山东省日照市2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2024-11-06 浏览次数：134 类型：期末考试

一、单选题

1. (2021高二下·日照期末) 原子和原子核物理的发展，宣告物理学新时期的到来。关于物理学家的杰出贡献，下列叙述符合史实的是（　　）

A . J·J·汤姆孙发现电子，使人们认识到原子核不是组成物质的最小微粒 B . 卢瑟福通过实验发现， $\text{[math]}$ 粒子打到金箔时多数发生大角度偏转 C . 居里夫人用 $\text{[math]}$ 粒子轰击氮原子核，打出一种新的粒子，即质子 D . 卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过实验验证了这个猜想

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2. (2021高二下·日照期末) 物理知识已经渗透到实际生产生活中，下列对于物理现象的解释，正确的是（　　）

A . 池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用 B . 高温条件下在半导体材料中掺入其他元素，利用了布朗运动 C . 空间站中的一大滴水呈球形，是由于表面张力的作用 D . 石墨可以用来制作粉状润滑剂，是由于石墨是非晶体

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3. (2021高二下·日照期末) 一汽车沿 $\text{[math]}$ 轴运动，其位置随时间变化的规律如图所示，由图可知（　　）

A . 汽车一直沿着 $\text{[math]}$ 轴正方向运动 B . $\text{[math]}$ 时汽车的速度最大 C . 汽车的加速度一定先增大后减小 D . 汽车在 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 时处于同一位置

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4. (2021高二下·日照期末) 一定质量的理想气体从状态 $\text{[math]}$ 开始，经历等压或等容过程 $\text{[math]}$ ，又回到初始状态 $\text{[math]}$ ，其 $\text{[math]}$ 图像如图所示。其中 $\text{[math]}$ 构成一个正方形，其对角线 $\text{[math]}$ 的反向延长线过原点 $\text{[math]}$ ，下列判断正确的是（　　）

A . 气体在 $\text{[math]}$ 两个状态的温度相等 B . 过程 $\text{[math]}$ 中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数目不变 C . 过程 $\text{[math]}$ 中，气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 D . 过程 $\text{[math]}$ 中气体对外界做的功等于过程 $\text{[math]}$ 中外界对气体做的功

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5. (2023高一上·深圳月考) 甲、乙两辆汽车沿着公路做匀变速直线运动，其中甲的加速度是 $\text{[math]}$ ，乙的加速度是 $\text{[math]}$ 。根据已知条件可知（　　）

A . 甲的加速度小于乙的加速度 B . 甲的运动方向与乙的运动方向相反 C . 甲的速度变化量小于乙的速度变化量 D . 相等时间内，甲的位移小于乙的位移

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6. (2021高二下·日照期末) 2021年4月13日，日本政府的内阁会议上，计划将福岛第一核电站的125万吨污水排入大海。核污染水经二次处理后，仍含难以淸清除的氚和铯、锶等60多种高污染核素。绿色和平组织核专家指出，核废水在数千年内都存在危险，并可能造成基因损害。已知氚的半衰期为12.5年。当氚的含量变为原来的百分之一时，至少需要经过（　　）

A . 75年 B . 87.5年 C . 100年 D . 112.5年

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7. (2021高二下·日照期末) 电阻 $\text{[math]}$ 的单匝金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图所示。此线圈与一个 $\text{[math]}$ 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（　　）

A . 电阻 $\text{[math]}$ 上消耗的电功率为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 内，通过电阻 $\text{[math]}$ 的电荷量为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时穿过线圈的磁通量的变化率最大，最大值为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 时穿过线圈的磁通量最大，最大值为 $\text{[math]}$

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8. (2021高二下·日照期末) 如图所示，两个可视为质点的小球 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，已知小球 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的质量之比为 $\text{[math]}$ 。当两球处于平衡状态时，光滑球面对小球 $\text{[math]}$ 的支持力大小等于 $\text{[math]}$ ，对小球 $\text{[math]}$ 的支持力大小等于 $\text{[math]}$ 。若要求出 $\text{[math]}$ 的比值大小，则（　　）

A . 需要知道刚性细杆的长度与球面半径的关系 B . 需要知道刚性细杆的长度和球面半径的大小 C . 不需要其他条件，有 $\text{[math]}$ D . 不需要其他条件，有 $\text{[math]}$

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二、多选题

9. (2021高二下·日照期末) 如图所示，氧气在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两种情况下，单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知（　　）

