江西省抚州七校2021-2022学年高二下学期物理期末联考试卷

试卷更新日期：2022-08-25 类型：期末考试

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一、单选题

1. 关于传感器，下列说法正确的是（）

A、所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B、传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的 C、电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制 D、霍尔元件能够把电学量转换为磁学量

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2. 关于下列几幅图的说法正确的是（）

A、甲图为光电效应实验电路图，当开关断开时，电流表示数一定为零 B、乙图为光电效应实验中光电子最大初动能 $E_{k}$ 与入射光频率 $ν$ 的关系，用不同金属做实验，图线的斜率不同 C、丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，它证实了电子具有波动性 D、丁图为 $α$ 粒子散射实验，说明了原子的质量全部集中在很小的空间范围

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3. 我国自主知识产权的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）称为“人造太阳”，它产生能量的原理与太阳发光发热原理相似。虽然都有“太阳”二字，但二者的“温差”却很大：太阳的核心温度约为1500万摄氏度，而“人造太阳”等离子体温度可达1.5亿摄氏度。“人造太阳”主要的核反应过程为（）

A、 $_{1}^{2} H +_{1}^{2} H \to_{2}^{3} H e +_{0}^{1} n$ B、 $_{7}^{14} N +_{2}^{4} H e \to_{8}^{17} O +_{1}^{1} H$ C、 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{56}^{141}B a + {}_{36}^{92}K r + 3 {}_{0}^{1}n$ D、 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} T h +_{2}^{4} H e$

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4. 一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图1所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图2所示，下列说法正确的是（）

A、t₁、t₃时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B、t₁、t₃时刻线圈中感应电流方向改变 C、t₂、t₄时刻线圈中磁通量最大 D、t₃、t₄时刻线圈中感应电动势最小

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5. 考古学中测定生物死亡年代、医院检测人体内的幽门螺杆菌都是利用 ${}_{14}C$ 放射性原理。已知¹⁴C发生β衰变的半衰期为5370年，则下列说法正确的是（）

A、¹⁴C发生β衰变的电子来自于核外电子 B、¹⁴C发生β衰变是原子核内一个质子转变为中子和一个电子 C、¹⁴C发生β衰变的衰变方程为 ${}_{6}^{14}C \to {}_{7}^{14}N + {}_{- 1}^{0}e$ D、一个¹⁴C原子核必须等到5370年后才会发生衰变

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6. 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 $n = 3$ 能级上，下列说法正确的是（）

A、这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级比跃迁到 $n = 2$ 能级辐射的光子频率低 C、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 4$ 能级需吸收 $0.66 eV$ 的能量 D、 $n = 3$ 能级的氢原子电离至少需要吸收 $13.6 eV$ 的能量

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7. 下列关于固体和液体的说法中不正确的是（）

A、给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 B、雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 C、金属的物理性质表现为各向同性，所以金属为非晶体 D、当液体和固体之间表现为不浸润，附着层内分子间表现为引力

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8. 下列说法正确的是（）

A、气体难以被压缩说明分子间存在斥力 B、当分子力表现为引力时，分子势能随着分子间距的增大而增大 C、气体温度升高，分子平均动能增大，气体压强也增大 D、若一定质量的气体膨胀对外做功 50J，则气体内能一定减小50J

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9. 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）

A、变化的电场或变化的磁场一定能对外辐射电磁波 B、法拉第首先预言了电磁波的存在 C、电磁波不需要依赖于介质传播 D、 $5 G$ （第五代移动通信技术）信号比 $4 G$ （第四代移动通信技术）信号在真空中的传播速度更大

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10. 某同学注意到市场最近流行的主动降噪耳机，开启降噪模式，耳朵立刻就有种世界都安静的体验。主动降噪耳机为了主动地消除噪声，在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。则（）

A、降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强 B、降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦 C、降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等 D、质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长

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二、多选题

11. 探究光电效应规律的实验电路图如图所示，当用某种频率的单色光照射光电管的阴极时，电流表G有示数。下列说法正确的是（）

A、若使滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表G的示数可能不变 B、将电源正负极互换，电流表G仍有示数，若再将P向右移动，电流表G的示数可能不变 C、若减小光的频率，仍发生光电效应，则光电子的最大初动能减小 D、若减小光的强度，增大光的频率，则光电子的最大初动能可能不变

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12. 远距离输电示意图如图所示，发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且 $n_{1} ： n_{2} = n_{4} ： n_{3}$ 。当用户用电器的总电阻减小时（）

A、 $U_{1} ： U_{2} = U_{3} ： U_{4}$ B、用户的电压 $U_{4}$ 减小 C、用户消耗的功率等于发电机的输出功率 D、输电线上损失的功率增大

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13. 一含有理想变压器的电路如图所示， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为定值电阻， $R_{3}$ 为滑动变阻器，A为理想交流电流表。 $U$ 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。下列说法正确的是（）

A、Q不动，P向上滑动，电流表示数减小 B、Q不动，P向下滑动，变压器输出功率减小 C、P不动，Q向上滑动，电流表示数变小 D、P不动，Q向下滑动，变压器输出功率变小

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14. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程中的每个状态都可视为平衡态，各状态参数如图所示。下列说法正确的是（）

