2020-2021学年山东省夏津第一中学高二下学期7月月考物理试题 word版

夏津第一中学2020-2021学年高二下学期7月月考物理试卷

 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，将本试卷和答题卡一并交回

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.人类在研究光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列说法正确的是

A. 卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说
B. 光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量
C. 原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的
D. 一个铍核和一个粒子反应后生成一个碳核，并放出一个中子和能量，核反应方程为

2.氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第 4 能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出 6 种不同频率的光，其中只有频率为两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离

B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75 eV

D．用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表示的光照射时更大

3.如图，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（　　）

A．6 B．8 C．10 D．14

4.随着时代的发展，振荡电路在量测、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用，如图所示，某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，此时（　　）

A．B板带负电 B．两板间的电压在增大

C．电容器C正在充电 D．电场能正在转化为磁场能

5.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。 其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（　　）

A．过程中，外界对气体做功

B．过程中，气体分子的平均动能增大

C．过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D．过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

6.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′（OO′沿水平方向）匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10连接。图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象，磁通量最大值为，线圈内阻不计，则（　　）

A．T=0.015s时，电压表的示数为0V

B．R中的电流i随时间t变化的规律是

C．R两端的电压u随时间t变化的规律是

D．经过甲图所示位置前后瞬间，电流方向会改变

7.如图所示，两条相距为L的光滑平行金属导轨位于水平面纸面内，其左端接一阻值为R的电阻，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为R。若给棒平行导轨向右的初速度，当流过棒截面的电荷量为q时，棒的速度减为零，此过程中棒的位移为x。则

A. 当流过棒的电荷量为时，棒的速度为
B. 当棒发生位移为时，棒的速度为
C. 在流过棒的电荷量达到的过程中，棒释放的热量为
D. 整个过程中定值电阻R释放的热量为

8.如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒b的阻值.导轨电阻不计，则（    ）

A. 金属棒a最终停在距磁场左边界处

B. 金属棒a穿过磁场时回路中金属棒a上产生的焦耳热为

C. 金属棒a穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为

D. 金属棒a穿过磁场时做匀减速直线运动

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.如图所示，整个空间被三条虚线等分成八块区域，且每块区域都分布着匀强磁场，磁场方向如图所示，磁感应强度大小均为B。扇形闭合线框圆心角为60°，半径为r。线框上连有一阻值为R的电阻，导线电阻忽略不计。使线框绕圆心在纸面内顺时针做角速度为ω的匀速转动，以图示位置为初始时刻，则下列说法中正确的是（　　）

A．通过电阻R的电流为正弦交流电       B．产生的交流电周期为

C．从0到时间内通过电阻R的电荷量为

D．闭合线框感应电动势的有效值为

10.如图甲所示，边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属线框abcd位于竖直平面内，bc边水平。线框的下方有一匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。MN、PQ 是匀强磁场区域的两个水平边界，相距为H，H>L。t= 0时，将线框从MN上方某一高度处由静止释放，t4时刻，线框bc边到达PQ边界，这一过程的v- t图像如图乙所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．0~t1与t3~ t4时间内，线框的加速度相等   B．磁场磁感应强度的大小为

C．t1 ~t2内，线框克服安培力做的功为

D．t1 ~t4内，线框产生的热量为

11.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0， 2p0）、 b（2V0，p0）、c（3V0，2p0） 以下判断正确的是（　　）

A. 气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功

B. 在c→a过程中，外界对气体做功小于气体向外界放出的热量

C. 气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量

 D. 气体在c→a过程中放出的热量大于b→c过程中吸收的热量

12.如图所示，间距为L的水平光滑长导轨，左端接有一个电容器，电容为C（不会被击穿），在PQ虚线的左侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的金属杆ab静置在导轨上，距离虚线PQ的距离是d，金属杆在水平向右恒力F的作用下，开始向右运动，不计导轨与金属杆的电阻，下列说法正确的是 （　　）

A．金属杆ab始终在做加速运动

B．金属杆ab的运动可能是先从加速到匀速再到加速

C．金属杆ab运动到达虚线PQ的时间

D．电容器能带的最多电量是

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13(6分).（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用标号表示）。

（2）用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理。以下这些处理属于科学近似的有：___________。

A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜

B．把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子

C．将油酸溶于酒精，配置成油酸溶液

（3）实验中，用的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，再用滴管取油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为，则：估算出油酸分子的直径大小是___________cm。

（4）某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于___________。

A．油酸未完全散开

B．油酸溶液浓度低于实际值

C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格

D．求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多记了10滴

14（8分）.某同学利用如图所示的装置，来测定一颗形状不规则的石子的体积，图中（a）为压强传感器，与计算机相连，可以直接读出注射器内封闭气体的压强，注射器与传感器之间的软管内气体的体积不能忽略。

