电荷量为0.1库仑

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11. 课堂上，老师用如图所示的简单装置模拟电磁炉工作。绕在铁芯上的线圈在接通交流电源后产生交变磁场，从而在金属杯底激发出涡电流将冷水烧开。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　）

A、增加线圈的匝数 B、提高交流电源的频率 C、将金属杯换为瓷杯 D、取走线圈中的铁芯

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12. 如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其过程如 $p - V$ 图中从A到B的直线所示。已知气体在状态A的温度为 $300 K$ 。则在此过程中（　　）

A、外界对气体一直做正功 B、气体的内能一直增大 C、气体一直吸收热量 D、气体在状态B的温度为 $600 K$

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13. 在匀强磁场中，一个原来静止的放射性原子核，由于放出了一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片（如图所示），今测得两个相切圆半径之比 $r_{1} ： r_{2} = 44 ： 1$ 。则（　　）

A、该衰变过程不遵循动量守恒定律 B、圆轨道1是α离子的径迹 C、圆轨道2是α粒子的径迹 D、衰变产生的新原子核内的质子数为88

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三、实验题

14. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。

(1)、实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门a和光电门b的时间分别为t₁、t₂ ，当t₁t₂（填“>”、“=”、“<”），则说明气垫导轨水平；

(2)、滑块B置于光电门b的左侧，滑块A静置于两光电门间的某一适当位置。给B一个向右的初速度，通过光电门b的时间为 $Δ t_{1}$ ，B与A碰撞后再次通过光电门b的时间为 $Δ t_{2}$ ，滑块A通过光电门a的时间为 $Δ t_{3}$ 。为完成该实验，还必需测量的物理量有___________

A、挡光片的宽度d B、滑块B的总质量m₁ C、滑块A的总质量m₂ D、光电门a到光电门b的间距L

(3)、若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为：（用已知量和测量量表示）

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15. 某同学用下图所示的电路测定待测电阻R_x的阻值（约为10kΩ），除了R_x、开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程0~1V，内阻约为10kΩ）

B．电压表（量程0～10V，内阻约为100kΩ）

C．电流表（0~1mA，内阻约为30Ω）

D．电流表（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）

E．电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）

F．滑动变阻器R₀（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）

(1)、为使测量尽量准确，电压表选用，电流表选用；（均填器材的字母代号）

(2)、从实验原理上看，待测电阻测量值会其真实值（选填“大于”“小于”或“等于”），造成该误差的原因是（选填“电压表V分流”或“电流表A分压”）。

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四、解答题

16. 在核反应堆中，常用到慢化剂（减速剂），如石墨、重水等。裂变产生的快中子与慢化剂的原子核碰撞后速度减小成为慢中子，才引发新的裂变，实现链式反应。假设减速剂的原子核质量是中子质量的 $k$ 倍（ $k > 1$ ），中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰，且每次碰撞前原子核可认为是静止的，求：

(1)、第一次碰撞后中子速率与原速率之比；

(2)、经过两次碰撞后中子速率与原速率之比。

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17. 如图所示，上端开口的导热圆柱形气缸直立在水平地面上，内用可上下移动的导热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞离缸底的距离为H．现将活塞连同气缸用细绳悬挂于空中，稳定后活塞离缸底的距离为 $\frac{5}{4} H$ ．已知：外界大气压强为p₀ ，重力加速度为g，外界环境温度为T₀ ，活塞质量为m，横截面积为S，不计摩擦．求：

(1)、气缸的质量；

(2)、若缓慢降低环境温度，当活塞离缸底的距离再次为H时，求环境温度T．

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18. 如图所示，水平面（纸面）内间距为 $l$ 的平行金属导轨间接一电阻，质量为 $m$ 、长度为 $l$ 的金属杆置于导轨上 $t = 0$ 时，金属杆在水平向右、大小为 $F$ 的恒定拉力作用下由静止开始运动。 $t_{0}$ 时刻，金属杆进入磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直于纸而向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为 $μ$ 。重力加速度大小为 $g$ 。求：

(1)、金属杆到达磁场左边界时的速度 $v$ 的大小；

(2)、金属杆在磁场中运动时产生的电动势 $E$ 的大小；

(3)、两导轨间连接的电阻的阻值。

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