2021-2022学年吉林省长春市十一高中高二下学期第一学程考试物理试题（Word版）

长春市十一高中2021-2022学年度高二下学期第一学程考试

物   理   试   题

第Ⅰ卷（共54分）

一、选择题：共12小题，共54分. 1-6题为单选，每题4分；7-12题为多选，每题5分，选对但不全的得3分。

1．下列说法正确的是（　　）

A．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能一定不变

B．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但也能从低温物体传到高温物体

C．一定质量的理想气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子次数一定减少

D．0.1kg的水在27℃时的分子平均动能小于1kg的氧气在0℃时的分子平均动能

2．下列关于固体和液体的说法中不正确的是（　　）

A．金属的物理性质表现为各向同性，所以金属为非晶体

B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力

C．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉

D．当液体和固体之间表现为不浸润，附着层内分子间表现为引力

3．下列说法不正确的是（　　）

A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高

B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹

C．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小

D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功

4．某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　）

A．柱塞上涂油的目的是为了减小摩擦，便于推拉柱塞

B．柱塞与注射器之间的摩擦会影响压强的测量

C．为了方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞

D．实验中，探究体积与压强的关系时，不需要测量柱塞的横截面积

5．关于下列几幅图说法正确的是（　　）

A．甲图为光电效应实验电路图，当电键断开时，电流表示数一定为零

B．乙图为光电效应光电子最大初动能Ek与入射光频率v的关系，用不同金属做实验图像斜率不同

C．丙图为电子束通过铝箔时的衍射图样，它证实了电子具有波动性

D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，此方法不能估算核半径

6．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液，现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则下列说法不正确的是（　　）

A．该实验中假设油酸分子是球模型，油酸在水面形成了单分子油膜

B．实验中使用酒精的目的是为了稀释油酸

C．由题目中数据可知油酸分子的直径为

D．这一滴溶液中所含的油酸分子数为

7．2020年初新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，下图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封的空气1L，保持阀门关闭，再充入的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（　　）

A．充气后，密封气体的压强增大为

B．充气后，密封气体的分子平均动能不变

C．打开阀门后，密封气体对外界做正功

D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光

8．一定质量的理想气体从状态经过状态变化到状态，其图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．的过程中，气体对外做功

B．的过程中，气体放出热量

C．的过程中，气体压强不变

D．的过程中，气体内能变小

9．如图，为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。下列说法正确的是（　　）

A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B．用能量为10.3eV的电子撞击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的

D．从n = 1能级跃迁到n = 2能级比从n = 2能级跃迁到n = 3能级吸收光子的频率低

10．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（　　）

A．若甲图中电源右端为正极，随P向右滑动，光电流可能先增大后保持不变

B．图乙中的b光光子能量为10.2eV

C．图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的

D．阴极金属的逸出功不可能为W0=2.50eV

11．如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则（   ）

A．轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同

B．从点射出的粒子入射速度大小为

C．从点射出的粒子在磁场中运动的时间为

D．粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短

12．如图所示，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势（V）。线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：10，降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端电压为220V，输入功率为1100W，电动机内阻为10Ω，输电线路总电阻为25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则（　　）

A．图示位置线圈的磁通量变化率最大

B．图示位置时电压表示数为

C．电动机输出的机械功率为850W

D．输电线路损失的电功率为100W

第Ⅱ卷（共 54分）

二、填空题：本题共2小题,每空2分,共16分.

13．读数：

（1）螺旋测微器读数为________mm；

（2）游标卡尺读数为________mm。

（3）多用电表250mA电流档读数为________mA。

14．某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势（约为）和内阻r（约为），需要将一个量程为的电压表（内阻约为）改装成量程为的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。

（1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为的电位器（视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空

①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零；

②闭合开关S，将滑片P向左移动，使电压表的示数为；

③保持滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为___________V；

④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。

（2）用改装后的电压表接入电路测量己知电压时，其示数总是_______真实值。（选填“>”、“=”或“<”）

（3）通过调整使改装后的电压表准确。该兴趣小组利用一个电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。

该小组首先得出了与的关系式为___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出图像如图丙所示，则该电池的电动势___________V、内阻___________。

三、解答题：本题共4小题,共40分.

