四川省资阳市2021-2022学年高二下学期物理期末质量检测试卷

试卷更新日期：2022-07-19 类型：期末考试

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一、单选题

1. 根据物理学史事实，下列叙述中错误的是（）

A、托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性 B、麦克斯韦根据自然规律的统一性提出变化的电场产生磁场并通过实验证明了电磁波的存在 C、爱因斯坦提出的光子假说很好地解释了光电效应实验，说明光具有粒子性 D、卢瑟福通过对 $α$ 粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型

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2. 下列关于电磁波的说法，不正确的是（）

A、电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播 B、 $γ$ 射线的杀伤作用和穿透作用都很强，可用于肿瘤切除手术 C、紫外线的热效应很强，可用来加热烘干物体 D、无线电波波动性很强，广泛用于通信广播、导航等领域

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3. 关于核反应下列说法正确的是（）

A、核反应方程 ${}_{7}^{14}N + {}_{2}^{4}H e \to {}_{8}^{17}O + {}_{1}^{1}H$ 属于轻核聚变 B、氢弹是利用重核裂变制成的核武器 C、铀核 ${}_{92}^{238}U$ 衰变为铅核 ${}_{82}^{206}P b$ 的过程中，要经过8次 $α$ 衰变和6次 $β$ 衰变 D、原子核发生一次 $β$ 衰变，该原子核外就失去一个电子

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4. 如图所示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法中正确的是（）

A、无论有多少个处于 $n = 5$ 激发态的氢原子，向低能级跃迁时，都能辐射出10种光子 B、处于 $n = 3$ 激发态的氢原子吸收具有 $1.87 e V$ 能量的光子后被电离 C、用 $13 e V$ 的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到 $n = 4$ 能级 D、电子从高能级向低能级跃迁时电势能的变化量与其动能的变化量是相同的

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5. 如图甲所示，匝数为5的矩形金属线框绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中匀速转动，穿过金属线框的磁通量随时间变化的关系如图乙所示，金属线框的总电阻为 $10 Ω$ ，下列说法正确的是（）

A、 $t = 0.05 s$ 时，金属线框处于中性面位置，产生的感应电动势最大 B、 $0.05 ～ 0.15 s$ 时间内，通过金属线框某横截面的电荷量为 $\frac{1}{2 π} C$ C、该交变电流的电动势的瞬时值表达式为 $e = 50 s i n 10 π t V$ D、金属线框中产生的感应电动势的最大值为 $50 V$

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6. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的．如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（）

A、在冰晶中，b光的传播速度较大 B、用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽 C、通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大 D、从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小

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二、多选题

7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1， $R_{T}$ 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻， $R_{1}$ 为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压 $u$ 随时间 $t$ 按正弦规律变化；如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、理想变压器原、副线圈中的电流之比为1：3 B、理想变压器输入、输出功率之比为3：1 C、若热敏电阻 $R_{T}$ 的温度升高，理想变压器的输入功率变小 D、若热敏电阻 $R_{T}$ 的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大

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8. 如图所示， $a b c d$ 为一边长为 $l$ 的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的边 $c d$ 平行，磁场区域的宽度为 $2 l$ ，磁感应强度为 $B$ ，方向竖直向下．线框在一垂直于 $c d$ 边的水平恒定拉力 $F$ 作用下沿水平方向向右运动，直至通过磁场区域． $c d$ 边刚进入磁场时，线框开始匀速运动，规定线框中电流沿逆时针时方向为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中， $a$ 、 $b$ 两端的电压 $U_{a b}$ 及导线框中的电流 $i$ 随 $c d$ 边的位置坐标 $x$ 变化的图线可能正确是（）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示是一个半径为 $R$ 的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。有一个粒子源从圆上的A点沿各个方向不停地发射出不同速率的带正电的粒子，带电粒子的质量均为 $m$ ，所带电荷量均为 $q$ ，运动的半径为 $r$ 。下列说法正确的是（）

A、若 $r = 2 R$ ，则粒子在磁场中运动的最长时间为 $\frac{π m}{3 q B}$ B、若 $r = 2 R$ ，粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是半个圆周长 C、若 $r = \frac{1}{2} R$ ，则粒子在磁场中运动的最长时间为 $\frac{π m}{2 q B}$ D、若 $r = \frac{1}{2} R$ ，粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周长

