2021-2022學年黑龍江省哈爾濱市尚志中學高二（下）期中物理試題（解析版）

1、 2021-2022學年尚志中學高二下學期期中考試物理試題一、選擇題（本題共12個小題，每小題4分，共48分，1-8單選，9-12多選。全部選對得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分）1. 在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步，下列表述不符合物理學史的是（）A. 普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量的量子化理論B. 愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)規(guī)律，提出了光子說C. 密立根油滴實驗說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的D. 盧瑟福通過對子散射實驗的研究提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型【答案】C【解析】【分析】【詳解】A普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量的量子化理論，

2、認為能量是一份一份的，才能解釋黑體輻射現(xiàn)象，選項A正確；B為了解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦在黑體輻射能量量子化基礎(chǔ)上，提出了光子說，選項B正確；C密立根油滴實驗測出電子的電荷量e的值，選項C錯誤；D盧瑟福通過對粒子散射實驗現(xiàn)象的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項D正確。本題選不符合物理學史的，故選C。2. 下列說法中正確的是（）A. 液體中的懸浮顆粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運動越明顯B. 溫度較高的物體，其分子平均動能較大，則分子的平均速率也較大C. 溫度相同的棉花和石頭相接觸，需要經(jīng)過一段時間才能達到熱平衡D. 兩分子間距離從小于平衡位置距離r0逐漸增大到10r0的過程中，它

3、們之間的分子勢能先減小后增大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A液體中的懸浮顆粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，來自各個方向上的力越趨向平衡，布朗運動越不明顯，故A錯誤。B溫度較高的物體，其分子平均動能較大，但是分子的平均速率不一定較大，選項B錯誤；C溫度相同的棉花和石頭相接觸，因為溫度相同，則不會發(fā)生熱傳遞，選項C錯誤；D兩分子間距離從小于平衡位置距離r0逐漸增大到10r0的過程中，分子力先為斥力后為引力，分子力先做正功后做負功，則它們之間的分子勢能先減小后增大，選項D正確。故選D。3. 下列說法中正確的是（）A. 液體表面分子受到與其接觸的氣體分子的斥力作用，使液體表面有收縮趨勢B

4、. 水銀不浸潤玻璃，是因為附著層里分子比液體內(nèi)部稀疏C. 為了把地下水分引上來，要把地面上的土壤鋤松D. 液晶可以用來做顯示屏，是因為它在一定條件下能夠發(fā)光【答案】B【解析】【分析】【詳解】A與氣體接觸的液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面層的分子間同時存在相互作用的引力與斥力，但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0，分子引力大于分子斥力，分子力表現(xiàn)為引力，即存在表面張力，使液體表面有收縮的趨勢；故A錯誤；B浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部密集，不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，故B正確；C土壤里面有很多毛細管，地下的水分可沿著它們上升到地面，如果要保存地下的水分

5、，就要把地面的土壤鋤松，破壞這些土壤里的毛細管，故C錯誤。D當通電時導(dǎo)通，排列變的有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過；由此可以液晶可以做顯示屏，是由于在特定的條件下使光線通過，故D錯誤。故選B。4. 浙江大學高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕材料的記錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種固態(tài)材料密度僅有空氣密度的，設(shè)氣凝膠的密度為（單位為，摩爾質(zhì)量為M單位為），阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下列說法不正確的是（）A. a千克氣凝膠所含分子數(shù)為B. 氣凝膠的摩爾體積為C. 每個氣凝膠分子的體積為D. 每個氣凝膠分子的直徑為 【答案】D【解析】【詳解】A

6、a千克氣凝膠的摩爾數(shù)，所含分子數(shù)為選項A正確，不符合題意；B氣凝膠的摩爾體積為選項B正確，不符合題意；C每個氣凝膠分子的體積為選項C正確，不符合題意；D根據(jù)則每個氣凝膠分子的直徑為選項D錯誤，符合題意。故選D。5. 用如圖所示的實驗裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動變阻器的觸點c，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為零，則在該實驗中（）A. 當滑動觸頭向a端滑動時，電流表G示數(shù)增大B. 增大照射光的強度，產(chǎn)生的光電子的最大初動能一定增大C. 光電子的最大初動能為1.05eVD. 光電管陰極的逸出功為1.

