江苏省扬州市2021-2022学年高二下学期物理期末检测试卷

试卷更新日期：2022-07-19 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图，手持金属探测器工作时发射线圈通以正弦式交流电，附近被探测的金属物中产生涡流，涡流的磁场被探测器中的接收线圈接收，从而使探测器发出警报，则（）

A、发射线圈中产生了涡流 B、被测金属物中产生的是直流电 C、被测金属物与探测器相对运动时才能被检测出 D、金属探测器是利用电磁感应原理制成的

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2. 下列说法正确的是（）

A、图（甲）为水中小炭粒沿折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则的 B、由图（乙）可知，温度升高后，所有分子速率都会增大 C、图（丙）中曲线①表示分子力随分子间距离的变化规律 D、图（丙）中r₀处分子斥力为零

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3. 北京冬奥会主火炬由小雪花和橄榄枝组成。关于自然界中的雪花，下列说法正确的是（）

A、雪花是水蒸气在空气中凝华形成的晶体 B、雪花沿各个方向的物理性质都相同 C、雪花融化成水的过程中分子平均动能增大 D、因为自然界中雪花的形状超过2万种，所以雪花是非晶体

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4. 图甲是小型交流发电机的示意图A为交流电流表，线圈ABCD绕O匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，已知定值电阻 $R = 18 Ω$ ，线圈电阻 $r = 2 Ω$ ，则（）

A、t=0时线圈处于图甲所示位置 B、ls内交变电流的方向改变50次 C、t=0.01s时电流表示数为零 D、线圈消耗的电功率为2W

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5. 应用放射性元素 $_{92}^{238} U$ 的衰变规律，可以测定矿石、地层的生成年代，这种方法称为铀铅法。放射性元素 $_{92}^{238} U$ 经过x次?衰变和y次β衰变，最终形成铅的稳定同位素 $_{82}^{206} P b$ ，同时释放出γ射线，则（）

A、x=6，y=8 B、 $_{92}^{238} U$ 与 $_{92}^{235} U$ 的半衰期一定相同 C、每发生一次β衰变，将有一个中子转化为一个质子 D、γ射线是由核外电子从高能级向低能级跃迁产生的

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6. 如图所示为理想气体的Joule循环过程，AB和CD是等压过程，BC和DA是绝热过程。下列说法正确的是（）

A、AB过程中，气体向外界释放热量 B、BC过程中，气体温度不变 C、一次循环过程中气体吸收的热量大于释放的热量 D、状态B和状态D温度可能相等

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7. 大约50亿年后太阳将不能再维持目前的核聚变，开始引力坍缩使温度升高，直到它的核心热到引起以下新的核聚变过程∶ $_{2}^{4} H e +_{4}^{8} B e \to_{6}^{12} C$ ，则（）

A、 $_{2}^{4} H e$ 比 $_{6}^{12} C$ 稳定 B、 $_{2}^{4} H e$ 的平均核子质量比 $_{6}^{12} C$ 大 C、 $_{2}^{4} H e$ 的结合能比 $_{6}^{12} C$ 大 D、此核聚变过程需要吸收能量

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8. 当太阳光照射在肥皂膜的表面时，可以看到许多彩色条纹，某处有黄色条纹与相邻的绿色条纹，则（）

A、黄色条纹处的膜层更厚些 B、绿色条纹处的膜层更厚些 C、黄色和绿色条纹处的肥皂膜厚度不好判断 D、黄色和绿色条纹处的肥皂膜厚度有可能相同

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9. 把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，下列说法正确的是（）

A、干簧管应用了电磁感应原理 B、增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才会报警 C、增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才会报警 D、增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才会报警

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10. 回旋加速器D形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，狭缝间接有电压为U、频率为f的交流电。氘核从静止开始加速，第一次加速后在磁场中做圆周运动的圆心是O₁、半径为r₁第三次加速后做圆周运动的圆心是O₃ ，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计。则（）

A、仅增大电压U，氘核获得的最大动能增大 B、仅增大磁感应强度B ，氘核运动总时间不变 C、若要加速α粒子，则交流电的频率f必须增大 D、O₁、O₃间距离为 $(2 \sqrt{2} - 1 - \sqrt{3}) r_{1}$

