菏澤市2020—2021學(xué)年度第二學(xué)期期末考試高二物理試題（A）注意事項：1. 答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、班級、座號填寫在相應(yīng)位置。2. 選擇題答案必須使用2B 鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3. 請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1. 下列說法正確的是（    ）A. 射線、射線、射線均為帶電粒子流B. 電磁波的波長越長，其穿透能力越強C. 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，揭示了原子內(nèi)部存在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D. 各種原子吸收光譜中的每一條暗線與明線光譜中的每一條亮線一一對應(yīng)，可用于光譜分析2. 不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的，如圖所示是按照實際測量結(jié)果畫的原子核的比結(jié)合能曲線，由此可知下列說法正確的是（    ）A. 發(fā)生重核裂變時只會吸收能量，發(fā)生輕核聚變時只會放出能量B. 兩個核聚變結(jié)合成核的過程會放出能量C. 、、三者相比，的比結(jié)合能最大D. 核的結(jié)合能大于核的結(jié)合能，因此核更穩(wěn)定3. 如圖所示為氫原子的能級圖，巴耳末系是吸收光子能量的原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)（）后返回的量子狀態(tài)時釋放出的譜線，下列說法正確的是（    ）A. 巴耳末系中的最小頻率與最大頻率之比B. 處于能級的氫原子可以吸收能量為的光子C. 一個氫原子從能級向基態(tài)躍遷時，可發(fā)出6種不同頻率的光子D. 氫原子由能級躍遷到能級時，原子的電勢能增加，產(chǎn)生的電磁波的波長最長4. 如圖所示，某一分子固定在坐標(biāo)原點，另一個分子位于軸上的處，兩分子間的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，、、、為軸上四個位置。現(xiàn)把處分子由靜止釋放，到達(dá)處時速度再次變?yōu)?/span>0，規(guī)定無限遠(yuǎn)處分子勢能為零，則（    ）A. 整個過程中兩分子間同時存在引力和斥力B. 分子在向左運動到達(dá)處之前只受引力作用C. 分子在處時引力勢能最小D. 分子在處時引力勢能為正值5. 如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為的活塞密封一部分理想氣體，活塞導(dǎo)熱良好且能無摩擦地滑動，容器的橫截面積為，將整個裝置放在大氣壓強恒為的空氣中，開始時氣體的溫度為，活塞與容器底的距離為，當(dāng)環(huán)境溫度變化時，氣體從外界吸收熱量后，活塞緩慢上升后再次平衡。下列判斷正確的是（    ）A. 氣體對外做功的數(shù)值等于B. 氣體對外做功的數(shù)值為C. 外界氣體的溫度升高了D. 此過程中的密閉氣體的內(nèi)能增加了6. 如圖所示，一回路的線圈電感，電容器電容，電容器兩板最大電壓為。在電容器開始放電時設(shè)為零時刻，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則（    ）A. 此振蕩電路的周期為B. 前內(nèi)的平均電流約為C. 當(dāng)時，電路中磁場能最大D. 當(dāng)時，電容器上板帶正電荷7. 下列四幅圖所涉及的物理知識，論述正確的是（    ）A. 圖甲說明可以通過是否存在固定的熔點來判斷固體是晶體或非晶體B. 圖乙液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點制成的C. 圖丙水黽可以在水面自由活動，說明其受到的浮力大于重力D. 圖丁中的醬油與左邊材料不浸潤，與右邊材料浸潤8. 如圖所示，一豎直放置的型玻璃管，各段粗細(xì)均勻，上端均開口。內(nèi)部左右兩側(cè)有水銀，水銀柱豎直高度均為，底部水平管內(nèi)封閉一段長的氣柱，氣柱緊貼左側(cè)豎直管。已知管導(dǎo)熱良好，周圍環(huán)境溫度不變，大氣壓強為?，F(xiàn)在右側(cè)管中再緩慢加入長的水銀柱，穩(wěn)定后，下列判斷正確的是（    ）A. 兩側(cè)水銀面最上端仍然齊平B. 