陕西省渭南市临渭区2021-2022学年高二下学期物理期末教学质量检测试卷

试卷更新日期：2022-07-15 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（）

A、 $π B r^{2}$ B、 $π B R^{2}$ C、 $n π B R^{2}$ D、 $n π B r^{2}$

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2. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用．给大功率电动汽车充电时可利用电磁感应原理。如图所示，由地面供电装置（主要装置有线圈和电源）将电能传送至电动汽车底部的感应装置（主要装置是线圈），该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置通过磁场传送能量，由于电磁辐射等因素，其能量传送效率只能达到 $90 %$ 左右。无线充电桩可以允许的有效充电距离一般为 $15 \sim 20 c m$ 。下列说法正确的是（）

A、无线充电桩的优越性之一是在百米开外也可以对电动汽车快速充电 B、若线圈均采用超导材料，则能量的传输效率有望达到 $100 %$ C、车身中感应线圈中感应电流磁场总是与地面发射的电流的磁场方向相反 D、车身感应线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

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3. 在光电效应实验中，用频率为1.5v的A光和频率为v的B光分别照射同一金属，A光照射时的遏止电压是B光照射时遏止电压的2倍，则该金属发生光电效应的截止频率为（）

A、 $\frac{1}{3} v$ B、 $\frac{1}{2} v$ C、 $\frac{2}{3} v$ D、 $\frac{3}{4} v$

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4. 2021年12月30日，中国“人造太阳”EAST，成功实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，打破了由自己保持的世界纪录，这必将在国际科学界引起不小的反响。“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是 $_{1}^{2} H +_{1}^{2} H \to_{2}^{3} H e +_{0}^{1} n$ 。已知 $_{1}^{2} H$ 的质量为 $2.0136 u$ ， $_{2}^{3} H e$ 的质量为 $3.0150 u$ ， $_{0}^{1} n$ 的质量为 $1.0087 u$ ， $1 u = 931 M e V / c^{2}$ 。氘核聚变反应中释放的核能约为（）

A、 $3.7 M e V$ B、 $3.3 M e V$ C、 $2.7 M e V$ D、 $0.93 M e V$

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5. 新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播。打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达50米/秒，假设一次打喷嚏大约喷出5.0×10^-5m³的空气，一次喷嚏大约0.02s，已知空气的密度为1.3kg/m³ ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力（）

A、0.11N B、0.13N C、0.16N D、0.20N

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6. 氢原子能级图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。已知大量处于基态（ $n = 1$ 能级）的氢原子吸收某种频率的光子后能向外辐射6种频率的光子，则下列说法正确的是（）

A、氢原子吸收的光子能量为12.09 eV B、向外辐射的光子中，有4种属于可见光 C、向外辐射的光子中，有5种能使处于 $n = 3$ 能级的氢原子发生电离 D、氢原子由 $n = 4$ 能级向 $n = 1$ 能级跃迁时可能向外辐射γ射线

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7. 如图所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ．一质量为m（m＜M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中的机械能损失．如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端．如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为（）

A、h B、 $\frac{m h}{m + M}$ C、 $\frac{m h}{M}$ D、 $\frac{M h}{m + M}$

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8. 2021年限电拉闸后，渭南某公司为了不耽误工期，利用小型发电机（内阻可忽略）通过理想变压器进行供电，其原理图如图甲所示，公司的用电设备等效为电阻R，变压器原、副线圈的匝数比为 $10 ： 22$ ，发电机产生的交变电压u随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A、线圈转动的角速度为 $100 π r a d / s$ B、电压表的读数为 $220 \sqrt{2} V$ C、若电阻R增大，变压器的输入功率变大 D、 $t = 0.01 s$ 时线圈平面与磁场方向垂直

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9. 图甲是同种规格的电阻丝制成的闭合线圈，其中有垂直于线圈平面的匀强磁场，图乙为线圈中的磁感应强度B（取垂直线圈平面向内为正方向）随时间t变化的关系图像。则下列关于线圈中的感应电动势E、感应电流i、磁通量 $Φ$ 及线圈bc边所受的安培力F随时间变化的关系图像中正确的是（取顺时针方向为感应电流与感应电动势的正方向，水平向左为安培力的正方向）（）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

