黑龙江省佳木斯市汤原县中2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题（Word版含答案）

汤原县中2021-2022学年高二下学期期末联考
物理试题
满分：100分考试时间：90分钟
一、单选题（每小题4分，共计24分）
1.下列说法正确的是（ ）
A.热量不能由低温物体传递到高温物体
B.外界对物体做功，物体的内能必定增加
C.效率为100%的热机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D.不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响
2.关于原子和原子核，下列说法正确的是（ ）
A.结合能越大，原子核越稳定
B.在核反应中，X为中子
C.核爆炸的能量来自于原子核反应中的质量亏损，遵循规律
D.氡的半衰期为3.8天，1g氡原子核在经过7.6天后只剩下0.2g氡原子核
3.关于电磁波及其应用，下列说法不正确的是（ ）
A.紫外线能使很多物质发出荧光，具有杀菌作用
B.雷达是通过发射和接收无线电波来判断远处物体的方位的
C.β射线有较强的穿透能力，是一种电磁波
D.γ射线的穿透力很强，在工业中可用来探伤或流水线的自动控制
4.如图中画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的（ ）
A.第0.6s末线圈中的感应电动势是4V
B.第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的小
C.第1s末线圈的瞬时电动势为零
D.第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同
5.如图所示，宽为2L且上、下边界都水平的匀强磁场区域的正上方有一个高为L的闭合矩形线框由静止从某高处释放，线框竖直下落过程中，下边始终保持水平，磁感应强度方向垂直于线框平面向里，线框第一次从某高度由静止下落后，恰好匀速进入磁场，第二次调整下落高度后，线框恰好匀速穿过磁场下边界，用分别表示第一次、第二次在整个进出磁场区域的过程中线框的感应电流大小，则下列反映线框的感应电流随位移变化的图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6.如图所示，一个质量为0.05kg的网球，以30m/s的水平速度飞向球拍，被球拍打击后反向水平飞回，速度大小变为50m/s，设球拍与网球的作用时间为0.01s。下列说法正确的是（ ）
A.网球的动量变化了1kgm/s B.球拍对网球的平均作用力大小为100N
C.网球的机械能变化了85J D.球拍对网球做的功为40J
二、多选题（每小题4分，正确得4分，选不全得2分，不选、多选或错选为0分，共计24分）
7.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程.以下说法正确的是（ ）
A.液体的分子势能与体积有关 B.晶体的物理性质都是各向异性的
C.温度升高，每个分子的动能都增大 D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
8.如图所示，两个滑块M、N位于光滑水平桌面上，其中弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，滑块M的质量是滑块N的3倍，而弹簧与挡板的质量均不计。现给滑块M以初速度向右运动，它与挡板P无能量损失碰撞后开始压缩弹簧。在以后的过程中（ ）
A．M的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大
B．M与N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小
C．最终N的速度为
D．M的速度为时，弹簧的长度最短
9.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5Ω，现外接一只电阻为95Ω的灯泡，如图乙所示，则（ ）
A.电压表V的示数为220V
B.电路中的电流方向每秒钟改变100次
C.灯泡实际消耗的功率为484W
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
10.下列说法正确的是（ ）
A.氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率不同
B.两个分子在相互靠近的过程中其分子力逐渐增大，而分子势能一定先减小后增大
C.已知某种气体的密度为ρ摩尔质量为M阿伏加德罗常数为，则单位体积的分子数为
D.在等温度变化中一定质量理想气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数一定增多，气体的压强不一定增大
11.如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒定为，输出功率，输电线电阻。则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（ ）
A.若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小
B.若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大
C.输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比
D.用10000V高压输电，输电线损耗功率为8000W
12.下列说法正确的是（ ）
A.图甲中，光电效应证明了光具有粒子性
B.图乙中，汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C.图丙中，某金属发生光电效应时产生的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D.图丁中，一群处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光
三、实验题（每空2分，共计18分）
13.在一次“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
④将6mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入75滴，量简内的溶液增加1mL。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
（1）上述步骤中，正确的顺序是______；
（2）这次实验中一滴油酸溶液中含有的油酸体积为______mL.油酸膜边缘轮廓如图所示（已知图中正方形小方格的边长为1cm），则可估算出油酸分子的直径约为______m（结果保留一位有效数字）。
（3）本实验中做了三点理想化假设：
①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；
③______。做完实验后，发现所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是______。
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C.求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
14.某实验小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。压力表读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺读取空气柱的长度。
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______。
（2）实验过程中，下列说法正确的是_________。
A.推拉柱塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B.推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器
C.柱塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
（3）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图1所示，则产生的可能原因是________。
A.实验过程中有漏气现象
B.实验过程中气体温度降低
C.实验过程中气体温度升高
（4）在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如2图所示。两组图线不相同的原因_____。
四、计算题（写出必要文字说明和公式，15题8分，16题12分，17题14分）
15.汽缸内封闭了一定量压强为、体积为的理想气体，现使气体压强保持不变体积缓慢压缩至，此过程气体向外界释放了的热量，则：
（1）压缩过程外界对气体做了多少功？
（2）气体内能如何变化？变化了多少？
16..如图所示，导热的汽缸内有一定质量的理想气体，缸体质量，活塞质量，活塞面积，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为，活塞正位于汽缸正中间，整个装置处于静止状态。已知大气压强恒为，重力加速度为。求：
（1）缸内气体的压强；
（2）缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处。
17.如图所示，光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、QE在N、Q点连接，倾斜轨道倾角为θ，轨道间距均为L，轨道足够长.水平轨道间连接着阻值为R的电阻，质量分别为M、m，电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，导体棒a与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上.水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场，该磁场区域仅分布在QN和EF所围的区域内，QN、EF间距离为d，两个区域内的磁感应强度分别为，以QN为分界线且互不影响.现在用一外力F将导体棒a向右拉至某一位置处，然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静止释放，导体棒b在出磁场边界EF前已达到最大速度.当导体棒b在磁场中运动达到稳定状态时，撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间，然后又来回运动并最终停下来.求：
（1）求导体棒b在倾斜轨道的磁场区域中运动的最大速度；
（2）求撤去外力后，弹簧弹力的最大值；
（3）如果两个区域内的磁感应强度且导体棒的电阻，从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q，求弹簧最初的弹性势能.