氣柱的壓強為，且長度變小C. 兩側(cè)水銀面最上端高度差為D. 左側(cè)再加入長的水銀柱，則氣柱將到達(dá)左側(cè)豎直管最低端二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9. 2021年開始實行的“十四五”規(guī)劃提出，把量子技術(shù)與人工智能和半導(dǎo)體一起列為重點研發(fā)對象，在量子通信技術(shù)方面，中國已有量子通信專利數(shù)超3000項，領(lǐng)先美國。下列有關(guān)說法正確的是（    ）A. 玻爾在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念B. 動能相同的一個質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波長比電子短C. 康普頓效應(yīng)表明光子不僅具有能量，還具有動量D. 普朗克大膽地把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預(yù)言實物粒子也具有波動性10. 約里奧—居里夫婦用射線轟擊鋁箔，發(fā)現(xiàn)當(dāng)源移去后，鋁箔有放射性，其強度也隨時間按指數(shù)規(guī)律下降，首次發(fā)現(xiàn)了人工放射性同位素，反應(yīng)方程式為：。如圖所示，靜止的在勻強磁場中的點會衰變成原子核和，衰變方程為，已知做圓周運動的半徑為，的半衰期為3分鐘，則下列說法正確的是（    ）A. 為，為B.10個經(jīng)過3分鐘的衰變剩余5個C. 衰變后和做圓周運動的半徑之比為D. 和在勻強磁場中做圓周運動的軌跡為外切圓11. 一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)開始經(jīng)回到初始狀態(tài)，在各狀態(tài)時的參數(shù)如圖中所示，已知在狀態(tài)時的壓強為，下列說法正確的是（    ）A. 在狀態(tài)時的壓強為B. 在過程中氣體向外界放出熱量C. 在過程中氣體對外界做功的數(shù)值為D. 在過程中氣體從外界吸收熱量且內(nèi)能不變12. 如圖所示，由豎直圓軌道和水平直軌道平滑連接組成兩條光滑平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為。水平直軌所在水平面內(nèi)有磁感應(yīng)強度的豎直向上的勻強磁場，左端用阻值的電阻連接。金屬棒放在水平直軌的右端（在磁場內(nèi)）并始終與導(dǎo)軌接觸良好，其長度、質(zhì)量、電阻。質(zhì)量的絕緣棒從圓弧軌道上高出水平軌道處由靜止釋放，與碰撞后粘在一起繼續(xù)運動直到都停止運動的全過程中，未與左側(cè)電阻接觸，不計導(dǎo)軌電阻，重力加速度大小為，則（    ）A. 碰后的最大速度大小為B. 全過程中的位移大小為C. 到停止運動時，系統(tǒng)損失的機械能為D. 到停止運動時，通過電阻的電荷量為三、非選擇題（共60分）13.（6分）某實驗小組的同學(xué)利用如下所示的實驗研究光的波粒二象性。（1）利用甲圖所示的電路研究陰極的遏止電壓與照射光頻率的關(guān)系。若實驗測得鈉（）的遏止電壓與照射光頻率的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知鈉的極限頻率為，鈣的極限頻率為，則下列說法中正確的是__________。A. 需將單刀雙擲開關(guān)置于端B. 需將單刀雙擲開關(guān)置于端C. 鈣的遏止電壓與照射光的頻率的關(guān)系圖線應(yīng)該是①D. 鈣的遏止電壓與照射光的頻率的關(guān)系圖線應(yīng)該是②（2）從圖乙中可以看出兩種金屬中的___________（填寫“鈉”或者“鈣”）更容易發(fā)生光電效應(yīng)。已知普朗克常量，電子的電荷量，那么該實驗所用光電管的極材料鈣的逸出功為__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14.（8分）某同學(xué)通過圖甲所示的實驗裝置，利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的石子的體積。實驗步驟：①將石塊裝進(jìn)注射器，插入活塞，再將注射器通過軟管與傳感器連接；②移動活塞，通過活塞所在的刻度讀取了多組氣體體積，同時記錄對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)；③建立直角坐標(biāo)系。（1）在實驗操作中，下列說法正確的是：__________A. 