2020-2021学年广东省普通高中高二（下）质检物理试卷（word版含答案）

2020-2021学年广东省普通高中高二（下）质检物理试卷
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（4分）如图所示为氢原子能级示意图，下列说法正确的是（　　）
A．用能量为13.6eV的光子照射处于基态的氢原子，氢原子可以吸收光子的部分能量发生跃迁
B．用能量为14.0eV的光子照射处于基态的氢原子，氢原子可以吸收光子的全部能量发生电离
C．用能量为12.75eV的光子照射一个处于基态的氢原子后，氢原子能辐射出6种不同频率的光子
D．当原子处于不同能量状态时，核外电子在各处出现的概率是一样的
2．（4分）下列说法正确的是（　　）
A．某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示，则温度T1＞T2
B．同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示，则入射光的频率关系为v甲＝v乙＞v丙
C．图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短
D．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a一定是非晶体，b一定是晶体
3．（4分）如图甲所示，质量为m＝0.5kg的小木块静止在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面底端，现用沿斜面向上的外力F拉着小木块向上滑动，1s后撤去外力F，小木块恰好能够到达斜面顶端2，小木块沿斜面向上滑动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．外力F的冲量大小为3.75N?s
B．撤去外力F时小木块的速度为0.5m/s
C．重力的冲量大小为10N?s
D．小木块运动的时间为1.5s
4．（4分）电场分选是在高压电场中利用入选物料之间的电性差异进行分选的方法。如图所示为两类粒子组成的混合物从漏斗漏出后经过起电区（未画出），然后沿分选电场的中线进入分选电场，起电区高度很小可以忽略不计，已知两类粒子的质量和起电后的电荷量分别为m、﹣q和2m、+q，分选电场两极板的长度均为H，重力加速度为g，调整两极板间电压的大小让质量为m的粒子刚好打不到极板上，则下列说法正确的是（　　）
A．带正电的粒子先落地
B．正、负两种粒子离开电场时的侧移量之比为1：4
C．正、负两种粒子落地点到O点的水平距离之比为1：3
D．若两种粒子落地时的动能相等，则两极板间的电压U＝
5．（4分）如图所示，理想变压器的原线圈接有阻值均为R的定值电阻R1和R2，副线圈接有阻值为16R的定值电阻R3。闭合开关S后发现三个电阻消耗的功率均为P，则理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2和a、b间的电压有效值U0分别为（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
6．（4分）如图甲所示为小型旋转电枢式交流发动机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数n＝20、电阻r＝5Ω，线圈的两端经集流环与R＝45Ω的电阻连接，若在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向垂直，则下列说法正确的是（　　）
A．此交流发电机产生感应电动势的最大值为Em＝31.4V
B．感应电流随时间变化的函数表达式为i＝0.2sin2.5t（A）
C．1min内电阻R上产生的焦耳热为60J
D．线圈从图甲所示的位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为0.1C
7．（4分）当分子间距离为r0时分子引力和分子斥力大小相等，当分子间距离大于10r0时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零，则下列说法正确的是（　　）
A．若M点的横坐标为r0，图像的纵坐标表示分子势能
B．若将两分子从相距大于r0的距离由静止释放，它们将相互远离
C．若将两分子从相距小于r0的距离由静止释放，在二者远离过程中它们的分子势能可能先减小后增大
D．随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力都在减小，但引力减小得更快
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．（6分）如图所示，两根电阻不计、长度均为l＝2m的平行导轨MN、PQ固定于方向竖直向下的匀强磁场中，导轨的间距为L＝1m，长度为1m、电阻r＝2Ω的导体棒垂直导轨放置。第1次，开关S断开，导体棒以OO1为平衡位置在导轨上左右往复运动，其速度随时间的关系为v＝sin20πt（m/s）；第2次，拿走导体棒，使磁感应强度随时间按图乙所示规律变化，电流表的示数仍为I（　　）
