湖南省衡阳市部分校2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-08 类型：期末考试

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一、单选题

1. 三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素 ${}_{6}^{14}C$ 的半衰期来确定文物的年代，已知 ${}_{6}^{14}C$ 能自发释放 $β$ 射线，其半衰期约为5730年。下列说法正确的是（）

A、 ${}_{6}^{14}C$ 的衰变方程为 $_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N + {}_{- 1}^{1}e$ B、 $β$ 衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子 C、 ${}_{6}^{14}C$ 的比结合能比 ${}_{7}^{14}N$ 的大 D、随着全球变暖， ${}_{6}^{14}C$ 衰变周期减小

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2. 航母是维护国家安全的定海神针，“歼-10”战斗机在某次训练时着舰不成功，飞行员迅速启动“逃逸复飞”。启动“逃逸复飞”时飞机的速度大小为20m/s，到航母跑道末端距离为175m，飞机刚好复飞成功。复飞过程可看成匀变速直线运动，飞机离舰所需的最小速度为50m/s，则复飞过程中飞机的加速度大小约为（）

A、5m/s² B、6m/s² C、7m/s² D、8m/s²

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3. 滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，A点为最高点，B点为最低点，CD为水平方向的直径，下列说法正确的是（）

A、衣物运动到最高点A点时处于超重状态 B、衣物运动到B点时脱水效果更好 C、衣物运动到C点或D点时洗衣机对地面的摩擦力最小 D、衣物从B点到A点的过程中洗衣机对地面的压力逐渐变大

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4. “西电东送”是把煤炭、水能、风能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区的工程。远距离输电的电路示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为 $\frac{n_{1}}{n_{2}}$ ，降压变压器原、副线圈匝数比为 $\frac{n_{3}}{n_{4}}$ ，发电厂输出电压恒为 $U_{1}$ ，升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R，下列说法正确的是（）

A、若 $\frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{n_{3}}{n_{4}}$ ，则用户获得的电压也为 $U_{1}$ B、用户获得的电压不可能大于 $U_{1}$ C、当用户消耗的功率增大时，用户获得的电压也增大 D、若输电线R上损失的功率增大，则用户消耗的功率和发电厂输出功率均增大

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5. 如图所示，桌面上固定一竖直挡板，现将一个质量恒定的A球与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A球慢慢升高，设各接触面均光滑，对于该过程，下列说法正确的是（）

A、挡板对A球的压力大小恒定不变 B、垫块B对桌面的压力逐渐增大 C、A球对垫块B的压力越来越小 D、垫块B可能受到五个力的作用

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6. 2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星——“风云三号”05星送入预定圆轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。如图所示，某时刻“黎明星”正好经过赤道上某城市正上方，则下列说法正确的是（）

A、“黎明星”做匀速圆周运动的角速度小于同步卫星的角速度 B、“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于 $7.9 k m / s$ C、“黎明星”每408h均能经过该城市正上方一次 D、“黎明星”的动能一定大于同步卫星的动能

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二、多选题

7. A、B两个物体可视为质点，分别从 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 两点做平抛运动，落到水平地面上的同一点，运动轨迹如图所示。设它们从 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 两点抛出的初速度分别为 $v_{A O}$ 、 $v_{B O}$ ，从抛出至落到水平地面的时间分别为 $t_{A}$ 、 $t_{B}$ ，则下列判断正确的是（）

A、 $t_{A} > t_{B}$ B、 $t_{A} < t_{B}$ C、 $v_{A O} > v_{B O}$ D、 $v_{A O} < v_{B O}$

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8. 如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。O是两荷连线与它们的中垂线MN的交点，a、b、c、d为以O点为圆心的圆周上的四等分点，且a、b关于直线MN对称。则下列说法正确的是（）

A、a、b两点的电场强度相同 B、b、d两点的电场强度相同 C、b、c两点的电势相同 D、b点电势比d点电势高

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9. A、B两个物块在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两物块运动的x—t图像如图所示，则下列判断正确的是（）

A、碰撞后A，B两个物块运动方向相同 B、A，B的质量之比 $m_{1} ： m_{2} = 2 ： 3$ C、碰撞前、后A物块的速度大小之比为 $5 ： 3$ D、此碰撞为弹性碰撞

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10. 空间存在如图所示的相邻磁场，磁场Ⅰ垂直纸面向里且宽度为d，磁感应强度大小为B，磁场Ⅱ垂直纸面向外且宽度为 $\frac{1}{3} d$ ，磁感应强度大小未知，磁场Ⅰ和磁场Ⅱ的边界为平行的竖直面。现有一带电粒子以一定的水平速度从磁场Ⅰ边界上的O点垂直磁场Ⅰ射入，当粒子从磁场Ⅱ右边界C点（图中未画出）射出时，速度方向也恰好水平，不计粒子所受重力，下列说法正确的是（）

A、磁场Ⅱ的磁感应强度大小为3B B、粒子在磁场Ⅰ中的轨迹半径是在磁场Ⅱ中的轨迹半径的3倍 C、粒子在磁场Ⅰ中偏转的圆心角是在磁场Ⅱ中偏转的圆心角的3倍 D、粒子在磁场Ⅰ中运动的时间是在磁场Ⅱ中运动的时间的3倍

