2020-2021学年黑龙江省绥化市第一中学高二下学期期中考试物理试题（Word版）

绥化市第一中学2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题

考试时间 90 分钟      满分 100 分

一、选择题（本题 12 小题，每题 4 分，共计 48 分。1-8 题为单项选择，9- 12 题为多项

选择，选对但不全的得 2 分。）

1 、如图所示电路中，A 、B 、C 为完全相同的三个灯泡，L 是一直流电阻不可忽略的电感线圈。a、

b 为线圈 L 的左右两端点，原来开关 S 是闭合的，三个灯泡亮度相同。将开关 S 断开后，下列说法

3 、如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器 T1 和降压变压器 T2 向用户供 电（T1 、T2 均为理想变压器）。已知输电线的总电阻为 R ，升压变压器 T1 的原、副线圈匝数之比为

m ，降压变压器 T2 的原、副线圈匝数之比为 n ，降压变压器副线圈与电阻 R0 组成闭合电路。若电

4 、如图所示，分别用波长为λ、2λ的光照射光电管的阴极 K，对应的遏止电压之比为 3：1 ，则光电

管的极限波长是（    ）

A.  2λ

B.  3λ

C.  4λ

D. 6λ

5 、关于原子模型及其建立过程叙述正确的是（    ）

A.  阴极射线是电子，汤姆孙测出了电子的比荷，并精确测定了电子电量

B.  汤姆孙认为原子是实心球体，电子均匀镶嵌在实心球内，正电荷也是呈点状均匀镶嵌在球体内，

而并非弥漫性分布于球内； 该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代。

C. α粒子散射实验可以估测出原子核尺度数量级为 10-15m

D.  卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域—原子

核，电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力。

6、氢原子的能级图如图所示。如果大量氢原子处于 n=3 能级的激发态，则下列说法正确的是（     ）

A ．这群氢原子只可能辐射 1 种频率的光子

B ．氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级，辐射光子的能量最大

C ．这群氢原子辐射光子的最小能量为 12.09eV

D ．处于 n=3 能级的氢原子至少需吸收 13.6eV 能量的光子才能电离

7 、下列关于放射性元素衰变的说法正确的是（    ）

238 U 234  Th 4 He

234 Th

8 、如图所示，质量为 M 导热性能良好的气缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．气缸内有 一个质量为 m 的活塞，活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气．气缸内密封有一定质量的气体．如果 大气压强增大（温度不变） ，则（    ）

A ．气体的体积增大

B ．细线的张力增大

C ．气体的压强增大

D ．斜面对气缸的支持力增大

9、利用金属晶格(大小约 10－10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速后， 让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样，已知电子质量为 m ，电荷量为 e ，初速度 为 0 ，加速电压为 U，普朗克常量为h ，则下列说法中正确的是（     ）

A ．该实验说明了电子具有波动性

B ．实验中电子束的德布罗意波波长为   h     

C ．加速电压 U越大，电子的衍射现象越明显

D ．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显

10 、大量处于 n = 4 激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如 图甲所示的光电管的阴极 K 。已知氢原子的部分能级图如图乙所示，阴极 K 为金属钨，其逸出功

为 4.54eV。可见光的波长范围为 4.07×10-7m—7.6×10-7m，普朗克常量 h = 6.6×10-34J s ，真空中的光

速为 3.0×108m/s ，则下列说法中正确的是（   ）

A ．这些氢原子最多能发出 6 种不同频率的光

B ．跃迁到基态时，会辐射γ射线

C ．能使金属钨发生光电效应的光有 3 种，且都不是可见光

D ．若将滑动变阻器的滑片调到最左端，电路中的光电流可能变为 0                                                     11、中国的核聚变研究已进入世界前列，主要利用 2 个氘核聚变成 3He ，被称为人造太阳，已知氘

核的质量为 2.0136u ，中子质量为 1.0087u ，3He 的质量为 3.0150u ，质子的质量为 1.0078u ，α粒子

的质量为 4.0026u ，1uc2=931MeV ，则（    ）

A ．该核反应中产生的新粒子为中子

B ．该核反应中产生的新粒子为质子

C ．该核反应中释放出的核能约为 3.26 MeV

D ．该核反应中释放出的核能约为 4. 10 MeV

12 、关于分子力、分子势能的下列说法正确的是（    ）

A ．分子间同时存在相互作用的引力和斥力，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力

B ．引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但引力比斥力变化快

C ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大

D ．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子势能先 减小后增大

二、填空题（本题两小题，每空 2 分，共计 16 分）

13、（6 分） 如图，图甲为热敏电阻的 R-t 图象，图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒 温箱温控电路，继电器的电阻为 100Ω，当线圈的电流大于或等于 20mA 时，继电器的衔铁被吸合。

为继电器线圈供电的电池的电动势 E=9.0V ，内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

（1）应该把恒温箱内的加热器接在        （填“A 、B ”或“C 、D ”）端.

