河南省南阳市六校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. 核电池由产热单元和热电转换单元两部分构成。某型核电池产热单元构造如图所示， $P u O_{2}$ （二氧化钚）被密封在导热容器中， $P u O_{2}$ 中的钚原子核会自发产生衰变 $_{94}^{238} P u \to_{92}^{234} U +_{2}^{4} H e$ ，放出的 $α$ 粒子与导热容器内壁发生碰撞，粒子的动能转化为内能，使得容器温度升高，从而让热电转换单元发电。下列说法正确的是（）

A、衰变产物 $_{92}^{234} U$ 的比结合能大于 $_{94}^{238} P u$ 的比结合能 B、衰变产物 $_{92}^{234} U$ 的比结合能小于 $_{94}^{238} P u$ 的比结合能 C、随着容器内温度升高，核衰变会逐渐加快 D、 $_{92}^{234} U$ 继续发生衰变产生气体氡，越来越多的氡会使得容器内压强增大，导致核衰变逐渐慢下来

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2. 下列说法正确的是（）

A、动能相同的两个实物粒子，对应的德布罗意波波长相等 B、钨丝灯的光谱是线状谱 C、一个处于高能级n的氢原子向低能级跃迁时，一定会发出 $\frac{n (n - 1)}{2}$ 种谱线 D、放射性元素的半衰期与温度、压强、是否为化合物还是单质均无关

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3. 如图所示是某种金属材料的遏止电压与入射光频率的关系图像，光电子的电荷量为e，结合图像，下列说法正确的是（）

A、用频率为 $2 v_{1}$ 的光照射此金属时，光电子的最大初动能为 $U_{1} e$ B、题干和图像中给出的物理量无法表示出普朗克常量 C、遏止电压与入射光的频率成正比 D、用不同频率的光分别照射同一光电管，遏止电压小的入射光粒子性更明显

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4. 如图所示，A、B、C、D四个图是某种单色光形成的干涉或衍射图样。请在四个图当中找出与其他三个不同类型的图样（）

A、 B、 C、 D、

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5. 已知弹簧振子的振动周期与振子的质量和弹簧的劲度系数有关，周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，小鸟落在弹性树枝上的振动类似于弹簧振子的振动。一只100g的小鸟落在树枝P处，其振动周期为T，另一只鸟落在P右边一点Q处的振动周期也是T，右端为树枝末端，则另一只鸟的质量可能为（）

A、50g B、100g C、150g D、200g

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6. 如图所示，在同一均匀介质中有S₁、S₂两波源。这两个波源的频率和振动步调都相同。S₁、S₂之间的距离为一个波长 $λ$ ，以S₁为圆心，以 $λ$ 为半径画圆，B点为S₂、S₁延长线与圆的交点。则在该圆周上除S₂点外，共有振动加强点的个数为（）

A、5 B、4 C、3 D、2

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7. 如图所示，一水平传送带在电动机的带动下以 $2 m / s$ 的速度沿顺时针方向运动。一可视为质点的滑块放在传送带的左端A点处，滑块与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，传送带的左端A点与右端B点之间的距离为 $L = 3 m$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。则（）

A、滑块从A点到B点一直做匀加速直线运动 B、滑块从A点到B点的运动时间为1s C、滑块从A点到B点的运动时间为2s D、若传送带以 $4 m / s$ 速率匀速运行，滑块从A点到B点的运动时间为3s

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二、多选题

8. 如图1所示，两个质点A、B在一条直线上沿着x轴正方向运动， $t = 0$ 时刻，A位于坐标原点，B位于A的右侧与A相距 $x_{0}$ 。从 $t = 0$ 时刻开始计时，它们的速度v随时间t变化的图像如图2所示，在整个运动过程中，质点A并未与质点B发生碰撞，下列说法正确的是（）

A、质点A的加速度大小是质点B加速度大小的2倍 B、0~2s内，质点A和B的距离越来越大 C、2~4s内，质点A和B的距离越来越小 D、 $x_{0}$ 的值不可能小于1m

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9. 如图所示，两束相同频率的色光a、b，以不同光路射入长度足够长厚度为d的平行玻璃砖，已知a光束入射角 $α = 60 °$ ， a光束进入玻璃后折射光线与玻璃砖边界的夹角 $β = 60 °$ ， b光束垂直玻璃砖入射，真空中光速 $c = 3 \times 1 0^{8} m / s$ 。下列说法正确的是（）

A、光束b在玻璃砖中的折射率为1 B、改变光束a的入射角，其折射光线穿过玻璃砖最长路程为 $\frac{\sqrt{6}}{2} d$ C、该玻璃砖对a光束的折射率为 $\sqrt{3}$ D、图示光束a在该玻璃中传播的速度为 $\frac{3 \sqrt{2}}{2} \times 1 0^{8} m / s$

