河南省驻马店市2020-2021学年高二下学期物理期终考试试...

更新时间：2021-08-25 浏览次数：88 类型：期末考试

一、单选题

1. 2020年12月4日，被称为“人造太阳”的核聚变装置——中国环流器二号M实现首次放电，我国的核电研究再次取得重大进步。“人造太阳”内部核反应的主要模式之一是质子一质子循坏，循环的结果可表示为 $\text{[math]}$ （v是中微子，不带电，质量极小），其中X是（　　）

A . 电子 B . 正电子 C . 质子 D . 中子

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2. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（）

A . 轨道半径减小，角速度增大 B . 轨道半径减小，角速度减小 C . 轨道半径增大，角速度增大 D . 轨道半径增大，角速度减小

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3. 某激光器能发射波长为 $\text{[math]}$ 的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 如图所示，100匝的线圈两端M、N与一个理想电压表V相连。线圈内有方向垂直纸面向内的磁场，线圈中的磁通量按如图所示规律变化。则下列说法正确的是（　　）

A . 电压表示数为150V，M端接电压表正接线柱 B . 电压表示数为150V，N端接电压表正接线柱 C . 电压表示数为50.0V，M端接电压表正接线柱 D . 电压表示数为50.0V，N端接电压表正接线柱

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5. 如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v₀射入P₁和P₂两极板间的匀强磁场中．发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断P₁、P₂两极板间的匀强磁场的方向为（）

A . 垂直纸面向外 B . 垂直纸面向里 C . 水平向左 D . 水平向右

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6. μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。如图为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率分别为v₁、v₂、v₃、v₄、v₅和v₆的光子，且频率依次增大，已知普朗克常量为h，则能量E的数值为（　　）

A . hv₁ B . hv₃ C . hv₄ D . hv₆

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7. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率v经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用，已知带电粒子的比荷为β，则磁感应强度大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. 如图所示，正方形的匀强磁场区域边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。等腰直角三角形导线框abc，总电阻为R，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。以沿abc的电流为正，假定 $\text{[math]}$ ，则表示线框中电流i随c点的位置坐标x变化的图像正确的是（　　）

A . B . C . D .

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二、多选题

9. 在如图所示的电路中，线圈L的电阻不计，A是理想电流表，灯泡的内阻始终与定值电阻R的电阻相等，电源E内阻不可忽略。闭合开关S，当电路稳定后，电流表A的读数是I₀ ，灯泡正常发光。现在断开开关S，则下列说法正确的是（　　）

A . 闭合S后，电流表A的读数立即等于I₀ B . 闭合S瞬间，电流表A的读数大于I₀ C . 断开S瞬间，灯泡立即熄灭 D . 断开S后，灯泡不会立即熄灭

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10. 一台线圈电阻为r的电动机可以等效为一台理想电动机M和纯电阻r串联，如图所示。如果将此电动机接入电压为U的电源，通过的电流为I，则在t时间内（　　）

A . M产生的电热为 $\text{[math]}$ B . M产生的电热为Q=IUt C . M消耗的电能为E=I（U-Ir）t D . M消耗的电能为E=IUt

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11. 如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电小球从O点正上方h高度处的A点由静止释放，并穿过带电环，A′点与A点关于O点对称。取O点为坐标原点且为零重力势能点，向下为正方向，无限远电势为零。则关于小球从A到A′过程中，加速度a、重力势能E_pG、机械能E、电势能E_pE随位置变化的图像可能正确的是（　　）

A . B . C . D .

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12. 如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，金属杆MN始终与导轨垂直，初始时MN静止在平行导轨上。若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（　　）

A . 杆OP产生的感应电动势恒定 B . 杆MN中的电流恒定 C . 杆MN的加速度在变化 D . 杆OP受到的安培力恒定

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13. 下列说法中正确的是（　　）

A . 用气筒给车胎打气，越压越费力，是由于分子间存在斥力 B . 液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现 C . 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D . 当两分子间距离大于平衡位置的间距r₀时，分子间的距离越大，分子势能越小 E . 一定温度下，水的饱和汽压是一定的

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14. 如图所示，一列简谐横波沿 $\text{[math]}$ 轴正方向传播，图中实线为 $\text{[math]}$ 时的波形图，虚线为 $\text{[math]}$ 时的波形图。已知该简谐横波的周期大于0.5s，则下列说法正确的是（　　）

