2021-2022學年新疆和田地區(qū)皮山縣高級中學高二（下）期末物理試題含解析

這是一份2021-2022學年新疆和田地區(qū)皮山縣高級中學高二（下）期末物理試題含解析，共18頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實驗題，解答題等內容，歡迎下載使用。
皮山縣高級中學2021——2022學年第二學期期末考試試卷高二年級物理試卷分值：100分：時間：90分鐘第I卷（選擇題）一、單選題（每小題4分，每小題給出的四個選項中只有一個是正確的。）1. 一組同學在顯微鏡下觀察水中懸浮的花粉微粒的運動，并把花粉微粒每隔一定時間的位置記錄在坐標紙上，如圖所示，以下看法中正確的是（　?。?/span>A. 甲同學認為布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動B. 乙同學認為布朗運動就是固體分子的無規(guī)則運動C. 丙認為圖中所示的折線是花粉微粒運動的軌跡D. 丁認為小顆粒的運動是由于水分子無規(guī)則運動引起的【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．布朗運動是固體小顆粒在做無規(guī)則運動，AB錯誤。C．折線只是花粉位置之間的連線，不代表花粉微粒運動的軌跡，C錯誤。D．固體小顆粒的運動是由于水分子無規(guī)則運動引起的，D正確。故選D。2. 下列說法正確的是（　?。?/span>A. 氣體擴散現(xiàn)象表明了氣體分子的無規(guī)則運動B. 氣體溫度升高，每個分子的動能一定增大C. 布朗運動的實質就是分子的熱運動D. 氫氣和氧氣的溫度相同時，它們分子的平均速率相同【答案】A【解析】【詳解】A．擴散是指一種物質進入另一種物質的現(xiàn)象，氣體擴散現(xiàn)象說明了氣體分子在不停的無規(guī)則運動，故A正確；B．物體溫度升高，則分子平均動能一定增大，但不是每一個分子的動能都增大，故B錯誤；C．布朗運動是固體小顆粒的運動，它間接反應了液體分子無規(guī)則運動，故C錯誤；D．氫氣和氧氣的溫度相同時，分子的平均動能相同，但因為分子質量不同，則它們分子的平均速率不相同，故D錯誤。故選A。3. 如圖所示為一定質量氣體狀態(tài)變化時的p-T圖像，由圖像可知，此氣體的體積（    ）A. 先不變后變大B. 先不變后變小C. 先變大后不變D. 先變小后不變【答案】D【解析】【詳解】從圖中可以看出，氣體先經歷了等溫變化，根據(jù)波意爾定律可知：，而氣體等溫升壓，體積變小；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：可知：，后一段是過原點直線，所以是等體積變化，所以氣體體積先減小后不變，ABC錯誤D正確4. 某次實驗時，如圖所示，試管中用水銀柱封閉了一定質量的理想氣體，一段時間后，發(fā)現(xiàn)水銀柱往下移動了一定距離。則關于這個實驗，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 封閉氣體的分子平均動能減小，氣體吸熱B. 在相等時間內封閉氣體分子對單位面積器壁的沖量不變C. 封閉氣體在單位時間內與單位面積器壁碰撞分子數(shù)不變D. 由于水銀對玻璃不浸潤，附者層內分子比水銀的分子內部密集【答案】B【解析】【詳解】AB. 氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化又所以所以溫度減小，平均分子動能減小，氣體放熱，在相等時間內封閉氣體的分子對單位面積器壁的沖量不變，故A錯誤，B正確；C．由于體積減小，而分子數(shù)未變，所以單位時間內撞擊的分子數(shù)應增大，故C錯誤；D．不浸潤時，附著層內分子比水銀的分子內部稀疏，故D錯誤。故選B。5. 根據(jù)愛因斯坦光子說，光子能量E等于(h為普朗克常量，c、λ為真空中的光速和波長)(　　)A.  B.  C. hλ D. 【答案】A【解析】【詳解】光子能量為：E=hv，光子頻率、波長、光速之間關系為，聯(lián)立可得：，故A正確，BCD錯誤．6. 2020年6月13日，我國“人造太陽”取得重大突破，核心溫度可達2億度?！叭嗽焯枴敝械暮朔磻匠虨?/span>。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 核反應方程中的X是電子，核反應是核裂變反應B. 核反應是核聚變反應，核聚變在高溫高壓下才能發(fā)生，此過程需要吸收能量C. 中一個質子的質量比中一個質子的質量小D. “人造太陽”釋放能量大小的計算公式是【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)質量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知，X為中子，核反應是核聚變反應，故A錯誤；B．盡管核聚變在高溫高壓下才能發(fā)生，但聚變過程會放出能量，故B錯誤；C．由于核聚變過程放出能量，有質量虧損，因此中一個質子的質量比；中一個質子的質量小，故C正確；D．核能的大小根據(jù)愛因斯坦的質能方程來計算，故D錯誤。故選C。7. 2022年3月12日，在北京冬殘奧會上，中國輪椅冰壺隊戰(zhàn)勝瑞典隊，獲得冠軍。在某次投擲中，冰壺甲運動一段時間后與靜止的冰壺乙發(fā)生彈性正碰（碰撞時間極短），碰撞后冰壺乙向前滑行0.1m后停下。已知兩冰壺的質量相等，冰壺乙與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度大小，則兩冰壺碰撞前瞬間冰壺甲的速度大小為（　?。?/span>A. 0.1m/s B. 0.2m/s C. 0.4m/s D. 1m/s【答案】B【解析】【詳解】對冰壺乙在冰面上滑行的過程，有由于兩冰壺發(fā)生彈性碰撞，且兩冰壺的質量相等，因此碰撞后兩冰壺交換速度，故解得B正確。