湖北省十堰市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2024-11-07 浏览次数：63 类型：期末考试

一、单选题

1. (2022高二下·十堰期末) 如图所示，a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到上下面平行的玻璃砖上表面，经玻璃砖折射后会聚成一束复色光c，从玻璃砖下表面射出，下列说法正确的是（）

A . 玻璃砖对a光的折射率比对b光的大 B . 增大入射角，a光在玻璃砖下表面可发生全反射 C . a光在玻璃砖中发生全反射的临界角大于b光 D . a光在玻璃砖中传播的速度大于b光

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2. (2022高二下·十堰期末) 一束光从空气射向某介质，在界面上发生反射和折射现象的光路图如图所示，下列判断中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 为入射光， $\text{[math]}$ 为反射光， $\text{[math]}$ 为折射光 B . $\text{[math]}$ 为入射光， $\text{[math]}$ 为反射光， $\text{[math]}$ 为折射光 C . $\text{[math]}$ 为入射光， $\text{[math]}$ 为反射光， $\text{[math]}$ 为折射光 D . 条件不足，无法确定

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3. (2022高二下·十堰期末) 两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ₁、θ₂ ，已知θ₁>θ₂ ，用n₁、n₂分别表示水对两单色光的折射率，v₁、v₂分别表示两单色光在水中的传播速度，则（）

A . n₁﹤n₂、v₁﹤v₂ B . n₁﹤n₂、v₁﹥v₂ C . n₁﹥n₂、v₁﹤v₂ D . n₁﹥n₂、v₁﹥v₂

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4. (2022高二下·十堰期末) 如图所示是一双缝干涉实验装置的示意图，其中S为单缝，S₁、S₂为双缝，P为光屏．实验时用白光从左边照射单缝S，可在光屏P上观察到彩色的干涉条纹．现在S₁、S₂的左边分别加上红色和蓝色滤光片，则在光屏P上可观察到（）

A . 红光和蓝光两套干涉条纹 B . 红、蓝相间的条纹 C . 两种色光相叠加，但不出现干涉条纹 D . 屏的上部为红光，下部为蓝光，不发生叠加

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5. (2022高二下·十堰期末) 太阳内部持续不断地发生着4个质子 $\text{[math]}$ 聚变为1个氦核 $\text{[math]}$ 的热核反应，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核的质量分别为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 该核反应中会生成中子 $\text{[math]}$ B . 该核反应中会生成电子 $\text{[math]}$ C . 该核反应中质量亏损 $\text{[math]}$ D . 该核反应方程是 $\text{[math]}$

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6. (2022高二下·十堰期末) 某核反应方程为 $\text{[math]}$ ，该核反应类型属于（）

A . 核聚变 B . 核裂变 C . $\text{[math]}$ 衰变 D . $\text{[math]}$ 衰变

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7. (2022高二下·十堰期末) 氢原子部分能级示意图如图所示，大量的氢原子处于 $\text{[math]}$ 的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是（）

A . 氢原子由 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级时，发出光子的频率最小 B . 氢原子由 $\text{[math]}$ 能级跃迁到 $\text{[math]}$ 能级时，发出的光的波长最短 C . 这些氢原子向低能级跃迁时，能辐射3种不同频率的光子 D . 氢原子从高能级向低能级跃迁时，动能减小，电势能增大

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8. (2022高二下·十堰期末) 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离x的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为 $\text{[math]}$ 。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小 B . 在 $\text{[math]}$ 阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C . 在 $\text{[math]}$ 时，分子势能最小，动能为零 D . 在 $\text{[math]}$ 时，分子势能为零

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9. (2022高二下·十堰期末) 如图所示，绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，K与汽缸壁的接触面光滑。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b，气体分子之间相互作用力忽略不计。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，则（）

A . a的体积增大了，压强变小了 B . a增加的内能大于b增加的内能 C . 加热后a的分子热运动与b的分子热运动一样激烈 D . b的体积减小，压强增大，但温度不变

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10. (2022高二下·十堰期末) 一定质量的理想气体状态变化的 $\text{[math]}$ 图像如图所示，由图像可知（）

