2021省齐齐哈尔高二下学期期末考试物理试题含答案

2020—2021学年度下学期期末质量监测

高 二 物 理 试 卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（  ）   

A．甲图中，若两球质量相等且m2球静止，两球发生正碰后，m2球的速度一定为v

B．乙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

C．丙图中，普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念，并解释了光电效应现象

D．丁图中，链式反应属于重核的裂变

2.如图1是一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象．由图可知这个电流的(　　)

A．有效值为10 A，频率为50 Hz

B．有效值为5 A，频率为50 Hz

C．有效值为10 A，频率为0.02Hz 

D．有效值为5 A，频率为0.02 Hz

3.如图2所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光。有一光电管，当用2.50eV的光照射其阴极时，恰好发生光电效应，则（   ）

A．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大

B．若用从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极，不能发生光电效应

C．若用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极，一定发生光电效应

D．若用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极，不一定能发生光电效应

4.如图3所示，在光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流I。在角平分线上，对称放置四个相同的圆形金属框。若电流在相同时间间隔内增加相同量，则（　　）

A．线圈1内磁场垂直纸面向里

B．线圈2中磁场垂直纸面向里

C．线圈3中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动

D．线圈4中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动

5．如图4中的甲为研究光电效应的实验装置，用频率为的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流Ⅰ与光电管两端电压U的关系图4如乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（　　）

A．测量遏止电压Uc时开关S应扳向“2”

B．阴极K所用材料的极限波长为

C．减小入射光的频率，图乙中Ⅰ0的值会减小

D．只增大光照强度时，图乙中Uc的值会增大

6.如图5甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则线圈中感应电流i、磁通量、感应电动势E以及ad边所受安培力F随时间t变化正确是（规定磁场垂直于纸面向里为正方向，感应电流和感应电动势顺时针为正方向，安培力水平向右为正方向）（　　）

7.如图6所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一个理想交流电压表V1后接在稳定的交流电源上，右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一个理想交流电压表 V2 ，下列说法正确的是（   ）

A．若P不动，滑片F向上移动时，灯泡L消耗的功率变大

B．若P不动，滑片F向上移动时，V1、V2的示数均变大

C．若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡L消耗的功率变小

D．若F不动，滑片P向上滑动时，V1、 V2示数都变小

8.如图7所示，两个平行金属导轨（电阻不计，宽度为L），放置在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一导体棒电阻为r，垂直导轨放置，可沿导轨水平方向运动。将平行板电容器、电阻R、开关S与金属导轨连接，电容器极板水平放置，并联在R和开关S两端。开关S断开，极板间有一电量为+q、质量为m的油滴恰好静止，板间距离为d，当S闭合时，该带电粒子将以的加速度运动，则下列说法正确的（   ）

A．导体棒应沿导轨向右运动

B． 是的4倍

C．导体棒水平运动速度

D．当闭合时，带电油滴将向上加速

9.地震发生之前会有一些特殊的现象出现，地光就是其中之一。某些放射性元素衰变过程中释放的大量带电粒子，当这些带电粒子通过岩石裂隙向大气中集中释放时就形成了地光。已知氡的半衰期为3.82天，经一系列衰变放出一些射线后最后变成稳定的铅。此过程中释放的射线垂直磁场方向射入匀强磁场时的偏转情况如图8所示。在这一过程中下列说法中正确的是（   ）

A．要经过4次a衰变和4次β衰变

B．氡原子核比铅原子核多12个中子

C．C射线是一种带负电的粒子，可以穿透几米厚的混凝土

D．升高环境温度增大压强可能使氡的半衰期变为4天

10.如图9所示，单匝矩形导线圈放置在磁感应强度为B的足够大匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直．则（    ）

A．线圈中感应电动势瞬时值表达式为e＝BSωcosωt

B．线圈从图示位置转过90°时，电流方向发生改变

C．线圈从图示位置转过180°过程中，通过的导线电量不为零

D．线圈消耗的电功率为

11.如图10所示,水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨,导轨间距为L,电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中,虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根相同导体棒MN、PQ静置于如图所示的导轨上(两棒始终与导轨垂直且接触良好)。现使MN棒获得一个大小为v0、方向水平向左的初速度,则在此后的整个运动过程中(   )

A.两棒受到的安培力方向相同   

B.两棒最终的速度大小均为,方向相同

C.MN棒产生的焦耳热为                   

D.通过PQ棒某一横截面的电荷量为

12．如图11中的甲所示，足够长光滑水平导轨MN、PQ间连接两定值电阻R1=3Ω，R2=6Ω，导轨间距L=0.5m，整个装置处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，质量m=0.1kg的导体棒ab垂直导轨放置，在外力F作用下由静止开始做匀加速运动，F－t图像如图乙所示，则下列选项正确的是（   ）