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10. 如图所示，倾角 $θ = 3 7^{∘}$ 的粗糙斜面上有一个质量 $m = 1 k g$ ，边长为1m的正方形金属线框abcd，其阻值为1.0Ω，与斜面间的动摩擦因数为0.25。边界EF上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场。一质量为 $M = 2 k g$ 的物体用绝缘细线跨过光滑定滑轮与线框相连，连接线框的细线与斜面平行且线最初处于松弛状态。现先释放线框再释放物体，当cd边离开磁场时线框以1m/s的速度匀速下滑，在ab边运动到EF位置时，细线恰好被拉直绷紧，随即物体和线框一起匀速运动一段时间后开始做匀加速运动。已知 $s i n 3 7^{∘} = 0.6$ ， $c o s 3 7^{∘} = 0.8$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，以下说法正确的是（）

A、线圈两次匀速运动的速度大小方向均不同 B、匀强磁场的磁感应强度为1T C、绳子绷紧前，M自由下落高度为1.25m D、系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中损失的机械能等于线圈产生的焦耳热

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三、实验题

11. 如图1所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保特一定偏角。

(1)、现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将（选填“增大”“减小”或“不变”）。

(2)、使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针（选填“有”或“无”）偏转。

(3)、为了进一步研究光电效应的规律，设计了如图2所示的电路，图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极．现接通电源，用光子能量为 $10.5 eV$ 的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为 $6 .0V$ ，则光电管阴极材料的逸出功为 $eV$ 。

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12. 在“测玻璃的折射率”实验中：

(1)、如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是____；

A、若 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像 B、为减少测量误差， $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 连线与法线 $N N^{'}$ 的夹角应尽量小些 C、为了减小作图误差， $P_{3}$ 和 $P_{4}$ 的距离应适当取大些 D、若 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的连线与法线 $N N^{'}$ 夹角较大时，有可能在 $b b^{'}$ 面发生全反射，所以在 $b b^{'}$ 一侧就看不到 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像

(2)、增大入射光线入射角时出射光线相对入射光线的偏移量将（填“增大”或“减小”）；

(3)、如果有宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。

(4)、在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是。

(5)、某同学在纸上画出的界面 $a a^{'}$ 、 $b b^{'}$ 与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以 $a a^{'}$ 、 $b b^{'}$ 为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值真实值（选填“大于、小于、等于”）。

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四、解答题

13. 将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为 $θ$ ，当 $θ = 60 °$ 时，A右侧恰好无光线射出；当 $θ = 30 °$ 时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求：

(1)、半圆柱体对该单色光的折射率；

(2)、两个半圆柱体之间的距离d。

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14. 如图所示，在 $x O y$ 坐标平面的第一象限内有一沿 $y$ 轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场，一质量为 $m$ ，带电量为 $+ q$ 的粒子（重力不计）经过电场中坐标为（ $3 L$ ， $L$ ）的 $P$ 点时的速度大小为 $v_{0}$ 。方向沿 $x$ 轴负方向，然后以与 $x$ 轴负方向成 $45 °$ 角进入磁场，最后从坐标原点 $O$ 射出磁场，求：

(1)、匀强电场的场强 $E$ 的大小；

(2)、匀强磁场的磁感应强度 $B$ 的大小；

(3)、粒子从 $P$ 点运动到原点 $O$ 所用的时间。

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15. 如图1所示，两条平行光滑水平导轨间距为 $L$ ，左侧弯成竖直面内的四分之一圆弧，其半径也为 $L$ ，右侧折成倾斜导轨，其倾角 $θ = 4 5^{∘}$ 。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场，以导体杆 $a b$ 释放开始计时，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化规律如图2所示。导体棒 $a b$ 固定在圆弧导轨最高点， $c d$ 固定在水平导轨上，与圆弧底端相距为 $2 L$ ，导体棒 $a b$ 、 $c d$ 长均为 $L$ 、电阻均为 $R$ ，质量分别为 $m$ 和 $2 m$ 。现从静止释放导体棒 $a b$ ，当 $a b$ 到达圆弧底端时立即释放导体棒 $c d$ 。已知 $L = 5 m$ ， $R = 5 Ω$ ， $m = 1 k g$ ， $B_{0} = 2 T$ ，水平导轨长度足够两导体棒在磁场中达到稳定状态，且两棒在水平导轨上不会相撞，不计导轨电阻和空气阻力，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、导体棒 $a b$ 在圆弧导轨上运动的过程中，导体棒 $c d$ 中产生的焦耳热 $Q$ ；

(2)、两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量 $q$ ；

(3)、若倾斜导轨足够长，且导体棒落在倾斜导轨上立即被锁定，求导体棒 $a b$ 、 $c d$ 最终静止时的水平间距 $d$ 。

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