江苏省南京市六校联合体2021-2022学年高二下学期物理期末联考试卷
试卷更新日期：2022-07-01 类型：期末考试
一、单选题
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1. 氮3大量存在于月球表面月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是 ，则X为（ ）A、电子 B、氘核 C、中子 D、质子2. 如图所示为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于n=3的激发态，当氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b，下列说法正确的是（ ）
A、由于跃迁所发射的谱线仅有2条 B、光子a的能量大于光子b的能量 C、光子a的波长小于光子b的波长 D、光子a的动量小于光子b的动量3. 某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图甲所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图乙所示的图像。已知t=0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（ ）
A、t=5s时电梯处于失重状态 B、8~9s内电梯在做减速运动 C、10~15s内电梯在上行 D、t=6.5s时电梯速度最大4. 甲、乙两车沿同一直道行驶，t=0时刻，两车并排，乙车由静止开始做匀变速直线运动。它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，两图线交点的坐标为（12s，144m）。则（ ）
A、甲车做匀加速直线运动 B、t=12s时两车速度相同 C、t=4s时两车相距32m D、t=5s时乙车的速度大小为18km/h5. 2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，并为全球提供服务。北斗三号系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星组成。其中，中圆地球轨道卫星距地面高度约为2.2×104km，地球静止轨道卫星距地面高度约为3.6×104km，它们都绕地球做近似的匀速圆周运动。则（ ）A、中圆地球轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B、地球静止轨道卫星的加速度大于9.8m/s2 C、中圆地球轨道卫星的周期大于地球静止轨道卫星的周期 D、中圆地球轨道卫星的角速度大于地球静止轨道卫星的角速度6. 一定质量的理想气体分别经历A→B→D和A→C→D两个变化过程，如图所示。A→B→D过程，气体对外做功为W1 ， 与外界变换的热量为Q1；A→C→D过程，气体对外做功为W2 ， 与外界变换的热量为Q2 ， 则两过程中（ ）
A、气体吸热，Q1>Q2 B、气体吸热，W1＝W2 C、气体放热，Q1＝Q2 D、气体放热，W1>W27. 用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.6eV的光照射到光电管上时，电流表G有读数。移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.9V时，电流表读数为0，则以下说法正确的是（ ）
A、光电子的初动能可能为0.8eV B、光电管阴极的逸出功为0.9eV C、电键S断开后，电流表G示数为0 D、改用能量为2eV的光子照射，电流表G有读数8. “用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学在实验中缓慢推动活塞，根据实验数据作出p-图线如图所示，图线弯曲的可能原因是（ ）
A、活塞与筒壁间存在摩擦 B、实验中用手握住了注射器前端 C、未在注射器活塞上涂润滑油 D、压强传感器与注射器的连接处漏气9. 如图所示，甲、乙两运动员在水平冰面上训练滑冰，恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为r1和r2（r2>r1）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是（ ）
A、在做圆周运动时，甲的线速度大小比乙的大 B、在做圆周运动时，甲的向心加速度大小比乙的小 C、在直线冲刺阶段，甲所用的时间比乙的长 D、在直线冲刺阶段，甲动能的变化量比乙的大10. 如图甲所示为某缓冲装置模型，劲度系数为k（足够大）的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力为定值f。轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作。一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧后，轻杆恰好向右移动l，此过程其速度v随时间t变化的图像如图乙所示。已知在0～t1时间内，图线为曲线，在t1～t2时间内，图线为直线。已知装置安全工作时，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A、在0～t1时间内，小车运动的位移为2 B、在t1时刻，小车速度v1＝ C、在0～t2时间内，轻杆摩擦产生热Q＝fl D、在t1＋t2时刻，小车恰好离开轻弹簧二、实验题
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11. 如图所示，某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验。在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧秤相连，C为弹簧秤，实验时改变钩码的质量，读出弹簧秤的不同示数F，不计细绳与滑轮之间的摩擦力。
(1)、根据实验原理图，本实验(填“需要”或“不需要”)将带滑轮的气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力；实验中(填“一定要”或“不必要”)保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；实验中(填“一定要”或“不必要”)用天平测出所挂钩码的质量；滑块(含遮光条)的加速度(填“大于”“等于”或“小于”)钩码的加速度。(2)、某同学实验时，未挂细绳和钩码接通气源，推一下滑块使其从轨道右端向左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤(其他实验步骤没有失误)，则该同学作出的滑块(含遮光条)加速度a与弹簧秤拉力F的图象可能是(填图象下方的字母)。
(3)、若该同学作出的a－F图象中图线的斜率为k，则滑块(含遮光条)的质量为。三、解答题
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12. 在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子。设正、负电子的质量在对撞前均为 ， 对撞前的动能均为 ， 光在真空中的传播速度为 ， 普朗克常量为。(1)、写出方程式；(2)、求对撞后转化成光子的波长。13. 根据某种轮胎说明书可知，轮胎内气体压强的正常值在至之间，轮胎的容积。已知当地气温 ， 大气压强 ， 设轮胎的容积和充气过程轮胎内气体的温度保持不变。(1)、若轮胎中原有气体的压强为 ， 求最多可充入压强为的气体的体积V；(2)、充好气的轮胎内气压 ， 被运送到气温的某地。为保证轮胎能正常使用，请通过计算说明是否需要充气。14. 在粗糙水平面上固定一半径的光滑四分之一圆弧槽。距圆弧槽最低点右侧处有一个质量、长度的薄木板，薄木板与圆弧槽最低点平齐。圆弧槽最低点放置一可视为质点的质量的小物块Q，现让一质量也为m的小物块P（可视为质点）以的水平初速度从右端滑上薄木板。当小物块运动至薄木板左端时，薄木板左端恰好与圆弧槽相撞，同时小物块P与Q碰撞并粘连在一起。已知小物块P与薄木板间的动摩擦因数 ， 重力加速度 ， 求：
(1)、从P开始运动到与Q发生碰撞所经历的时间t；(2)、薄木板与水平面间的动摩擦因数；(3)、P、Q碰撞后运动的最大高度H。15. 如图所示，框架的水平细杆OM粗糙，竖直细杆ON光滑，质量分别为m、2m的金属环a、b用长为L的轻质细线连接，分别套在水平杆和竖直杆上。a、b处于静止状态，细线与水平方向的夹角θ1=53°。已知a环与水平杆间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8、cos53°=0.6。
(1)、求水平细杆对a环的支持力大小FN；(2)、若细线与水平方向的夹角θ2始终为45°，框架绕竖直杆ON匀速转动，求转动的角速度ω满足的条件；(3)、若细线与水平方向的夹角θ1=53° ， 框架绕竖直杆ON从静止起缓慢加速转动，使a环缓慢向右移动，直到细线与水平杆间夹角θ3=37°的位置，求此过程中a环与水平杆OM间产生的内能Q及对整个装置做的功W。
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