A . 虚线是氧气在 $\text{[math]}$ 时的速率分布图 B . 两条曲线与坐标轴围成的图形的面积相等 C . 所有氧气分子 $\text{[math]}$ 时的速率小于 $\text{[math]}$ 时的速率 D . 同一温度下，气体分子速率分布总呈现“中间多、两头少”的特点

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10. (2021高二下·日照期末) 演示光电效应的实验中，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开。用光源照射锌板时，验电器张开的指针夹角会变小。已知锌板的逸出功是 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

A . 要使电子脱离锌板，外界需对电子做功的最小值为 $\text{[math]}$ B . 保持入射光频率一定，增大入射光强度，从锌板飞出的光电子初动能也增大 C . 保持入射光频率一定，增大入射光强度，从锌板飞出的光电子数目增多 D . 若入射光的光子能量小于 $\text{[math]}$ ，适当延长照射时间也可以使指针夹角变小

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11. (2021高二下·日照期末) 托里拆利实验装置如图所示，导热良好的玻璃管上端封闭，下端插入水银槽中，实验过程中，玻璃管内不小心混入少量气体。下列判断正确的是（　　）

A . 外界压强恒定，玻璃管内外水银面的高度差与温度成线性关系 B . 外界温度恒定，测得的大气压强小于实际值 C . 外界温度恒定，大气压强增大时，玻璃管内水银面上升 D . 若缓慢向下按玻璃管，玻璃管内水银面下降，封闭气体压强减小

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12. (2021高二下·日照期末) 如图所示，物体 $\text{[math]}$ 用轻绳连接后跨过定滑轮，物体P放在长木板上，物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。今将长木板与水平地面的夹角 $\text{[math]}$ 缓慢增大，仅当 $\text{[math]}$ 的过程中，物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮处的摩擦，则（　　）

A . 物体 $\text{[math]}$ 的质量 $\text{[math]}$ 大小关系为 $\text{[math]}$ B . 物体P与长木板之间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ C . 当 $\text{[math]}$ 时，P受到的摩擦力为零 D . $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 增大到 $\text{[math]}$ 的过程中，轻绳对滑轮的作用力逐渐增大

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三、实验题

13. (2021高二下·日照期末) 小明同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在滑动变阻器的最上端。已知滑动变阻器的总电阻为 $\text{[math]}$ ，总长度为 $\text{[math]}$ ，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，限流电阻阻值为 $\text{[math]}$ ，弹簧劲度系数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计一切摩擦和其它阻力。
1. （1）托盘内没有放物体时，电压表的示数为_________（请填选项前的字母序号）
  
  A . 0 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
2. （2）当托盘内所称物体的质量为 $\text{[math]}$ 时，电压表的示数 $\text{[math]}$ 。
3. （3）在不改变实验器材的情况下，将原理图简单做一下调整，使电压表示数 $\text{[math]}$ 与待测物体质量 $\text{[math]}$ 成正比。请将调整后的原理图画到虚线框内。
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14. (2021高二下·日照期末) 物理兴趣小组的同学们用电火花打点计时器测当地的重力加速度，装置如图甲所示。将电火花打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。
1. （1）下列实验措施正确的是________（请填选项前的字序号）
  
  A . 重物体积要小，材料可以选择塑料球、木球、橡皮球或铁球 B . 必须用天平测出重物的质量 C . 纸带要与限位孔平行，减小纸带与限位孔之间的摩擦 D . 电火花打点计时器需用 $\text{[math]}$ 的低压交流电源
2. （2）实验中得到一条点迹清晰的纸带，部分计数点如图乙所示，每两个相邻计数点之间还有两个计时点未画出。纸带的端与重物相连（选填“左”或“右”）。若要充分利用测量的数据，则测得重力加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留3位有效数字）。
3. （3）某同学考虑用自由落体运动的位移公式 $\text{[math]}$ 求出重力加速度，其中 $\text{[math]}$ 为计数点 $\text{[math]}$ 之间的距离， $\text{[math]}$ 为计数点 $\text{[math]}$ 之间的时间间隔。该同学的做法是否合理？若合理，请求出重力加速度的值；若不合理，请简要说明理由。
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四、解答题

