山西省2021-2022学年高二下学期物理7月调研考试试卷

试卷更新日期：2022-08-11 类型：月考试卷

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一、单选题

1. $^{14} C$ 年代检测方法广泛应用于现代考古中。 $^{14} C$ 会发生 $β$ 衰变，产生新的原子核X，则下列说法正确的是（）

A、X的质量比 $^{14} C$ 的质量大 B、X的质量数比 $^{14} C$ 的质量数多 C、X的中子数比 $^{14} C$ 的中子数多 D、X的质子数比 $^{14} C$ 的质子数多

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2. 甲、乙两辆汽车沿平直公路向同一方向以相同速度 $v_{C}$ 做匀速直线运动。某时刻，前方突然出现险情，两车同时进行刹车，刹车后两车的速度随时间变化的规律如图所示。 $t_{1}$ 时刻两车相遇，刹车过程两车运动的位移相同，则（）

A、开始刹车时，甲车在乙车前面 B、开始刹车时，甲、乙两车在同一地点 C、刹车过程中，甲车平均速度大于乙车平均速度 D、刹车过程中，两车平均速度相等

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3. 下列说法正确的是（）

A、晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 B、气体膨胀对外做功且温度升高，气体的压强一定变小 C、给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故 D、一定温度下气体分子的碰撞十分频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会相等

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4. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，加速电压大小为U，变化周期为T。一个带电粒子从加速器中央的加速电极附近的A点由静止开始加速，最终粒子从出口射出，则粒子总共被加速的次数为（）

A、 $\frac{π B R^{2}}{T U}$ B、 $\frac{2 π B R^{2}}{T U}$ C、 $\frac{4 π B R^{2}}{T U}$ D、 $\frac{π B R^{2}}{4 T U}$

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5. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，在彼此之间的万有引力作用下互相绕转，称为双星系统。如图所示A、B两颗恒星绕它们连线上的O点做匀速圆周运动，已知两恒星连线长为L，恒星A做圆周运动的加速度大小为 $a_{1}$ ，线速度大小为 $v_{1}$ ，则恒星B做圆周运动的加速度大小为（）

A、 $\frac{a_{1} L - v_{1}^{2}}{v_{1}^{2}} a_{1}$ B、 $\frac{v_{1}^{2}}{a_{1} L - v_{1}^{2}} a_{1}$ C、 $\frac{a_{1} L + v_{1}^{2}}{v_{1}^{2}} a_{1}$ D、 $\frac{v_{1}^{2}}{a_{1} L + v_{1}^{2}} a_{1}$

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6. 如图所示，AC是质量为m的匀质软绳，A端用细线连接悬于O点，在绳上B点施加水平拉力F，整条绳处于静止状态，AB段绳与BC段绳长度之比为4：1，OA段细线与竖直方向的夹角为 $θ = 30 °$ ，则AB段绳子在B点的切线与竖直方向夹角的正切值为（）

A、 $\frac{5}{2}$ B、 $\frac{5 \sqrt{3}}{3}$ C、 $\frac{5 \sqrt{3}}{2}$ D、 $5 \sqrt{3}$

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7. 如图所示，倾角为 $θ$ 的斜面体固定在水平面上，小球从斜面上方的A点以初速度 $v_{0}$ 水平向右抛出，落在斜面上的C点，AC连线与斜面垂直。若小球从斜面上的B点以初速度 $v_{0}$ 水平向左抛出，则小球落在斜面上的D点，A、B在同一水平线上，则下列说法正确的是（）

A、D点一定在斜面上C点下方 B、D点一定在斜面上C点上方 C、D点与C点可能重合 D、D点与C点一定重合

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8. 两个半径不同的半圆金属环可以组成如图甲、乙所示的两种闭合回路，两半圆环位于同一平面内，圆心重合，较小的半圆环的半径为r，整个回路的电阻为R。将两个闭合回路放在垂直环面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图丙所示，则 $t_{0}$ 时刻，甲、乙两回路中小的半圆环受到的安培力之差为（图中均为已知量）（）