A．第1次产生的是周期为1s的正弦交流电
B．第2次产生的是周期为10s的交流电
C．电流表的示数I＝1A
D．两种情况下1s内定值电阻R上产生的热量均为Q＝0.32J
9．（6分）如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子（不计重力）以速度v0沿水平方向从A点射入磁场，其速度方向与半径OA的夹角为30°，经过一段时间后，下列说法正确的是（　　）
A．该粒子的比荷为
B．该粒子的比荷为
C．该粒子在磁场中运动的时间为
D．该粒子必沿着半径的方向射出磁场
10．（6分）原子核的比结合能与质量数的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．Kr核比U核更稳定
B．结合能越大，质量数越大，原子核越稳定
C．He核比Li核结合能小，比结合能大
D．结合能是核子结合成原子核而具有的能量
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（12分）在“用油膜法测分子大小”的实验中，将体积为V1的油酸溶于酒精，制成体积为V2的油酸酒精溶液，再用滴管将油酸酒精溶液滴入量筒中，记下滴入体积为V3的油酸酒精溶液的滴数N，然后将一滴该溶液滴至洒有痱子粉的水面形成单分子油膜，经测量油膜的面积为S。
（1）根据以上数据，可测得油酸分子直径的表达式为d＝　
　。
（2）下列说法正确的是
　
　（填正确答案标号）。
A．实验中油酸分子可看做球形，且不计分子间隙
B．如果实验中撒的痱子粉过多，会使实验结果偏大
C．如果实验中格数数的偏多，会使实验结果偏大
D．如果实验中未等油酸分子稳定形成单分子油膜就开始画轮廓，会使计算结果偏小
12．（12分）实验室有一电动势约为37V、内阻较小的“锂电池”，将此电池与10Ω的定值电阻R1串联后测量其输出特性，某同学设计了一个电路图如图甲所示。
（1）实验时记录了多组对应的电流表的示数I和电压表的示数U，画出了如图乙所示的U﹣I图像，则测得该电池的电动势为E测　
　V，内阻为r测　
　Ω。（结果保留一位小数）
（2）所测得的电池电动势E和内阻r的测量值与真实值相比较的情况是E测　
　（填“＞”或“＜”）E真，r测　
　（填“＞”或“＜”）r真。
（3）产生系统误差的原因是
　
　。
13．（12分）如图所示，两个粗细不同、内部光滑的气缸连接成一个容器，其中小气缸和小活塞导热，大、小活塞的面积分别为3S和S，两活塞间通过轻杆相连，容器的两侧A、B内各封闭着一定质量的理想气体，两部分气体的长度均为L0，且A中气体的压强为p0。现把容器下面的阀门打开与大气相通，活塞向右移动了（小活塞仍在小气缸内），已知大气压强为p0，环境温度恒为T0，求：
（1）打开阀门前B中气体的压强；
（2）将阀门打开，稳定后B中气体的温度。
14．（12分）如图所示，虚线OO1左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧x＝20m处静止着一质量为m＝1kg的物块A，B的右端静止放置着另一质量为m0的小物块C，现给A一水平向右、大小为v0＝12m/s的初速度，一段时间后A与B发生弹性碰撞，已知A与OO1左侧地面间的动摩擦因数为μ1＝0.2，C与B间的动摩擦因数为μ2＝0.25，重力加速度g＝10m/s2，A、C均可视为质点。
（1）求A与B发生碰撞后，B速度的大小；
（2）若最终C恰好未滑离B，求C的质量。
15．（16分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨的间距为L＝0.2m，底端接有一阻值为R＝0.8Ω的定值电阻，整个装置处在垂直导轨向上的匀强磁场中，现有一电阻为r＝0.2Ω、长度为L的金属棒通过跨过定滑轮的细线和质量为M的物块相连，测出金属棒匀速运动时的速度大小，得到M﹣v图像如图乙所示，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g＝10m/s2，求：
（1）金属棒的质量m和磁感应强度B的大小；
（2）当悬挂的物块质量为M'＝0.4kg时，将金属棒由静止开始释放，当金属棒的加速度大小减为a＝1.4m/s2时，测得流过定值电阻R的电荷量为q＝2.4C，在此过程中定值电阻R上产生的焦耳热。
2020-2021学年广东省普通高中高二（下）质检物理试卷
试题解析
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【解答】解：AB、欲使氢原子电离，此时E∞＝0，
使基态氢原子电离照射光子的能量至少等于电离能，为E＝E∞﹣E1＝﹣E4＝0﹣（﹣13.6eV）＝13.4eV，
当入射光子的能量大于或等于13.6eV时，基态氢原子可以全部吸收光子的能量而发生电离，故A错误；
