山东省青岛胶州市2020-2021学年高二物理下学期期中试题.doc

山东省青岛胶州市2020-2021学年高二物理下学期期中试题

山东省青岛胶州市2020-2021学年高二物理下学期期中试题

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11

山东省青岛胶州市2020-2021学年高二物理下学期期中试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，只需要上交答题卡。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列有关热现象和内能的说法正确的是
A．水结为冰时，水分子已经停止了热运动
B．把物体缓慢举高，其内能增加
C．压缩气体时要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故
D．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的
2．关于液晶，下列说法中正确的是
A．液晶是液体和晶体的混合物
B．所有物质都具有液晶态
C．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
D．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光
3．据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体中做布朗运动，关于气溶胶做的布朗运动，下列说法正确的是
A．布朗运动是气溶胶分子的无规则运动
B．布朗运动反映了气体分子之间存在着斥力
C．悬浮在气体中的颗粒越小，布朗运动越明显
D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中是因为气体浮力作用
4．美丽的氢气球是很多小孩喜欢的玩具，将一个氢气球释放，它就会在空中持续上升，环境温度会降低，气球体积变大，若氢气球不漏气，下列说法正确的是
A．气体分子平均间距减小
B．气体的压强不会发生变化
C．外界将对氢气球内气体做正功
D．气体放出的热量小于内能的减少量
5．如图，是我国自行研制的“超导托卡马克”可控热核反应实验装置，俗称人造太阳。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘和氚，通过类似变压器的原理使其产生等离子体，然后提高其密度、温度使其发生聚变反应，产生巨大的能量，核反应方程式是，下列说法正确的是
A．该核反应前后核子的平均质量增加
B．核反应方程式中的X是中子
C．该核反应前后的电荷数不守恒
D．该核反应产生的条件之一是核聚变的原料要大于一定的临界体积
6．如图甲，是吹肥皂泡游戏的画面，在图乙玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡，下列说法正确的是
乙
甲
A．肥皂泡的无规则运动为布朗运动
B．肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
C．肥皂水与玻璃杯壁接触位置的分子力表现为引力
D．肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力
T2
T1
7．一定质量的理想气体置于体积一定的容器中，在温度为T1和T2时，各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图所示。下列说法正确的是
A．图中实线对应于气体的内能较大
B．图中两条曲线下面积不相等
C．图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目
D．理想气体温度为T1时，单位时间单位面积上气体分子对器
壁撞击的次数多
紫外光电管
c
d
电源
8．人们利用光电效应原理制作了紫外光电管，来对油库等重要场所进行火灾报警，其工作电路如图。只有当明火中的紫外线照射到K极时，电流表有示数同时报警装置启动。已知太阳光中紫外线波长在3.0×10-7～4.0×10-7m之间，而明火中的紫外线波长在2.0×10-7～2.7×10-7m之间，下列说法正确的是
A．通过电流表的电流是由c到d
B．只有明火照射时间足够长，电流表才会有示数
C．可以通过图中电流表示数的变化监测火情的变化
D．为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的极限频率应大于1.5×1015HZ
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。
全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．下列说法正确的是
A．大量氢原子从n=4激发态跃迁到基态最多能发出6种不同频率的光
B．核反应堆中，镉棒是用来吸收中子，其作用是控制反应速度
C．根据玻尔理论可知，电子可以绕原子核沿任意轨道做匀速圆周运动
D．的半衰期是24天，32个核经过72天后一定剩下4个核
F
10．如图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，环境温度保持不变，下列说法正确的是
A．水平外力F做的功等于气体内能的增加
B．因为活塞受力平衡所以水平外力F为恒力
C．气体是从单一热源吸热，并且全部用来对外做功
D．活塞克服大气压力做功数值上等于水平外力F做功与气体从外界吸收的热量之和
11．如图，质量为m、长为L的直导线用两根轻质绝缘细线悬挂于OO1，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿y正方向的电流I，且导线保持静止时，细线与竖直方向的夹角为θ。则磁感应强度的方向和大小可能是
z
y
I
θ
x
θ
O
O1
A．x负向，
B．y正向，
C．z负向，
D．沿悬线向下，
12．如图，为一种新型回旋加速器示意图，其中盒缝存在着电压为U的加速电场，且被限制在AC板间的实线区域，虚线所在空间无电场。一质量为m电量为+q带电粒子从P0处由静止开始沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场区域，做匀速圆周运动，磁感应强度大小为B，P1、P2、P3为第一次、第二次、第三次经无场区进入匀强磁场时的位置。对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是
A．
B．加速电场的变化周期为
C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
D．粒子加速次数n次后在匀强磁场中匀速圆周运动的半径为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（7分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
（1）本实验中做了三点理想化假设，
①将油酸分子视为球形；
② ；
③油酸分子是紧挨在一起的。
（2）测得油膜的面积约为160cm2，则油酸分子的直径是___m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是________。
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴
14．（8分）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。压力表中读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺中读取空气柱的长度。
（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________；
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手不可以握住整个注射器
C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
1/ V
0
p
（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、1/V为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是 ；
A．实验过程中有漏气现象
1/ V
0
p
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，如图所示。两组图线不相同的原因是 。
15．（8分）安培力是洛伦兹力的宏观表现，假设一横截面积为S，长度为L的固定的通电直导线，垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的带电量q，电荷定向移动的速率为v。请由安培力公式推导出洛伦兹力公式。