7、05eV【答案】D【解析】【分析】【詳解】A當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓變大，則電流表G示數(shù)減小，選項A錯誤；B光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)，與光強無關(guān)，選項B錯誤；C該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子的最大初動能為1.7eV，故C錯誤；D根據(jù)光電效應(yīng)方程 Ekm=h-W0 所以W0=h-Ekm=2.75eV-1.7eV=1.05eV光電管陰極的逸出功為1.05eV，選項D正確。故選D。6. 啟動汽車時發(fā)現(xiàn)汽車電子系統(tǒng)報警，左前輪胎壓過低，顯示為，車輪內(nèi)胎體積約為。為使汽車正常行駛，用電動充氣泵給左前輪充氣，每秒鐘充入、

8、壓強為的氣體，充氣結(jié)束后發(fā)現(xiàn)內(nèi)胎體積約膨脹了，充氣幾分鐘可以使輪胎內(nèi)氣體壓強達到標準壓強？（汽車輪胎內(nèi)氣體可以視為理想氣體，充氣過程輪胎內(nèi)氣體溫度無明顯變化）（）A. 3B. 4C. 5D. 6【答案】C【解析】【分析】【詳解】設(shè)使輪胎內(nèi)氣體壓強達到2.5p0的充氣時間為tmin，此時內(nèi)胎體積為V2，壓強為p2；胎內(nèi)氣體在壓強為p1時體積為V1，由玻意耳定律得其中， 聯(lián)立解得則充入胎內(nèi)氣體在壓強為1.5 p0時的體積為對充入胎內(nèi)氣體，由玻意耳定律得其中聯(lián)立方程解得故選C。7. 如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢能與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，下列說法中正確的是（）A. 當r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為

9、引力B. 當r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C. 當r等于r1時，分子間的作用力為零D. 當r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負功【答案】B【解析】【詳解】A由圖可知，因此當r大于r1而小于r2時分子力斥力，大于r2時分子力為引力，A錯誤；B由于，故當r小于r1時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，B正確；C由于，因此當r等于r2時，分子間的作用力為零，C錯誤；D當r由r1變到r2的過程中，分子力為斥力，因此分子間作用力做正功，D錯誤。故選B。8. 如圖所示，A、B是兩個裝有氣體的氣缸，它們的橫截面積之比是15，活塞C可以在兩個氣缸內(nèi)無摩擦地左右滑動大氣壓為1atm，整個裝置保持靜止已知這

10、時A氣缸內(nèi)封閉氣體的壓強是6atm，則B氣缸內(nèi)封閉氣體的壓強是（ ）A. 6atmB. 1.2atmC. 1.5atmD. 2atm【答案】D【解析】【詳解】由題意知，pA=6atm，p0=1atm，SB=5SA，活塞靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：pASA+p0(SBSA)=pBSB，代入數(shù)據(jù)解得：pB=2atm；故選D.【點睛】根據(jù)圖示情景，活塞靜止，處于平衡狀態(tài)，對活塞應(yīng)用平衡條件可以求出B中氣體的壓強9. 關(guān)于熱力學第二定律，下列說法正確的是（）A. 一定質(zhì)量的理想氣體在等溫膨脹過程中吸收的熱量等于對外做的功，并不違反熱力學第二定律B. 空調(diào)既能制熱也能制冷，說明熱量能夠從低溫物體傳

11、到高溫物體C. 熱力學第二定律可表述為：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功D. 理想熱機的效率可以達到100%【答案】AB【解析】【詳解】A一定量的理想氣體在等溫膨脹過程中吸收的熱量等于對外做的功，并不違反熱力學第二定律，該過程中可能引起了其他方面的變化，A正確；B空調(diào)既能制熱也能制冷，說明通過壓縮機做功熱量能夠從低溫物體傳到高溫物體，B正確；C熱力學第二定律可表述為：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化，C錯誤；D由C中分析可知，理想熱機的效率不可以達到100%。D錯誤。故選AB。10. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，最后回到狀態(tài)A，