C、基态的氢原子吸收12.75eV的光子后的能量为：En＝﹣13.6eV+12.75eV＝﹣2.85eV，由题图可知是n＝4的能级，
处于该激发态的一个氢原子最多能辐射出3中不同频率的光子，故C错误；
D、处于不同能级时，能级越低，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：A、温度越高；温度越高，所以T1＞T2，故A正确；
B、根据爱因斯坦光电效应方程2＝hν﹣W，
根据动能定理eUc＝mv2，解得eUc＝hν﹣W，
根据图像Uc甲＝Uc乙＜Uc丙，所以ν甲＝ν乙＜ν丙，故B错误；
C、根据E＝，损失能量E变小，故C错误；
D、固体a表现为各向同性，也可能是非晶体。
故选：A。
3．【解答】解：A、外力F的冲量大小为IF＝?t1＝＝5N?s；
B、6～1s内F﹣mgt1sinθ＝mv﹣5，解得：v＝5m/s；
C、小木块沿斜面向上滑动过程中F﹣IGsinθ＝0﹣5，解得：IG＝5N?s，故C正确；
D、由动量的定义可得：IG＝mgt，解得：t＝2s；
故选：C。
4．【解答】答：A、正负粒子在竖直方向都做自由落体运动，t相同，故A错误；
B、设板间电压为U，粒子在板间运动时间为t′，得t′2＝，两粒子离开电场时侧移量为：y+＝＝＝＝，y﹣＝＝＝，则，故B错误；
C、两粒子离开电场时水平速度：v+＝a+t′＝，v﹣＝a﹣t′＝，则，两粒子离开电场到落地时间为T，＝＝，两粒子落地点到O点的水平距离之比为：＝；
D、由动能定理：正粒子：q，联立得：U＝。
故选：D。
5．【解答】解：闭合开关S后，设原线圈的电流为I1，副线圈的电流为I2，R4和R2并联后的电阻为：R并＝；
由于三个电阻消耗的功率均为P，则有：I12R并＝3I22R2
解得：＝；
根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比，即：；
根据功率关系可得：U0I1＝8P，而：2P＝I18R并，解得：I1＝2，
所以U2＝＝，故B正确。
故选：B。
6．【解答】解：A、根据乙图可知，Φm＝BS＝0.2Wb，线圈转动的角速度为m＝nBSω＝20×6.2×2.5V＝10V，故A错误；
B、产生的感应电流的最大值为，故B正确；
C、感应电流的有效值为I＝＝54J；
D、线圈从图甲所示的位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为q＝n＝；
故选：B。
7．【解答】解：A：若M点坐标为r0，此处的分子势能应该是最小，故A错误；
B：两分子从大于r0处静止释放，分子力表现为引力，故B错误；
C：从小于r4处释放，分子力一开始表现为斥力，分子势能减小0时分子力开始做负功，分子势能增加，故C正确；
D：随着分子间距的增加，引力和斥力都减小，故D错误；
故选：C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．【解答】解：A、开关S断开时sin20πt（V）＝2，则周期：T＝＝，故A错误；
BC、第一次产生的感应电动势的最大值为：Em＝5V，有效值为：E＝
电流表的示数为：I＝＝A＝7.2A；
开关S闭合时，磁感应强度按图乙所示规律变化，电流表的示数仍为I＝0.5
A，即为：E′＝IR＝0.2×6V＝1.6V；
根据法拉第电磁感应定律可得：E′＝＝＝，解得T′＝10s，C错误；
D、电流表显示的是有效值，说明流过定值电阻R的电流相等，均为Q＝I2Rt，解得：Q＝4.32J。
故选：BD。
9．【解答】解：AB.由题意可画出粒子的运动轨迹如图所示
可知AD⊥OO1，故四边形AODO1是棱形，轨迹圆的半径与磁场的半径相等，即
r＝R
由牛顿第二定律可知洛伦兹力提供向心力公式
qv8B＝m
解得比荷为
故A正确，B错误；
C.由几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为120°
t＝＝＝
故C正确；
D.粒子入射方向不沿半径方向，根据几何关系可知，故D错误。
故选：AC。
10．【解答】解：A、由图可知
U核的比结合能大，越稳定Kr核比，故A正确；
B、结合能与质量数之比越大，结合能越大，他们之比不一定大；
C、He核的结合能为8×4MeV＝28MeV，
Li核的结合能为5×6MeV＝30MeV，结合题图可得，Li核结合能小，故C正确；
D、原子核的结合能等于等于核子结合成原子核释放的能量。
故选：AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．【解答】解：（1）一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为
V＝
油酸分子直径的表达式为
d＝＝
（2）A.实验中油酸分子可看做球形，且一个紧挨着一个，故A正确；
B.如果实验中撒的痱子粉过多，油酸不容易散开，会使实验结果偏大；
C.如果实验中格数数的偏多，面积偏大，故C错误；
D.如果实验中未等油酸分子稳定形成单分子油膜就开始画轮廓，面积偏小，故D错误。
故选AB.