A、 $\frac{π B_{0}^{2} r^{3}}{R t_{0}}$ B、 $\frac{π B_{0}^{2} r^{3}}{2 R t_{0}}$ C、 $\frac{2 π B_{0}^{2} r^{3}}{R t_{0}}$ D、 $\frac{4 π B_{0}^{2} r^{3}}{R t_{0}}$

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二、多选题

9. 一个50匝的闭合矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按如图所示规律变化，已知线圈的电阻为2Ω，则（）

A、 $t = 1 s$ 时，线圈中的磁通量变化率为0.08πV B、 $t = 1 s$ 时，线圈中的磁通量变化率为0.04πV C、1~1.5s内，通过一匝线圈横截面的电量为0 D、1~1.5s内，通过一匝线圈横截面的电量为1C

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10. 如图所示，两个等量正点电荷分别固定在空间P、Q两点，O是两点电荷连线的中点，在两点电荷连线的垂直平分线上有关于O点对称的a、b两点。将一个带负电的粒子从a点以一定的初速度射出，过一会儿，粒子到达b点，不计粒子的重力，则带电粒子从a第一次到达b的过程中（）

A、若粒子做直线运动，粒子的电势能可能先增大后减小，再增大再减小 B、若粒子做曲线运动，粒子的电势能可能保持不变 C、若粒子做直线运动，粒子的加速度可能先增大后减小，随后增大再减小 D、若粒子做曲线运动，粒子的加速度可能保持不变

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11. 如图所示，导热性能良好、质量为m的汽缸开口向下倒立在水平地面上，缸壁靠近开口处有一小孔可与大气连通，缸内一根劲度系数为k的轻弹簧直立在地面上，一端与地面接触，另一端与质量为 $\frac{1}{2} m$ 的活塞接触，此时弹簧的压缩量为 $\frac{m g}{4 k}$ ，活塞离缸底的距离为d，活塞的横截面积为S。不计活塞厚度，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，环境温度为 $T_{0}$ ，大气压强恒为 $\frac{4 m g}{S}$ ，重力加速度为g。则（）

A、缸内封闭气体的压强大小为 $\frac{15 m g}{4 S}$ B、缸内封闭气体的压强大小为 $\frac{7 m g}{2 S}$ C、当环境温度缓慢增大到 $(\frac{2}{3} + \frac{5 m g}{3 k d}) T_{0}$ 时，汽缸上升 $\frac{d}{2}$ 高度 D、当环境温度缓慢增大到 $(2 + \frac{5 m g}{3 k d}) T_{0}$ 时，汽缸上升 $\frac{d}{2}$ 高度

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12. 如图甲所示，间距为L的平行光滑金属导轨 $c d 、 g e$ 固定在绝缘水平面上，垂直水平面向下的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨左端连接有阻值为R的定值电阻，电阻也为R、质量为m、长为L的金属棒ab垂直放在导轨上，给金属棒施加一个水平向右的拉力，使金属棒从 $t = 0$ 时刻开始运动，金属棒中的电流随时间变化的规律如图乙所示，其它电阻不计，则（）

A、 $t = 0$ 时刻，拉力大小为 $\frac{2 m I_{0} R}{B L t_{0}}$ B、导体棒运动的加速度越来越小，直至为零 C、 $0 ~ t_{0}$ 时间内，通过金属棒的电荷量为 $\frac{1}{2} I_{0} t_{0}$ D、 $0 ~ t_{0}$ 时间内，拉力做功大于 $2 m {(\frac{I_{0} R}{B L})}^{2} + \frac{1}{2} I_{0}^{2} R t_{0}$

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三、实验题

13. 某同学用如图甲所示装置测滑块与长木板间的动摩擦因数。钩码的质量m远小于滑块的质量M，重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为 $50 H z$ 。