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11. 下列说法正确的是（）

A、空气中“乱舞”的灰尘，其运动属于布朗运动 B、温度升高时，分子速率的分布规律仍为“中间多、两头少” C、温度相等的物体，内能一定相等 D、气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 E、浸润现象中，附着层里的分子间距小于液体内部的分子间距

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三、实验题

12. 用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，电火花计时器的额定频率为f，某次记录小车运动情况的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未画出。

(1)、实验时，下列说法正确的是____。

A、电火花计时器应接在4V~6V的交流电源上 B、电火花计时器应接在220V的交流电源上 C、每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏 D、开始实验时应先释放纸带再接通电源

(2)、小车加速下滑过程中的加速度大小为。

(3)、如果电源的实际频率比额定频率大，做实验的同学并不知情，那么加速度的测量值与实际值相比（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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13. 简易多用电表内部电路图如图甲所示。已知表头（灵敏电流计G）的内阻 $R_{g} = 118 Ω$ 、满偏电流 $I_{g} = 10 m A$ ，多用表内部电池电动势 $E = 3 V$ ，内阻 $r = 0.33 Ω$ 。已知选择开关Q拨到挡位1时测量的电流量程为0.6A；

(1)、使用时，P孔应该插入（选填“红表笔”或“黑表笔”）。

(2)、根据已知条件可求得电阻 $R_{1}$ =Ω。

(3)、表头的刻度盘如图乙所示，其中A、B、C、D、E、F分别对应表头刻度0、2、4、6、8、10.晓华同学将选择开关Q拨到挡位2，在进行欧姆调零的步骤时表头的指针应该指在图乙中的（选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”或“F”）位置，欧姆调零完成后滑动变阻器 $R_{2}$ 的阻值为（选填“1.3”、“2”、“2.7”或“5”）Ω。

(4)、该同学正确进行欧姆调零后，在两表笔之间接入待测电阻，表头的指针指到图乙中C刻度位置，则此时待测电阻的大小为Ω。（结果保留小数点后一位）

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四、解答题

14. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5，导轨所在平面与水平面的夹角θ=30°，M、P间接有R=3.2Ω的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小B=1.6T。长度与导轨间距相等、质量m=0.2kg、阻值r=0.8Ω的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s²。

(1)、当金属棒的速度大小v₁=1m/s时，求金属棒的加速度大小a；

(2)、金属棒向上的位移大小s=5.5m前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小s=5.5m的过程中R上产生的焦耳热。

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15. 如图所示，光滑的长直斜面AB与足够长的水平地面BC通过一小段光滑圆弧平滑连接，斜面与水平方向的夹角 $θ = 30 °$ 。物块M从斜面上的A点由静止开始下滑，最后静止于水平地面上的C点，测量发现AB的长度为 $L_{0}$ ， BC的长度为 $2 L_{0}$ 。在D点放置一物块N，再次让物块M从斜面上的A点由静止下滑，一段时间后与物块N发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰后物块M静止于B点，物块N静止于D点右侧一未知位置。已知物块M、N均可看成质点且它们和水平地面间的动摩擦因数相同， $B D = \frac{1}{2} L_{0}$ ，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：

(1)、物块M和水平地面间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、物块M和N碰撞前瞬间的速度 $v_{0}$ 的大小；

(3)、物块M和N的质量之比。

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16. 图为两位同学参加“充气碰碰球”游戏的场景，“充气碰碰球”用 $P V C$ 薄膜充气膨胀成型，充气之后单个碰碰球内气体的体积 $V_{1} = 4 m^{3}$ ，压强 $p_{1} = 1.5 \times 1 0^{5} P a$ 。为保障游戏安全，球内气体的最大压强 $p_{m} = 2.0 \times 1 0^{5} P a$ 。

(1)、不考虑球内气体的温度变化，求游戏中单个球体积压缩量的最大值 $Δ V_{1}$ ；

(2)、假设球内气体温度始终与外界环境温度相等，若充气工作在早晨 $7 ℃$ 环境下完成，当环境温度上升到 $27 ℃$ 时，求此时游戏中单个球体积压缩量的最大值 $Δ V_{2}$ （结果保留一位有效数字）

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17. 如图所示，某同学为了测量透明圆柱体材料的折射率，让一小束单色光平行于截面圆直径AB射入圆柱体内，已知圆柱体截面圆的半径为R，入射光与截面圆直径AB之间的距离为 $\frac{1}{2}$ R，从圆柱体射出的光线与进入圆柱体的人射光线的偏向角为30°，已知光在真空中的传播速度为c，sin15°= $\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}$ ， cos15°= $\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ 。求：
（i）透明圆柱体材料的折射率；
（ii）光在圆柱体中的传播时间。

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五、填空题

18. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播的速度大小为4.0m/s， $t = 0$ 时刻的波形图如图所示。则 $t = 0$ 时刻x=9m处的质点沿y轴（填“正方向”或“负方向”）振动， $x = 11 m$ 处的质点比 $x = 1 m$ 处的质点振动滞后s，从 $t = 0$ 到 $t = 3.75 s$ 时间内 $x = 1.5 m$ 处质点通过的路程为m。

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