江西省吉安市2021-2022学年高二下学期物理期末教学质量检测试卷

试卷更新日期：2022-08-25 类型：期末考试

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一、单选题

1. 快中子增殖反应堆，是通过钚 $239 ({}_{94}^{239}P u)$ 裂变时释放出快中子被铀 $238 ({}_{92}^{238}U)$ 吸收，最终可源源不断地获得可裂变的钚239，若快中子被铀238吸收后生成X，则下列说法正确的是（）

A、X比铀238原子序数大 B、X比钚239中子数小 C、X通过一次 $α$ 衰变生成钚239 D、X通过两次 $β$ 衰变生成钚239

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2. 氢原子的能级示意图如图所示，某光电管的阴极材料的逸出功为2.2leV，要使处于基态（ $n = 1$ ）的氢原子被激发后辐射的光照射到该光电管的阴极上，只有4条光谱线能使之发生光电效应，则最少应给氢原子提供的能量为（）

A、1.89eV B、10.20eV C、12.09eV D、12.75eV

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3. 图甲是电源正、负极可调换的光电效应的实验装置图，图乙是用图甲实验装置中的同一光电管在不同实验条件下得到的光电流随加在阳极A和阴极K之间的电压变化的关系图像，下列说法错误的是（）

A、由图线①②③可知对某种确定的金属来说，入射光的频率越大，其遏止电压越大 B、由图线①③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C、当入射光的频率大于极限频率时，频率增为原来的2倍，光电子最大初动能也增为原来的2倍 D、若与图甲实验条件完全相同，当用某一频率的光入射时，电流表有示数，当把滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数可能先不变，后减小

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4. 一只电阻分别通过甲、乙两种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，则两种电流对电阻供电的电功率之比为（）

A、 $4 ： 5$ B、 $16 ： 25$ C、 $8 ： 7$ D、 $5 ： 4$

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5. 如图所示，匀强磁场中有两个用粗细和材料均相同的导线做成的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为 $2 ： 1$ ，圆环中的感应电动势分别为 $E_{a}$ 和 $E_{b}$ ，圆环中的感应电流分别为 $I_{a}$ 和 $I_{b}$ ，热功率分别为 $P_{a}$ 和 $P_{b}$ ，不考虑两圆环间的相互影响，下列选项正确的是（）

A、感应电流均沿逆时针方向 B、 $E_{a} ： E_{b} = 2 ： 1$ C、 $I_{a} ： I_{b} = 4 ： 1$ D、 $P_{a} ： P_{b} = 8 ： 1$

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二、多选题

6. 质量为0.1kg的小物块在水平地面上以6m/s的速度与固定的竖直墙壁发生碰撞，碰后小物块反弹的速度大小为4m/s，碰撞时间为0.05s，则在小物块与墙壁发生碰撞的过程中（　　）

A、小物块动量的变化量大小为0.2kg·m/s B、墙面对小物块的平均作用力大小为20N C、小物块受到墙壁的冲量大小为1N·s D、小物块受到重力的冲量大小为0

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7. 如图所示，加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E，内阻为r，与副线圈相连的负载电阻为R，如图所示。则下列说法正确的是（）

A、当原线圈中的电流 $I_{1} = \frac{E}{r}$ 时，负载R上获得的功率最大 B、当原线圈中的电流 $I_{1} = \frac{E}{2 r}$ 时，负载R上获得的功率最大 C、负载R上获得最大功率时，变压器的匝数比为 $\sqrt{\frac{r}{R}}$ D、负载R上获得最大功率时，变压器的匝数比为 $\frac{r}{R}$

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8. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的光滑平行金属导轨，弯曲部分与水平直导轨部分平滑连接，导轨两端各接一个阻值为R的定值电阻。水平导轨足够长且处在方向竖直向上的匀强磁场中。接入电路的电阻也为R的金属棒从离水平导轨高度为h处由静止释放，金属棒与导轨垂直且接触良好，第一次电键K闭合，金属棒最终停下时在水平导轨上运动的距离为 $x_{1}$ ，此过程金属棒中产生的焦耳热为 $Q_{1}$ ，通过金属棒的电量为 $q_{1}$ ，金属棒刚进磁场时的加速度大小为 $a_{1}$ ，第二次电键K断开，金属棒最终停下时在水平导轨上运动的距离为 $x_{2}$ ，此过程金属棒中产生的焦耳热为 $Q_{2}$ ，通过金属棒的电量为 $q_{2}$ ，金属棒刚进磁场时的加速度大小为 $a_{2}$ ，则下列关系正确的是（）

A、 $\frac{a_{1}}{a_{2}} = \frac{4}{3}$ B、 $\frac{Q_{1}}{Q_{2}} = \frac{4}{3}$ C、 $\frac{q_{1}}{q_{2}} = \frac{4}{3}$ D、 $\frac{x_{1}}{x_{2}} = \frac{4}{3}$

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9. 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）

A、分子之间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大 B、布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 C、固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 D、若气体分子总数不变，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强也增大 E、质量和温度都相同的理想气体，分子的平均动能相同，内能一定相同

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10. 下列关于固体和液体的说法正确的是（）

A、将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B、固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C、由同种元素构成的固体，不可能成为不同的晶体 D、在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能增大 E、不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩

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11. 下列说法正确的是（）

A、声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速 B、机械波传播过程中即使遇见尺寸比机械波波长大得多的障碍物也能发生衍射 C、向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出发射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理 D、围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象 E、机械波的频率由介质决定