A . 气体在a、b、c三个状态的密度 $\text{[math]}$ B . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，气体的内能增加 C . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，气体分子的平均动能增大 D . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，气体吸热

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11. (2022高二下·十堰期末) 如图甲所示，三角形金属框 $\text{[math]}$ 三边的边长均为L，E为 $\text{[math]}$ 边的中点，三角形 $\text{[math]}$ 所在区域内有垂直纸面向外并随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时刻，金属框内的感应电流由大变小 B . $\text{[math]}$ 时间内，金属框的感生电动势为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时间内，金属框的感生电动势为 $\text{[math]}$ D . A，E两端的电势差与金属框的感生电动势总是相等

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12. (2022高二下·十堰期末) 一直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的磁感应强度在竖直方向的分量为B，螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（）

A . $\text{[math]}$ ，且a点电势低于b点电势 B . $\text{[math]}$ ，且a点电势低于b点电势 C . $\text{[math]}$ ，且a点电势高于b点电势 D . $\text{[math]}$ ，且a点电势高于b点电势

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二、多选题

13. (2022高二下·十堰期末) 某偏僻山区靠小型发电机供电照明，供电电路如图甲所示，通过电灯的电流随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，若发电机的线圈共有200匝，总内阻为 $\text{[math]}$ ，电灯的电阻为 $\text{[math]}$ ，不计输电线的电阻，则下列说法正确的是（）

A . 电路中的电流方向每秒改变100次 B . 电灯的电功率为 $\text{[math]}$ C . 线圈的感应电动势的最大值为 $\text{[math]}$ D . 穿过线圈的磁通量的最大值为 $\text{[math]}$

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14. (2022高二下·十堰期末) 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 $\text{[math]}$ ，原线圈接正弦交流电源的电压有效值 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，电流表为理想电表，下列说法正确的是（）

A . 开关S断开时，电流表的示数为 $\text{[math]}$ B . 开关S从断开到闭合，电流表的示数变化了 $\text{[math]}$ C . 开关S闭合时与开关S断开时副线圈电路消耗的功率相等 D . 无论开关S闭合还是断开， $\text{[math]}$ 消耗的功率总是大于副线圈消耗的功率

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15. (2022高二下·十堰期末) 托卡马克装置主要是用氘核聚变反应释放的能量来发电的，氘核聚变反应的方程为： $\text{[math]}$ ，已知氘核的质量为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的质量为 $\text{[math]}$ ，反应中释放的核能为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（）

A . 核聚变可以在常温下发生 B . 反应产物X为 $\text{[math]}$ C . X的质量为 $\text{[math]}$ D . 氘的比结合能大于 $\text{[math]}$

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16. (2022高二下·十堰期末) 如图所示，当开关S断开时，用光子能量为 $\text{[math]}$ 的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。闭合开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于 $\text{[math]}$ 时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于 $\text{[math]}$ 时，电流表读数为零。由此可知下列给出阴极材料的逸出功不正确的是（）

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

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17. (2022高二下·十堰期末) 将一均匀导线围成一圆心角为 $\text{[math]}$ 的扇形导线框 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ ，圆弧 $\text{[math]}$ 的圆心为 $\text{[math]}$ 点，将导线框的 $\text{[math]}$ 点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小均为 $\text{[math]}$ ，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。从 $\text{[math]}$ 时刻开始让导线框以 $\text{[math]}$ 点为圆心，以恒定的角速度 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿 $\text{[math]}$ 方向的电流为正，则线框中的电流随时间变化的规律描绘不正确的是（）

A . B . C . D .

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18. (2022高二下·十堰期末) 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈 $\text{[math]}$ 的电阻为r，外电路的电阻为R， $\text{[math]}$ 的中点和 $\text{[math]}$ 的中点的连线 $\text{[math]}$ 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度大小为B，若线圈从图示位置开始，以角速度 $\text{[math]}$ 绕 $\text{[math]}$ 轴匀速转动，则（）

A . 当线圈转到图示位置时，线圈中产生的感应电动势 $\text{[math]}$ B . 线圈转过 $\text{[math]}$ 时，感应电流 $\text{[math]}$ C . 线圈转过 $\text{[math]}$ 的过程中，流过R的电荷量 $\text{[math]}$ D . 线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量 $\text{[math]}$