汤原县中2021-2022学年高二下学期期末联考
参考答案
1.答案：D
解析：根据热力学第二定律，热量不能自发地由低温物体传到高温物体。在发生其他变化的前提下，热量可以由低温物体传到高温物体。例如电冰箱制冷时，压缩机工作，消耗了电能，同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体，所以A错误。外界对物体做功的同时，物体可能放热，物体的内能不一定增加，所以B错误。热机的效率为100%，并不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律，因此它不可能制成，所以C错误。D选项中的表述就是热力学第二定律的一种表述形式，所以D正确。
2.答案：B
解析：A、比结合能，也叫平均结合能，比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，与结合能的大小无关，故A错误；
B、轻核聚变反应方程中，X的质量数为： ，电荷数：，
可知X表示中子，故B正确；
C、核爆炸的能量来自于原子核反应中的质量亏损，遵循规律，故C错误；
D、氨的半衰期是3.8天，1g氡原子核在常温下经过7.6天，即经过两个半衰期后剩下的氨原子核的质量：
，故D错误。
故选：B。
3.答案：C
解析：紫外线具有显著的化学效应和荧光效应，故A正确；雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备，故B正确；β射线有较强的穿透能力，是高速电子流，故C不正确；γ射线是原子核发出频率很高的电磁波，它的穿透力很强，在工业中可用来探伤或流水线的自动控制，也可在医院里用γ射线来杀死癌细胞，故D正确。
4.答案：A
解析：由法拉第电磁感应定律知：感应电动势。
A.负号表示方向与正方向相反，A正确；
B.图象的斜率表示电动势的大小，由图象知第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大，B错误；
C.第1s未线圈的磁感强度为零，但磁通量的变化率不为零，电动势不为零，C错误；
D.第0.2s末和0.4s末的图象斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，D错误。
故选：A。
5.答案：C
解析：AB、第二次调整下落高度后，线框恰好匀速穿过磁场下边界，说明线框到达下边的速度是.由于线框完全在滋场中运动时，线框中没有感应电流，则没有安培力，线框做加速运动，速度增大，所以线框完全进入磁场时的速度一定小于，则进入磁场的过程中产生的感应电流一定小于，所以安培力一定小于重力，线框加速度的方向向下，线框在进入磁场的过程中一定一直做加速运动。故AB错误；
CD、线框第一次从某高度由静止下落后，恰好匀速进入磁场，说明安培力与重力大小相等，方向相反，即：
其中：
由于速度不变，所以感应电流的大小不变；线框完全在磁场中运动时，线框中没有感应电流，则没有安培力，线框做加速运动，速度增大，所以线框的下边刚出磁场时线框的速度大于，所以感应电流大于，线框受到的安培力大于mg，线框做减速运动，速度逐渐减小，所以安培力逐渐减小，线框做加速度逐渐减小的减速运动若减速至时，安培力再次等于重力，线框重新做匀速运动。不存在速度小于的情况，所以线框中的电流不会小于.故C正确，D错误.
故选C
6.答案：D
解析：以网球被球拍击打后的速度方向为正方向，由题意可知，网球的初速度，末速度，由题意可知，网球质量：
A、网球的动量变化量，故A错误；
B、对网球，由动量定理得：，代入数据解得，球拍对网球的平均作用力大小，故B错误；
C、网球水平飞向球拍被球拍击打后反向水平飞回，该过程网球的重力势能不变，机械能的变化量，故C错误；
D、网球水平飞向球拍被球拍击打后反向水平飞回该过程重力对网球不做功，对网球，由动能定理可知，球拍对网球做的功，故D正确。
故选：D。
7.答案：AD
解析：液晶分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，A正确；晶体分为单晶体和多晶体.单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B错误；温度升高时，分子的平均.动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，C错误；露珠由于受到表面张力的作用.露珠表面收缩到表面积最小即呈球形，D正确.
