2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市尚志中学高二（下）期中物理试题（解析版）

1、 2021-2022学年尚志中学高二下学期期中考试物理试题一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分，1-8单选，9-12多选。全部选对得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1. 在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述不符合物理学史的是（）A. 普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量的量子化理论B. 爱因斯坦为了解释光电效应规律，提出了光子说C. 密立根油滴实验说明原子核内部是有结构的D. 卢瑟福通过对子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型【答案】C【解析】【分析】【详解】A普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量的量子化理论，

2、认为能量是一份一份的，才能解释黑体辐射现象，选项A正确；B为了解释光电效应，爱因斯坦在黑体辐射能量量子化基础上，提出了光子说，选项B正确；C密立根油滴实验测出电子的电荷量e的值，选项C错误；D卢瑟福通过对粒子散射实验现象的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D正确。本题选不符合物理学史的，故选C。2. 下列说法中正确的是（）A. 液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显B. 温度较高的物体，其分子平均动能较大，则分子的平均速率也较大C. 温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时间才能达到热平衡D. 两分子间距离从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中，它

3、们之间的分子势能先减小后增大【答案】D【解析】【分析】【详解】A液体中的悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，来自各个方向上的力越趋向平衡，布朗运动越不明显，故A错误。B温度较高的物体，其分子平均动能较大，但是分子的平均速率不一定较大，选项B错误；C温度相同的棉花和石头相接触，因为温度相同，则不会发生热传递，选项C错误；D两分子间距离从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中，分子力先为斥力后为引力，分子力先做正功后做负功，则它们之间的分子势能先减小后增大，选项D正确。故选D。3. 下列说法中正确的是（）A. 液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用，使液体表面有收缩趋势B

4、. 水银不浸润玻璃，是因为附着层里分子比液体内部稀疏C. 为了把地下水分引上来，要把地面上的土壤锄松D. 液晶可以用来做显示屏，是因为它在一定条件下能够发光【答案】B【解析】【分析】【详解】A与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，使液体表面有收缩的趋势；故A错误；B浸润现象中，附着层里的分子比液体内部密集，不浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏，故B正确；C土壤里面有很多毛细管，地下的水分可沿着它们上升到地面，如果要保存地下的水分

5、，就要把地面的土壤锄松，破坏这些土壤里的毛细管，故C错误。D当通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过；由此可以液晶可以做显示屏，是由于在特定的条件下使光线通过，故D错误。故选B。4. 浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅有空气密度的，设气凝胶的密度为（单位为，摩尔质量为M单位为），阿伏加德罗常数为NA，则下列说法不正确的是（）A. a千克气凝胶所含分子数为B. 气凝胶的摩尔体积为C. 每个气凝胶分子的体积为D. 每个气凝胶分子的直径为 【答案】D【解析】【详解】A

6、a千克气凝胶的摩尔数，所含分子数为选项A正确，不符合题意；B气凝胶的摩尔体积为选项B正确，不符合题意；C每个气凝胶分子的体积为选项C正确，不符合题意；D根据则每个气凝胶分子的直径为选项D错误，符合题意。故选D。5. 用如图所示的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，则在该实验中（）A. 当滑动触头向a端滑动时，电流表G示数增大B. 增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大C. 光电子的最大初动能为1.05eVD. 光电管阴极的逸出功为1.

7、05eV【答案】D【解析】【分析】【详解】A当滑动触头向a端滑动时，反向电压变大，则电流表G示数减小，选项A错误；B光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项B错误；C该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为1.7eV，故C错误；D根据光电效应方程 Ekm=h-W0 所以W0=h-Ekm=2.75eV-1.7eV=1.05eV光电管阴极的逸出功为1.05eV，选项D正确。故选D。6. 启动汽车时发现汽车电子系统报警，左前轮胎压过低，显示为，车轮内胎体积约为。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入、

