河北省石家庄市2021-2022学年高二下学期物理期末教学质量检测试卷

试卷更新日期：2022-08-05 类型：期末考试

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一、单选题

1. 2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是（）

A、麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 B、只要有电场就能产生电磁波 C、电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质 D、电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直

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2. 夏季，天气温差比较大，充足气的车胎经过正午阳光的暴晒容易爆胎，若车胎内的气体可视为理想气体，爆胎前车胎内气体体积及质量均不变，爆胎过程时间极短．关于车胎内的气体，下列说法正确的是（）

A、爆胎前随着气温的升高，车胎内气体压强不变 B、爆胎前随着气温的升高，车胎内气体吸收热量，内能增大 C、爆胎前随着气温的升高，车胎内气体分子在单位时间单位面积上碰撞车胎的次数减少 D、爆胎过程中，车胎内气体对外做功，内能增大

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3. 2022年2月21日23时49分，华龙一号海外示范工程、全球第四台机组——巴基斯坦卡拉奇核电工程3号机组反应堆首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行阶段，为后续并网发电和商业运行奠定了基础。卡拉奇核电工程利用的是铀核 $_{92}^{235} U$ 裂变释放的核能。下列说法正确的是（）

A、铀核 $_{92}^{235} U$ 主要用于核反应堆中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一 B、自然界中的轴元素只有 $_{92}^{234} U 、_{92}^{235} U$ 这两种同位素 C、铀核 $_{92}^{235} U$ 不具有放射性 D、铀核 $_{92}^{235} U$ 裂变可能的一种核反应方程式为 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} B a +_{36}^{89} K r + 2_{0}^{1} n$

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4. a、b两种光的频率之比为 $ν_{a} ： ν_{b} = 2 ： 1$ ，将两种光分别照射到截止频率为 $\frac{ν_{b}}{2}$ 的金属上，则a、b两种光子的动量之比及产生的光电子的最大初动能之比分别为（）

A、2：1、3：1 B、1：2、3：1 C、2：1、1：3 D、1：2、1：3

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5. 日常生活中使用的燃油汽车，其动力来源于发动机内部的气缸，在气缸内，通过气体燃烧将气体的内能转化为机械能，下列说法正确的是（）

A、现代汽车技术已经非常先进，能够使气体燃烧释放的热量全部转化成机械能 B、气体燃烧过程符合热力学第二定律，内能无法全部用来做功以转化成机械能 C、气体燃烧释放的热量没有全部转化为机械能，故该过程不符合热力学第一定律 D、发动机工作时，若没有漏气和摩擦，也没有发动机的热量损失，则燃料产生的热量能够完全转化成机械能

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6. 2022年4月16号上午，神舟十三号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落。气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是（）

A、气闸舱B中的气体可能自发的全部回到A中 B、气体对外做功，平衡后气体内能减小 C、气体对外不做功，平衡后气体温度降低 D、气体体积变大，平衡后压强变小

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7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历 $a \to b 、 b \to c 、 c \to d$ 过程达到状态d，下列说法正确的是（）

A、 $a \to b$ 过程中气体分子单位时间内撞击器壁次数不变 B、 $a \to b$ 过程气体升高的温度大于 $b \to c$ 过程气体升高的温度 C、 $a \to d$ 整个过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 D、 $b \to c$ 过程气体吸收的热量小于 $c \to d$ 过程气体吸收的热量

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二、多选题

8. 如图所示为 $L C$ 振荡电路中电容器的极板带电荷量 $q$ 随时间 $t$ 的变化曲线，下列说法正确的是（）

A、在 $t_{2}$ 和 $t_{4}$ 时刻，电路中电流最大 B、在 $0 ~ t_{1}$ 时间内，电场能转变为磁场能 C、在 $t_{1}$ 和 $t_{3}$ 时刻，电路里的能量全部储存在电容器的电场中 D、在 $0 ~ t_{1}$ 和 $t_{3} ~ t_{4}$ 时间内，电容器被充电

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9. 某恒星的质量为 $4.6 \times 1 0^{32} k g$ ，全部由氦核组成，通过核反应 $3 H_{2}^{4} e \to C_{6}^{12} + 7.27 M e V$ 把氦核转化为碳核，已知该恒星每秒产生的能量约为 $5.3 \times 1 0^{30} J$ ，每4g氦含有的氮核的个数为 $6.02 \times 1 0^{23}$ 。下列说法正确的是（）

A、核反应前后质量数减小 B、碳核的比结合能比氦核要大 C、每次核反应质量亏损约为 $1.3 \times 1 0^{- 35} k g$ D、所有的氦转化为碳核大约需要 $1.6 \times 1 0^{8}$ 年

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10. 用氢原子由m、n能级跃迁到基态释放的光子，分别照射同一光电管时，测得的光电流与电压的关系图像如图中1、2两条曲线所示，已知m、n能级对应的原子能量分别为 $E_{m} 、 E_{n}$ ，电子电荷量的绝对值为e，则下列说法正确的是（）