圖甲中，傳感器為壓強傳感器B. 在步驟①中，將注射器與傳感器連接前，應(yīng)把注射器活塞移至注射器最右端位置C. 操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變D. 若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，應(yīng)立即將活塞插入注射器繼續(xù)實驗（2）為了在坐標(biāo)系中獲得直線圖像，若取軸為，則軸為__________（選填“”或“”）。（3）選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點作圖，得到圖像如圖乙所示，若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差，則石塊的體積為____________；若考慮該誤差影響，測得軟管容積為，則石塊的體積為___________。15.（8分）我國可控核聚變技術(shù)已經(jīng)走在了世界前列，“東方超環(huán)”是全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置，又被稱為“人造太陽”。其原理是讓海水中大量存在的氘和氚原子在高溫高密度條件下，像太陽一樣發(fā)生核聚變，為人類提供源源不斷的能源。氘核（）和氚核（）結(jié)合成氦核（）時，要放出某種質(zhì)量的粒子，同時釋放出能量。已知氘核質(zhì)量，氚核質(zhì)量，氦核質(zhì)量，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知相當(dāng)于，阿伏加德羅常數(shù)，氘核的摩爾質(zhì)量。（1）寫出該核聚變反應(yīng)的核反應(yīng)方程式，并計算一次核聚變反應(yīng)中釋放的核能；（保留2位有效數(shù)字）（2）未來建設(shè)一座應(yīng)用此反應(yīng)的熱核發(fā)電站，若該發(fā)電站的功率萬千瓦，計算理論上該發(fā)電站一年（），大約需要多少千克的氘？16.（10分）2020年11月10日8時12分，中國研發(fā)的萬米載人潛水器“奮斗者號”在馬里亞納海溝成功坐底10909米，刷新中國載人深潛的新紀(jì)錄。某科技小組受啟發(fā)，動手制作了潛水器模型如圖1所示，高壓氣瓶通過細(xì)管與壓載水箱連接，壓載水箱通過通海口（細(xì)管）通向外界，連接各部分的細(xì)管容積不計。壓載水箱中有一厚度不計的輕活塞，在地面先將高壓空氣充入高壓氣瓶中，關(guān)閉閥門，此時活塞在壓載水箱最右端。壓載水箱通過通海口裝滿水后，潛水器下沉到水下某一深度處懸停，通過遙控器將閥門打開，高壓氣瓶中的氣體緩慢膨脹推動活塞，剛好能夠?qū)狠d水箱中的水全部排出。已知高壓氣瓶的容積為，壓載水箱的容積為，大氣壓強為，整個變化過程可由傳感器測出氣瓶與水箱內(nèi)的氣體圖像如圖2所示，活塞與水箱的摩擦力忽略不計，求：（1）整個排水過程中氣體對水做的功；（2）氣瓶中氣體看做理想氣體，其內(nèi)能與熱力學(xué)溫度關(guān)系為（為常量），已知初始狀態(tài)該氣體內(nèi)能約為，熱力學(xué)溫度為，請計算膨脹過程需要吸收的熱量。17.（12分）如圖所示，某小型交流發(fā)電機向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電時先用理想變壓器將電壓升高，到達(dá)用戶區(qū)再用理想變壓器將電壓降下來后供用戶使用。已知發(fā)電機線圈匝數(shù)，面積，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度，勻強磁場的磁感應(yīng)強度，輸電導(dǎo)線的總電阻為，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為。用戶區(qū)兩盞白熾燈均標(biāo)有“”，電動機標(biāo)有“”，電燈及電動機均正常工作，電表均為理想表，其余導(dǎo)線電阻可忽略。求：（1）輸電線路上損耗的電功率；（2）升壓變壓器原線圈電流；（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動一周的過程中，產(chǎn)生的電能。18.（16分）新冠病毒具有很強的傳染性，轉(zhuǎn)運新冠病人時需要使用負(fù)壓救護(hù)車，其主要裝置為車上的負(fù)壓隔離艙（即艙內(nèi)氣體壓強低于外界的大氣壓強），這種負(fù)壓艙既可以讓外界氣體流入，也可以將艙內(nèi)氣體過濾后排出，隔離艙內(nèi)負(fù)壓（艙內(nèi)外壓強差）為時效果比較理想，負(fù)壓小于或者大于時會發(fā)生聲光報警。