8.答案：BD
解析：ABD.M、N两滑块与弹簧、挡板组成的系统在整个过程中动量守恒，机械能也守恒。M、N两滑块通过弹簧发生碰撞，是弹性碰撞。当M与N具有相同的速度时，弹簧最短（压缩量最大），弹性势能达到最大，则两滑块动能之和最小，此时由
BD均正确，A错误；
C.设滑块N的质量为m，最终M、N的速度分别为
联立解得
选项C错误。
故选BD。
9.答案：BD
解析：发电机线圈有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；交流电的频率为50Hz，则电路中的电流方向每秒钟改变100次，B正确；灯泡实际消耗的功率为，小于484W，C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D正确。
10.答案：AC
解析：A.温度是分子平均动能的标志，氢气和氮气的温度相同时，氢气和氧气的分子平均动能相等，由于氢气分子与氧气分子的质量不同，则氢气和氧气的平均速率不同，故A正确；
B.当两分子间的距离为平衡距离时，分子间的作用力为零，两分子间的距离从平衡距离开始减小，分子间的作用力增大，当两分子间距离从无穷大逐渐靠近的过程中，分子力先减小后增大再减小；两分子间的距离等于平衡距离时分子势能最小，当两分子间的距离大于平衡距离时，随分子间距离的减小分子势能减小，当两分子间的距离小于等于平衡距离时，随两分子间距离的减小分子势能增大，故B错误；
C.已知某种气体的密度为ρ，气体的摩尔质量为M、阿伏加德罗常数为，单位体积，气体的质量
单位体积气体的物质的量
单位体积气体分子数
故C正确；
D.气体温度不变，分子平均动能不变，平均每个分子对器壁的作用力不变，在等温度变化中一定质量理想气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数一定增多，气体的压强一定增大，故D错误。
故选AC。
11.答案：AC
解析：由于电站的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，由于电站的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据可知输电线上的电流增大，根据，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压可得，降压变压器的输入电压减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A正确，B错误。损失的功率为，根据，解得，升压变压器原线圈中的电流为，，故C正确。输送电流为，损耗功率为，故D错误。
12.答案：AD
解析：A.图甲中，光电效应证明了光具有粒子性，选项A正确；
B.图乙中，卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项B错误；
C.图丙中，根据，则某金属发生光电效应时产生的光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，但不是成正比，选项C错误；
D.图丁中，一群处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出种不同频率的光，选项D正确。
故选AD。
13.答案：（1）④①②⑤③；（2）；；（3）油酸分子是紧挨在一起的；AB。
解析：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备浅水盘（④）→形成油膜（①）→描绘油膜边缘（②）→测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③），故正确的顺序为：④①②⑤③。
（2）1滴油酸酒精溶液的体积，1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积：，面积超过正方形一半的正方形的个数为114个，故油膜的面积；油酸分子直径；
（3）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层：③油酸分子是紧挨在一起的。根据，则有：
A.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A正确；
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，故B正确；
C.求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴，则1滴油酸的体积减小，会导致计算结果偏小，故C错误；
D.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D错误；
故选AB。
14.答案：1.答案：（1）注射器的柱塞上涂润滑油（其他保证封闭气体质量不变的措施也正确）
（2）B
（3）C
（4）他们选取气体质量不同
解析：（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是注射器的柱塞上涂润滑油防止漏气。
（2）若急速推拉柱塞，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢推拉柱塞，故A错误；手握柱塞可能会造成温度变化，故B正确；应等状态稳定后，再记录注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误。
（3）图像发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图像向上弯曲，故温度升高了，故选C。
（4）气体的温度相同，当体积相同时，由图像知压强不同，说明不同小组的同学选取的气体分子数不同，即选取气体的质量不同。
15.理想气体发生等压变化，体积由缓慢压缩至，故压缩过程外界对气体做功为：
；
此过程气体向外界释放了的热量
根据热力学第一定律，有：
故答案为：
16.答案：（1）
（2）327℃
解析：本题考查盖—吕萨克定律与受力平衡。
（1）以缸体（不包括活塞）为研究对象，由平衡条件可得，解得。
（2）当活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，设缸内气体温度为，压强为，此时对缸体（不含活塞）仍有，则缸内气体发生等压变化，由盖–吕萨克定律得，所以，故气体的温度为。
17.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）b棒达到最大速度时，设b棒中的电流为I，有，b棒切割磁感线产生的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律得，联立解得.
（2）撤去外力后，a棒将做减幅振动，当a棒静止时弹簧的弹力最大.此时b棒正处于匀速运动阶段，有，解得.
（3）设b棒在磁场中运动过程中，电阻R上产生的热量为，a棒振动过程中，电阻R上产生的热量为，有，
因，导体棒的电阻，
b棒在磁场中运动过程中，由能量守恒定律得
，且，
在a棒振动过程中，由能量守恒定律得.
解得