A、A→B的过程中，气体从外界吸热，内能不变 B、B→C的过程中，气体的压强增大，单位体积内的分子数不变 C、C→D的过程中，气体的压强不变，气体从外界吸热 D、状态C时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态D时的多

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15. 如图所示，单色光Ⅰ和Ⅱ射到半圆形玻璃砖的圆心O，从玻璃砖圆面上的同一位置离开玻璃砖，单色光Ⅰ与单色光Ⅱ相比（）

A、在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较大 B、单色光Ⅰ的频率较大 C、单色光Ⅰ的衍射本领较强 D、照射到同一单缝，单色光Ⅰ的衍射中央亮纹宽度较大

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三、实验题

16. 测温枪中常用的测温元器件是热敏电阻。某小组设计了如图甲所示的电路验证热敏电阻阻值与温度关系的准确性，除了该热敏电阻之外，实验室还备有如下器材：
A．电源E（电动势6V，内阻 $r = 1 Ω$ ）
B．电流表 $A_{1}$ （量程0~0.2A，内阻 $r_{1} = 20 Ω$ ）
C．电流表 $A_{2}$ （量程0~0.6A，内阻 $r_{2} \approx 1 Ω$ ）
D．定值电阻 $R_{0}$
E．开关S，导线若干

(1)、为了较准确的测量电阻 $R_{x}$ 在不同温度下的阻值，请在图甲中的虚线框内将测量电阻 $R_{x}$ 的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号；

(2)、如果在电阻 $R_{x}$ 温度稳定时，闭合开关S，记下电表读数， $A_{1}$ 的读数为 $I_{1}$ ， $A_{2}$ 的读数为 $I_{2}$ ，则 $R_{x} =$ （用题中所给字母表示）；

(3)、如果测得热敏电阻 $R_{x}$ 的阻值与温度的关系如图乙所示，现直接将电源E、开关、电流表 $A_{1}$ 、热敏电阻 $R_{x}$ 、定值电阻 $R_{0}$ 串联成一个电路作为测温装置，且使其能测量的最高温度为120℃，则定值电阻 $R_{0}$ 的阻值应为Ω。

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四、解答题

17. 如图甲为研究光电效应的电路图，用某光束进行实验时发现，当Uab大于12V时电流表示数将保持不变，而当 $U_{a b} = - 13 V$ 时，电流表示数恰为零，已知电子电量为e=1.6×10^-19C，普朗克常量为h=6.63×10^-34J·s，则：

(1)、阴极K处的金属表面逸出的光电子最大初动能为多少eV？

(2)、若以上述最大初动能逸出的光电子轰击处于基态的氢原子，氢原子可以全部或部分地吸收光电子的能量到达激发态，则受激发后的氢原子最多可放出几种频率的光子（图乙为氢原子能级图）？这几种光子中最长波长为多少？（保留3位有效数字）

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18. 太阳现正处于主序星演化阶段，由于太阳内部含有大量的氘核，在高温环境下氘核不断发生核反应而释放大量的核能，使得太阳的质量逐渐的减小.两个氘核在高温环境下生成一个新核X同时释放一个中子，已知氘核、中子以及X核的质量分别为2.0136u、1.0087u、3.0150u，核反应时质量亏损1u向外放出的核能为931.5MeV，（结果均保留3位有效数字）

(1)、X核是什么核并计算该反应向外释放的核能为多少；

(2)、假设两个动能均为0.37MeV的氘核在高温环境下相向运动并发生碰撞时也能发生题中的核反应，该反应产生的能量均转化为动能，则反应后X核，中子的动能分别为多少。

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19. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积 $S = 0.03 m^{2}$ ，线圈匀速转动的角速度 $ω = 100 π r a d / s$ ，匀强磁场的磁感应强度 $B = \frac{\sqrt{2}}{π} T$ ，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为 $n_{3} ： n_{4} = 10 ： 1$ ，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：

(1)、输电线路上损耗的电功率 $Δ P$ ；

(2)、若升压变压器原、副线圈匝数比为 $n_{1} ： n_{2} = 1 ： 8$ ，发电机电动势最大值和变压器U₁；

(3)、若升压变压器原、副线圈匝数比为 $n_{1} ： n_{2} = 1 ： 8$ ，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。

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20. 如图所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度与质量均不计，在B处设有限制装置，使活塞只能在B以上运动，B以下汽缸的容积为V₀ ， A、B之间的容积为0.2V₀。开始时活塞在A处，温度为87℃，大气压强为p₀ ，现缓慢降低汽缸内气体的温度，直至活塞移动到A、B的正中间，然后保持温度不变，在活塞上缓慢加沙，直至活塞刚好移动到B，然后再缓慢降低汽缸内气体的温度，直到－3℃。

(1)、求活塞刚到达B处时的温度T_B；

(2)、求缸内气体最后的压强p；

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21. 如图所示为某棱镜的截面图，图中的角O为直角，AB= 2BO= 2a，现有一细光束垂直斜边AB由S点射入该介质，且AS<BO，该光束射到AO时有光线从AO边射出。已知光线在AO边的折射光线与反射光线的夹角为90°，光在真空中的传播速度为c。求：
①该介质的折射率大小；
②细光束从射入该介质到第二次由该介质射出的过程中，细光束在介质中的传播时间。

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