10. 冰球是2022年北京冬奥会比赛项目之一，某次冰球比赛的冰球用硬橡胶制成，厚2.54厘米，直径7.62厘米，质量160克。如图所示，在一次进攻时，进攻队员将冰球由静止击出，冰球以 $48 m / s$ 的速度打到守门员的护腿挡板上后被原路弹回，速度变为 $24 m / s$ ，不计冰面摩擦及空气阻力。下列说法正确的是（）

A、进攻队员与守门员对冰球的冲量大小之比为 $2 ： 3$ B、进攻队员与守门员对冰球的冲量大小之比为 $2 ： 1$ C、进攻队员与守门员对冰球做的功大小之比为 $4 ： 3$ D、进攻队员与守门员对冰球做的功大小之比为 $2 ： 1$

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11. 健身球是一个充满气体的大皮球，当人压向健身球上时，假设球内气体温度不变，则在这个过程中（）

A、气体分子的平均动能增大 B、气体从外界吸收热量 C、气体的密度增大 D、外界对气体做功

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12. 如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C与D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，垂直于铜盘下半部分的匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度 $ω$ 沿顺时针方向匀速转动，则（）

A、由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B、回路中感应电流大小不变，为 $\frac{B L^{2} ω}{2 R}$ C、回路中有周期性变化的感应电流 D、回路中感应电流方向不变，为 $C \to D \to R \to C$

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三、实验题

13. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将 $1 m L$ 的油酸加入酒精中配制成 $1000 m L$ 的油酸酒精溶液，通过注射器测得80滴这样的溶液为 $1 m L$ ，取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后，测得油膜面积为 $253 c m^{2}$ ，估算油酸分子的直径 $d =$ m（结果保留一位有效数字）。

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14. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)、实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量____（填选项前的符号），间接地解决这个问题。

A、小球开始释放高度h B、小球抛出点距地面的高度H C、小球做平抛运动的射程

(2)、图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 $m_{1}$ 多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球 $m_{2}$ 静置于轨道的水平部分，再将入射球 $m_{1}$ 从斜轨上S位置静止释放，与小球 $m_{2}$ 相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤顺序是____（填选项前的符号）

A、用天平测量两个小球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ B、测量小球 $m_{1}$ 开始释放高度h C、测量抛出点距地面的高度H D、分别找到 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 相碰后平均落地点的位置M、N E、测量平抛射程OM，ON

(3)、若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么应满足的表达式为（用测量量OP，OM，ON表示）。

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四、填空题

15. 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更(选填“敏感”或“不敏感”)．

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五、解答题

16. 如图，开口朝下的圆筒形汽缸竖直悬挂，处于静止状态，汽缸内用横截面积为 $S$ 的薄活塞封闭着温度为 $27 ℃$ 的某种理想气体，活塞可在汽缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至 $87 ℃$ 时，活塞刚好移到汽缸口。已知大气压强为 $p_{0}$ ，汽缸容积为 $V_{0}$ ，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求 $27 ℃$ 时汽缸内气体体积；

(2)、如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢（等温）地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量与活塞质量相等时，活塞也刚好移到汽缸口，求活塞的质量。

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17. 如图甲所示，在水平面上固定宽为L=1m、足够长的光滑平行金属导轨，左端接有R=0.5Ω的定值电阻，在垂直导轨且距导轨左端 d=2.5m处有阻值 r=0.5Ω、质量 m="2kg" 的光滑导体棒，导轨其余部分电阻不计．磁场垂直于导轨所在平面，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．第1s内导体棒在拉力F作用下始终处于静止状态.1s后，拉力F保持与第1s末相同，导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中，拉力F做功为W=11.25J．求：

(1)、第1s末感应电流的大小；

(2)、第1s末拉力的大小及方向；

(3)、1s后导体棒从静止直至刚好达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热．

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18. 质量m_B＝1kg的木板B静止于光滑水平面上，质量m_A＝4kg的物块A停在B的左端，质量m_C＝1kg的小球C用长l＝1.25m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间极短，之后小球C以v_C′＝3m/s的速率反弹。已知A、B间的动摩擦因数μ＝0.1，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s²。求：

(1)、小球C与物块A碰撞前瞬间，小球C的速度大小v_C；

(2)、小球C与物块A碰撞过程中，物块A受到的冲量大小I；

(3)、为使物块A不滑离木板B，木板B的长度L至少多长？

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