辽宁省协作校2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-08-11 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、氢的半衰期为3.8天，8个氢原子核经过7.6天后一定有6个氡原子核发生了衰变 B、天然放射的三种射线中，穿透能力最强的是 $α$ 射线 C、 $_{92}^{238} U$ 衰变成 $_{82}^{206} P b$ 要经过8次 $α$ 衰变和6次 $β$ 衰变 D、放射性元素发生 $β$ 衰变时所释放的电子是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的

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2. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）

A、甲图中，物体在 $0 ∼ t_{0}$ 这段时间内的平均速度为 $\frac{v_{0}}{2}$ B、乙图中，物体的加速度为 $1 m / s^{2}$ C、丙图中，阴影面积表示 $t_{1} ∼ t_{2}$ 时间内物体的加速度变化量 D、丁图中， $t = 3 s$ 时物体的速度为25m/s

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3. 如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到 $B^{'}$ （过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量之比为1：2，则 $\frac{B^{'}}{B}$ 等于（）

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

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4. 如图甲，合上开关，用光子能量为3.6eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.2V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.2V时，电流表读数为零。把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，逸出功及电子到达阳极时的最大动能为（）

A、2.4eV 2eV B、2.4eV 3.2eV C、2eV 2.6eV D、1.2V 3.6eV

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5. 一静止在匀强磁场中的天然放射性原子核 ${}_{90}^{234}T h$ 发生了一次衰变，释放出的 $β$ 粒子和反冲核都在磁场中做匀速圆周运动，运动径迹如图所示。衰变放出的光子的动量可以忽略不计，下列判断正确的是（）

A、运动径迹1对应 $β$ 粒子 B、释放出的 $β$ 粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹半径之比与它们的质量有关 C、释放出的 $β$ 粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹半径之比为 $90 ： 1$ D、释放出的 $β$ 粒子和反冲核在匀强磁场中做圆周运动时环绕方向相反

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6. 手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，如图所示，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（）

A、电压表V的示数为 $n B S ω \frac{R}{R + r}$ B、通过灯泡的电荷量为 $\frac{n^{2} B S}{R + r}$ C、电灯中产生的焦耳热为 $\frac{n^{2} B^{2} S^{2} ω π R}{4 {(R + r)}^{2}}$ D、当线圈由平行于磁场方向位置转过90°时，流过线圈的电流为 $\frac{n B S ω}{R + r}$

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7. 有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙和图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，（如图乙），挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下（如图丙），使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积为 $8 c m^{2}$ （不计吸盘和墙壁接触部分的面积），扳下锁扣前密封体积为 $1.0 c m^{3}$ ，压强等于大气压强为 $1 \times 1 0^{5} P a$ ，扳下锁扣后吸盘内体积变为 $2.0 c m^{3}$ ，已知吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力是其与墙壁间正压力的2倍，下列说法正确的是（）

A、扳下锁扣后吸盘内气体压强为 $2 \times 1 0^{5} P a$ B、扳下锁扣后吸盘内气体密度会变大 C、该吸盘此时能悬挂的物体的重力不能超过80N D、此过程中吸盘内的气体要放热

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8. 如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时 $V_{1} = 2 V_{2}$ ，现将玻璃缓慢地均匀加热，则下列说法正确的是（）

A、加热过程中，始终保持 $V_{1}' = 2 V_{2}'$ B、加热后 $V_{1}' > 2 V_{2}'$ C、加热后 $V_{1}' < 2 V_{2}'$ D、条件不足，无法确定

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9. 如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于 $n = 4$ 的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为1.90eV的金属铯，下列正确的是（）

A、这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级所发出的光波长最短 B、这群氢原子所发出的光中，其中有三种光能够使金属铯发生光电效应 C、这群氢原子向较低能级跃迁的过程中，其中从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级所发出的光子又能使另外 $n = 3$ 能级的氢原子电离 D、金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85eV

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二、多选题

10. 中国自主三代核电“华龙一号”示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组2022年3月25日投入商业运行，至此“华龙一号”示范工程全面建成投运。“华龙一号”在安全、技术和经济指标上已经达到或超过了国际三代核电用户需求。“华龙一号”利用重核的裂变，一个重要的核反应方程是 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} B a +_{36}^{89} K r + 3_{0}^{1} n$ ，各个核和中子的质量如下： $_{92}^{235} U$ （质量为235.0439u）， $_{56}^{144} B a$ （质量为140.9139 u）， $_{36}^{92} K r$ （质量为91.8976u）， $_{0}^{1} n$ （质量为1.0087u），（1u的质量对应的能量为931.5Mev，1kg标准煤完全燃烧产生的热量约为 $2.9 \times 1 0^{7} J$ ），则下列说法正确的是（）