12、其壓強p隨體積V變化的圖象如圖所示，則以下說法中正確的是（）A. 從AB過程中，氣體的內(nèi)能一直不變B. 從AB過程中，外界對氣體做正功C. 從BC過程中，氣體向外界放出熱量D. 從ABCA的整個過程中，氣體對外界做的功為正值【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得由題圖可，所以溫度則內(nèi)能但無法確定氣體在從AB的過程中的曲線是否為雙曲線，故整個過程中氣體的溫度可能變化，內(nèi)能可能變化，選項A錯誤；B從AB過程中，體積增大，氣體對外界做功，選項B錯誤；C從BC的過程中，氣體壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體向外界放出熱

13、量，選項C正確；D根據(jù)并根據(jù)題圖可知，從ABCA的過程中，理想氣體對外界做的功可用封閉圖形ABC的面積表示，則從ABCA的過程中，理想氣體對外界做的功為正值，選項D正確。故選CD。11. 在如圖所示電路中，理想變壓器的匝數(shù)比為2：1，四個標有“6V，6W”的完全相同的燈泡、，按如圖的方式接入電路，其中恰能正常發(fā)光。忽略燈泡電阻隨溫度的變化。電路中的電表均為理想交流電表，則下列選項中正確的是（）A. 、均正常發(fā)光B. 電流表示數(shù)為2AC. m、n兩點間所加的電壓為18VD. 整個電路消耗的總功率為14W【答案】BD【解析】【詳解】ABL1恰能正常發(fā)光，則根據(jù)可知通過的電流為根據(jù)變壓器電流關(guān)系可得

14、副線圈電流為通過L2、L3、L4的電流為所以三燈泡不能正常發(fā)光，故A錯誤，B正確；C根據(jù)可知燈泡電阻為所以副線圈電壓為根據(jù)變壓器規(guī)律得所以m、n兩點間所加的電壓為故C錯誤；D整個電路消耗的總功率為故D錯誤。故選BD。12. 如圖所示，傾角為的斜面固定在地面上，區(qū)域PQNM內(nèi)有垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，MN、PQ（與斜面底邊平行）是磁場的邊界，它們之間的距離為D質(zhì)量為m、邊長為L（DL）、總電阻為R的單匝正方形金屬線框abcd與斜面間的動摩擦因數(shù)=tan，線框始終緊貼斜面運動，ab邊和cd邊保持與MN平行且不翻轉(zhuǎn)。讓線框沿斜面滑下，ab邊到達MN時的速度為v，已知cd邊滑出磁場邊

15、界PQ時線框速度大于0。下列說法中正確的是（）A. 自ab邊進入磁場到cd邊剛好進入磁場這段時間內(nèi)，通過線框某截面的電荷量是B. 線框通過MN所用的時間比通過PQ的時間長C. cd邊剛滑出PQ時，線框速度D. 自ab邊進入磁場到cd邊滑出磁場這段時間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】AD【解析】【詳解】A自ab邊進入磁場到cd邊剛好進入磁場這段時間內(nèi)，通過線框某截面的電荷量是故A正確；B根據(jù)功能關(guān)系可知，線框通過MN過程的平均速度比通過PQ過程的平均速度大，所以線框通過MN所用的時間比通過PQ的時間短，故B錯誤； C由題意可知即線框重力沿斜面方向的分力與摩擦力平衡。設(shè)線框通過MN過程中回路中的平

16、均感應(yīng)電流為，通過時間為t1，cd邊到達MN時線框的速度為v1，線框通過PQ過程中回路中的平均感應(yīng)電流為 ，通過時間為t2，規(guī)定沿斜面向下為正方向，對兩個過程分別應(yīng)用動量定理有根據(jù)A項分析結(jié)論可知聯(lián)立解得故C錯誤；D設(shè)自ab邊進入磁場到cd邊滑出磁場這段時間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律有故D正確。故選AD。二、實驗題（每空2分，合計14分）13. 小明利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響。圖甲中繼電器