故選B。【點睛】本題考查動量守恒定律，目的是考查學生的推理能力。8. 如圖所示，某品牌手機一經面世，就受到世人追捧，除了領先世界的5G通信、信息安全以外，人們還可以體驗它無線充電的科技感。題圖為無線充電原理圖，由與充電底座相連的送電線圈和與手機電池相連的受電線圈構成。當送電線圈通入周期性變化的電流時，就會在受電線圈中感應出電流，從而實現(xiàn)為手機充電。在充電過程中（　?。?/span>A. 送電線圈中產生均勻變化的磁場B. 送電線圈中產生穩(wěn)定不變的磁場C. 無線充電的原理是互感現(xiàn)象D. 手機電池是直流電源，所以受電線圈輸出的是恒定電流【答案】C【解析】【詳解】AB．由于送電線圈中通入周期性變化的電流時，根據(jù)麥克斯韋理論可知送電線圈中電流產生的磁場呈周期性變化．故AB錯誤；C．無線充電利用的是電磁感應原理，所以送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞。故C正確；D．周期性變化的磁場會產生周期性變化的電場，輸出的不是恒定電流。故D錯誤。故選C。二、多選題（每小題給出的四個選項中有多個選項是正確的，第9~10題全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯得0分，第11~12題有3個選項正確，選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分）9. 質量為3kg的物體在水平面上做直線運動，若速度大小由2m/s變成6m/s，那么在此過程中，動量變化的大小可能是（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】BD【解析】【詳解】若兩速度方向相同，則動量的變化為若兩速度方向相反，以末速度方向為正方向，則動量的變化為故選BD。10. 2021年5月，中國科學技術大學宣布開發(fā)出超導量子計算機“祖沖之號”，使得計算機的信息處理能力得到進一步提升。量子計算領域的發(fā)展離不開近代物理的成果，下列關于近代物理知識的說法正確的是（　　）A. 光電效應實驗中遏止電壓與入射光的頻率有關和金屬材料的逸出功無關B. 由玻爾理論可知，氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子C. 在核電站中常用的慢化劑有石墨、重水和普通水D. 一種放射性元素，對它施加壓力、提高溫度，能改變它的半衰期【答案】BC【解析】【詳解】A．由愛因斯坦的光電效應方程可得由動能定理可得解得    因此光電效應實驗中遏止電壓與入射光的頻率和金屬材料的逸出功均有關，A錯誤；B．由玻爾理論可知，氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，B正確；C．在核電站中，鈾核裂變需要熱中子，即慢中子，鈾核裂變時產生的是速度很大的快中子，因此需要將快中子減速到慢中子，為此在鈾核周圍要放慢化劑，使快中子與慢化劑碰撞，減小快中子的能量，以減小速度，變?yōu)槁凶樱Ｓ玫穆瘎┯惺?、重水和普通水?/span>C正確；D．放射性元素的半衰期與外界的壓力和環(huán)境溫度均無關，D錯誤。故選BC。11. 下列說法正確的是（　?。?/span>A. 顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B. 分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C. 分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D. 在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素E. 當溫度升高時，物體內每一個分子熱運動的速率一定都增大【答案】ACD【解析】【詳解】A．布朗運動是固體顆粒在液體中的運動，反映液體分子的運動，故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故A正確；B．分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，r<r0，分子力隨r增大而減小，當r＝r0時，分子力等于零，然后隨r的增大先增大再減小，故B錯誤；C．由于r＝r0時分子勢能最小，若分子之間距離開始時小于r0，則隨著分子距離的增大，分子勢能先減小后增大，故C正確；D．分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素，故D正確；E．溫度升高，分子平均動能增大，但單個分子運動不確定，故E錯誤。故選ACD。12. 一定質量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其T－V圖像如圖所示，在此過程中（　?。?/span>A. 氣體內能一直增加B. 氣體一直對外做功C. 氣體一直從外界吸熱D. 氣體的壓強可能不變E. 氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功【答案】ABC【解析】【詳解】A．理想氣體的內能只和溫度有關，故隨著溫度的升高，氣體內能增加，A正確；B．由于氣體體積增大，故氣體一直對外做功，B正確；CE．據(jù)熱力學第一定律可得氣體對外做功的同時內能增大，肯定一直從外界吸熱，且從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，C正確，E錯誤；D．由理想氣體狀態(tài)方程可得若圖線為過原點的傾斜直線，則氣體壓強保持不變，由題圖可知，圖線不過原點，D錯誤。故選ABC。第II卷（非選擇題）三、實驗題13. 用圖甲實驗裝置驗證動量守恒定律。主要步驟為：①將斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；②讓質量為的入射球多次從斜槽上位置靜止釋放，記錄其平均落地點位置；③把質量為的被碰球靜置于槽的末端，再將入射球從斜槽上位置靜止釋放，與被碰球相碰，并多次重復，記錄兩小球的平均落地點位置；④記錄小球拋出點在地面上的垂直投影點，測出碰撞前后兩小球的平均落地點的位置、、與的距離分別為、、，如圖乙，分析數(shù)據(jù)：
