河北省邢台市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-08 类型：期末考试

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一、单选题

1. 2021年8月14日上午，某地发生7.3级大地震。地震波既有纵波也有横波，若该地区地震时纵波的传播速度大于横波的传播速度，则震源正上方的房屋（）

A、同时上下振动和左右摇动 B、先左右摇动后上下振动 C、先上下振动后左右摇动 D、只上下振动

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2. 下列说法正确的是（）

A、液体存在扩散现象，固体不存在扩散现象 B、相对湿度为100%，表明在当前温度下，空气中水汽已达饱和状态 C、多晶体和非晶体熔化的过程中，温度均会改变 D、当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大

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3. $_{92}^{238} U$ 经过若干次 $α$ 衰变和 $β$ 衰变后变为 $_{82}^{206} P b$ ，下列说法正确的是（）

A、 $α$ 射线的穿透能力比 $β$ 射线的强 B、 $α$ 射线的电离能力比 $β$ 射线的弱 C、 $_{92}^{238} U$ 的比结合能比 $_{82}^{206} P b$ 的比结合能大 D、衰变过程中共发生了8次 $α$ 衰变和6次 $β$ 衰变

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4. 某弹簧振子如图所示，其中A、B均为振子偏离平衡位置的最大位移处，O为平衡位置。在振子由O向A运动的过程中，下列说法正确的是（）

A、振子偏离平衡位置的位移方向向左 B、振子偏离平衡位置的位移正在减小 C、弹簧的弹性势能正在减小 D、振子的速度正在减小

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5. 如图所示，某透明体的横截面为半径为R的四分之一圆弧AOB，P点在半径OA上且 $O P = \frac{\sqrt{3}}{2} R$ 。一光线从P点垂直OA射入透明介质，光线射到圆弧AB上时恰好发生全反射。透明介质对光线的折射率为（）

A、 $\sqrt{2}$ B、 $\frac{\sqrt{6}}{2}$ C、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ D、2

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6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为2m/s，这列波在t=0时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是（）

A、这列波的振幅为16cm B、这列波的周期为4s C、平衡位置在x=3m处的质点在0~3s内通过的路程为96cm D、平衡位置在x=2m处的质点做简谐运动的表达式为 $y = 8 s i n π t (c m)$

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二、多选题

7. 用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉实验装置，在距双缝恒定距离的屏上得到不同的干涉图样，其中图甲是用a光照射形成的，图乙是用b光照射形成的。下列说法正确的是（）

A、a光的波长比b光的短 B、a光的频率比b光的小 C、水对a光的折射率比对b光的大 D、在真空中，a、b两光的传播速度相同

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8. 如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角 $θ$ 为锐角，折射率为 $\frac{5}{4}$ 。现横截面所在平面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜，若保持入射光线在过入射点的法线的下方一侧，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，不考虑光线在棱镜内部的反射，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则顶角 $θ$ 可能为（）

A、30° B、40° C、60° D、70°

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9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程ab、bc，cd，da回到状态a，其 $p - T$ 图像如图所示，abcd是平行四边形。下列说法正确的是（）

A、过程ab，气体体积增大，从外界吸收热量 B、过程bc，气体做等温变化 C、过程cd，气体体积减小，向外界放出热量 D、过程da，气体体积不变，从外界吸收热量

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三、实验题

10. 班里同学春游时，发现一棵三位同学都合抱不过来的千年古树，他们想知道这颗古树的大小。由于他们未带卷尺，只备有救生绳（较轻较细），于是他们利用单摆原理对古树的直径进行粗略测量。他们用救生绳绕树一周，截取长度等于树干周长的一段（已预留出打结部分的长度），然后在这段救生绳的一端系一个小石块。接下来的操作步骤为：
Ⅰ．将截下的救生绳的另一端固定在一根离地足够高的树枝上；
Ⅱ．移动小石块，使伸直的救生绳偏离竖直方向一个小的角度（小于5°），然后由静止释放，使小石块在同一竖直面内摆动；
Ⅲ．从小石块经过平衡位置（已经选定参考位置）开始，用手机中的“秒表”软件计时（记为第0次经过平衡位置），至小石块第n次经过平衡位置，测出这一过程所用的总时间为t，计算出小石块摆动的周期T。

(1)、根据步骤Ⅲ，可得小石块摆动的周期 $T =$ ；

(2)、查得该地区同纬度海平面的重力加速度为g，可得该树干的直径 $d =$ 。

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11. 小李同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验，主要操作步骤如下：
①取适量酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内溶液每增加一定体积时的滴数，计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在浅盘上覆盖玻璃板，描出油膜的形状，用透明方格纸测量油膜的面积。

(1)、上述操作步骤中，步骤（填“①”、“②”、“③”或“④”）有疏漏，疏漏的内容是：；

(2)、实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每 $1 0^{3}$ mL溶液中含纯油酸2mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，将1滴溶液滴入盛水的浅盘里。经正确操作，得到油膜的形状和尺寸如图所示，方格的边长为1cm。油酸膜的面积为cm²；每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为mL（采用科学记数法，结果保留两位有效数字）；估测出的油酸分子的直径为m（采用科学记数法，结果保留一位有效数字）；

(3)、若测得的油酸分子直径偏大，则其原因可能是____。

A、油酸未完全展开 B、计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 C、用注射器测量1mL溶液的滴数时，少计了1滴

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四、解答题

12. 核电站利用核反应堆工作时释放出的能量，使水汽化以推动汽轮发电机发电。核反应堆中的“燃料”是 $_{92}^{235} U$ ，核反应方程为 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{38}^{90} S r +_{x}^{136} X e + y_{0}^{1} n$ 。

(1)、求核反应方程中的x和y；

(2)、已知铀核的质量 $m_{U} = 235.0439 u$ ，中子的质量 $m_{n} = 1.0087 u$ ，锶核的质量 $m_{S r} = 89.9077 u$ ，氙核的质量 $m_{X e} = 135.9072 u$ ，且1u相当于931.5MeV，求该核反应释放的能量Q（用MeV表示，结果保留三位有效数字）。

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13. 某四分之一圆柱形透明介质的横截面如图所示，半径为R，AO与NO的夹角i=60°，一束光线从A点平行于NO射入介质。介质对该光线的折射率n= $\sqrt{3}$ ，真空中的光速为c，不考虑光线的多次反射。

(1)、通过计算判断光线是否从MO射出透明介质；

(2)、求光束在介质中传播的时间t。

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14. 如图所示，质量 $m = 5 k g$ 、导热性能良好的薄壁汽缸平放在粗糙水平地面上，横截面积 $S = 10 c m^{2}$ 的薄活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，水平轻质弹簧的左端与光滑活塞（不漏气）连接，右端固定在竖直墙上，系统处于静止状态．此时薄活塞到汽缸底部的距离 $L_{0} = 20 c m$ ，缸内气体的热力学温度 $T_{0} = 300 K$ ，弹簧处于原长。现用水平力向右缓慢推动汽缸（该过程中缸内气体的温度不变），当汽缸向右移动距离 $s = 6 c m$ 时撤去水平力，此时汽缸恰好能够静止，弹簧的压缩量 $x = 2 c m$ 。大气压强恒为 $p_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，弹簧一直在弹性限度内，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计活塞以及缸内气体的质量。

(1)、求汽缸下侧与地面之间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、撤去外力后将汽缸固定，缓慢对缸内气体加热，求当汽缸底部到活塞的距离恢复为 $L_{0}$ 时缸内气体的热力学温度T。

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