15．（8分）如图所示，一开口竖直向上、质量为m0的薄壁汽缸内用质量与厚度均不计的光滑活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞和汽缸的导热性能均良好。用轻绳将整个装置悬挂在天花板上，稳定后活塞到汽缸底部的距离为汽缸高度的一半。现在汽缸底部挂一砂桶，往砂桶内缓慢添加砂子，当活塞到达缸口时停止添加砂子。活塞的横截面积为S，大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境的热力学温度恒为T0。求：

（1）未挂砂桶时缸内气体的压强p；

（2）活塞到达缸口时砂桶（含砂）的质量m。

16．（10分）神舟13号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想气体，体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃。

（1）打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到p2=4.4×104Pa，此时密闭气体温度变为t2=-9℃，则航天服内气体体积V2变为多少？

（2）为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=3.0×104Pa。假设释放气体过程中温度保持为t3=-9℃不变，体积变为V3=2.2L，那么航天服放出的气体与原来气体的质量比为多少？

17．（10分）如图所示，粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内，封闭端水平放置，水平段管长60cm，上端开口的竖直段管足够长。在水平管内有一段长为20cm的水银封闭着一段长35cm的理想气体，已知气体的温度为7℃，大气压强为75cmHg，现缓慢对封闭理想气体加热，求：

①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度；

②理想气体的温度升高到111℃时，玻璃管中封闭理想气体的长度。

18．（12分）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图（b）为某一“系留气球”的简化模型图；主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的。已知地面大气压强p0=1.0×105Pa、温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。

（1）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；

（2）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的。求气球驻留处的大气温度T。

参考答案

1.【答案】B

2.【答案】A

3.【答案】B

4.【答案】D

5.【答案】C

6.【答案】D

7.【答案】ABC

8.【答案】AD

9.【答案】BC

10.【答案】ACD

11.【答案】BC

12.【答案】ACD

13.【答案】0.900     14.50     120~121

14.【答案】     4     <           36     8

15.【答案】（1）；（2）3m0

【解析】（1）（3分）设未挂砂桶时缸内气体的压强为p，

对汽缸 （2分） 解得（1分）

（2）（5分）设汽缸高度为h，活塞处于缸口时缸内气体压强为，  （2分）   解得

对汽缸、砂桶（含砂）组成的系统，有 （2分）  解得m=3m0（1分）

16.【答案】（1）4L；（2）

【详解】（1）（4分）初态体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度T1=300K，末态p2=4.4×104Pa，温度T2=264K，根据理想气体状态方程可得 （2分）   解得 （2分）

（2）（6分）气体缓慢放出过程中气体温度不变，设需要放出气体体积为ΔV，得（2分）

航天服放出的气体与原来气体的质量比 （2分）联立解得质量比为（2分）

17.【答案】①  320K或47℃ ；②  45cm

【详解】

①（4分）设水银柱刚好要进入竖直管内的温度为t，

则有 （2分）代入数据      解得T2=320K=47℃（2分）

②（6分）设温度升高到111℃时，水平管内还有水银，竖直管内水银柱高为x，根据理想气体状态方程得

（2分）   代入数据得（3分，压强、体积表达出来各给1分）   解得x=5cm

所以理想气体的长度为l′=60cm-(20-5)cm=45cm（1分）

18.【答案】(1) 5.0×104Pa；(2)234K

【详解】（1）（5分）汽缸中的温度不变，则发生的是等温变化，设气缸内的气体在目标位置的压强为，

由  （2分）解得

由目标处的内外压强差可得（2分） 解得（1分）

（2）（7分）设活塞面积S 由题意（1分）

当弹簧压缩量变为原来的，则活塞受到弹簧的弹力也变为原来的，即（1分）

设此时气缸内气体的压强为，对活塞可得（2分）

由 （1分） 其中（1分） 解得（1分）