吉林省长春市“BEST合作体”2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-03-16 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法中正确的是（）

A、汤姆孙发现电子，并测定了电子的电荷量 B、卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型” C、核反应 ${}_{238}92$ U→ ${}_{234}90$ Th＋X中，X代表的是α粒子，该过程表示α衰变 D、动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

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2. 如图所示，金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度均匀增大。下列说法正确的是（）

A、圆环内产生感应电流是因为自由电子受到洛伦兹力的作用 B、圆环内产生感应电流是因为自由电子受到电场力的作用 C、圆环内产生的感应电流是变化的 D、如果把金属圆环换成金属圆盘，不会产生感应电流

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3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A、气体扩散的快慢与温度无关 B、布朗运动是液体分子的无规则运动 C、分子间同时存在着引力和斥力 D、分子间的引力总是随分子间距增大而增大

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4. 两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（）

A、在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大 B、在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功 C、在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大 D、在r=r₀处分子势能为零

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5. “测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长 $λ$ 的变化情况是（）

A、I增大， $λ$ 增大 B、I增大， $λ$ 减小 C、I减小， $λ$ 增大 D、I减小， $λ$ 减小

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6. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴OO′匀速转动，如图甲所示。产生的交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、t = 0时，线框中磁通量的变化率为零 B、t = 0.01 s时，穿过线框的磁通量最大 C、线框旋转的角速度大小为50 $π$ rad/s D、若线框的电阻为0.4 Ω，则线框的热功率为5 W

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7. 对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc² ，下列说法中不正确的是（）

A、E=mc²表明物体具有的能量与其质量成正比 B、根据ΔE=Δmc²可以计算核反应中释放的核能 C、若m表示核电站参与反应的铀235的质量，则E表示核反应释放的核能 D、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，因此太阳的质量在不断减少

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8. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）

A、合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B、合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭 C、合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 D、合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭

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9. 如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n=3的激发态上，下列说法正确的是（）

A、原子向n=2的能级跃迁需要吸收能量 B、原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子 C、原子跃迁到低能级后电子动能减小 D、原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离

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10. 原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（）

A、 $2_{4} H e$ 的结合能约为 $14 M e V$ B、 $2_{4} H e$ 核比 $3_{6} L i$ 核更稳定 C、两个 $_{1}^{2} H$ 核结合成 $2_{4} H e$ 核时吸收能量 D、 $92_{235} U$ 核中核子的平均结合能比 $36_{89} K r$ 核中的大

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二、多选题

11. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（）

A、送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B、受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变 C、送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递 D、手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

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12. 用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系．图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调．分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示．由图可知（）

A、单色光a和c的频率相同，但a更强些 B、单色光a和c的频率相同，但a更弱些 C、单色光b的频率大于a的频率 D、改变电源的极性不可能有光电流产生

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13. 某放射性元素经过6天后，只剩下八分之一没有衰变。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变8×10⁷次。现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样1.0m³（可认为溶液已均匀分布），测得水样每分钟衰变20次，则（）

A、该无毒放射性元素半衰期为2天 B、该无毒放射性元素半衰期为3天 C、估算出水库中水的体积大约为2.5×10⁵m³ D、估算出水库中水的体积大约为4.5×10⁶m³

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14. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（）

A、电表A₁、A₂的示数都增大 B、电表V₁、V₂的示数都不变 C、原线圈输入功率减小 D、电阻R₀消耗的电功率增大

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三、实验题

15.
（1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为2 cm×2 cm。由图可以估算出油膜的面积是____ cm² ，由此估算出油酸分子的直径是____ m（保留1位有效数字）。

(1)、图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.4×10^-8m的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为m（结果保留1位有效数字）

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四、填空题

16. 核电站利用核反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电。请解答以下问题，计算结果保留两位有效数字。

(1)、核反应堆中的“燃料”是 $92_{235} U$ ，请完成核反应方程式： $92_{235} U +_{0}^{1} n \to_{()}^{90} S r +_{54}^{()} X e + 1 0_{0}^{1} n$ ；（）（）

(2)、铀核的质量 $m_{U}$ 为 $235.0439 u$ ，中子的质量 $m_{n}$ 为 $1.0087 u$ ，锶（ $S r$ ）核的质量 $m_{S r}$ 为 $89.9077 u$ ，氙（ $X e$ ）核的质量 $m_{X e}$ 为 $135.9072 u$ ， $1 u$ 为 $1.66 \times 1 0^{- 27} k g$ ，浓缩铀中铀235的含量占 $2 %$ 。求一座100万千瓦的核电站每年（ $t = 3.15 \times 1 0^{7} s$ ）大约需要多少吨浓缩铀？

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五、解答题

17. 在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。

(1)、设碰撞前中子的动能是 $E_{0}$ ，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少？

(2)、至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于 $1 0^{- 6} E_{0}$ ？

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18. 如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1 $Ω$ 的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图象如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)、求金属棒与导轨间的动摩擦因数；

(2)、求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；

(3)、已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。

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