8、压强为的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了，充气几分钟可以使轮胎内气体压强达到标准压强？（汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内气体温度无明显变化）（）A. 3B. 4C. 5D. 6【答案】C【解析】【分析】【详解】设使轮胎内气体压强达到2.5p0的充气时间为tmin，此时内胎体积为V2，压强为p2；胎内气体在压强为p1时体积为V1，由玻意耳定律得其中， 联立解得则充入胎内气体在压强为1.5 p0时的体积为对充入胎内气体，由玻意耳定律得其中联立方程解得故选C。7. 如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线，下列说法中正确的是（）A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为

9、引力B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C. 当r等于r1时，分子间的作用力为零D. 当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功【答案】B【解析】【详解】A由图可知，因此当r大于r1而小于r2时分子力斥力，大于r2时分子力为引力，A错误；B由于，故当r小于r1时，分子间作用力表现为斥力，B正确；C由于，因此当r等于r2时，分子间的作用力为零，C错误；D当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，D错误。故选B。8. 如图所示，A、B是两个装有气体的气缸，它们的横截面积之比是15，活塞C可以在两个气缸内无摩擦地左右滑动大气压为1atm，整个装置保持静止已知这

10、时A气缸内封闭气体的压强是6atm，则B气缸内封闭气体的压强是（ ）A. 6atmB. 1.2atmC. 1.5atmD. 2atm【答案】D【解析】【详解】由题意知，pA=6atm，p0=1atm，SB=5SA，活塞静止，处于平衡状态，由平衡条件得：pASA+p0(SBSA)=pBSB，代入数据解得：pB=2atm；故选D.【点睛】根据图示情景，活塞静止，处于平衡状态，对活塞应用平衡条件可以求出B中气体的压强9. 关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A. 一定质量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律B. 空调既能制热也能制冷，说明热量能够从低温物体传

11、到高温物体C. 热力学第二定律可表述为：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功D. 理想热机的效率可以达到100%【答案】AB【解析】【详解】A一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律，该过程中可能引起了其他方面的变化，A正确；B空调既能制热也能制冷，说明通过压缩机做功热量能够从低温物体传到高温物体，B正确；C热力学第二定律可表述为：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，C错误；D由C中分析可知，理想热机的效率不可以达到100%。D错误。故选AB。10. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后回到状态A，

12、其压强p随体积V变化的图象如图所示，则以下说法中正确的是（）A. 从AB过程中，气体的内能一直不变B. 从AB过程中，外界对气体做正功C. 从BC过程中，气体向外界放出热量D. 从ABCA的整个过程中，气体对外界做的功为正值【答案】CD【解析】【分析】【详解】A根据理想气体状态方程可得由题图可，所以温度则内能但无法确定气体在从AB的过程中的曲线是否为双曲线，故整个过程中气体的温度可能变化，内能可能变化，选项A错误；B从AB过程中，体积增大，气体对外界做功，选项B错误；C从BC的过程中，气体压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据可知温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体向外界放出热

13、量，选项C正确；D根据并根据题图可知，从ABCA的过程中，理想气体对外界做的功可用封闭图形ABC的面积表示，则从ABCA的过程中，理想气体对外界做的功为正值，选项D正确。故选CD。11. 在如图所示电路中，理想变压器的匝数比为2：1，四个标有“6V，6W”的完全相同的灯泡、，按如图的方式接入电路，其中恰能正常发光。忽略灯泡电阻随温度的变化。电路中的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是（）A. 、均正常发光B. 电流表示数为2AC. m、n两点间所加的电压为18VD. 整个电路消耗的总功率为14W【答案】BD【解析】【详解】ABL1恰能正常发光，则根据可知通过的电流为根据变压器电流关系可得