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三、实验题

19. (2022高二上·辽宁期中) 刘锋同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”实验，记录的玻璃砖和大头针的位置如图甲所示。回答下列问题：
1. （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是____；
  
  A . 在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ B . 在确定 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差 C . 为了实验操作方便，应选用粗的大头针 D . 为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验
2. （2）如图甲所示，过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，做直线交 $\text{[math]}$ 于 $\text{[math]}$ ，过 $\text{[math]}$ 作垂直于 $\text{[math]}$ 的直线 $\text{[math]}$ ，连接 $\text{[math]}$ 。用量角器测量图甲中角 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的大小，则玻璃砖的折射率 $\text{[math]}$ ；
3. （3）由于没有量角器和三角函数表，刘锋同学利用圆规，以入射点O为圆心、随机的半径R作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线 $\text{[math]}$ 的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃砖的折射率 $\text{[math]}$ （用图中线段的字母表示）。
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20. (2022高二下·十堰期末) 何同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。
1. （1）为了增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，该同学可以更换间距的双缝。（填“更大”或“更小”）
2. （2）观察到的干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数记作 $\text{[math]}$ ；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b，手轮的示数如图丙所示，此时手轮的读数为，此读数记作 $\text{[math]}$ 。
3. （3）已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则待测光的波长为。（用题中物理量符号表示）
4. （4）下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是____。
  
  A . 双缝间距d的测量值偏小 B . 相邻亮条纹间距x偏大 C . 双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大
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四、解答题

21. (2022高二下·衡阳期末) 图为两位同学参加“充气碰碰球”游戏的场景，“充气碰碰球”用 $\text{[math]}$ 薄膜充气膨胀成型，充气之后单个碰碰球内气体的体积 $\text{[math]}$ ，压强 $\text{[math]}$ 。为保障游戏安全，球内气体的最大压强 $\text{[math]}$ 。
1. （1）不考虑球内气体的温度变化，求游戏中单个球体积压缩量的最大值 $\text{[math]}$ ；
2. （2）假设球内气体温度始终与外界环境温度相等，若充气工作在早晨 $\text{[math]}$ 环境下完成，当环境温度上升到 $\text{[math]}$ 时，求此时游戏中单个球体积压缩量的最大值 $\text{[math]}$ （结果保留一位有效数字）
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22. (2022高二下·十堰期末) 为特种设备设计的供电系统以及输电电路如图所示，发电机的矩形线框 $\text{[math]}$ 处于水平向右的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 的转速匀速转动。线框电阻不计，面积 $\text{[math]}$ ，匝数 $\text{[math]}$ 。线框输出端通过电刷E、F与升压变压器的原线圈相连，图中电压表的示数 $\text{[math]}$ 。已知降压变压器原、副线圈的匝数 $\text{[math]}$ ，降压变压器的副线圈接入特种设备，两变压器间的输电线等效电阻 $\text{[math]}$ ，特种设备的工作电压 $\text{[math]}$ ，消耗的功率 $\text{[math]}$ ，两变压器均为理想变压器。求：
1. （1）发电机内匀强磁场的磁感应强度的大小B；（计算结果可以保留 $\text{[math]}$ 和根号）
2. （2）升压变压器原、副线圈匝数之比 $\text{[math]}$ 。
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23. (2022高二下·新乡期末) 如图所示，绝缘、光滑、平行的金属导轨由倾斜和水平两部分在 $\text{[math]}$ 处平滑连接构成，倾斜部分的倾角 $\text{[math]}$ ，导轨间距 $\text{[math]}$ ，导轨右端接有阻值 $\text{[math]}$ 的定值电阻。在倾斜部分导轨之间和水平部分导轨之间都存在竖直向上、磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。将一根质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 的金属棒在 $\text{[math]}$ 上方高 $\text{[math]}$ 处由静止释放，金属棒到达水平轨道前瞬间恰好处于平衡状态，最后静止于水平轨道的 $\text{[math]}$ 处。金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）金属棒达到的最大速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）整个过程中电阻R产生的焦耳热Q。
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