江西省九江六校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. α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（）

A、汤姆生的α粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的 B、该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小 C、该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分 D、在其他条件相同情况下，只改变金箔的厚度，对实验结果会有影响

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2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以T为时间间隔，在第三个T时间内位移是5m，第三个T时间末的瞬时速度为3m/s，则（）

A、物体的加速度是1m/s² B、第一个T时间末的瞬时速度为1m/s C、时间间隔 $T = 1 s$ D、物体在第1个T时间内的位移为0.6m

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3. 2022年3月25日，福清核电6号机组投入运行，这是全球第三台、中国第二台投入商运的华龙一号机组。目前核能发电都是利用核裂变反应，其中一个主要的裂变方程为 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \overset{}{\to} X +_{38}^{95} S r + 2_{0}^{1} n$ 。下列有关说法正确的是（）

A、产物X原子核中含有85个中子 B、太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变 C、裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能小 D、锶90也是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变完了

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4. 如图所示为理想变压器，三个灯泡L₁、L₂、L₃都标有“6V，6W”，L₄标有“6V，12W”，若它们都能正常发光，则ab间的电压 $U_{a b}$ 的大小为（）

A、30V B、302V C、24V D、242V

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5. 图甲为研究某金属材料的遏止电压 $U_{c}$ 与入射光频率 $ν$ 的关系的电路图。用不同频率的光分别照射甲图中同一光电管的阴极K，调节滑片P测出遏止电压，并描绘U_c- $ν$ 关系图如图乙所示。已知三种光的频率分别设为 $ν_{1}$ 、 $ν_{2}$ 、 $ν_{3}$ ，光子的能量分别为1.8eV、2.4eV、3.0eV，测得遏止电压分别为 $U_{1} = 0.8 V$ 、 $U_{2} = 1.4 V$ 、 $U_{3}$ （图乙中未知）。则下列说法正确的是（）

A、普朗克常量可表达为 $h = \frac{U_{2} - U_{1}}{ν_{2} - ν_{1}}$ B、图乙中频率为 $ν_{3}$ 的光对应的遏止电压 $U_{3} = 2.0 V$ C、该阴极K金属材料的逸出功为2.6eV D、将电源的正负极对换，仍用频率为 $ν_{2}$ 的光照射阴极K时，将滑片P向右滑动一些，电流表示数变大

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6. 如图所示，A、B两小球用等长的细线悬挂在倾角为30°的直杆上。现同时剪断细线，A球比B球晚落地0.2s。已知A球与地面的高度差 $h = 7.2 m$ （不计空气阻力，g取10m/s²）。则（）

A、B球与地面的高度差为6m B、A，B两小球释放前相距4.4m C、若先剪断悬挂B球的细线，A，B两球有可能同时落地 D、A球比B球在空中运动的时间长，所以A球的速度变化率比B球的大

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7. 氢原子的能级示意图如图所示，大量处于某激发态的氢原子在向低能级跃迁时发出的光，其光谱线只有1条处于可见光范围内。根据以上信息可知处于该激发态的氢原子（）
色光光子能量范围（ $e V$ ）
红
橙
黄
1.61—2.00
2.00—2.07
2.07—2.14
绿
蓝—靛
紫
2.14—2.53
2.53—2.76
2.76—3.10

A、处在第4能级 B、在红光照射下可以被电离 C、发出的可见光颜色是蓝—靛 D、最多可以释放出6种频率的光

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二、多选题

8. 如图所示，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势瞬时表达式为 $e = 111 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25∶10，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端电压为220V，输入功率为1100W，电动机内阻为10Ω，输电线路总电阻为25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则下列说法正确的是（）

A、图示位置线圈处于中性面 B、图示位置时电压表示数为111V C、电动机输出的机械功率为850W D、输电线路损失的电功率为375W

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9. 每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图甲的家用燃气炉架有四个爪，若将总质量为m的锅放在图甲所示的炉架上，示意图如图乙，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（）

A、等于 $\frac{1}{4} m g$ B、大于 $\frac{1}{4} m g$ C、R越大，弹力越小 D、R越大，弹力越大

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10. 如图所示，在倾角为 $θ = 3 7^{°}$ 的粗糙斜面上放置两个质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 的物块A、B，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为 $μ_{1} = 0.25$ 、 $μ_{2} = 0.8$ ， A、B间用一轻弹簧相连，此时A、B均恰能静止在斜面上，弹簧上有弹力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（ $s i n 3 7^{°} = 0.6$ ， $c o s 3 7^{°} = 0.8$ ），则 $\frac{m_{1}}{m_{2}}$ 的值可能为（）