17、的供電電壓，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻為30。當線圈中的電流大于等于時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。（1）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱_相連（選填“A”或“B”）；（2）當環(huán)境溫度達到_時，警鈴報警；（3）如果要使報警電路在更高的溫度報警，下列方案可行的是_。A適當減小B適當增大C適當減小D適當增大【答案】 . B . 80 . A【解析】【分析】【詳解】(1)1根據(jù)“當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”，知警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接

18、線柱A相連；(2)2當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，由歐姆定律知電路中電流增大，則繼電器的磁性將增大。當線圈中的電流等于50mA時，繼電器的銜鐵剛好被吸合，則控制電路中電阻最大值為此時熱敏電阻阻值由圖乙知，此時環(huán)境溫度為，所以環(huán)境溫度在大于等于時，警鈴報警；(3)3要使報警電路在更高的溫度就報警，則線圈中的電流等于50mA時，熱敏電阻R變大，由（2）知，熱敏電阻則可通過適當減小U1達到這個目的。故選A。14. 在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的體積比濃度為0.06%，用注射器測得lmL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，得到油酸薄

19、膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長為1cm，本實驗已經(jīng)準備的器材有：油酸酒精溶液、注射器、淺盤和水、玻璃板、量筒、彩筆、痱子粉和坐標紙。（1）1滴溶液中純油酸的體積是_（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）油酸薄膜的面積是_（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）油酸分子的直徑是_m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）某同學在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，計算結(jié)果明顯偏小，可能是由于_。A油酸未完全散開B使用了油酸酒精溶液的體積C計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多計了10滴【答案】 . . 119（117121均正確） . （均正確） . D【解析

20、】【詳解】（1）1依題意，可得1滴溶液中純油酸的體積是（2）2由題圖可數(shù)出超過半個方格的格數(shù)約為119個，則油膜的面積約為（3）3根據(jù)單分子油膜法，可得油酸分子的直徑是（4）4A油酸未完全散開，則油酸薄膜的面積S測量值偏小，根據(jù)測量油酸分子直徑的原理公式可知，油酸分子直徑計算結(jié)果偏大，故A錯誤；B計算時利用的是純油酸的體積，而將油酸酒精溶液的體積誤當成純油酸的體積代入原理公式計算，則將導(dǎo)致V的測量值偏大，油酸分子直徑的計算結(jié)果將偏大，故B錯誤；C計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則油酸薄膜的面積S測量值偏小，油酸分子直徑的計算結(jié)果將偏大，故C錯誤；D求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)

21、多計了10滴，將導(dǎo)致純油酸的體積V偏小，油酸分子直徑的計算結(jié)果將偏小，故D正確。故選D。三、計算題（寫出必要的文字說明和解題步驟）15. 一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi)，如圖所示水平放置?；钊馁|(zhì)量，橫截面積，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始時汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離，離汽缸口的距離。外界氣溫為，大氣壓強為，將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，取，求：(1)此時氣體的溫度為多少？(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收的熱量，則氣體增加的內(nèi)能多大？【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)

22、當汽缸水平放置時，有，；當汽缸口朝上，活塞到達汽缸口時，活塞的受力分析圖如圖所示此時有則此時體積整個過程由理想氣體狀態(tài)方程得解得；(2)當汽缸口向上，未加熱穩(wěn)定時由玻意耳定律得解得加熱后氣體做等壓變化，外界對氣體做功為根據(jù)熱力學第一定律得16. 如圖，一粗細均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上側(cè)與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h=3.0cm，現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當兩側(cè)的高度差為h1=10.0cm時，將開關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強p0=75.0cmHg（1）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度；（2）此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀達到同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長度【答案】（1）12.0cm；（2）13.2cm【解析】【詳解】（1）以cmHg為壓強單位設(shè)A側(cè)空氣柱長度l=10.0cm時壓強為p，當兩