A．导体棒匀加速运动的加速度a=2m/s2

B．0~2s内通过R1的电荷量为1/3C

C．t=2s时导体棒两端电压为0.5V

D．t=2s时电阻R1的热功率为1/6W

二、实验题（每空2分，共14分）

13.（4分）用一个20分度的游标卡尺和一个螺旋测微器测量两工件，其读数如图12所示，则游标卡尺的读数为        mm；螺旋测微器的读数为         mm．

14.（10分）感冒发热是冬春季节常见的疾病，用电子体温计测量体温既方便又安全。电子体温计的工作原理是利用热敏电阻的阻值随温度的变化将温度转化为电学量。某实验小组想利用热敏电阻制作一个热敏电阻测温计。

（1）实验小组用多用电表欧姆挡粗测常温下该热敏电阻阻值，以下说法正确的是___________

A．使用多用电表每次调换挡位后都要进行机械调零

B．用“×100”挡发现指针偏转角度很大，为了准确地进行测量，应换到“×10”挡

C．换挡后需要重新进行欧姆调零再进行测量

D．使用多用电表测电阻阻值时，应该把被测电阻接入闭合电路中进行测量

（2）该实验小组用伏安法测热敏电阻在不同温度下的电阻时，得到图13甲所示的电阻阻值RT与温度t的关系图像。

（3）若把该热敏电阻RT与电源（电动势E约为1.5V，内阻不计）、理想电压表（量程为1.5V）、保护电阻R0、电压反馈电阻R1连成如图14乙所示的电路，用该热敏电阻作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻测温计”。

①根据电路可知，温度越高，则电压表示数___________（选填“越大”、“越小”或“不变”），根据已知原理刻画温度表盘时，其刻度是___________（选填“均匀”或“不均匀”）的。

②若保护电阻的阻值R0=76Ω，要使温度从35°变化到42°时，电压表的示数从0.36V变化到0.42V，则电压反馈电阻R1=______Ω

③如果电源用久后电动势不变而内阻需要考虑时，此时测量的温度比真实___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

三、计算题（共26分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15.（12分）一个静止的镭核发生衰变放出一个粒子变为氡核.已知镭核226质量为226.0254u，氡核222质量为222.0163u，放出粒子的质量为4.0026u,1u相当于931.5 MeV的能量．（计算结果保留3位有效数字）

(1)镭核衰变成氡核过程中，写出核反应方程；

(2)求镭核衰变成氡核过程中放出的能量；

(3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能．

16.（14分）如图15所示，条形磁场组方向水平向里，磁场边界与地面平行，磁场区域宽度为L＝0.1 m，磁场强度B=1T，磁场间距为2L，一正方形金属线框质量为m＝0.1 kg，边长也为L，总电阻为R＝0.02 Ω.现将金属线框置于磁场区域1上方某一高度h处自由释放，线框在经过磁场区域时bc边始终与磁场边界平行．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2. 求：

（1）当h为多少时，bc边进入磁场刚好能做匀速运动。

（2）若在（1）基础上增加适当的高度，使金属线框bc边每次

出磁场时都刚好做匀速运动，求金属线框经过前n个磁场区域

过程中线框中产生的总焦耳热．

四、选做题：共12分。请从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

【物理—选修3-3】

17.（5分）（1）一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比．在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，该理想气体从状态A经一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p­T图线如图16所示，其中CA延长线过坐标原点，AB在同一竖直线上．下列说法正确的是（   ）

A．由A到B的过程，气体从外界吸热

B．状态B气体的体积为V0/3

C．由C到A的过程，气体向外界放热

D．从B经过C到A的过程，气体的内能一直在增加

E．从B经过C到A的过程，气体从外界吸热为2P0V0

（7分）（2）如图17所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截

面积是细筒的2倍，细筒足够长．粗筒中A、B两轻质活塞间封

有一定质量的空气(可视为理想气体)，气柱长L＝15 cm.活塞A

上方的水银深H＝15 cm，两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，

用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的三分之二被推入细筒中，求活塞B上移的距离．(设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75 cm的水银柱产生的压强)

【物理—选修3-4】

18.(5分)（1）波源S在t=0时开始振动，其振动图像如图18所示，在某介质中传播形成一列简谐横波，在波的传播方向上有M、N两质点，它们到波源S的距离分别为24m和36m，测得M、N开始振动的时间相差2.0s。下列说法正确的是（　　）

A．N质点开始振动的方向向下

B．波在该介质中传播速度为6.0m/s

C．该波的波长为4m

D．当N质点刚开始振动时，M质点正通过平衡位置向下运动

E．从t=0到t=7s，M质点通过的路程为30cm

（7分）（2）如图19所示，某三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，BC长度为a，O为AC中点。在ABC所在平面内，光线PO垂直AC边入射，恰好在AB边界发生全反射。求：

（1）求该三棱镜的折射率；

（2）保持入射点O不变，使光线PO的入射方向逐渐向CO方向偏转，求AB边有光线射出的区域宽度。