（1）将石子装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，为了减小误差请写出两种减小误差的方法___________   __                      ；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了________                  _____。

（2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积及对应压强，为了在坐标系中获得直线图像，应取轴、轴分别为___________（选填“、”或“、”）

（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图（b）所示，若已知传感器和注射器连接处的软管容积为，则这颗石子的体积为__________。

（4）若该同学整个过程操作正确，则随着V的减小，P、V乘积会________（填“变大”、“不变”或“变小”）。

15（8分）.新冠病毒具有很强的传染性，转运新冠病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱即舱内气体压强低于外界的大气压强，这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出。若生产的某负压舱容积为，初始时温度为，压强为；运送到某地区后，外界温度变为，大气压强变为，已知负压舱导热且运输过程中与外界没有气体交换，容积保持不变。绝对零度取。

求送到某地区后负压舱内的压强；

运送到某地区后需将负压舱内气体抽出，使压强与当地大气压强相同，求抽出的气体质量与舱内剩余质量之比。

16（10分）.发生衰变时，其衰变方程为：，光在真空中的传播速度为，，求：

（1）一次衰变过程中亏损的质量为多少千克（保留2位有效数字）；

（2）若开始处于静止状态，衰变过程释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，则放出的粒子的动能是多少（单位用表示，保留2位有效数字）；

（3）若静止的铀核处在匀强磁场中，释放的粒子和产生的新核均能在磁场中做匀速圆周运动，则粒子和钍核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为多少。

17（14分）.如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN，相距为，ef右侧导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感应强度B的大小如图乙变化。开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置，ab棒与cd棒平行，ab棒离水平面高度为，cd棒与ef之间的距离也为L，ab棒的质量为，有效电阻，cd棒的质量为，有效电阻为设a、b棒在运动过程始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。在1s末解除对ab棒和cd棒的锁定。问：

时间段通过cd棒的电流大小与方向；
稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度作匀速直线运动，试求这一速度；
从解除锁定到两棒以相同的速度作匀速运动，ab棒产生的热量为多少？
棒和cd棒速度相同时，它们之间的距离为多大？

18（14分）.真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为L的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计。ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为L，电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为L，列车的总质量为m。列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。求：

（1）要使列车向右启动，则图1中M、N哪个接电源正极，并求出刚接通电源时列车加速度a的大小；

（2）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于L。若某时刻列车的速度为v0，此时ab、cd均在无磁场区域，则要使列车停下来，前方至少需要设置多少块这样的有界磁场？

考试答案

1.B  2.C  3.A  4.D  5.C  6.B  7.C  8.A  9.BCD  10ABD  11. BD  12.ACD

13.dacb    AB    （2分）  A （2分）  

14.略   保持封闭气体质量不变  、  （2分）   变小（2分）

15（8分）.舱内气体的体积不变，设初始时的压强为，温度为，

运送到某地区后的压强为，温度为，由查理定律可得

，

代入求解可得

设当地的大气压强为，首先让舱内气体进行等温膨胀，设膨胀前的气体体积为，膨胀后的气体体积为V，则由玻意耳定律可得

代入数据可解得     故需要抽出的气体的体积为

因抽出的气体与舱内气体的密度相同，故抽出气体质量与舱内剩余气体的质量之比为。

16（10分）.（1）；（2）；（3）45∶1

17（14分）.时间段，根据法拉第定律得：
  
通过cd棒的电流大小为：    方向自d指向c。
棒下滑过程，由机械能守恒定律得：       

得：；

 ，两棒组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得： 
解得两棒稳定时共同速度为：    
根据能量守恒定律得：。 

 ab棒产生的热量为：   

联立解得：       

设整个的过程中通过回路的电荷量为q，
对cd棒，由动量定理得：  
又，解得：
设稳定后两棒之间的距离是d，则有：
联立以上两式得：       

18（14分）.（1）；（2）见解析

（1）要使列车向右启动，则安培力向右，根据左手定则可以判断金属棒ab电流方向由a指向b，金属棒cd电流方向上c指向d，所以M为电源的正板。

通过金属棒ab的电流大小为

其安培力大小为

金属棒cd与ab并联，其电流大小，安培力大小与ab棒的相同，则刚接通电源时列车加速度a的大小为

联立解得

（2）设列车减速时，cd边进入磁场后经时间ab恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化量为，则有

，，

cd边受到的平均安培力为

安培力的冲量为

解得

同理可知，回路出磁场时，ab受安培力的冲量也相同，则回路进出一块有界磁场区域时，安培力的总冲量为

列车停下来受到的总冲量为，由动量定理可得

则要使列车停下来，前方至少需要设置n块这样的有界磁场，则有

讨论，当n为整数时，则前方至少需要设置n块这样的有界磁场，当n不为整数时，则取n的整数部分N，则前方至少需要设置N+1块这样的有界磁场。