 （1）實驗中入射球和被碰球質量應滿足的關系為___________。A.     B.     C. （2）（單選）關于該實驗，下列說法正確的有__________。A. 斜槽軌道必須光滑B. 鉛垂線的作用是檢驗斜槽末端是否水平C. 入射球和被碰球的半徑必須相同D. 實驗中必須測量出小球拋出點的離地高度（3）若兩球碰撞時的動量守恒，應滿足的關系式為___________；若碰撞是彈性碰撞，還應滿足的關系式為__________。（均用題中所給物理量的符號表示）【答案】    ①. C    ②. C    ③.     ④. 【解析】【詳解】（1）[1]為了避免碰撞后小球被撞回，所以要求入射球的質量大于被碰球的質量，即。故選C。（2）[2]A．只要保證每一次小球從同一位置靜止釋放，使得小球獲得相同的初速度即可，斜槽軌道可以不用光滑，故A錯誤；B．鉛垂線的作用是用來確定O點位置的，不是用來檢驗斜槽是否水平，故B錯誤；C．為了能夠讓小球發(fā)生對心碰撞，入射球和被碰球的半徑必須相同，故C正確；D．小球從斜槽末端飛出后，做平拋運動，由于高度相同，所以在空中運動時間相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要測量小球拋出點的離地高度H，故D錯誤。故選C。（3）[3]設小球在空中運動的時間為t，若滿足動量守恒定律有整理得[4]若碰撞是彈性碰撞，還應滿足機械能守恒定律，即14. 實驗所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中含有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液為80滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓形狀，再把玻璃板放在坐標紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形方格的邊長為1cm：①油酸膜的面積是______cm2；②按以上實驗數(shù)據(jù)估測油酸分子的直徑為______m（保留2位有效數(shù)字）；③利用單分子油膜法可以粗測分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。如果已知體積為V的一滴油酸在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達式為__________________；【答案】    ①. 115（或116）    ②. 6.5×10-10    ③. 【解析】【詳解】[1]根據(jù)圖中描繪的輪廓，不足半格舍去，大于半格算一格，共計115個方格，所以油膜的面積為。[2]每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是估測油酸分子的直徑為[3]單個油分子的直徑為單個油分子的體積為摩爾體積為阿伏伽德羅常數(shù)為四、解答題15. 某同學利用數(shù)字化信息系統(tǒng)研究一定質量理想氣體的狀態(tài)變化，實驗后計算機屏幕顯示如圖所示的p?V圖像。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃。求：（1）該氣體在狀態(tài)C時的溫度是多少；（2）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱，傳遞的熱量是多少。
 【答案】（1）℃；（2）吸熱200J【解析】【詳解】（1）根據(jù)理想狀態(tài)方程，針對A點和C點
 解得
 即C點的溫度為27℃。（2）A到B過程為等容變化，因此對外不做功，B到C過程為等壓變化，外界對氣體做功為
 A和C的溫度相同，因此內能不發(fā)生變化，根據(jù)熱力學定律即故吸收的熱量為200J。
 16. 如圖所示，橫截面積分別為S和的兩個導熱氣缸接在一起豎直放置，氣缸內分別有活塞A、B封閉一定質量的理想氣體，兩光滑活塞質量分別為m、，由輕質硬桿連接，當缸內氣體溫度為，外界大氣壓強為時處于平衡狀態(tài)，此時兩活塞到氣缸連接處的距離均為l，兩氣缸足夠長，重力加速度為g。求：（1）輕桿的彈力的大??；（2）緩慢改變氣體溫度，要使兩活塞均不滑到兩氣缸連接處，缸內氣體的溫度變化范圍。
 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）對A受力分析有對整體有解得（2）氣體發(fā)生等壓變化，當B活塞到上端時當A活塞到下端時缸內氣體的溫度變化范圍17. 如圖所示，兩個滑塊A、B靜置于同一光滑水平直軌道上。A的質量為m，現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0，一段時間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以，的速度向右運動。求：① B質量；②碰撞過程中A對B的沖量的大小。
 【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】① 根據(jù)動量守恒定律可得解得②根據(jù)動量定理可得