陕西省安康市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. 以下核反应方程中属于β衰变的是（）

A、 $_{11}^{24} Na \to_{12}^{24} {Mg+}_{-1}^{0} e$ B、 $_{92}^{235} {U+}_{0}^{1} n \to_{54}^{140} {Xe+}_{38}^{94} {Sr+2}_{0}^{1} n$ C、 $_{1}^{2} {H+}_{1}^{3} H \to_{2}^{4} {He+}_{0}^{1} n$ D、 $_{7}^{14} {N+}_{2}^{4} He \to_{8}^{17} {O+}_{1}^{1} H$

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2. 如图所示，a、b是某电场中的两点，若将一试探电荷分别放在a、b两点，则（）

A、该电场为负点电荷形成的电场 B、试探电荷在a点受到的静电力方向向右 C、试探电荷在a、b两点受到的静电力方向相反 D、试探电荷在a点受到的静电力比在b点的小

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3. 某同学研究光电效应的实验电路如图所示，用不同的光分别照射密封真空管的钠阴极（阴极K），钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（为甲光、乙光，丙光），如图所示，则以下说法正确的是（）

A、甲光的强度小于乙光的强度 B、乙光的频率小于丙光的频率 C、甲光对应的光电子最大初动能大于乙光的光电子的最大初动能 D、若丙光能使某金属发生光电效应，则乙光也一定能使该金属发生光电效应

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4. 如图，长直导线MN置于三角形金属线框abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流，当电流逐渐减小时，线框中（）

A、磁通量变化量为零 B、没有产生感应电流 C、感应电流方向为acba D、感应电流方向为abca

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5. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京开幕，其中滑雪是冬奥会中的一个比赛大项。如图所示，某滑雪运动员以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零。已知运动员在前四分之三位移中的平均速度大小为v，则滑雪者整个过程的平均速度为（）

A、 $\frac{v}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{2} v}{2}$ C、 $\frac{v}{3}$ D、 $\frac{2 v}{3}$

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6. 新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，佩戴口罩可以有效预防新冠病毒的感染。小明某次打喷嚏时气流喷出的速度是 $60 m / s$ ，共喷出 $5.0 \times 1 0^{- 5} m^{3}$ 的空气，用时约 $0.013 s$ 。已知空气的密度为 $1.3 k g / m^{3}$ ，则小明打这次喷嚏受到的平均反冲力约为（）

A、 $0.15 N$ B、 $0.30 N$ C、 $1.5 N$ D、 $3.0 N$

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7. 如图，在竖直平面内固定一光滑支架，支架左侧为四分之一圆弧，O点为圆弧的圆心，OA、OB为圆弧的半径，OB沿竖直方向，D为圆弧上的一点，∠BOD＝60°，支架右侧OBC为一直角三角形，∠OBC＝45°，支架左右两侧各放着质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 的a、b小球，两小球之间用一轻杆连接，当两球平衡时小球a恰好位于D点，轻杆处于水平方向。两球均可看作质点，则a、b两个小球的质量之比 $m_{1} ： m_{2}$ 为（）

A、 $1 ： \sqrt{3}$ B、1∶3 C、1∶2 D、 $\sqrt{3} ： 2$

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8. 一边长为 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} l$ 的正三角形金属框abc静置于光滑绝缘水平面上，宽度为 $\frac{l}{2}$ 的有界匀强磁场位于正三角形右侧，边界平行于bc，如图所示。现用外力沿bc的中垂线方向匀速拉动线框并穿过磁场区域。从顶点a进入磁场开始计时，规定感应电流沿abca为正方向，则金属框经过磁场的过程中，感应电流随时间变化的图象是（）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

9. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴 $O O^{'}$ 沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、该交变电流的频率为100Hz B、该交变电流的有效值是10A C、 $t = 0.01 s$ 时，穿过线圈的磁通量最大 D、该交变电流瞬时值表达式为 $i = 10 \sqrt{2} c o s 100 π t$ （A）

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10. 如图所示，场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交。质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列结论正确的是（）

A、粒子逆时针方向转动 B、粒子速度大小 $v = \frac{B g R}{E}$ C、粒子带负电，且 $q = \frac{m g}{E}$ D、粒子的机械能守恒

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11. 火星探测器的发射时间要求很苛刻，必须在火星相对于太阳的位置领先于地球特定角度的时候出发，瞄准火星的位置6至11个月之后，再开启火星探测之旅。这样对火箭运载能力要求最低。设地球环绕太阳的运动周期为T，轨道半径为r₁；火星环绕太阳的轨道半径为r₂(r₂ > r₁)，火星的半径为R，引力常量为G。则（）