若救護(hù)車出發(fā)時該負(fù)壓艙容積為，溫度為，艙內(nèi)壓強為，轉(zhuǎn)運到某地區(qū)后，外界溫度變?yōu)?/span>，外界大氣壓強為，已知負(fù)壓艙導(dǎo)熱性良好，氣體均可視為理想氣體，絕對零度取，阿伏加德羅常數(shù)。（1）若初始時氣體的摩爾體積為，請粗略估算一下負(fù)壓倉中內(nèi)氣體分子個數(shù)是多少？（保留兩位有效數(shù)字）（2）若負(fù)壓艙運輸過程中與外界沒有氣體交換且氣體體積不變，則運送到該地區(qū)后負(fù)壓艙內(nèi)外壓強差是多少？會不會發(fā)生報警？（3）若轉(zhuǎn)運到該地區(qū)后負(fù)壓艙內(nèi)需保持的穩(wěn)定負(fù)壓，需要充入氣體。求充入氣體的體積。（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）（4）若在某次轉(zhuǎn)運演練時關(guān)閉進(jìn)氣和排氣裝置，發(fā)現(xiàn)救護(hù)車啟動時原來負(fù)壓的隔離艙內(nèi)溫度升高，體積視為不變，負(fù)壓隔離艙會不會發(fā)生聲光報警？ 高二物理試題（A）參考答案一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。1. D    2. B    3. B    4. A    5. D    6. B    7. A    8. C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9. BC    10. AD    11. BD    12. ACD 三、非選擇題（共60分）13.（1）AD（2分）（2）鈉    （每空2分）14.（1）AC（2分）（2）（2分）    （3）   （每空2分）15.（8分）解：（1）該核反應(yīng)方程式為  （1分）反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為 （1分）根據(jù)質(zhì)能方程  （1分）得：   （1分）（2）該發(fā)電站一年產(chǎn)生的電能  （1分）   （1分）理論上該發(fā)電站一年需要的氘的質(zhì)量 （1分）代入數(shù)據(jù)解得  （1分）16.（10分）解：（1）整個變化過程其氣體圖像所對應(yīng)面積即為氣體對水做功，則   （2分）可得氣體對水做功  （1分）（2）由理想氣體狀態(tài)方程可知  （2分）可知   （1分）則：  （2分）根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得：  （1分）在膨脹過程中，所以：即吸收的熱量   （1分）17.（12分）解：（1）設(shè)降壓變壓器原、副線圈的電流分別為、，燈正常發(fā)光，電動機正常工作得：   （1分）即由   （1分）得所以輸電線路上損耗的電功率  （1分）   （1分）（2）由   （1分）得升壓變壓器副線圈兩端電壓 （1分）發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值  （1分）有效值為  （1分）由有    得   （1分）（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動一周的過程所用時間為 （1分）由能量守恒定律可得線圈勻速轉(zhuǎn)動一周的過程中產(chǎn)生的電能   （1分）   （1分）18.（16分）解：（1）粗略估算負(fù)壓倉內(nèi)空氣物質(zhì)的量 （1分）負(fù)壓倉中氣體分子個數(shù)  （1分）解得個   （1分）（2）以負(fù)壓艙內(nèi)的氣體為研究對象，體積不變初狀態(tài)  末狀態(tài)壓強為  由查理定律得   （2分）解得艙內(nèi)壓強為  （1分）此時艙內(nèi)外壓強差為，故會發(fā)生報警 （2分）（3）初狀態(tài)，，體積為充入氣體的壓強為，設(shè)充入體積為末狀態(tài)，體積仍為可得  （2分）解得  （1分）（4）負(fù)壓為的隔離倉所處環(huán)境溫度升高，體積視為不變，設(shè)升溫前后艙內(nèi)氣體壓強差為，根據(jù)查理定律得：，  （2分）   （1分）又升溫后艙內(nèi)外壓強差  （1分）解得：，所以不會發(fā)生聲光報警。 （1分）

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