A、利用速度很大的快中子容易轰击开铀235 B、裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度 C、要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积 D、1kg铀全部裂变所放出的能量约为 $2.82 \times 1 0^{6} k g$ 标准煤完全燃烧时放出的热量

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11. 中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是（）

A、毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B、镇纸受到了向右的静摩擦力 C、白纸受到了2个摩擦力 D、桌面受到了向右的静摩擦力

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12. 如图所示，在一定质量的理想气体压强随体积变化的 $p - V$ 图像中，气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程，其中ab垂直于cd，ab垂直于V轴且与p轴平行，bc、da是两条等温线。下列判断正确的是（）

A、从a→b的过程，气体分子密集程度不变，分子平均动能增加 B、从a→b→c的过程，气体密度不断减小，温度先升高后不变 C、从c→d的过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功 D、从a→b→c→d→a的过程，气体放热大于吸热

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三、实验题

13. “用油膜法估测分子的大小”的实验方法及步骤如下：
①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到500mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；
③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，将油膜形状画在每小格边长为1.0cm的方格纸上，数出完整的方格有197个，大于半格的有83个，小于半格的有69个。
根据以上信息，回答下列问题：

(1)、1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为mL；

(2)、油酸分子的直径是m。（第2小题结果保留两位有效数字）

(3)、某同学在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于____。

A、油酸未完全散开 B、计算油膜面积时舍去了所有不足一个的方格 C、求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴

(4)、利用单分子层油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子层油膜的面积为S，油酸的密度为 $ρ$ ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为。

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14. 学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻R，想利用热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为1.5V，内阻不计），毫安表（量程为10mA、内阻 $R_{A}$ 为 $30 Ω$ ），滑动变阻器 $R_{1}$ ，开关、导线若干。

(1)、若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻R串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测得的最高温度为℃。

(2)、现在该兴趣小组想让测温范围大一些，使该电路能测得的最高温度为100℃，他们又设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：
a．将该热敏电阻R做防水处理后放入100℃的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器可以使毫安表指针满偏，则调节滑动变阻器 $R_{1}$ 应为 $Ω$ ；
b．保持滑动变阻器 $R_{1}$ 接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一瓶水，把热敏电阻R放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为8.0mA，则测得水的温度为℃。（结果保留两位有效数字）
c．毫安表的电流值I（单位：mA）和温度t（单位：℃）的关系式为。-
d．根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。

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四、解答题

15. 2022年2月28号，上海市出现新型冠状病毒肺炎疫情，全国各地医护人员及时赶赴一线。一位医生赶到汽车站时，车已经沿平直公路驶离车站，听到呼喊后汽车立即以 $2 m / s^{2}$ 的加速度匀减速刹车，该医生同时以4m/s的速度匀速追赶汽车。已知汽车开始刹车时速度为10m/s，减速前距离医生10m。求：

(1)、医生追上汽车前，医生和汽车间的最远距离；

(2)、医生追上汽车的时间。

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16. 如图所示，半圆柱体A、光滑圆柱体B及长方体木块C放在水平地面上，B与A、C刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推C，使其缓慢移动，直到B恰好运动到A的顶端，在此过程中A始终保持静止，已知A、B、C的质量分别为2m、m、3m，A、B的半径均为R，C与地面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ ，重力加速度为g，求：

(1)、B刚离开地面时，C对B的弹力大小；

(2)、当A、B圆心的连线与地面的夹角为45°时，A对地面的压力大小；

(3)、C移动的整个过程中水平推力的最大值。

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17. 如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门 $K_{2}$ 位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门 $K_{1}$ 、 $K_{3}$ ， B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部：关闭 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ ，通过 $K_{1}$ 给汽缸充气，每次可以打进气压为 $p_{0}$ 、体积为0.2V的空气，使A中气体的压强达到大气 $p_{0}$ 的5倍后关闭 $K_{1}$ 。已知室温为27℃，汽缸导热。

(1)、求向A中打气的次数：

(2)、打开 $K_{2}$ ，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

(3)、接着打开 $K_{3}$ ，活塞稳定后，再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高60℃，求此时A中气体的压强。

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