A、太阳的质量为 $\frac{4 π^{2} r_{2}^{3}}{G T^{2}}$ B、火星的公转周期为 ${(\frac{r_{2}}{r_{1}})}^{\frac{3}{2}} T$ C、火星的第一宇宙速度为 $\sqrt{\frac{4 π^{2} r_{1}^{3}}{T^{2} R}}$ D、火星与地球相隔最近的最小时间间隔为 $\frac{r_{2}^{\frac{3}{2}}}{r_{2}^{\frac{3}{2}} - r_{1}^{\frac{3}{2}}} T$

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12. 图为两个质量分别为 $m$ 、 $M$ 的小球在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的 $x - t$ 图像，则下列说法正确的是（）

A、 $M ： m = 3 ： 1$ B、碰撞过程中两小球所受合外力相同 C、碰撞前后质量为 $m$ 的小球动量的变化量大小为 $2 m$ D、两小球发生的是弹性碰撞

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三、实验题

13. 在“验证动量守恒定律”的实验中：

(1)、某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长且不可伸长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。（小球的直径d相等且远小于细线长度L）实验中必须测量的物理量有____（填选项前的字母）。

A、细线的长度L B、A球质量 $m_{A}$ 和B球质量 $m_{B}$ C、释放时A球被拉起的角度 $θ_{1}$ D、碰后摆起的最大角度 $θ_{2}$ E、当地的重力加速度g

(2)、某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列说法中不符合本实验要求的是____（填选项前的字母）。

A、斜槽轨道必须是光滑的 B、斜槽轨道末端的切线是水平的 C、入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放 D、入射小球与被碰小球满足 $m_{1} < m_{2}$ ， $r_{1} = r_{2}$

(3)、若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，正确操作，认真测量，得出的落点情况如图丙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为。

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14. 某实验小组要测定一段电阻丝的电阻率，具体操作如下。

(1)、用螺旋测微器测量其直径，结果如图甲所示，由图可知其直径为D＝mm。

(2)、利用如图乙所示的电路精确地测量电阻丝的电阻（其中电流表内阻 $R_{A}$ 已知），操作步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数 $R_{1}$ 和电流表的读数 $I_{1}$ 。
②改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数 $R_{2}$ 和电流表的读数 $I_{2}$ 。
③重复步骤②，得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表电流的倒数 $\frac{1}{I}$ 为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，如图丙所示，可知电阻丝电阻为（用题中给定物理量的符号表示），再测出电阻丝的长度L，可以根据电阻定律计算出电阻丝的电阻率ρ，若从系统误差的角度分析用该方法测得的电阻丝的电阻率与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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四、解答题

15. 如图甲所示，一倾角为θ＝37°的足够长斜面上，一质量为m＝1kg的物体在沿斜面向上的拉力F作用下，由斜面底端从静止开始运动，2s后撤去F。前2s内物体运动的v-t图像如图乙所示。已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、拉力F的大小；

(2)、撤去力F后物体经多长时间到达斜面最高点。

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16. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg、电阻均为R=0.1Ω。整个装置处在垂直干导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T。棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s²。问：

(1)、棒ab匀速运动的速度多大？

(2)、棒ab受到的力F多大？

(3)、若某段时间内力F做的功为0.4J，这段时间内棒cd产生的热量是多少？

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17. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平且足够长，bcd为半圆，圆弧轨道的半径R＝0.32m，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为 $m_{A} = 2 k g$ 、 $m_{B} = 1 k g$ 的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M，长L＝0.5m的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，恰好未从小车左端掉下。B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、物块B运动到圆弧轨道的最低点b时，轨道对物块的支持力大小；

(2)、细绳剪断之前弹簧的弹性势能；

(3)、小车的质量M。

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18. 如图所示，在y轴左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 $E$ ， y轴右侧至 $M N$ 区域（y方向无限长）有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ， $M N$ 与y轴的距离为 $L$ ，在 $O$ 点有一粒子发射器，可以垂直于磁场，向磁场区域发射带正电的粒子。已知粒子的质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，重力不计。

(1)、若发射器沿 $x$ 轴正方向发射粒子，发射速率为 $v = \frac{B q L}{2 m}$ ，求粒子打到 $x$ 轴上的位置到O点的距离；

(2)、若发射器沿与y轴负半轴成 $θ = 60 °$ 发射粒子，为使所发射的粒子不从 $M N$ 边界射出，求发射的最大速度 $v_{m}$ 和粒子在磁场中运动的时间 $t$ 。

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