故答案为：（1）；
（2）AB
12．【解答】解：（1）根据欧姆定律可得E测＝U+I（R1+r测），整理得U＝﹣I（R1+r测）+E测，由图乙可知截距代表电池的电动势为E测＝37.8
V，斜率代表：r测+R1＝＝Ω＝12.5Ω，
所以r测＝12.4Ω﹣R1＝12.5Ω﹣10Ω＝8.5Ω
（2）根据欧姆定律得E真＝（I+）（R1+r真）+U，
整理得U＝﹣，
E测＝＜E真
＝r测+R1＝＜r真+R1
（3）系统误差出现的原因是电压表的分流作用，所测电流小于通过电池的电流。
故答案为：（1）＝37.5，＝3.5
，＜（3）电压表分流
13．【解答】解：（1）初状态对大活塞受力分析有pAS＝3pBS，pA＝p0，则pB＝；
（2）设阀门打开后B中气体温度为T，末态对杆进行受力分析有pAS+3p8S＝p0S+3pBS，
对A中气体由玻意耳定律有pALS＝pA′?LS，
对B中的气体有理想气体状态方程有＝，联立解得T＝T0；
答：（1）打开阀门前B中气体的压强为；
（2）将阀门打开，稳定后B中气体的温度为T0。
14．【解答】解：（1）设A与B碰撞前瞬间的速度为v1，A与B发生碰撞后，A与B速度分别为vA和vB。
A与B碰撞前的运动过程，根据动能定理得
﹣μ1mgx＝﹣
解得v1＝3m/s
A与B发生弹性碰撞，取向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别得
mv1＝mvA+MvB
mv12＝mvA2+MvB2
联立解得vB＝＝m/s＝4m/s
（2）最终C恰好未滑离B，C离到B的左端，设共同速度为v。
由于水平地面光滑，C在B上滑行的过程中，系统的动量守恒，由动量守恒定律得
MvB＝（M+m0）v
根据能量守恒定律得
μ3m0gL＝MvB2﹣（M+m0）v2
联立解得m6＝1kg
答：（1）A与B发生碰撞后，B速度的大小为4m/s；
（2）C的质量为4kg。
15．【解答】解：（1）金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速运动，则有：
Mg﹣mgsinθ﹣BIL＝0
根据闭合电路的欧姆定律可得：I＝
联立解得M＝msinθ+?v
由图乙可知msinθ＝0.25，解得：m＝0.5kg；
M﹣v图象的斜率为：＝kgs/m
解得：B＝1T；
（2）金属棒和物块一起做加速度逐渐减小的加速运动，当金属棒的加速度减为a＝4.4m/s2时，对金属棒和物块根据牛顿第二定律可得：
M'g﹣mgsinθ﹣BI′L＝（m+M'）a
根据闭合电路的欧姆定律可得：I′＝
解得：v′＝3m/s
又q＝Δt，＝，＝＝
联立解得x＝
代入数据解得：x＝12m
由能量守恒定律可知M′gx＝mgxsinθ+（m+M'）v′5+Q
根据焦耳定律可得：QR＝
联立解得：QR＝1.44J。
答：（1）金属棒的质量为0.6kg，磁感应强度B的大小为1T；
（2）此过程中定值电阻R上产生的焦耳热为1.44J。