（2）如果要使恒温箱内的温度保持在 100℃ ，可变电阻 R1 的阻值应调节为         Ω  。

（3）若要使恒温箱内保持的温度低于 100℃，应将可变电阻 R1 的阻值调      些。（填“大”或“小”）

14 、（10 分） 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 l mL 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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长

为 1 cm ，则：

（1）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、彩笔和坐标纸，要完成本实验，还欠缺的器材有          。

（2）1 滴溶液中纯油酸的体积是               m3  。

（3）油酸薄膜的面积是_____________cm2．

（4）油酸分子的直径是______________ m ．（结果保留两位有效数字）

（5）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为 V 的一滴纯油酸 在水面上散开形成的单分子油膜的面积为 S，油酸的密度为 ，摩尔质量为 M，则阿伏加德罗常数

的表达式为             。

三、计算题(本题 3 小题，共计 36 分。解答时写出必要的文字说明、重要的方程式、 重要的演算过程，明确的数值和单位。只有答案，没有过程的不能得分，书写不认真、 无法辨认的不能得分。）

15 、（12 分） 如图所示，在一对平行且足够长的金属导轨的上端连接一阻值为 R=1Ω的定值电阻， 两导轨在同一平面内，与水平面夹角θ=37° ，质量为 m=0. 1kg ，长为 L=1.0m 的水平导体棒 ab 垂直 于导轨，导轨间距也为 L 。现使导体棒从靠近电阻处由静止开始下滑，已知导体棒电阻为 r=1Ω ， 导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.5 ，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应 强度大小为 B=1T。g 取 10m/s2 ，sin37°=0.6 ，cos37°=0.8 ，求：

(1)刚释放时，导体棒的加速度大小；

(2)运动过程中，导体棒的最大速率；

(3)导体棒从静止开始到下滑距离为 x=0. 1m 过程中（导体棒已达最大速率），电阻 R 上产生的焦耳

。

16 、（12 分）中国科学院某实验室工作人员重做了卢瑟福发现质子的实验，用初速度为 v0 的α粒子，

轰击静止的氮原子核，产生了质子.若某次碰撞可看做对心正碰，碰后释放的核能全部转化为动能，

新核与质子同方向运动，且垂直磁场方向，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为 1 ∶17.（设质子和中子的质量均为 m ，光速为 c）

（1）写出核反应方程.

（2）求出质子的速度大小.

（3）估算核反应中的质量亏损.

17、（12 分） 如图所示，长 31 cm 内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住 10 cm

长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动 180°后，发现水银柱长度变为 15 cm ，继续缓慢转

动 180°至开口端向上．求：

(1)大气压强的值；

(2)末状态时空气柱的长度．

2020-2021 学年度下学期期中考试高二物理答案 一、选择题（每题 4 分，共计 48 分）

二、填空题（每空 2 分，共计 16 分）

13 、（1）A 、B （2）300Ω        （3）小

14 、（1）痱子粉 （2）7.5×10-12   （3）117～121 都对 （4）6.3×10-10m～6.5×10-10m （ 5）       V 3

三、计算题（每题 12 分，共计 36 分）

15 、【解析】

(1)设刚释放时，导体棒的加速度为 a ，据牛顿第二定律可得

mg sin 37  mg cos37  ma （2 分）

E       BLv

其中    R r     R r     （ 1 分）

联立解得vm   0.4m/s （ 1 分）

(3)导体棒从静止开始到下滑距离为 x=0. 1m 过程中电路中产生的焦耳热为 Q ，由能量守恒可得

1     2

2     m             （2 分）

由QR   I2Rt （ 1 分）

可知，QR 与 R 成正比，故满足

R          1

R r       2    （ 1 分）

联立解得QR   0.006J （ 1 分）

16 、【解析】

（1）由质量数守恒及电荷数守恒可得： 核反应方程为（4 分）

（2）α粒子、新核的质量分别为 4m 、17m ，质子的速度为 v ，选取α粒子的速度方向为正方向，由

解出 ．（2 分）

．

由爱因斯坦质能方程有 （ 1 分）

联立解得（ 1 分）

17 、【解析】

（1）设细玻璃管的横截面积为 S．从开始到管口向下，封闭气体作等温变化．

初态p1=p0+21cmHg；V1=10S       （ 1 分）

末态p2=p0- 15cmHg      ， V2=（31- 15）S=16S     （ 1 分）

由玻意耳定律得p1V1=p2V2       （2 分）

代入得（p0+21）×10S=（p0- 15）×16S

解得p0=75cmHg   （2 分）

（2）从管口向下再到管口向上，气体经历了等温变化．

P3=75+15=90cmHg ，（1 分）

V3=LS     （ 1 分）

由p1V1=p3V3   （2 分）

p1V1         75 21 10

解得    p3                   75 15                             （2 分）