海門證大中學(xué)2021級高二年級4月期中考試物理試卷本卷滿分100分，考試時間為75分鐘   命題人：一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1．下列說法正確的是A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分C．平均結(jié)合能越大表示原子核越不穩(wěn)定D．德布羅意指出微觀粒子的動量越大，其對應(yīng)的波長就越長2．下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是A．甲圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核的聚變B．乙圖中，原子核D和E聚變成原子核F要放出能量C．丙圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D．丁圖為氡222的衰變規(guī)律，若原來有1 000個氡222，經(jīng)過一個半衰期的時間，一定還剩余500個3． 2021年6月28日，白鶴灘水電站正式并網(wǎng)發(fā)電，使用了我國領(lǐng)先全球的特高壓輸電技術(shù).若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示.則下列敘述中正確的是   A. 用戶接入電路的用電器越多，用電器兩端電壓越大B. 用戶接入電路的用電器越多，發(fā)電機(jī)的輸出功率越大C. 用戶接入電路的用電器越多，升壓變壓器輸出電壓變大D. 用戶接入電路的用電器越多，輸電線電阻r兩端電壓越小 4． 2021年12月9日，在“天宮課堂”中王亞平往水球中注入一個氣泡，如圖所示，氣泡靜止在水中，此時A. 氣泡受到浮力B. 因處于完全失重狀態(tài)，所以不會有水分子進(jìn)入氣泡中C. 氣泡內(nèi)氣體在界面處對水產(chǎn)生壓力D. 水與氣泡界面處，水分子間作用力表現(xiàn)為斥力5．關(guān)于電磁場理論，下列敘述不正確的是A. 變化磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關(guān)B. 周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率變化的電場C. 變化的電場和變化的磁場相互關(guān)聯(lián)，形成一個統(tǒng)一的場，即電磁場D. 電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場6．如圖為玻爾為解釋氫原子光譜而畫出的氫原子能級示意圖，一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，會發(fā)出不同頻率的光子.已知可見光的頻率范圍為4.2×1014～7.8×1014 Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，元電荷e＝1.6×10－19 C，光在真空中傳播的速度為3×108 m/s.下列說法符合玻爾理論的是A．氫原子躍遷時，從n＝4能級直接躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光波長最長B．氫原子躍遷時發(fā)出的光有可能使某些處于基態(tài)的氫原子電離C．氫原子躍遷時可發(fā)出3種不同頻率的光子D．氫原子躍遷時發(fā)出的可見光頻率的最大值約為6.15×1014 Hz7．新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示.閉合閥門K，向下壓壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K，消毒液會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出.儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度均保持不變，則下列說法正確的是A．充氣過程中儲氣室內(nèi)氣體分子數(shù)增多且分子運(yùn)動劇烈程度增加B．噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體對外界做功并吸收熱量C．充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能不變D．噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大8．一個氘核和一個氚核聚合成一個氦核的反應(yīng)方程是H＋H→He＋n，此反應(yīng)過程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為Δm.已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，真空中的光速為c.若1 mol氘和1 mol氚完全發(fā)生核反應(yīng)生成氦，則在這個核反應(yīng)中釋放的能量為A.NAΔmc2   B．NAΔmc2C．2NAΔmc2   D．5NAΔmc29.如圖所示，10 ℃的氧氣和20 ℃的氫氣體積相同，汞柱在連通兩容器的細(xì)管中央，下面的敘述中，正確的是                                      A．當(dāng)氧氣和氫氣的溫度都升高10 ℃時，汞柱不移動B．當(dāng)氧氣和氫氣的溫度都升高10 ℃時，汞柱將向左移C．當(dāng)氧氣溫度升高10 ℃，氫氣溫度升高20 ℃時，汞柱向左移D．當(dāng)氧氣溫度升高10 ℃，氫氣溫度升高20 ℃時，汞柱不會移動 10.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)B、C變化到狀態(tài)D的狀態(tài)變化過程p-V圖像如圖所示，AB與橫軸平行，BC與縱軸平行，ODC在同一直線上.已知A狀態(tài)溫度為400 K，從A狀態(tài)至B狀態(tài)氣體吸收了320 J的熱量，下列說法不正確的是A．A狀態(tài)的內(nèi)能大于C狀態(tài)的內(nèi)能B．D狀態(tài)的溫度為225 KC．從A狀態(tài)至D狀態(tài)整個過程中，氣體對外做功62.5 JD．從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，氣體內(nèi)能增加了240 J 二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共15.0分）11．(9分)“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有純油酸0.6 mL.現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1 mL.若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示.若每一小方格的邊長為25 mm，試問：(1)實(shí)驗(yàn)中將油酸分子看成是球形的，所采用的研究方法是      .A．等效替代法   B．控制變量法C．理想模型法   D．比值定義法(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是        m3；估測出油酸分子的直徑是         m.