A、 $\frac{1}{5}$ B、 $\frac{1}{10}$ C、 $\frac{1}{15}$ D、 $\frac{1}{20}$

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三、实验题

11. 依据伽利略在《两种新科学的对话》中描述的实验方案，某实验小组设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑的运动特点。
操作步骤如下：
①让滑块从距离挡板s处由静止下滑，同时打开水箱阀门，让水流到量筒中（假设水流均匀稳定）；
②当滑块碰到挡板时关闭阀门；
③记录量筒收集的水量V；
④改变s，重复以上操作；
⑤将测得的数据记录在表格中。

(1)、该实验用量筒中收集的水量来表示滑块下滑的____。

A、位移 B、时间 C、速度 D、加速度

(2)、若保持下滑的距离s不变，仅增大滑块的质量，水量V将（选填“增大”“不变”或“减小”）；

(3)、根据记录的表中数据得到s与（选填“ $\sqrt{V}$ ”“V”或“V²”）成正比，由此可得滑块沿斜面下滑做匀变速直线运动。

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12. 某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与水平细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为m=50.0g），弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：
①在绳下端挂上一个砝码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；
②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；
③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；
④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。
回答下列问题：

(1)、根据下表的实验数据在图（b）中描点并作出n-l图像；
n
1
2
3
4
5
l/cm
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40

(2)、弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及n-l图线的斜率a表示，表达式为k=；若g取9.80m/s² ，则本实验中k=N/m（该计算结果保留3位有效数字）。

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四、解答题

13. ETC是电子不停车收费系统的简称，可以加快高速公路的通行。甲、乙两车同向分别走ETC通道和人工通道，初速度和加速度均相同，通过后又加速到原来的速度，从甲车减速开始计时，v-t图像如图所示（10s后的图像未画出），两车在 $t = 6 s$ 时恰好在A线（收费处）相遇，若乙车停车人工缴费耗时12s，求：

(1)、 $t = 0$ 时，甲乙两车相距多少米？

(2)、乙车从减速到恢复原来速度共历时多少秒？

(3)、走ETC通道比走人工通道节约时间为多少秒？

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14. 如图所示，一个直径为D的半圆形线框，从上往下看，以ab为轴逆时针匀速转动，周期为T，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度大小为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线框电阻为 $R_{0}$ ，摩擦和其它部分的电阻均不计，从图示位置开始计时。求：

(1)、线框转过 $\frac{T}{4}$ 时间内通过负载电阻R的电荷量；

(2)、线框转过 $\frac{T}{4}$ 时间内外力做的功；

(3)、电流表的示数多大？

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15. 如图甲所示，一竖直放置的导热汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口 $a b$ 和 $c d$ ，其中卡口 $a b$ 距缸底的高度为 $H$ 。卡口之间有一活塞，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞面积为S，厚度可忽略，不计活塞和汽缸壁之间的摩擦。开始时活塞静止在卡口 $a b$ 上，汽缸中气体经历如图乙所示的 $A B$ 、 $B C$ 、 $C D$ 三个过程。求：
（i）气体经历整个过程中对外做的功；
（ii）气体处于 $D$ 状态时，活塞与卡口间的弹力大小。

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16. 某工件由同种透明玻璃材料制成的三棱柱和四分之一圆柱两个部分组成，其截面如图，该玻璃材料的折射率为 $n = \sqrt{3}$ 。 $△ A B C$ 为直角三角形， $∠ A B C = 3 0^{°}$ ， FDE为四分之一圆，半径为R，FE贴紧AC。一束单色平行光沿着截面方向从AB边射入工件后部分光线经过BC一次反射再垂直FE边进入四分之一圆（不考虑三棱柱内光线的二次反射）。
（i）求该平行光进入AB界面时的入射角 $θ$ ；
（ii）若要使到达FD面的光线都能从FD面直接折射出来，该四分之一圆至少要沿AC方向向上移动多大距离？

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五、填空题

17. 如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕，她从液体注射器中挤出一大滴水，外膜最终呈完美球状。水滴呈球状是液体的结果，外膜水分子间的引力（选填“大于”“小于”或“等于”）水分子间的斥力，外膜水分子分布比内部水分子分布（选填“稀疏”或“紧密”）。

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18. 如图甲所示为一列在某介质中沿直线传播的简谐横波在0.4s时的波形图，图乙为介质中质点P的振动图像。根据两个图像分析，该列波传播方向为沿x轴（填“正”或“负”）方向；若该波的传播速度为5m/s，则该波的波长为m，质点P平衡位置的x轴坐标为m。

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色光光子能量范围（ $e V$ ）	红	橙	黄
	1.61—2.00	2.00—2.07	2.07—2.14
	绿	蓝—靛	紫
	2.14—2.53	2.53—2.76	2.76—3.10

n	1	2	3	4	5
l/cm	10.48	10.96	11.45	11.95	12.40