山东省枣庄市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-07-19 类型：期末考试

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一、单选题

1. 太赫兹波是一种电磁波﹐波长在3mm~0.03mm之间，不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行业，甚至还有人认为太赫兹波将是6G或者7G通信的基础，因为太赫兹波比雷达波（波长在1m~1mm之间）波长更短，穿透力更强。下列说法正确的是（）

A、太赫兹波是纵波 B、使接收太赫兹波的电路产生电谐振的过程叫解调，是调制的逆过程 C、雷达是利用雷达波波长短、衍射不明显的特点来测定物体位置的。太赫兹波不能用于测定物体的位置 D、与雷达波相比，要产生太赫兹波，需要频率更大的电磁振荡电路

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2. 上海市洋山的海关首次在进口板材中检测出人工核素铯137（ ${}_{55}^{137}C s$ ），且铯137活度浓度超过了国家规定的免管浓度值，199.5吨被放射性污染的樟子松板材被退运出境。已知人工核素铯137的半衰期长达30年，衰变时会辐射 $γ$ 射线，其衰变方程为 ${}_{55}^{137}C s \to {}_{56}^{137}B a + X$ 。则下列说法正确的是（）

A、衰变方程中的X来自源 ${}_{55}^{137}C s$ 内的质子向中子的转化 B、升高温度，经过大约60年铯 ${}_{55}^{137}C s$ 将衰变殆尽 C、X的质量等于衰变过程中亏损的质量 D、该反应产生的新核 ${}_{56}^{137}B a$ 的比结合能大于铯Cs的比结合能

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3. 如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，则下列说法正确的是（）

A、图像①是氧气分子在100℃时的速率分布情景图像 B、两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律 C、随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 D、100℃的氧气，速率大的分子比例较少，其分子的平均速率比0℃的小

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4. 我国建成后的“天宫”空间站，是“天和核心舱”、“问天实验舱”和“梦天实验舱”的三舱组合体，三舱皆有“气闸舱”；航天员出站时，要途径“气闸舱”“减压”后才能出站；从太空返回空间站时要途径“气闸舱”“升压”后才能进站。“气闸舱”的原理如图所示，相通的两容器A、B之间装有阀门K，A内充满气体，B内为真空；打开阀门K后，A内的气体进入B中，达到平衡后，再关闭阀门K；B即为“气闸舱”。若整个系统跟外界没有热交换，气体为理想气体，则（）

A、容器A内的气体进入容器B的过程中，气体膨胀，对外做了功 B、容器A内的气体进入容器B的过程中，气体膨胀，温度降低 C、容器A内的气体进入容器B的过程中，气体分子势能减少 D、即使阀门K一直处于打开状态，容器B中气体也不可能自发地全部退回到容器A中

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5. 下列跟磁通量有关的说法，正确的是（）

A、磁感应强度为B的匀强磁场穿过面积为S的线圈，则穿过线圈的磁通量 $Φ = B S$ B、穿过线圈的磁通量为零时，线圈处磁场的磁感应强度不一定为零 C、穿过线圈的磁通量越大，则磁通量的变化率也越大 D、磁通量的变化，一定是由磁场的变化引起的

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6. 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ 大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）

A、同时增大 $B_{1}$ 减小 $B_{2}$ B、同时减小 $B_{1}$ 增大 $B_{2}$ C、同时以相同的变化率增大 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ D、同时以相同的变化率减小 $B_{1}$ 和 $B_{2}$

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7. 如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，C是电容很大的电容器；当S₁、S₂断开，S闭合后，两灯泡均能发光。现先断开S，再闭合S₁、S₂ ，然后进行下列操作，则结果描述正确的是（）

A、闭合S时，A立即亮，然后逐渐变暗，最后稳定在一定亮度 B、闭合S时，B立即亮，然后逐渐熄灭 C、闭合S足够长时间后，A不发光而B发光 D、闭合S足够长时间后再断开，流过B中的电流反向并逐渐减小至零

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8. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），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、乙光对应的截止电压大于丙光对应的截止电压 D、甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能

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二、多选题

9. 下列说法正确的是（）

A、晶体在熔化过程中，要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 B、彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 C、在空间站中﹐自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D、在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高、有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质都有关

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10. 在定值电阻 $R$ 两端分别加如图甲、乙所示的交变电压。将电阻两端电压的有效值分别记为 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ 、一个周期内产生的焦耳热分别记为 $Q_{1}$ 和 $Q_{2}$ 。则（）

A、 $U_{1} ： U_{2} = 1 ： \sqrt{5}$ B、 $U_{1} ： U_{2} = 1 ： \sqrt{10}$ C、 $Q_{1} ： Q_{2} = 1 ： \sqrt{5}$ D、 $Q_{1} ： Q_{2} = 1 ： 5$

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11. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒 $D_{1}$ 、 $D_{2}$ 构成，其间留有空隙，现对氘核（ $_{1}^{2} H$ ）加速，所需的高频电源的频率为f，磁感应强度为B，已知元电荷为e，下列说法正确的是（）

A、被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 B、高频电源的电压越大，氘核最终射出回旋加速器的速度越大 C、氘核的质量为 $\frac{e B}{2 π f}$ D、该回旋加速器接频率为f的高频电源时，也可以对氦核（ $_{2}^{4} H e$ ）加速

