山西省长治市2021-2022学年高二下学期物理期末联考试卷

试卷更新日期：2022-08-11 类型：期末考试

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一、单选题

1. 动力学知识很重要，设计各种机器，控制交通工具，研究天体运动等，都离不开动力学知识。下列说法正确的是（）

A、惯性的大小由速度的大小决定，速度大的物体，其惯性大 B、物体之间的作用力与反作用力，总是同时产生同时消失的 C、受多个共点力的物体，只要其中某个力增大，物体的加速度就一定增大 D、无论关系式 $F = m a$ 中的三个物理量采用什么单位，该关系式都是成立的

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2. 宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为 $_{7}^{14} N +_{0}^{1} n \to_{6}^{14} C + X$ 。原子核X为（）

A、 $_{- 1}^{0} e$ B、 $_{1}^{0} e$ C、 $_{1}^{1} H$ D、 $_{1}^{2} H$

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3. 如图所示，在A、B两处分别固定有等量异种点电荷，CD为AB的垂直平分线，O点为垂足。一负试探电荷（不计试探电荷所受重力）在力F的作用下从C点沿直线匀速运动到D点，C、D两点关于AB对称。该过程中，关于力F的大小，下列说法正确的是（）

A、一直增大 B、一直减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小

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4. 野鸭妈妈抓到鱼后，叨着鱼，由静止开始沿直线向距离为x处嗷嗷待哺的小野鸭游去，到达小野鸭所在位置时的速度恰好为零， $v - t$ 图像如图所示。该过程中野鸭妈妈的最大速度为（）

A、 $\frac{x}{(k - 1) t_{0}}$ B、 $\frac{2 x}{(k - 1) t_{0}}$ C、 $\frac{2 x}{k t_{0}}$ D、 $\frac{x}{(k - 2) t_{0}}$

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5. 2022年5月20日，我国在酒泉卫星发射中心将3颗低轨通信试验卫星送入预定轨道，发射任务取得成功，若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，角速度大小为ω，引力常量为G，则地球的质量为（）

A、 $\frac{v^{3}}{G ω}$ B、 $\frac{G v^{3}}{ω}$ C、 $\frac{G ω}{v^{3}}$ D、 $\frac{v^{2}}{G ω^{2}}$

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6. 如图所示，某人通过A、B两个光滑轻小滑轮用轻绳将质量为m的重物缓慢拉起（A滑轮与人手间的轻绳竖直），当两绳间的夹角为120°时，人对水平地面恰好无压力。若A滑轮可左右移动，且人的力量足够大，则人所能提起重物的质量的最大值为（）

A、4m B、3m C、2m D、m

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7. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2，原线圈的A、B端连接有效值为10V的交流电压，通过原线圈的电流为4A。下列说法正确的是（）

A、灯泡L两端的电压为10V B、通过灯泡L的电流为1A C、灯泡L消耗的功率为40W D、灯泡L的电阻为30Ω

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二、多选题

8. 北京时间2021年10月16日6时56分，“神舟十三号”载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于“天和”核心舱径向端口，与此前已对接的“天舟二号“天舟三号”货运飞船一起构成四舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时。随后，三名航天员进入“天和”核心舱，根据以上信息，下列说法正确的是（）

A、“2021年10月16日6时56分”指的是时刻 B、交会对接过程中，“天和”核心舱与“神舟十三号”载人飞船均处于平衡状态 C、对接成功后，以“天和”核心舱为参考系，“神舟十三号”载人飞船是静止的 D、研究“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱对接的过程，可将它们视为质点

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9. 某种金属逸出光电子的最大初动能 $E_{k}$ 与入射光频率v的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A、该金属的逸出功为b B、该金属的逸出功为2b C、普朗克常量为 $\frac{a}{b}$ D、普朗克常量为 $\frac{b}{a}$

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10. 如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有带同种电荷的甲、乙两个小球（均视为质点），甲球在大小为I、方向从甲球指向乙球的瞬时冲量作用下运动的同时，由静止释放乙球。两球的质量均为m，运动过程中未碰撞。下列说法正确的是（）

A、甲球开始运动时的速度大小为 $\frac{2 I}{m}$ B、甲球开始运动时的速度大小为 $\frac{I}{m}$ C、当两球相距最近时，乙球的速度大小为 $\frac{I}{2 m}$ D、当两球相距最近时，乙球的速度大小为 $\frac{I}{4 m}$

