广西北海市2021-2022学年高二下学期物理期末检测试卷

试卷更新日期：2022-07-15 类型：期末考试

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一、单选题

1. ${}_{2}^{3}H e$ 是核反应中常见的能源之一， ${}_{2}^{3}H e$ 可通过以下反应得到：① ${}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{3}H e + X$ ；② ${}_{1}^{1}H + {}_{1}^{2}H \to {}_{2}^{3}H e + Y$ 。则下列说法正确的是（）

A、X为γ射线 B、Y为α射线 C、核反应①中 ${}_{1}^{3}H$ 的质量大于 ${}_{2}^{3}H e$ 和X的总质量 D、核反应②中 ${}_{1}^{1}H$ 和 ${}_{1}^{2}H$ 的总质量等于 ${}_{2}^{3}H e$ 和Y的总质量

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2. 如图所示，火星探测器着陆火星前先进入环火星椭圆轨道，然后实施近火星制动，顺利完成“太空刹车”，被火星捕获，进入环火星圆形轨道，准备登陆火星。下列说法正确的是（）

A、探测器在椭圆轨道运行时，过P点的速率小于过Q点的速率 B、探测器由椭圆轨道进入圆形轨道应该在P点加速 C、探测器在椭圆轨道过P点的加速度比在圆形轨道过P点的加速度小 D、探测器在椭圆轨道运行的周期比圆形轨道的周期大

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3. 一定质量的物体放在粗糙水平面上，在物体上施加一方向不变的水平外力F，从 $t = 0$ 时刻开始，物体的速度随时间的变化规律如图所示，已知 $t_{1} - 0 = t_{2} - t_{1} = t_{3} - t_{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、0~ $t_{1}$ 时间内外力F逐渐增大 B、物体在0~ $t_{1}$ 时间内的平均速度等于 $t_{2}$ ~ $t_{3}$ 时间内的平均速度 C、 $t_{2}$ ~ $t_{3}$ 时间内外力F逐渐增大 D、 $t_{2}$ ~ $t_{3}$ 时间内外力F大于物体所受的摩擦力

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4. 如图所示，虚线为一粒子的运动轨迹，实线为某电场中的一条电场线，粒子的运动方向未知，粒子重力及其他阻力不计，则下列说法正确的是（）

A、粒子可能带正电 B、M点的动能一定小于N点的动能 C、M点的加速度大于N点的加速度 D、M点的电势能一定小于N点的电势能

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5. 如图所示，在水平直线上的M、N处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，两条导线中通有流向相同的电流，电流大小分别为I和2I，O点是Ｍ、N连线的中点。下列说法正确的是（）

A、两导线受到的安培力 $F_{N} = 2 F_{M}$ B、用 $F = I L B s i n θ$ 计算导线所受的安培力时 $θ = 90 °$ C、移走导线N前后，O点的磁感应强度方向不变 D、在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，存在磁感应强度为零的位置

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6. 如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，定值电阻 $R_{1} = 2 Ω$ ， $R_{2} = 3.5 Ω$ ，在a、b端接入如图乙所示的交变电流，则原线圈中理想电流表的示数和电阻R₁两端的电压分别为（）

A、0.4A 22V B、 $\frac{\sqrt{2}}{5}$ A $11 \sqrt{2}$ V C、0.4A 8V D、 $\frac{\sqrt{2}}{5}$ A $4 \sqrt{2}$ V

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7. 如图所示，某钢管厂库房内存放大量粗细均匀、半径相等的钢管，由于钢管的一端被垫高，使相邻等高的两根钢管 $M$ 、 $N$ 构成倾角为 $θ$ 的斜面。若钢管 $P$ 放在 $M$ 、 $N$ 上恰好不滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则钢管 $P$ 与钢管 $M$ 之间的动摩擦因数为（）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{4} t a n θ$ B、 $\frac{1}{2} t a n θ$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2} t a n θ$ D、 $t a n θ$

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二、多选题

8. 如图所示，光滑水平面上有一轻弹簧，其左端固定在竖直墙壁上。一质量 $m_{1} = 0.5 k g$ 可视为质点的滑块A以 $v_{0} = 12 m / s$ 的水平速度向左运动，撞上静止的质量 $m_{2} = 1.5 k g$ 可视为质点的滑块 $B$ 并粘在一起向左运动，两滑块与弹簧作用后原速率弹回，则下列说法正确的是（）

A、两滑块组成的系统碰撞过程中动量守恒 B、两滑块碰撞结束时的速度大小为 $3 m / s$ C、在整个过程中，两滑块组成的系统动量守恒 D、在整个过程中，弹簧对A，B系统的冲量大小为 $12 N \cdot s$

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9. 如图所示，间距为 $L = 0.5 m$ 的两根光滑的平行金属导轨与水平面的夹角 $θ = 30 °$ ，导轨下端接定值电阻 $R = 0.4 Ω$ 。在导轨上距底端 $d = 1 m$ 处垂直导轨放置一根导体棒 $M N$ ，其质量 $m = 0.4 k g$ ，电阻 $r = 0.1 Ω$ 。 $t = 0$ 时刻开始在空间加一垂直导轨平面向上的变化磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为 $B = 0.5 t (T)$ ，导体棒 $M N$ 在沿导轨向上的拉力F作用下处于静止状态，导轨电阻忽略不计，导体棒 $M N$ 始终与导轨接触良好，g取 $10 m / s^{2}$ 。则（）