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12. 关于光现象及其应用，下列说法正确的有（）

A、在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 B、全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性 C、在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射原理 D、光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象说明光具有粒子性 E、雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象

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三、实验题

13. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律。

(1)、图甲中A、B是两个质量相同的小车。实验前，先平衡摩擦力，只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，将打点计时器接通电源，给小车A一个向左的初速度，如果纸带上打出的点，则表明摩擦力已平衡；

(2)、除了图甲所示装置中的实验仪器和刻度尺外，下列仪器中还需要的是____；

A、秒表 B、天平 C、直流电源 D、交流电源

(3)、若实验中得到一条纸带如图乙所示，测得小车A（包括胶泥）质量为 $m_{A}$ ，小车B和车中砝码的总质量为 $m_{B}$ ，若表达式成立，则A、B两车碰撞过程动量守恒。（用图中物理量和测得量表示）

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14. 某小组的同学做“探究感应电流产生的条件”的实验。

(1)、他们首先连接了如图甲所示的电路，用以推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。闭合开关后，电流计指针向右偏转，而此时电流是从“＋”接线柱流入电流计的，由此可推断，若电流计指针向左偏转，则说明电流是从（选填“＋”或“－”）接线柱流入电流计的；

(2)、他们再采用如图乙所示的实验装置探究电磁感应现象，用绝缘线将导体棒A悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，进行如下的实验探究；
①磁体不动，使导体棒A向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流计的指针（选填“偏转”或“不偏转”）；
②导体棒A不动，使磁体左右运动，电流计的指针（选填“偏转”或“不偏转”）。

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四、解答题

15. 如图（a），边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图（b）。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为 $B_{0}$ ，求：

(1)、 $t_{0}$ 时刻，线框中产生的感应电动势大小；

(2)、 $t_{0}$ 时刻，线框受到的安培力的合力大小；

(3)、在0～ $2 t_{0}$ 内，通过线框某横截面的电荷量。

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16. 如图，光滑水平面上停放着质量分别为 $m_{1} = 2 k g$ ， $m_{2} = 1 k g$ 的A、B两小车，小车B的右端放一质量为 $m_{0} = 2 k g$ 的小金属块（可视为质点），与小车B上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，小车B足够长，由于受到突然的撞击，小车A以 $v_{0} = 3 m / s$ 的速度与小车B发生碰撞，碰后小车B的速度大小为3m/s，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、求与小车B碰撞的过程中小车A损失的机械能；

(2)、通过计算说明第一次碰撞后，小车A能否再次与小车B相碰？若能，求两次碰撞的时间间隔；若不能，请说明理由。

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17. 如图所示、横截面积 $S = 0.01 m^{2}$ 的薄壁汽缸开口向上竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，a、b之间的距离 $h = 0.03 m$ ， b到汽缸底部的距离 $H = 0.45 m$ ，质量 $m = 10 k g$ 的水平活塞与汽缸内壁接触良好，只能在a、b之间移动，刚开始时缸内理想气体的压强为大气压强 $p_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ ，热力学温度 $T_{0} = 300 K$ ，活塞停在b处，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，活塞厚度、卡口的体积均可忽略，汽缸、活塞的导热性能均良好，不计活塞与汽缸之间的摩擦。若缓慢升高缸内气体的温度，外界大气压强恒定。

(1)、求当活塞刚要离开卡口b时，缸内气体的热力学温度 $T_{1}$ ；

(2)、求当缸内气体的热力学温度 $T_{2} = 400 K$ 时，缸内气体的压强p；

(3)、在以上全过程中气体内能增量 $Δ U = 250 J$ ，求全过程缸内气体吸收的热量Q。

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18. 2021年12月31日晚，某市市民跨年夜放飞气球迎接新年。活动中使用的是由可降解材料制成的氦气球，每个气球需要充入氦气12L，充气后压强等于一个标准大气压，设地面附近空气温度为27℃、压强为 $1.0 \times 1 0^{5} P a$ 。

(1)、用一个体积为60L、压强为 $1.5 \times 1 0^{7} P a$ 的氦气罐给气球充气（认为充气前后气球和氦气罐温度都与环境温度一致，不发生变化），在忽略漏气损耗的情况下，这样的1个氦气罐可以充满多少个氦气球？

(2)、若气球体积膨胀到16L时会发生爆炸，已知高度每升高500m，空气温度下降1.6℃。如果一个气球在刚好上升到2500m高空时发生爆炸（气球上升过程中没有漏气），则此时2500m高处大气压强为多少？

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19. 一列沿x轴传播的简谐横波， $t = 0$ 时刻的波形如图所示，介质中 $x = 6 m$ 处的质点 $P$ 沿 $y$ 轴方向做简谐运动的表达式为 $y = 0.2 c o s (4 π t) m$ 。求：

(1)、该波的传播速度；

(2)、介质中 $x = 10 m$ 处的质点 $Q$ 第一次到达波谷的时间。

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20. 如图所示，ABC是一个三棱镜的截面图，一束单色光以i＝60°的入射角从侧面的中点N射入。已知三棱镜对该单色光的折射率 $n = \sqrt{3}$ ，AB长为L，光在真空中的传播速度为c，求：
①此束单色光第一次从三棱镜射出的方向（不考虑AB面的反射）；

②此束单色光从射入三棱镜到BC面所用的时间。

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