15. (2021高二下·日照期末) 我国水力资源居世界首位，西部地区水力发电潜力巨大。其中，西南地区的云、贵、川三省水力资源占全国的68%，但开发还不到8%，国家启动“西电东输”战略工程，不仅有效利用了这些水利资源，更为西部地区的发展提供了契机。水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为 $\text{[math]}$ ，落差为 $\text{[math]}$ ，现利用它来发电，水电站的总效率为5%，发电机的输出电压为 $\text{[math]}$ ，通过升压变压器升压后向远处输电，两地间输电线的总电阻为 $\text{[math]}$ ，输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，在用户端用降压变压器把电压降为 $\text{[math]}$ ，认为所用的变压器都是理想变压器，已知水的密度 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）发电机的输出功率；
2. （2）升压变压器原、副线圈的匝数比；
3. （3）降压变压器副线圈中的电流（计算结果保留2位有效数字）。
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16. (2021高二下·日照期末) 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家研究用放射性材料— $\text{[math]}$ 作为发电能源为火星车供电。我们知道可以利用磁场研究原子核的衰变，在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，一个静止的钚核 $\text{[math]}$ 发生了 $\text{[math]}$ 衰变，产生了新核铀（ $\text{[math]}$ ），同时辐射出能量为 $\text{[math]}$ 的光子。放射出的 $\text{[math]}$ 粒子速度为 $\text{[math]}$ ，并且在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。假设衰变中放出的光子动量可以忽略，已知 $\text{[math]}$ 粒子的质量为 $\text{[math]}$ ，电荷量为 $\text{[math]}$ ，铀核的质量为 $\text{[math]}$ ，光速用 $\text{[math]}$ 表示。
1. （1）写出发生 $\text{[math]}$ 衰变的核反应方程；
2. （2）求铀核在磁场中运动的轨道半径；
3. （3）假设反应过程中放出的能量全部转化为新核铀的动能和 $\text{[math]}$ 粒子的动能及光子的能量，求衰变过程中的质量亏损。
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17. (2021高二下·日照期末) 如图所示，甲、乙两车沿平直公路同向匀速行驶，其中甲车的速度 $\text{[math]}$ ，乙车的速度 $\text{[math]}$ 。当两车相距 $\text{[math]}$ 时，甲车遇紧急状况急刹车，刹车过程可视为匀减速直线运动，刹车后第 $\text{[math]}$ 内的位移为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求甲车刹车过程中加速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）为避免两车相撞，在甲车刹车的同时，乙车也立即开始刹车，讨论乙车刹车，过程中加速度 $\text{[math]}$ 的大小与 $\text{[math]}$ 的关系。
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18. (2021高二下·日照期末) “沉浮子”是一种神奇的益智玩具，如图甲所示，在密封的矿泉水瓶中，漂浮一开口向下的玻璃瓶，玻璃瓶内上方空间密封一定质量的气体 $\text{[math]}$ ，水面上方密封一定质量的气体B。当用外力挤压矿泉水瓶时，瓶内压强增大，玻璃瓶内的气体 $\text{[math]}$ 被压缩，浮力减小，玻璃瓶将下沉；松手后，矿泉水瓶内压强减小，玻璃瓶内气体 $\text{[math]}$ 膨胀，浮力增大，玻璃瓶将上浮。
某同学先将一注射器的活塞移动至 $\text{[math]}$ 处（与外界大气相通），然后通过细管与矿泉水瓶相连后密封，不计细管的体积，如图乙所示。密封前后矿泉水瓶内水面上方气体压强为 $\text{[math]}$ ，体积为 $\text{[math]}$ （不包含注射器内的气体），玻璃瓶底高出水面 $\text{[math]}$ 。然后缓慢将活塞推至最左端时，玻璃瓶恰好悬浮在水面上（瓶底与水面相平），如图丙所示。已知玻璃瓶的质量 $\text{[math]}$ ，横截面积 $\text{[math]}$ ，大气压强 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，水的密度 $\text{[math]}$ 。不计玻璃瓶壁的厚度，环境温度保持不变，所研究的气体均为空气，并可视为理想气体。
1. （1）求初始状态时，玻璃瓶内外液面的高度差 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求矿泉水瓶内上方气体B的体积 $\text{[math]}$ （计算结果以 $\text{[math]}$ 为单位，保留1位小数）；
3. （3）在图甲所示的状态下，当环境温度缓慢升高时，玻璃瓶将如何移动？（回答“上浮”、“下沉”或“不动”），并说明理由。
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