14、副线圈电流为通过L2、L3、L4的电流为所以三灯泡不能正常发光，故A错误，B正确；C根据可知灯泡电阻为所以副线圈电压为根据变压器规律得所以m、n两点间所加的电压为故C错误；D整个电路消耗的总功率为故D错误。故选BD。12. 如图所示，倾角为的斜面固定在地面上，区域PQNM内有垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，MN、PQ（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D质量为m、边长为L（DL）、总电阻为R的单匝正方形金属线框abcd与斜面间的动摩擦因数=tan，线框始终紧贴斜面运动，ab边和cd边保持与MN平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，ab边到达MN时的速度为v，已知cd边滑出磁场边

15、界PQ时线框速度大于0。下列说法中正确的是（）A. 自ab边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是B. 线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间长C. cd边刚滑出PQ时，线框速度D. 自ab边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为【答案】AD【解析】【详解】A自ab边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是故A正确；B根据功能关系可知，线框通过MN过程的平均速度比通过PQ过程的平均速度大，所以线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间短，故B错误； C由题意可知即线框重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。设线框通过MN过程中回路中的平

16、均感应电流为，通过时间为t1，cd边到达MN时线框的速度为v1，线框通过PQ过程中回路中的平均感应电流为 ，通过时间为t2，规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定理有根据A项分析结论可知联立解得故C错误；D设自ab边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律有故D正确。故选AD。二、实验题（每空2分，合计14分）13. 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器

17、的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为30。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_相连（选填“A”或“B”）；（2）当环境温度达到_时，警铃报警；（3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是_。A适当减小B适当增大C适当减小D适当增大【答案】 . B . 80 . A【解析】【分析】【详解】(1)1根据“当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，知警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接

18、线柱A相连；(2)2当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，由欧姆定律知电路中电流增大，则继电器的磁性将增大。当线圈中的电流等于50mA时，继电器的衔铁刚好被吸合，则控制电路中电阻最大值为此时热敏电阻阻值由图乙知，此时环境温度为，所以环境温度在大于等于时，警铃报警；(3)3要使报警电路在更高的温度就报警，则线圈中的电流等于50mA时，热敏电阻R变大，由（2）知，热敏电阻则可通过适当减小U1达到这个目的。故选A。14. 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体积比浓度为0.06%，用注射器测得lmL上述溶液有80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，得到油酸薄

19、膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，本实验已经准备的器材有：油酸酒精溶液、注射器、浅盘和水、玻璃板、量筒、彩笔、痱子粉和坐标纸。（1）1滴溶液中纯油酸的体积是_（结果保留两位有效数字）。（2）油酸薄膜的面积是_（结果保留三位有效数字）。（3）油酸分子的直径是_m（结果保留两位有效数字）。（4）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于_。A油酸未完全散开B使用了油酸酒精溶液的体积C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴【答案】 . . 119（117121均正确） . （均正确） . D【解析

20、】【详解】（1）1依题意，可得1滴溶液中纯油酸的体积是（2）2由题图可数出超过半个方格的格数约为119个，则油膜的面积约为（3）3根据单分子油膜法，可得油酸分子的直径是（4）4A油酸未完全散开，则油酸薄膜的面积S测量值偏小，根据测量油酸分子直径的原理公式可知，油酸分子直径计算结果偏大，故A错误；B计算时利用的是纯油酸的体积，而将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积代入原理公式计算，则将导致V的测量值偏大，油酸分子直径的计算结果将偏大，故B错误；C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油酸薄膜的面积S测量值偏小，油酸分子直径的计算结果将偏大，故C错误；D求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数

21、多计了10滴，将导致纯油酸的体积V偏小，油酸分子直径的计算结果将偏小，故D正确。故选D。三、计算题（写出必要的文字说明和解题步骤）15. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，取，求：(1)此时气体的温度为多少？(2)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)

22、当汽缸水平放置时，有，；当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析图如图所示此时有则此时体积整个过程由理想气体状态方程得解得；(2)当汽缸口向上，未加热稳定时由玻意耳定律得解得加热后气体做等压变化，外界对气体做功为根据热力学第一定律得16. 如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0=75.0cmHg（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度【答案】（1）12.0cm；（2）13.2cm【解析】【详解】（1）以cmHg为压强单位设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p，当两