武威市凉州区2021-2022学年高二下学期期末考试
物理
满分：100分 考试时间：90分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中．1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列说法中正确的是( )
A．X原子核中含有92个中子
B．100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个
C．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力
D．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加
2．关于温度的概念，下述说法中正确的是（ ）
A．温度升高，物体内所有分子的动能都增大
B．当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高
C．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大
D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
3．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器的说法中，不正确的是( )
A．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器 B．电子体温计中主要是采用了温度传感器
C．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器 D．电子秤中主要是采用了力电传感器
4．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（ ）
A．物体吸收热量，内能一定增大 B．物体对外做功，内能一定减少
C．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变 D．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
5．图为氢原子能级图．现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（ ）
A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子
B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变
C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应
D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值为10.62eV
6．以下说法正确的是（ ）
A．水的饱和汽压随温度的升高而减小
B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
7．如图所示，一个边长L=10 cm，匝数n=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO 匀速转动，磁感应强度B=0.50 T，角速度ω=10π rad/s，闭合回路中两只灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（ ）
A．抽去电感器L的铁芯时，灯泡L2变暗
B．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变
C．从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式为e =5πcos10πt（V）
D．增大电容器C两极板间的距离时，灯泡L1变亮
8．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．下列说法中正确的是( )
A．a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度
B．a光光子的频率小于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度
C．如果使b光的强度减半，则在任何电压下，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小
D．另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流
9．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是 ( )
A．安培提出了分子电流假说
B．卡文迪许首先通过实验测出万有引力常量
C．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
D．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了质子，并提出了原子核式结构学说
10．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功，此时木块再次处于平衡状态，如图所示。则（ ）
A．在木块下移h的过程中弹簧弹力做功
B．在木块下移h的过程中弹性势能的增加量
C．在木块下移h的过程中重力势能的减少量mgh
D．在木块下移h的过程中弹性势能的增加量
11．如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右匀速运动 D．向右减速运动
12．如图所示，交流电源的电压为220V，频率，三只灯L1、L2、L3的亮度相同，A1、A2为两个电流表，线圈L无直流电阻，若将交流电源的频率变为，则（ ）
A．L1变亮、L2变暗、L3不变
B．L1、L2、L3亮度都不变
C．A1示数变小，A2示数变大
D．A1示数变大，A2示数不变
第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
13．图甲为某实验小组探究热敏电阻的阻值与温度关系的实验装置．通过酒精灯加热改变水温，在热敏电阻的温度参数允许范围内选取9个不同的温度点进行实验，采集的数据如表所示．
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90
电阻/kΩ 10.0 8.6 7.0 5.5 4.3 3.6 3.0 2.5 2.0
14题图
请完成以下内容：
（l）在图乙的坐标纸上补齐表中所给数据点并作出R-t曲线；
（2）由R-t曲线可知，当温度t=45℃时，该电阻的阻值为______kΩ（保留一位小数）；
（3）由R-t曲线可知，该电阻的阻值随温度的升高而_______选填“增大”或“减小”），可见该电阻的______随温度的升高而减小．
14．某同学用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞后的动量关系。实验中用天平测量两个小球的质量m1，m2（m1>m2），图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2置于轨道末端的醒心水平部分，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N。测量平抛射程OM、ON，不计空气阻力的影响。
(1)实验中选取的两个小球的半径应_____（填“相等”或“不相等”）；
(2)若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为__________（用所测物理量的字母表示）；其中小球与斜面存在摩擦阻力，是否影响实验结果的验证？________（填“影响”或“不影响”）；
(3)经测定，m1=35g，m2=25g，小球m1从斜轨S位置静止释放，不碰撞小球两时落地点的位置P距O点的距离OP=60cm，在实验中仅更换两个小球的材质，质量不变，那么小球m1从斜轨S位置静止释放后与水平轨道末端的小球m2碰撞，若两球相碰过程没有机械能损失，则碰后小球m2平抛运动的水平射程为______________cm。
三、解答题（本题共3个小题，共36分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）如图所示，在以导热性能良好开口向上的气缸，用一质量不计、横截面积为S的活塞封闭有体积为的理想气体，已知外界大气压强为，环境温度为，活塞与气缸之间的摩擦不计，现在活塞上面轻放一质量为m的石块，使活塞缓慢下移，最终活塞静止在某一位置，重力加速度为g，求：
（1）当活塞静止时，活塞与气缸底端的距离是多少？
（2）如果将物块拿掉，要活塞保持在(1)问所处的位置，环境温度需要变为多少？
16．（12分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示．已知B与C碰撞后二者会粘在一起运动．在以后的运动中：
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
(2)系统中弹性势能的最大值是多少？
17．（14分）如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m2，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度rad/s。绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路。求：
（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；
（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量；
（3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热。答案第1页，共2页武威市凉州区2021-2022学年高二下学期期末考试
物理参考答案
一、选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中．1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C C A D D B C D CD CD BD AD
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
13． （1）
（2） 5.0 （3） 减小 、 电阻率
14． （1）相等 （2） 、 不影响 （3）
三、解答题（本题共3个小题，共36分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分） （1） （2）
【解析】
（1）放上物块并稳定后，由平衡条件得： （2分）
达到稳定过程，根据玻意耳定律得： （2分）
解得： （2分）
（2）拿掉物块后的稳定过程，根据查理定律得： （2分）
解得： （2分）
16．（12分） (1) 3 m/s (2) 12 J
【解析】
(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据A、B、C三者组成的系统动量守恒，取向右为正方向，
有(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)vABC （3分）
代入数据解得：vABC＝3 m/s （1分）
B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰撞后瞬间B、C的共同速度为vBC，则有mBv＝(mB＋mC)vBC （3分）
代入数据解得：vBC＝2 m/s （1分）
当A、B、C三者的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设为Ep，在B、C碰撞后，A与B、C组成的系统通过弹簧相互作用的过程中机械能守恒．根据机械能守恒定律得
Ep＝ (mB＋mC) ＋mAv2－ (mA＋mB＋mC) ＝12 J． （4分）
17．（14分） （1）； （2）； （3）
【解析】
（1）当线圈与磁感线平行时，线圈中感应电动势的最大值，则为
（3分）
（2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角所用时间为，线圈中的平均感应电动势
（2分）
通过电阻R的平均电流
（2分）
在时间内通过电阻横截面的电荷量
（2分）
（3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值
（2分）
经过电流通过电阻产生的焦耳热
（2分）
解得
（1分）
答案第1页，共2页