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12. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为l，通过的电流为Ⅰ，处在磁感强强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为 $θ$ 斜向上，且与ab杆垂直，金属杆ab始终静止于水平导轨上，则下列说法正确的是（）

A、金属杆对导轨的摩擦力大小为 $B I l s i n θ$ ，方向水平向左 B、金属杆对导轨的摩擦力大小为 $B I l c o s θ$ ，方向水平向右 C、金属杆对导轨的压力大小为 $m g + B I l s i n θ$ D、金属杆对导轨的压力大小为 $m g - B I l c o s θ$

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三、实验题

13. 某热敏电阻的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题：

(1)、为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关C应该接（选填“a”或“b”）。

(2)、为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关 $S_{1}$ ， $S_{2}$ 之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最（选填“左端”或“右端”）。

(3)、已知直流电源电动势 $E_{1} = 18 V$ ，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流 $I_{0} \geq 10 m A$ 才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是Ω。

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14. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；
②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积 $V_{1}$ 和由计算机显示的气体压强值 $p_{1}$ ；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

(1)、在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的和；

(2)、实验过程中，下列说法正确的____；

A、推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B、推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 C、活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

(3)、某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、 $\frac{1}{V}$ 为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是____。

A、实验过程中有漏气现象 B、实验过程中气体温度降低 C、实验过程中气体温度升高 D、实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

(4)、在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ ，且 $T_{1} > T_{2}$ 。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是____

A、 B、 C、 D、

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四、解答题

15. 如图所示，长度为2L的导热汽缸放置在压强为 $p_{0}$ 、温度为 $T_{0}$ 的环境中，汽缸的左上角通过开口C与外界相通，气缸内壁的正中间固定一薄卡环，汽缸内的两活塞将缸内气体分成I、Ⅱ、Ⅲ三部分，左侧活塞到卡环的距离为 $\frac{1}{6} L$ ，右侧活塞到卡环的距离为 $\frac{1}{3} L$ 。环境压强保持不变，不计活塞的体积，忽略摩擦。

(1)、将环境温度缓慢升高，求右侧活塞刚到达卡环位置时的温度；

(2)、将环境温度缓慢改变至 $2 T_{0}$ 后保持不变，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求左侧活塞到达卡环位置后，第Ⅲ部分气体的压强和右侧活塞到卡环的距离。

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16. 如图所示，是某小型水电站发电机产生的交变电流经变压器向远处输电的示意图。此时，仪表盘显示发电机的输出功率P＝100kW，已知发电机的输出电压 $U_{1} = 250 V$ ，输电线总电阻 $R_{线} = 8 Ω$ ，用户端电压 $U_{4} = 220 V$ 。若输电线上损失的功率 $P_{线} = 5 k W$ ，设两个变压器均为理想变压器。则升、降压变压器的匝数比分别为多少？

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17. 如图甲所示，两根平行光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨间距L=0.5m，导轨平面与水平面之间的夹角 $θ = 30 °$ ，导轨电阻不计，下端连接阻值R=0.1Ω的电阻。在导轨所在斜面的矩形区域 $M_{1} N_{1} N_{2} M_{2}$ 内分布有垂直于斜面向上的匀强磁场，磁场上、下边界 $M_{1} N_{1}$ 、 $M_{2} N_{2}$ 的距离d=1.2m，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，图中 $B_{0} = 0.5 T$ ， $t_{0} = 1.0 s$ 。 $t = 0$ 时刻，一根质量为m=0.1kg、阻值r=0.05Ω的导体棒ab垂直于导轨在其他外力的作用下静止在 $M_{1} N_{1}$ 处， $t_{0}$ 时刻撤去外力，导体棒ab进入磁场并在穿出磁场前达到最大速度。导体棒ab与导轨接触良好，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、 $0 ~ t_{0}$ 时间内，流过导体棒ab的电流大小及方向；

(2)、导体棒ab穿出磁场时的速度 $v_{m}$ ；

(3)、从 $t = 0$ 时刻至导体棒ab刚穿出磁场时刻的全过程中，导体棒ab中产生的焦耳热。

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18. 如图所示，在平面直角坐标系xOy平面内存在两处磁感应强度大小均为B、方向垂直于xOy平面的匀强磁场，第一象限内的匀强磁场分布在三角形OAC之外的区域，方向向里，A、C两点分别位于x轴和y轴上， $∠ O A C = 30 °$ ， OC的长度为2R；第二象限内的匀强磁场分布在半径为R的圆形区域内，圆形区域的圆心坐标为 $(- R ， R)$ ，圆形区域与式x、y轴的切点分别为P、Q，第三、四象限内均无磁场。置于P点的离子发射器，能持续地从Р点在xOy平面内向x轴上方180°范围内以恒定速率发射同种正离子，离子质量均为m，电荷量均为q；在y轴上的CG之间放置一个长 $C G = 2 R$ 的探测板，所有打到探测板上的离子都被板吸收。已知从P点垂直于 $x$ 轴发射的离子恰好经过Q点进入第一象限，不计重力及离子间的相互作用，求：

(1)、圆形区域内磁场的方向及离子的发射速率 $v_{0}$ ；

(2)、从P点垂直于 $x$ 轴发射的离子，从发射到第二次经过边界AC所用的时间t；

(3)、探测板CG上有离子打到的区域长度。

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