16．（10分）肺活量是在标准大气压p0=1atm下人一次尽力呼出空气的体积。某实验小组设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量。如图，某同学通过气球口用力一口气向气球内吹气（吹气前气球内部的空气可忽略不计），气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r=10cm，球内空气的压强p1=1.5atm，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为，人体正常温度为37℃。
(1)求该同学的肺活量是多少？
(2)已知在标准状况下，即0℃，1atm下，空气的摩尔体积为22.4L/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1，则该同学一次能呼出的空气分子数为多少？（计算结果保留两位有效数字）

E
θ
a
b
r
R
B
θ
17．(13分) 如图，在倾角为θ＝370的斜面上，固定一宽L＝0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，一质量m＝40g的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.8T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻R1＝1Ω（导轨电阻不计），金属导轨与金属棒之间的摩擦因数，取g＝10m/s2。要保持金属棒在导轨上静止，则：
（1）金属棒受到的摩擦力为零时，电路中的电流为多大；
（2）求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围。

18．（14分）如图，两块平行金属板M、N竖直放置，小孔S1、S2与O在同一水平线上。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在匀强磁场，方向垂直纸面向外，大小为B。T为收集板，板上各点到O点的距离均为2R，其中CO、DO与水平方向夹角均为60°，板两端点C、D的连线水平。质量为m、带电量为q的带负电粒子，经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场，经过磁场后打在收集板T上。粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计。
(1)若MN间的电压为，粒子打在收集板T的哪个位置？
(2)若有一群质量为m、带电量为q的带负电粒子从S1射入经过S2进入磁场后偏转，均打到了收集板上，粒子间的相互作用忽略不计，则在MN间加的电压需满足怎样的条件？
O
D
C
T
S1
N
M
S2
(3)若保持MN间的电压为，将平行金属板M、N竖直上移，质量为m、带电量为q的带负电粒子经S1进入后，恰好打在收集板的右端点D上，求平行金属板M、N上移的距离x。（本题结果均用m、q、B、R表示）

2020－2021学年度第二学期第一学段模块检测
高二物理答案及评分标准
一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。
1．D 2．C 3．C 4．D 5．B 6．B 7．A 8． C
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，选不全得2分，有选错得0分。
9．AB 10．CD 11．AD 12．AD
三、非选择题
13．（7分）
（1）油膜看成单分子层（2分）； （2）2.5×10-9（2分）；（3）AC（3分）
14．（8分，每空2分）
（1）注射器上涂上润滑油（保证封闭气体质量不变的措施都可以）；（2）B；（3）C；
（4）他们选取气体质量不同。
15．（8分）
F安=BIL （2分）
电流的微观表达式 I=nqvs （2分）
得F安= BLnqvs
L长的导线内电荷的数目：N=nLs （1分）
安培力为导线内N个电荷受的洛伦兹力的合力，因此f洛=F安/N （1分）
得 f洛=qvb （2分）
16．(10分)
（1）甲同学呼出气体作等温变化，设肺活量为V0，有 （2分）
其中 而
代入数据得 V0 =6.28L （2分）
（2）甲同学呼出气体的摩尔体积为V， （2分）
该同学呼出空气的摩尔数为 （1分）
含有的分子数 （1分）
解得n=1.5×1023（个） （2分）
评分标准：第1问，4分；第2问，6分。共10分。

17．(13分)
（1）金属棒受到的摩擦力为零时，mgsinθ=BI1L （2分）
解得：I1=1.2A （2分）
（2）mgsinθ+µmgcosθ=BI2L （1分）
（1分）
解得：Rmin=4Ω （2分）
Mgsinθ-µmgcosθ=BI3L （1分）
（1分）
解得：Rmax=28Ω （2分）
则：4Ω≤R≤28Ω （1分）
评分标准：第1问，4分；第2问，9分。共13分。

18．(14分)

（1）带电粒子在MN板的运动，由动能定理可得：
（1分）
解得：
由 （1分）
解得：r1=R （1分）
可得粒子在磁场中的运动如图1所示，带电粒子在磁场区域中偏转了900，因此带电粒子打到了收集板的正中间。 （1分）
（2）当带电粒子打到C点时，在磁场中的运动图像如图2所示：
可得： （2分）
由、
解得： （1分）
当带电粒子打到D点时，在磁场中的运动图像如图3所示：
可得： （2分）
由、
解得： （1分）
因此，MN间加的电压需满足： （1分）
（3）此时的运动图像如图4所示：
可得： （ 2分）
因此： （1分）
评分标准：第1问，4分；第2问，7分；第3问，3 分。共14分。