河南省开封五县2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-01 类型：期末考试

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一、单选题

1. 我国正计划建造核动力航母，核动力航母的动力来自于核裂变释放的能量，有一种核裂变的方程为 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n$ →X+ ${}_{38}^{94}S r$ + 10 ${}_{0}^{1}n$ ，则关于X，下列说法正确的是（）

A、核子数为78 B、核子数为54 C、中子数比质子数多24个 D、中子数比质子数多26个

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2. 一个质点做初速度为零的直线运动，其位移—速度（x-v）关系图像如图所示，图像为抛物线，则质点从静止开始运动后，第1s末的速度大小为（）

A、1 m/s B、 $\sqrt{2}$ m/s C、1.5m/s D、2 m/s

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3. 如图所示，斜面倾角为 $θ = 30 °$ ，在斜面上方某点处，先让小球（可视为质点）自由下落，从释放到落到斜面上所用时间为 $t_{1}$ ，再让小球在该点水平抛出，小球刚好能垂直打在斜面上，运动的时间为 $t_{2}$ ，不计空气阻力，则为 $\frac{t_{1}}{t_{2}}$ （）

A、 $\frac{\sqrt{2}}{1}$ B、 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ D、 $\frac{\sqrt{5}}{\sqrt{3}}$

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4. 某同学在家卫生大扫除中用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为 $θ$ ，且拖把刚好做匀速直线运动，则（）

A、拖把所受地面的摩擦力为 $F s i n θ$ B、地面对拖把的作用力方向与水平向左的夹角小于 $θ$ C、从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角 $θ$ ，地面对拖把的支持力 $F_{N}$ 变小 D、同学对推杆的作用力与推杆对拖把的作用力是一对平衡力

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5. 不带电的导体P置于电场强度方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P表面处的电场线与导体表面垂直，a、b为电场中的两点，则（）

A、a点的电势等于b点的电势 B、a点的电场强度小于b点的电场强度 C、导体P内部的电场强度大于a点的电场强度 D、正试探电荷在a点的电势能比在b点的电势能大

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6. 如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（）

A、60m B、40m C、30m D、10m

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7. 如图所示，一倾角为60°的直角三角形斜面体放在粗糙的水平面上，一小球在水平外力F的作用下静止在光滑的斜面上，此时水平面对斜面体的摩擦力大小为f₁。保持外力F的大小不变，将方向变为垂直斜面向下作用在小球上，小球沿斜面加速下滑，斜面体仍然静止不动，此时水平面对斜面体的摩擦力大小为f₂ ，则f₁∶f₂为（）

A、2∶ $\sqrt{3}$ B、4∶（2 $\sqrt{3}$ +1） C、12∶（ $\sqrt{3}$ +6） D、4∶（2 $\sqrt{3}$ +3）

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二、多选题

8. 如图所示的电路中，可调变压器为理想变压器，R为滑动变阻器，在c、d两端输入有效值恒定的正弦交流电压，调节 $P_{1}$ 或 $P_{2}$ 的过程中，灯泡始终发光且安全工作，则下列判断正确的是（）

A、仅 $P_{1}$ 向下移动，灯泡一定变暗 B、仅 $P_{1}$ 向下移动，灯泡一定变亮 C、仅 $P_{2}$ 向下移动，灯泡一定变暗 D、仅 $P_{2}$ 向下移动，灯泡一定变亮

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9. 如图所示，在水平圆盘上，放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们位于圆心同侧的一条半径上，与圆心距离R_A=r，R_B=2r，两个物体与与盘的动摩擦因数均为μ，现让圆盘由静止开始绕通过圆心的竖直轴转动，并逐渐加快到两物体刚好还未发生滑动，在这一过程中，下列说法正确的是（）

A、B所受摩擦力一直增大 B、A所受摩擦力先增大后减小再增大 C、此时绳子张力为T= $\frac{1}{3}$ μmg D、此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

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10. 如图所示，半径为R的金属圆环放在光滑绝缘水平面上，半径为R的圆形区域内有垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，金属圆环在水平向右的拉力作用下，以大小为v的速度匀速通过磁场，速度方向始终与两圆心 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 的连线平行，圆环电阻为r，在圆环穿过磁场的过程中（）

A、圆环中感应电流沿逆时针方向后沿顺时针方向 B、圆环中感应电流先均匀增大后均匀减小 C、当圆环最右端运动到 $O_{2}$ 点时，拉力的大小为 $\frac{3 B^{2} R^{2} v}{r}$ D、当圆环最右端运动到 $O_{2}$ 点时，圆环中磁通量的变化率大小为 $\sqrt{3} B R v$

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11. 2021年6月11日，国家航天局在北京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的影像图，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。已知火星直径约为地球直径的50%，火星质量约为地球质量的10%，探测器在地球表面的环绕周期约为85min，地球表面的重力加速度取 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、“天问一号”的最小发射速度为11.2km/s B、火星与地球的第一宇宙速度的比值为 $\frac{1}{5}$ C、火星表面的重力加速度大小为 $3.92 m / s^{2}$ D、“天问一号”绕火星表面运行的周期为2h

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12. 如图甲所示，一根轻弹簧放在倾角为 $θ$ 的光滑斜面上，弹簧下端与斜面底端的固定挡板连接，质量为1kg的物块从斜面上的P点由静止释放，物块从与弹簧接触后加速度的大小与弹簧的压缩量x关系如图乙所示，开始时P点到弹簧上端距离为40cm，重力加速度为 $10 m / s^{2}$ ，则（）

