广西钦州市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-07-15 类型：期末考试

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一、单选题

1. 很多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述符合物理学史实的是（）

A、首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦 B、光电效应和康普顿效应说明光具有波动性 C、卢瑟福用α粒子散射实验证明原子内部存在着原子核 D、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的

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2. 如图所示，y轴右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，y轴左侧没有磁场。一个圆形线圈的一半放在磁场中，圆心与原点重合，线圈平面与磁场方向垂直。在下列做法中，不能让线圈中产生感应电流的是（）

A、线圈沿y轴正方向移动 B、线圈沿x轴正方向移动 C、线圈绕y轴转动 D、线圈绕x轴转动

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3. 2021年3月，考古学家利用 ${}_{6}^{14}C$ 技术测定了三星堆遗址四号“祭祀坑”距今约3200年至3000年，属于商代晚期。已知 ${}_{6}^{14}C$ 的半衰期为8267年，其衰变方程为 ${}_{6}^{14}C \to {}_{7}^{14}N + {}_{- 1}^{0}e$ ，则下列判断正确的是（）

A、2000个 ${}_{6}^{14}C$ 经过8267年会有1000个发生衰变 B、升高温度可以加快 ${}_{6}^{14}C$ 的衰变 C、增大压强可以加快 ${}_{6}^{14}C$ 的衰变 D、β衰变的本质是核内一个中子转化为质子和电子

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4. 为保护航天员安全，飞船上使用了降落伞、反推火箭、缓冲座椅三大装置，在距离地面大约1m时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱最终安全着陆。把返回舱从离地1m开始减速到安全着陆称为着地过程。关于反推火箭的作用，下列说法正确的是（）

A、减小着地过程中返回舱和航天员的动量变化 B、减小着地过程中返回舱和航天员所受的冲量 C、减小着地过程的作用时间 D、减小着地过程返回舱和航天员所受的平均冲力

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5. 一电阻分别通过四种不同形式的电流，四种电流随时间变化的情况如下列选项所示，在相同时间T（T为0.02 s的整数倍）内电阻产生的热量最大的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ ，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开；现将S闭合，下列说法正确的是（）

A、电阻R上的电压变小 B、灯泡 $L_{1}$ 两端电压变小 C、交流电流表的示数减小 D、变压器的输入功率减小

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7. 如图为氢原子的能级示意图，一群处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）

A、这些氢原子跃迁时最多可辐射出三种频率的光 B、氢原子由 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级产生的光的波长最小 C、氢原子由 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级释放的光的粒子性最显著 D、氢原子向低能级跃迁后其核外电子的动能减小

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8. 如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为 $F_{N}$ ，则（）

A、在 $t_{1}$ 时刻，P有扩大的趋势 B、在 $t_{2}$ 时刻，穿过P的磁通量为零 C、在 $t_{3}$ 时刻，P中有感应电流 D、在 $t_{4}$ 时刻， $F_{N} > G$

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二、多选题

9. 如图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小。接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　）

A、在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B、在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C、在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D、在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

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10. 在光电效应实验中，小庞同学用同一光电管分别用甲光、乙光、丙光照射，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，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、甲光的强度大于乙光的强度 D、甲光照射时光电子最大初动能大于丙光照射时光电子最大初动能

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11. 一只悬浮在水中的章鱼，当外套膜吸满水后，它的总质量为M，章鱼遇险时将体内的水通过短漏斗状的体管在极短时间内向后喷出，喷射的水力强劲，从而迅速向前逃窜。若喷射出水的质量为m，喷射速度为 $v_{0}$ ，则下列说法正确的是（）

A、章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 B、章鱼喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量守恒 C、章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 $\frac{m}{M - m} v_{0}$ D、章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 $\frac{M}{M - m} v_{0}$

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12. 如图所示，水平的平行虚线间距为d的空间有方向与竖直面（纸面）垂直的匀强磁场。一正方形金属线圈边长为l（ $l < d$ ），电阻为R，质量为m，在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）

A、线圈进入磁场过程中感应电流沿顺时针方向 B、线圈进入磁场过程中做匀速运动 C、线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等 D、线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为 $2 m g d$

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13. 下列说法正确的是（）

A、气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大 B、气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 C、布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动 D、反映宏观自然过程的方向性的定律是热力学第二定律的一种表述 E、在绝热条件下压缩气体，气体的内能可能增加，也可能减少

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14. 图甲为一列简谐横波在 $t = 0.10 s$ 时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（）