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10. 根据玻尔理论，氢原子核外电子的第1条轨道半径为 $r_{1}$ ，此时它的总能量为 $E_{1}$ ，动能为 $E_{k 1}$ ；第n条轨道半径为 $n^{2} r_{1}$ ，此时它的总能量为 $E_{n}$ ，动能为 $E_{k n}$ 。电子从第1条轨道跃迁到第n轨道，吸收的能量为E。下列说法正确的是（）

A、 $E = E_{n} - E_{1}$ B、 $E > E_{n} - E_{1}$ C、 $E_{k n} = \frac{1}{n} E_{k 1}$ D、 $E_{k n} = \frac{1}{n^{2}} E_{k l}$

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三、实验题

11. 某同学利用图1所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)、转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图2所示，读数为mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第6条亮条纹的中央，手轮的读数如图3所示，读数为mm，则相邻两亮条纹的间距是mm；

(2)、若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，如图4所示，测得第1条暗条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长 $λ =$ 。

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12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验中，实验室提供了以下器材：电磁打点计时器（附导线、50Hz低压交流电源、复写纸、纸带）、长木板（附有滑轮）、小车、重物、细绳、刻度尺、天平。实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，打点计时器固定在长木板右侧，重物通过细绳跨过定滑轮与小车相连，定滑轮右侧的细绳与长木板平行，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。

(1)、实验室提供的实验器材中，本实验不需要的是；

(2)、实验开始之前，（填“需要”或“不需要”）对小车进行“平衡摩擦力”操作；

(3)、在实验操作过程中，应该先，然后，打出的一条清晰纸带如图所示，纸带上标出的点是计数点，每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出。测量数据如下：
$x_{1} = 4.20 c m$ ， $x_{2} = 4.91 c m$ ， $x_{3} = 5.61 c m$ ， $x_{4} = 6.32 c m$ ， $x_{5} = 7.02 c m$ ， $x_{6} = 7.73 c m$ ；

(4)、通过研究纸带上的这些实验数据，发现这些实验数据呈现出规律性： $x_{2} - x_{1}$ 、 $x_{3} - x_{2}$ 、 $x_{4} - x_{3}$ 、 $x_{5} - x_{4}$ 、 $x_{6} - x_{5}$ 大致相等，这一规律表明，小车在长木板上的运动属于运动；

(5)、在充分利用本实验得到的测量的数据，可以求得小车加速度 $a =$ $m / s^{2}$ ，打点计时器在打下P点时小车的速度 $v_{P} =$ $m / s$ （结果均保留2位有效数字）；

(6)、如果实验过程中交变电流的实际频率小于50Hz，而处理实验数据的时候是按照电流的频率等于50Hz做的，这将导致求出的加速度a的值比实际值（填“偏大”或“偏小”）。

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四、解答题

13. 如图所示，水平地面下方有一个水池，水池宽度 $A C = 7 m$ ，深度 $H = 7 m$ ， A点是水底最左侧的位置，B点与A相距1.75m。P与水池右侧边缘O的距离为2m。水池内的水面与地面齐平时，站在水平地面上P点的人手持激光笔照射水面，激光笔距离人站立的平面高度是1.5m，调整激光笔的照射角度，发现投射到水池底部的光束仅能射到B点及其左侧，求：

(1)、水的折射率；

(2)、若光束恰好照射到B点，在不改变激光束入射角度前提下，水面需要下降到离地面的高度是多少时，这束激光刚好照射到A点。

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14. 一物体以 $2 m / s$ 的初速度做加速度为 $1 m / s^{2}$ 的匀加速直线运动，一段时间后以大小为 $2 m / s^{2}$ 的加速度做匀减速直线运动，从出发到停下来运动的总位移为10m。求：

(1)、物体运动过程中速度的最大值；

(2)、物体从起点到终点的运动时间。

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15. 一列简谐横波在某介质中沿x轴方向传播，传播速度为 $20 m / s$ ，振幅为10cm。某时刻开始计时，0.71s时刻介质中的部分波形如图1所示，图2为图1中质点P的振动图像。求：

(1)、该波的周期和传播方向；

(2)、质点P平衡位置的x坐标；

(3)、从零时刻起到1.05s时间内，质点P的运动路程。

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16. 平直公路上两车一前一后同向匀速行驶，前车B速度大小为 $72 k m / h$ ，后车A速度大小为 $28.8 k m / h$ ，当两车之间相距为28m时，前车开始以 $2 m / s^{2}$ 的加速度刹车。求：

(1)、两车之间的最大距离；

(2)、后车追上前车所用时间；

(3)、若两车在同一车道行驶，为避免追尾，前车刹车灯亮起时后车应至少以多大加速度开始刹车。

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