A . 波长为4m B . 波速为8m/s C . 频率为1.5Hz D . $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 处的质点处于波峰 E . $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 处的质点经过平衡位置

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三、实验题

15. 某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。

（1）首先按图甲①所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图甲②所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是____________。

A . 检查电流计测量电路的电流是否准确 B . 检查干电池是否为新电池 C . 推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系
（2）接下来，用图乙所示的装置做实验。图乙中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿（选填顺时针或逆时针）方向。

（3）下表是该小组设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，请帮助该小组完成，填入表中的横线上（选填竖直向上或竖直向下）。

操作	N极朝下插入螺线管
从上往下看的平面图（B₀表示原磁场，即磁铁产生的磁场）
原磁场通过螺线管磁通量的增减	增加
感应电流的方向	沿逆时针方向
感应电流的磁场B′的方向

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16. 描绘一只规格为“2.8V，1.6W”的小灯泡的伏安特性曲线，某同学准备了以下实验器材：
A．干电池组E（电动势3V）

B．滑动变阻器R（最大电阻9Ω）

C．电流表A₁（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）

D．电流表A₂（量程0～3A，内阻约0.1Ω）

E.电压表V₁（量程0～3V，内阻约3kΩ）

F.电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）

G.一只开关S，导线若干。
1. （1）实验应选用的电流表是，电压表是（填器材前面的字母序号）。
2. （2）在方框里画出符合本实验要求的电路原理图。
3. （3）根据测得的电压表V和电流表A的示数，描绘出I-U曲线如图甲所示。某次测量时，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为A，此时小灯泡的电阻为Ω。
4. （4）用另一电源E₀（电动势3V，内阻1.0Ω）和题给器材连接成如图丙所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为W（结果均保留2位小数）。
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四、解答题

17. 如图所示，在光滑的水平地面上静止放置一质量为M=1kg的木板A，木板上表面光滑且固定一竖直挡板，挡板上连接一轻质弹簧。当弹簧处于原长时，在弹簧的左端轻放一质量为m=0.9kg的物块B，现有一颗质量为m₀=0.1kg的子弹C以v₀=400m/s的速度水平击中物块并嵌入其中，该过程作用时间极短，则在A、B、C相互作用的过程中，求：
1. （1） C与B作用后的瞬间物块B的速度。
2. （2）弹簧压缩量最大时的弹性势能。
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18. 如图所示，在半面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入第Ⅳ象限，为了使该粒子能从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出，可在第Ⅳ象限适当的地方加一垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。不计粒子重力，求：
1. （1） M、N两点之间的电势差U_MN。
2. （2）若此磁场仅分布在一个圆形区域内，求磁场区域的最小面积。
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19. 如图所示，两条倾斜放置的平行光滑金属导轨，间距为L=1.5m，倾角为θ=37°，导轨上端连一阻值为R=10.8Ω的定值电阻。导轨上平行虚线a₁b₁、a₂b₂之间的区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域的宽度为d₀=0.9m。导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨保持垂直，PQ与虚线a₁b₁平行。现将PQ从导轨上距a₁b₁边界d=3m远处由静止释放，当导体棒运动到a₂b₂边界时，恰好达到受力平衡。已知导体棒的质量为m=0.8kg，电阻不计，重力加速度大小为g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
1. （1）流过电阻R的最大电流；
2. （2）流过电阻R的电荷量；
3. （3）导体棒通过磁场所用的时间。
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20. 热等静压设备广泛用于材料加工，该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料进行加工处理，改变其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积V₁=100dm³ ，将炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将多瓶氩气压入到炉腔中，使得炉腔中气体在室温27℃下的压强为p₁=3.9×10⁷Pa，然后用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到p=1.3×10⁸Pa，加压后的氩气可视为理想气体。
①将炉腔中气体压强增大至p=1.3×10⁸Pa，求此时炉腔中气体的摄氏温度t。

②若每瓶氩气的容积V₂=30dm³ ，使用前瓶中气体压强p₂=1.5×10⁷Pa，使用后瓶中剩余气体压强p₃=3.0×10⁶Pa，求至少要准备多少瓶氩气?

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21. (2021·河北模拟) 如图，一潜水员在距海岸A点45m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条长4m的皮划艇。皮划艇右端距B点4m，灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ），水的折射率为 $\text{[math]}$ ，皮划艇高度可忽略。
1. （1）潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜的深度；
2. （2）求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。
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