A、斜面的倾角 $θ = 37 °$ B、弹簧的劲度系数为100N/m C、物块与弹簧接触后，弹簧弹性势能与物块重力势能之和先增大后减小 D、物块向下运动的最大速度为 $\frac{\sqrt{17}}{2} m / s$

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13. 下列说法正确的是（）

A、若取两分子间距离 $r = r_{0}$ 分子间作用力为零时作为零势能点，则当 $r > r_{0}$ 时分子势能为正 B、一定质量的理想气体从外界吸收热量时其温度也可能降低 C、若已知氧气在标准状态下的摩尔质量和密度即可求出每个氧分子体积大小 D、跳水运动员从水下露出头来时，头发贴在头皮上，这是液体表面张力所为 E、晶体熔化过程中其分子动能一定增加

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三、实验题

14. 某实验小组进行如下实验，如图所示：
A．倾角为 $30 °$ 的斜面固定在水平桌面上，在斜面的底端安装光电门并连接数字计时器；
B．在木块中心位置处固定宽度为d的遮光条；
C．使木块静置于斜面上某处，通过直尺测出遮光条中心位置到光电门中心位置间距离L，释放木块后，数字计时器记录下遮光条通过光电门的时间为 $Δ t$ ；
D．改变木块释放位置，重复实验，进行多次测量，得到多组距离L和时间 $Δ t$ ；

(1)、通过50分度游标卡尺测出遮光条宽度如图所示，其宽度d＝mm。

(2)、某次遮光条通过光电门时间为 $Δ t = 2.8 \times 1 0^{- 3} s$ ，则遮光条通过光电门时速度v＝m/s，此值比遮光条中心位置与光电门中心位置重合时速度（填“偏大”“偏小”或“相等”）．

(3)、利用实验得到的数据，做出 $v^{2} - L$ 图像，并得到图像的斜率为k，则木块加速度为（用k表示）。

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15. 某实验小组进行多用电表的使用和改装实验．

(1)、用多用电表的欧姆挡测量电阻 $R_{x}$ 的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时，多用电表指针示数如图甲所示，则 $R_{x}$ 的测量值为Ω。

(2)、在完成（1）实验后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻．在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：____。

A、将红表笔和黑表笔接触 B、把选择开关旋转到“×1”位置 C、把选择开关旋转到“×10”位置 D、调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

(3)、用一个已知量程为5mA、内阻r＝100.0Ω的电流表G来设计并组装一个简易多用电表：要求有两个电流挡，量程分别为10mA和0.5A；两个电压挡，量程分别为2V和10V；一个欧姆挡（可以直接测电阻），采用如图乙所示的电路，其中A表笔是（填“黑”或“红”）色。按设计要求，图乙中选用的定值电阻分别为 $R_{1} =$ Ω、 $R_{2} =$ Ω、 $R_{4} =$ Ω、 $R_{5} =$ Ω。

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四、解答题

16. 如图所示，光滑水平面上有质量为m、长为R的长木板紧靠在半径为R的光滑四分之一圆弧体左侧，圆弧体固定，长木板上表面和圆弧最低点的切线重合，质量为m的物块（可视为质点）以初速度 $v_{0} = \sqrt{3 g R}$ （g为重力加速度）从左端滑上长木板，并刚滑到圆弧面的最高点，求：

(1)、物块与长木板间的动摩擦因数；

(2)、物块从圆弧体上返回到长木板后，相对长木板滑行的距离。

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17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内、半径为r的圆形区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，圆形磁场边界刚好与两坐标轴相切．在第二象限内，有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，在第四象限内，有长为2r的荧光屏，荧光屏与x轴平行，左端在y轴上，荧光屏到x轴的距离为 $(\sqrt{3} - 1) r$ 。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从坐标为 $(- r ， r)$ 的P点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经磁场偏转后最终垂直打在荧光屏上，不计粒子的重力，求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)、若让粒子在第二象限内直线 $y = r$ 上的不同位置由静止释放，经电场加速、磁场偏转后均能打在荧光屏上，则粒子在该直线上释放的位置区域长度的大小；

(3)、若让粒子在第二象限内直线 $x = - r$ 上的不同位置由静止释放，经电场加速、磁场偏转后均能打在荧光屏上，则粒子在该直线上释放的位置区域长度的大小。（结果可保留根号）

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18. 锅炉气压报警系统可以有效预防锅炉危险，实验小组设计模拟气压报警系统，如图所示。粗细均匀的U形管竖直放置，右侧开口，左侧管顶部封闭且有报警阀门，当气压达到大气压强的1.5倍时即报警，管内有两段水银柱密封的两部分空气柱A和B，环境温度为27℃，各部分长度在图中标出，大气压强恒为 $p_{0} = 75 c m H g$ 。

(1)、若保持温度不变，则在右侧管中再注入多高水银系统开始报警？

(2)、若不注入水银，则环境温度升高到多少时系统开始报警？

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19. 如图所示，一截面半径为R的半圆形透明体，其直径AB与屏幕MN平行，二者之间的距离为2R。一单色光以入射角 $θ = 53 °$ 射向圆心O，折射光线与反射光线恰好垂直．已知光在真空中的传播速度为c， $s i n 53 ° = \frac{4}{5}$ ， $c o s 53 ° = \frac{3}{5}$ ，求：
①透明体的折射率；
②单色光从O点传播到屏幕MN所用的时间。

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五、填空题

20. 一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图如图所示，此时质点Q沿y轴负方向运动，经1s质点Q第一次到达波谷位置，则质点P振动的周期为s，该简谐横波沿x轴（填“正”或“负”）方向传播，传播速度大小为m/s。

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