(1)、将长木板放在水平桌面上，调节高度，使牵拉滑块的细线与长木板平行。接通电源，释放滑块，打出的一条纸带如图乙所示，则滑块滑行的加速度大小为 $a =$ $m / s^{2}$ （保留两位有效数字）；则测得滑块与长木板间的动摩擦因数 $μ =$ （用m、M、a、g表示）。

(2)、多次改变钩码的质量进行实验，根据每次实验打出的纸带求出加速度a，记录对应的悬挂钩码的质量m，作出的 $a - m g$ 图像应是图丙中的（填“A”“B”或“C”）图线。根据此图线（填“能”或“不能”）证明质量一定时，加速度与合外力成正比。

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14. 某实验小组测量某蓄电池（电动势约为 $6 V$ ，内阻约为 $3 Ω$ ）的电动势和内阻。除了待测蓄电池。实验室提供的器材还有：
A．电压表A（量程为 $6 V$ ，内阻约为 $6 k Ω$ ）
B．电压表B（量程为 $3 V$ ，内阻约为 $3 k Ω$ ）
C．定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $5 Ω$ ）
D．滑动变阻器R（最大阻值为 $10 Ω$ ）
E．电键一个和导线若干

(1)、实验小组成员根据实验室提供的器材，组成了如图所示的电路。电路图中电压表V₂应选用实验室提供的电压表（填“A”或“B”），滑动变阻器滑片向右移动时，电压表V₁的示数将变（填“大”或“小”）。

(2)、多次调节滑动变阻器，测得多组电压表V₁、V₂的示数 $U_{1} 、 U_{2}$ ，作出 $U_{2} - U_{1}$ 图像，若图线与纵轴的截距为a，图像的斜率为k，则该电池的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。（用“a、k、 $R_{0}$ ”表示）。

(3)、本实验因为（填“电压表V₁”“电压表V₂”或“电压表V₁、V₂”）的分流，使测得的电动势比真实值（填“大”或“小”）。

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四、解答题

15. 如图所示，厚度为d的平行玻璃砖水平固定在水平面上方，玻璃砖下表面离地面的高度也为d。在玻璃砖上表面上方高为d的P点有一点光源，射出两束相同的单色光a、b，光束a、b照射到玻璃砖上表面时与玻璃砖上表面的夹角分别为45°、30°，光束a在玻璃砖上表面折射后的光线与原来光线的夹角为15°，求：

(1)、玻璃砖对光的折射率；

(2)、不考虑光在玻璃砖内表面的反射，则水平面上的两个光点间的距离为多少。

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16. 如图所示，右端有半径为R的四分之一光滑圆弧面的长木板A静止放置在光滑的水平面上，圆弧的最低点与长木板水平部分相切，长木板A的质量为 $3 m$ ，水平部分粗糙。在木板右侧某处固定一个竖直挡板，质量为m的小物块B可视为质点，从长木板圆弧面的最高点由静止释放，当物块刚滑离圆弧面时，长木板与挡板发生弹性碰撞，当物块运动到长木板最左端时刚好与长木板相对静止，长木板水平部分长为 $2 R$ ，重力加速度为g。求：

(1)、开始时长木板右侧离挡板的距离；

(2)、物块与长木板间的动摩擦因数。

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17. 如图所示，在平面直角坐标系 $x O y$ 的第二三象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限内的一个正三角形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场（图中未画出）。一个电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从坐标为 $(- 2 d ， 0)$ 的P点以大小为 $v_{0}$ 的初速度沿坐标平面斜向右上射出，结果粒子从y轴上坐标为 $(0 ， d)$ 的Q点以垂直y轴的方向射出路物进入第一象限。粒子经磁场偏转后。仍以垂直y轴的方向进入电场，而后粒子经过x轴时的位置坐标为 $(- d ， 0)$ ，不计粒子的重力，求：

(1)、匀强电场的电场强度大小；

(2)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)、正三角形磁场区域的最小面积。

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