A、线框内的感应电流方向从M→N B、线框中产生的感应电动势大小为2V C、通过导体棒 $M N$ 的电流大小为0.5A D、在 $t = 4 s$ 时，导体棒 $M N$ 所受拉力大小为2N

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10. 跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一，比赛场地简化图如图所示。一质量为60kg的运动员从倾角为θ = 37°的斜坡的顶点B点以20m/s的速度沿水平方向飞出，最后落在斜坡上C点。已知运动员和滑雪板整体可视为质点，不计一切阻力，取重力加速度g = 10m/s² ， sin37^°= 0.6，cos37° = 0.8，则（）

A、B到C经历时间为3s B、B，C间距离为45m C、B到C运动员动能的增加量为2.7 × 10⁴J D、运动员在空中离斜坡的最大距离为9m

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11. 关于热力学第一、第二定律，下列说法中正确的是（）

A、热量不能自发地从低温物体传到高温物体，气体向真空的自由膨胀是不可逆的 B、热力学第二定律可表述为第一类永动机是不可能制成的 C、理想气体等压膨胀过程一定吸热 D、不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功 E、第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律

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三、实验题

12. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验，平衡摩擦力后，在保持砂和砂桶总质量不变的情况下，增加小车质量M，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a、实验多次，得到多组数据。

(1)、除了电火花计时器、小车、砂子和砂桶、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有____。（填字母）

A、10V、50Hz的交流电源 B、刻度尺 C、电压可调的直流电源 D、天平（附砝码） E、秒表

(2)、以下实验操作正确的是____。（填字母）

A、调整长木板上滑轮的高度使细线与桌面平行 B、在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砂子和砂桶通过细线挂在小车上 C、在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 D、若增大小车质量，不需要重新平衡摩擦力

(3)、在满足小车质量远大于砂和砂桶总质量后，该组同学实验得出数据，画出的 $a - \frac{1}{M}$ 的关系图像如图乙所示，从图像中可以推算出，作用在小车上的恒力 $F =$ N。（保留两位有效数字）

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13. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验，主要步骤如下：
⑴用螺旋测微器测得金属丝横截面直径的示数如图甲所示，则其直径D=mm；
⑵用刻度尺量出金属丝接入电路的长度L；
⑶用图乙所示的电路测量金属丝的电阻Rx、电路中R₁、R₃为阻值未知的定值电阻，R₂为电阻箱；
①先闭合开关S、S₀ ，然后调整电阻箱R₂的阻值，使电流表G的示数为并记下电阻箱的示数R₂₁；
②然后将电阻箱与Rx交换位置，再次调整电阻箱R₂的阻值，使电流表G的示数为，记下电阻箱的示数R₂₂ ，则金属丝的电阻为Rx=（用R₂₁、R₂₂表示）；
⑷求得金属丝的电阻率 $ρ$ =（用L、D、R₂₁、R₂₂表示）。

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14. 在用某种单色光做双缝干涉的实验中，若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为 $Δ x$ ，则单色光的波长为；将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度（填“变大”“变小”或“不变”）；中央亮纹最亮，中央亮纹宽度（填“大于”“小于”或“等于”）其他亮纹宽度。

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四、解答题

15. 如图所示，倾斜轨道下端与半径为R的竖直圆轨道最低点b平滑连接。质量为m的小物块（可视为质点）从轨道上a点无初速滚下，a点距离圆轨道最低点b的竖直高度为h。小物块经过最低点b时的速度大小为v，经过最高点c时恰好对轨道无压力。已知重力加速度g，求：

(1)、小物块经过最高点c时速度的大小；

(2)、小物块经过最低点b时对轨道压力的大小；

(3)、小物块从开始运动到圆轨道最高点过程中损失的机械能。

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16. 如图所示， $M N$ 上方足够长的区域Ⅰ内存在方向竖直向下的匀强电场， $M N$ 左下侧和右下侧的正方形区域Ⅲ和Ⅳ内存在方向竖直向上的匀强电场， $M N$ 下方的矩形区域Ⅱ内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的正离子以速度v从P点沿水平方向射入匀强电场，粒子先经过电场Ⅲ再经过磁场后恰从 $M N$ 中点竖直向上射入匀强电场区域Ⅰ。已知正方形边长均为d.区域Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ内匀强电场的场强大小均为 $E = \frac{m v^{2}}{q d}$ ，不计粒子的重力，求：

(1)、粒子第一次进入磁场时的位置与M点之间的距离；

(2)、矩形区域Ⅱ内磁感应强度的大小；

(3)、离子从P点射入到离开电场区域Ⅳ所用的时间。

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17. 如图所示，将一汽缸倒放在水平面上，汽缸与地面间密封性能良好，开始时汽缸内气体的温度为 $T_{1} = 300 K$ 、压强与外界大气压相等为 $p_{0}$ ；现将汽缸内的气体逐渐加热到 $T_{2} = 500 K$ ，汽缸对水平面刚好没有作用力；如果此时将汽缸顶部的抽气阀门打开放出少量的气体后，汽缸内气体的压强再次与外界大气压相等，放气过程温度不变。已知汽缸的横截面积为S，重力加速度为g，假设气体为理想气体。求：

(1)、打开抽气阀门前瞬间，气体的压强为多少？汽缸的质量为多少？

(2)、放出的气体与汽缸内剩余气体的质量之比。

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18. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图，已知平衡位置在 $x = 2 m$ 处的质点a经 $t = 0.1 s$ 第一次到达波峰，求：

(1)、该波的周期和传播速度；

(2)、质点a在0~2s内运动的路程。

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