(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) 12．(6分)如圖甲為某同學(xué)做“用DIS研究溫度不變時氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)示意圖，緩慢推動活塞，在使注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小的過程中，多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計(jì)算機(jī)，同時由壓強(qiáng)傳感器將對應(yīng)體積的壓強(qiáng)值通過數(shù)據(jù)采集器傳送給計(jì)算機(jī).實(shí)驗(yàn)完成后，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙所示的pV圖線(其中實(shí)線是實(shí)驗(yàn)所得圖線，虛線為一根參考雙曲線).(1)在實(shí)驗(yàn)操作過程中，要采取以下做法：      是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件.(填入相應(yīng)的字母代號)A．用橡皮帽堵住注射器的小孔B．移動活塞要緩慢C．實(shí)驗(yàn)時，不要用手握注射器D．在注射器活塞一周涂潤滑油(2)實(shí)驗(yàn)時，緩慢推動活塞，注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小.過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度逐漸降低，則實(shí)驗(yàn)得到的p-圖像應(yīng)是    . 三、計(jì)算題（本大題共4小題，共45.0分）13.(8分)飛機(jī)失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以的頻率自動發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置．那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少？若接收電路是由電路組成的，其中該接收裝置里的電感線圈，此時產(chǎn)生電諧振的電容多大？   14. (10分)如圖所示，汽缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2，厚度為1cm，汽缸全長為21cm(厚度不計(jì))，汽缸質(zhì)量為20kg，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，當(dāng)溫度為7時，活塞封閉的氣柱長10cm，若將汽缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通.g取10m/s2，求：(1)汽缸倒置時，活塞封閉的氣柱多長；(2)當(dāng)溫度多高時，活塞剛好接觸平臺.      15.(13分)研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，光電管的陰極材料為金屬鉀，其逸出功為W0＝2.25 eV，現(xiàn)用光子能量為10.75 eV的紫外線照射光電管，調(diào)節(jié)變阻器滑片位置，使光電流剛好為零.求：(1)電壓表的示數(shù)；(2)若照射光的強(qiáng)度不變，紫外線的頻率增大一倍，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)如何變化，到達(dá)陽極的光電子最大動能為多大；(3)若將電源的正負(fù)極對調(diào)，到達(dá)陽極的光電子最大動能為多大.     16. (14分)圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸按如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n=50匝，電阻r=2Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，阻值R=8Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化.（取π=3.14）求：（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；（2）電路中交流電壓表的示數(shù)；（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過，通過線圈的電荷量和整個回路的焦耳熱.          
海門證大中學(xué)2021級高二年級4月期中考試物理答案1． A　2． B   3．B    4． C   5． D　6． D  7． B  8． B  9.C   10.A11． (1)C     (2) 1×10－11    3×10－10 12． (1)BC    (2) A13.【答案】8000m       【詳解】由得：由公式得：14.【答案】(1)15cm(2)【詳解】(1)設(shè)汽缸倒置前、后被封閉氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2，氣柱長度分別為L1和L2，則有倒置過程為等溫變化，由玻意耳定律可得解得(2)設(shè)倒置后升溫前、后封閉氣柱溫度分別為T2和T3，升溫后氣柱長度為L3，則升溫過程為等壓變化，由蓋－呂薩克定律可得解得即溫度升高到100時，活塞剛好接觸平臺。15.(1)8.50 V　(2)減為原來一半　10.75 eV  (3)17.00 eV解析：　(1)由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0得光電子最大初動能Ek＝8.50 eV光電管兩端加有反向電壓，光電子由K向A做減速運(yùn)動。由動能定理得－eU＝EkA－Ek   因EkA＝0 則U＝＝8.50 V。(2)設(shè)光的強(qiáng)度為nhν，光強(qiáng)不變，頻率增大一倍，則每秒入射的光子數(shù)n減為原來的一半，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)也減為原來的一半，由光電效應(yīng)方程得光電子的最大初動能Ek′＝hν′－W0＝2hν－W0＝19.25 eV，電子由陰極向陽極做減速運(yùn)動。由動能定理得－eU＝EkA′－Ek′ 得EkA′＝10.75 eV。(3)若將電源的正負(fù)極對調(diào)，光電管上加有正向電壓，光電子從陰極向陽極做加速運(yùn)動由動能定理得eU＝EkA″－Ek 得EkA″＝17.00 eV。16.【答案】（1）100V；（2）；（3）0.1C，7.85J【詳解】（1）由圖線可知Wb，因?yàn)?/span>，所以交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值（2）電動勢的有效值由閉合電路歐姆定律得，電路中電流的有效值為I==5A交流電壓表的示數(shù)為（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過，磁通量變化量為通過線圈的電荷量 根據(jù)焦耳定律可得
  

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