A、 $E_{m}$ 一定大于 $E_{n}$ B、1、2两种情况下单位时间内逸出的光电子数之比为 $I_{1} ： I_{2}$ C、1、2两种情况下产生的光电子最大初动能之比为 $U_{1} ： U_{2}$ D、氢原子吸收能量为 $e (U_{2} - U_{1})$ 的光子可由m能级跃迁到n能级

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三、实验题

11. 用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为 $V_{1}$ 的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为 $V_{2}$ ；
②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为 $V_{0}$ ；
③先往边长为 $30 \sim 40 c m$ 的浅盘里倒入 $2 c m$ 深的水；
④往水面上均匀撒上薄薄的一层爽身粉，然后用注射器往水面上滴上一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N。
根据实验操作，回答下列问题：

(1)、本实验采用的实验方法有____。

A、间接测量法 B、理想模型法 C、控制变量法

(2)、下列关于油膜法测分子直径的有关说法正确的是____。

A、油膜未充分散开时描下轮廓，则所测分子直径偏小 B、测量100滴油酸溶液所占的体积时，多滴了2滴，则所测分子直径偏小 C、本实验中将油酸分子看作球形且忽略了油酸分子间的缝隙

(3)、根据上述实验步骤可知，油酸分子直径的表达式为 $d =$ 。

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12. 有一种自动控制装置，利用热敏电阻作为传感器，借助电磁开关可实现自动监控温度，从而进行火灾报警，电磁开关的内部结构如图甲所示，1、2接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与触点和弹簧片连接，当励磁线圈中电流大于 $50 m A$ 时，电磁铁吸合衔铁，弹簧片和触点连接，3、4接通；电流小于 $50 m A$ 时，3、4分开，正常情况下，环境温度保持在 $24 ℃$ 左右，为使环境温度高于 $40 ℃$ 时报警器开始报警，请根据以下提供的器材完成自控监测火灾的电路。
热敏电阻：其电阻随温度变化的图像如图乙所示
电磁开关：线圈电阻为 $150 Ω$
电源：电动势为 $20 V$ ，内阻可忽略
定值电阻： $R_{1} = 200 Ω 、 R_{2} = 210 Ω$
报警器；开关；导线若干

(1)、由图乙可知，此热敏电阻的阻值随温度按（选填“线性”或“非线性”）规律变化；

(2)、图丙中定值电阻应选择（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；

(3)、请在图丙中补充完整电路图；

(4)、若考虑保护电阻和励磁线圈电阻因长时间通电导致升温，而使电阻值增加，则报警将会（选填“提前”、“延后”或“不变”）。

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四、解答题

13. 海水中富含氘，氘核 ${}_{1}^{2}H$ 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式 $6 {}_{1}^{2}H \to 2_{2}^{4} H e + 2_{1}^{1} H + n X + 43.15 M e V$ 表示，已知 $1 k g$ 海水中含有的氘核约为 $1.0 \times 1 0^{22}$ 个。

(1)、反应式中X是什么粒子并确定n的数值；

(2)、若 $0.6 k g$ 海水中的氘核全发生聚变反应，测其释放的能量为多少 $M e V$ 。

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14. 气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为m=6kg，横截面积为S=30cm²的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，稳定后测得封闭气体柱长度为L=20cm，设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为p₀=1.0×10⁵Pa，室内温度T₁=308K，重力加速度为g=10m/s² ，求：

(1)、若质量M=54kg的人盘坐在椅面上，室内温度保持不变，稳定后椅面下降了多少？

(2)、人盘坐稳定后再打开空调，在室内气温缓慢降至T₂=300.3K的过程中，外界对缸内气体所做的功。

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15. 现代智能手机下载的软件可以直接显示所处环境的压强，某同学利用智能手机的这种功能及图示装置测量不规则形状物体的体积。图中容积为 $V_{1}$ 的容器1左侧与容积为 $V_{2}$ 的容器2通过软管相连，容器1右侧通过软管与打气筒相连。将体积为V的手机放入容器1，将被测物体放入容器2。软管上安装有阀门 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ ，并处于断开状态。测量时，先关闭 $K_{2}$ ，当手机示数稳定时显示的压强为 $p_{1}$ ；然后关闭 $K_{1}$ 、打开 $K_{2}$ ，利用打气筒向容器1中充人压强为 $p_{0}$ 、体积为 $V_{0}$ 的同种气体；接下来关闭 $K_{2}$ ，手机示数稳定时，显示的压强为 $p_{2}$ ；最后打开 $K_{1}$ ，待气体稳定后手机示数为 $p_{3}$ ．整个操作过程，不考虑气体温度的变化，软管的容积可以忽略，求：

(1)、利用打气筒充入到容器1中的气体与充气前容器1中原有气体的质量之比；

(2)、被测物体的体积 $V_{x}$ 。

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