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11. 如图所示，相距1m的两平行金属导轨（电阻不计）固定在绝缘水平面上，导轨的左端与阻值为1Ω的定值电阻相连，空间存在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的匀强磁场。一质量为1kg的导体棒置于导轨上，在大小为5N、方向水平向右的水平力作用下沿导轨匀速向右滑动，导体棒滑动过程中始终与导轨垂直并接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，导体棒接入电路的电阻为1Ω。下列说法正确的是（）

A、导体棒的速度大小为6m/s B、通过定值电阻的电流为2A C、定值电阻消耗的热功率为9W D、该水平力做功的功率为12W

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三、实验题

12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，A点距光电门B的高度为h。

(1)、用十分度游标卡尺测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径d=mm。

(2)、将小球从A点由静止释放，若小球通过光电门B的时间为t，则小球通过光电门B时的速度大小v=（用d、t表示）。

(3)、已知h>>d，当地的重力加速度大小为g，若满足关系式2gh=（用d、t表示），则说明在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能守恒。

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13. 热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数的不同，热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻，正温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。某同学设计了如图甲所示的电路，将热敏电阻浸入热水中，调节热敏电阻的温度，测出热敏电阻在不同温度下的电阻值Rt，描绘该热敏电阻的电阻值Rt随温度t变化的关系曲线如图乙所示。

(1)、实验前，应将滑动变阻器R的滑片移至（填“a”或“b”）端。

(2)、本实验测得的热敏电阻的电阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值：待测热敏电阻为（填“正温度系数”或“负温度系数”）热敏电阻。

(3)、将该热敏电阻用于如图丙所示的火灾报警器电路中，报警器接在A、B两点之间。已知R₁=3kΩ，R₂=4kΩ，R₃=6kΩ，当A点的电势高于B点的电势时报警器开始报警，若出现火灾，则当热敏电阻的温度为℃时报警器开始报警。（结果保留两位有效数字）

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四、解答题

14. 如图所示，汽缸竖直放置，用销钉将水平活塞（厚度不计）固定在汽缸正中间，活塞将汽缸分隔成A、B两部分，每部分都密封有一定质量的理想气体，A、B两部分气体的压强分别为 $p_{A 0} = 3.75 \times 1 0^{5} P a$ 和 $p_{B 0} = 3 \times 1 0^{5} P a$ 。活塞的质量 $m = 10 k g$ 、横截面积 $S = 1 \times 1 0^{- 3} m^{2}$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，汽缸与活塞均绝热。

(1)、求销钉对活塞的作用力的大小和方向；

(2)、拔去销钉，对B部分气体加热，稳定后活塞仍在汽缸正中间，求B部分气体加热前、后的热力学度之比 $\frac{T_{1}}{T_{2}}$ 。

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15. 如图所示，竖直平面内有一半径 $R = 0.45 m$ 的光滑 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道，一质量 $m = 1 k g$ 的物块（视为质点）从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，无能量损失地滑上静止的长木板的左端（木板左端与圆弧轨道相切于B点），此后两者沿足够大的光滑水平地面向右运动，最终物块恰好不会滑落木板。已知木板的质量 $M = 2 k g$ ，物块与木板上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.3$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、物块通过B点时对圆弧轨道的压力大小N；

(2)、木板的长度L。

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16. 如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，固定一倾角 $θ = 30 °$ 的光滑绝缘斜面（足够长），匀强电场的电场强度大小为E、方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直斜面（纸面）水平向外，一带正电小球（视为质点）静止在斜面上的A点，小球对斜面恰好无压力。重力加速度大小为g，不计空气阻力。

(1)、求带电小球的比荷 $\frac{q}{m}$ ；

(2)、若其他情况不变，将电场方向变为竖直向下，求小球刚要离开斜面时的速度大小以及小球在斜面上连续运动的距离x；

(3)、若其他情况不变，在A点给小球一大小为v的速度[即（2）中小球刚要离开斜面时的速度]，方向可在电场所在平面内水平向左到竖直向上之间调整，不考虑小球落回斜面后的运动，求小球从离开A点至落回斜面的最长时间 $t_{m a x}$ 以及小球在斜面上的落点区域的长度L。

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