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二、实验题

11. 某同学用DIS来研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，实验装置如图所示。

(1)、关于实验过程，下列说法正确的是____；

A、改变体积时，推拉活塞要迅速 B、为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C、可以用手握紧针简以方便推拉活塞

(2)、启用系统“绘图”功能，计算机将显示压强与体积的关系图线。该同学在不同温度下做了两次实验，获得 $V - \frac{1}{p}$ 图像如图所示，则T₁T₂；（填“>”、“=”或“<”）

(3)、该同学发现图线不过坐标原点，可能原因是____。

A、实验过程中出现漏气现象 B、连接注射器和压强传感器的细管中有气体体积未计入 C、实验过程中气体温度降低

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12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。

(1)、下列说法正确的是（）

A、为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源 B、变压器中铁芯是整块硅钢 C、保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 D、变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈

(2)、实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下。由数据可知N一定是线圈的匝数。（填“原”或“副”）
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：
N₁/匝
100
100
200
200
N₂/匝
200
400
400
800
U₁/V
2.10
1.95
5.22
2.35
U₂/V
4.28
8.00
10.60
9.64

(3)、学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同。结合以上实验结论，应将较细的线圈作为线圈。（填“原”或“副”）

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三、解答题

13. 打磨成多面体的钻石能闪闪发光，是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。如图所示，某同学想把玻璃砖加工成“玻璃钻石”。该“玻璃钻石”左右对称，折射率n=2，OA边和OD边与轴线的夹角均为θ。一束光从BC边垂直入射，已知cos75^°=0.26。

(1)、若θ=75°，求这束光在OA边折射时折射角的正弦值；

(2)、若θ=50°，通过计算判断这束光经OA边第一次反射，到达OD边时能否发生全反射。

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14. μ子与氢原子核构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。图甲所示是μ氢原子的能级示意图，已知基态能级为E₁ ，能级间满足 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}$ （n=1，2，3……）一束入射光照射大量处于n=3能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出六种频率的光，用这六种频率的光同时照射同一个光电管，如图乙所示，当电压表的示数为U时，微安表的示数刚好为零。已知普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e。求∶

(1)、入射光的波长 $λ$ ；

(2)、光电管中阴极材料K的逸出功 $W_{0}$ 。

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15. 某高校研制小组设计了一种防坠电梯磁缓冲装置，其结构示意图如图所示。当电梯发生下坠故障时，在NMPQ区域产生磁感应强度足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。固定在地面的重物A。上绕有总电阻为R的单匝闭合矩形线圈，轿厢系统的总质量为m，ab长为L。当轿厢系统底部NQ与线圈顶部ab重合时，轿厢系统的速度为v₀ ，继续下降距离h时，速度达到最小值，且此时MP未碰到弹簧，重力加速度为g。求∶

(1)、轿厢系统速度为v_o时，线圈中的感应电流大小I；

(2)、轿厢系统下落h的过程中，线圈中产生的焦耳热Q；

(3)、轿厢系统下落h的过程所用的时间t。

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16. 菜同学设计如图所示的粒子约束装置，空间存在三个同心圆a、b、 c围成的区城，O为圆心，a的半径为 $r_{a} = \frac{\sqrt{3}}{20} m$ ， b的半径为 $r_{b} = \frac{\sqrt{3}}{10} m$ 。 a与b之间存在沿径向向外的辐射状电场，a与b之间电压U=500V。 b与c之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T。在圆a上的P点有一比荷为 $\frac{q}{m} = 1 0^{7} C / k g$ 带负电的粒子，沿OP方向以速率 $v = \sqrt{2} \times 1 0^{5} m / s$ 开始运动，粒子不穿出约束装置c边界。不计粒子的重力，可能用到的三角函数∶ $t a n 2 4^{°} = \frac{1}{10} \sqrt{\frac{99}{5}}$ ，求∶

(1)、粒子在磁场中做圆周运动的半径r₁；

(2)、粒子在一个周期内运动的路程s；

(3)、若在P点无初速释放比荷为 $\frac{q}{m} = 1 0^{7} C / k g$ 的带正电的粒子，且a与b之间电压调整为U=297V。粒子从P点开始运动（记作第一次经过P点）到第二次经过P点的过程中，粒子在磁场中运动的总时间t。

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N₁/匝	100	100	200	200
N₂/匝	200	400	400	800
U₁/V	2.10	1.95	5.22	2.35
U₂/V	4.28	8.00	10.60	9.64