A、这列简谐横波沿x轴负方向传播 B、波传播的速度为 $40 m / s$ C、在 $t = 0.10 s$ 时，质点P的速度为零 D、从 $t = 0.10 s$ 到 $t = 0.25 s$ ，质点P的路程为 $10 c m$ E、在 $t = 0.25 s$ 时，质点P的加速度沿y轴负方向

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三、实验题

15. 半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为酒精气体传感器。如图乙所示为酒精气体传感器 $R_{2}$ 的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。

(1)、驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，电压表的读数越（填“大”或“小”）。

(2)、当酒精气体浓度为0时 $R_{2}$ 的阻值为Ω。若某司机呼气酒精浓度为 $200 m g / m^{3}$ ，此时 $R_{2}$ 的阻值为Ω（结果均保留2位有效数字）。

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16. 下图为某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律的实验装置图。该实验用到两个相同的光电门1和2及两个质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 的滑块1和2，两滑块上分别固定有宽度相同、质量不计的长方形遮光片，滑块1的右侧和滑块2的左侧分别带有一个弹性片。
实验过程中，将气垫导轨调节水平后，滑块1、2分别被左右两侧的弹射架水平弹射出去，在两个光电门之间发生正碰后又分别经过光电门1和2而返回。

(1)、用精度为 $0.1 m m$ 的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图所示，测得本实验中遮光片的宽度 $d =$ mm。

(2)、某次测量中，数字计时器记录的遮光片通过光电门的遮光时间为 $5 \times 1 0^{- 3} s$ ，则滑块的速度大小为 $m / s$ （结果保留2位有效数字）。

(3)、若某次实验过程中，与光电门1连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为 $Δ t_{1}$ 和 $Δ {t^{'}}_{1}$ ，与光电门2连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为 $Δ t_{2}$ 和 $Δ {t^{'}}_{2}$ ，则验证动量守恒定律的表达式为（以向右为正方向，用题目中的物理量符号表示）。

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四、解答题

17. 如图所示，电阻不计的矩形线圈 $a b c d$ 中，面积S为 $0.5 m^{2}$ 、匝数N=100匝。线圈在磁感应强度 $B = 0.05 T$ 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以转速 $n = \frac{50 \sqrt{2}}{π} r / s$ 匀速转动，并与理想变压器相连，变压器副线圈接入一只额定电压为 $25 V$ 的灯泡，灯泡恰好正常发光。求：

(1)、线框转动过程中感应电动势的最大值；

(2)、变压器原、副线圈的匝数比。

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18. 如图甲所示，质量 $M = 4 k g$ 的足够长木板静止于光滑的水平面上，一滑块以速度 $v_{0}$ 从左端滑上长木板后它们运动的速度一时间图像如图乙所示。取 $g = 10 m / s^{2}$

(1)、求滑块的质量m；

(2)、若滑块与木板间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，求滑块相对长木板滑动的距离s。

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19. 如图所示，两足够长的平行金属导轨 $M N$ 、 $P Q$ 倾斜放置，倾角为 $θ = 37 °$ ，导轨间距 $L = 1 m$ ，导轨电阻不计，M、P间连接一个 $R = 4 Ω$ 的电阻。两导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 $B = 1 T$ 。一质量为 $m = 0.1 k g$ ，电阻 $r = 1 Ω$ 的金属棒 $a b$ 以 $v = 2 m / s$ 的速度沿导轨匀速向下滑动，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。

(1)、求电阻R中电流I的大小；

(2)、求金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小；

(3)、对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力 $F = 0.2 N$ ，若金属棒继续下滑 $x = 2 m$ 后速度恰好减为0，求在金属棒减速过程中电阻R上产生的焦耳热。

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20. 如图所示一U形玻璃管竖直放置，右端开口，左管用光滑活塞和水银封闭一段空气柱。外界大气压为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，封闭气体的温度 $t_{0} = 27 ℃$ ，玻璃管的横截面积为S=5.0cm² ，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知水银的密度为 $ρ = 13.6 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ，重力加速度g=10m/s²；封闭气体的温度缓慢降至 $t_{1} = - 3 ℃$ 。求：

(1)、温度 $t_{1} = - 3 ℃$ 时空气柱的长度L；

(2)、已知该过程中气体向外界放出5.0J的热量，气体内能的增量。（结果保留两位有效数字）

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21. 如图所示，一半径为R，球心为O的玻璃半球，A、B为半球的底面直径上的两端点。现有一光线从 $A B$ 连线上距离O点当 $\frac{\sqrt{3}}{2} R$ 处垂直底面射入玻璃半球，光线恰好在玻璃球面发生全反射。光在真空中的传播速度为c，求：

(1)、玻璃半球的折射率n；

(2)、光在玻璃半球中的传播时间t。

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