2021-2022学年山东省邹城市第二中学高二下学期6月月考物理试题（Word版）

邹城市第二中学2021-2022学年高二下学期6月月考

物理试题

一、单选题

1. 如图，放射性元素镭衰变过程中释放出、、三种射线，分别进入匀强电场中，下列说法正确的是（　　）

A. ①表示射线，  ③表示射线 B. ①可能是射线，③可能是射线

C. ①一定是射线，③一定是射线 D. ①一定是射线，③一定是射线

2. 如图所示，两端开口的T型管，一端竖直插入水银槽内，竖直管的上端有一小段水银，水银的上表面刚好与水平管平齐，水平部分足够长，若将玻璃管稍微上提一点，被封闭的空气柱长度和试管内外的液面高度差的变化分别是（　　）    .

A. 变大；变小 B. 变大；不变 C. 不变；不变 D. 不变；变大

3. 如图甲为振荡电路情景图，图乙为其中电流随时间变化的图像，则（　　）

A. 图甲中电容器在放电，线圈中的磁场在增强

B. 图甲中若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小

C. 图乙中时间内，线圈两端电压在减小

D. 图乙中时间内，线圈的自感电动势在增大

4. 如图所示，边长为a的正三角形区域内有垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场。现有一带正电、电荷量为q、质量为m的粒子，由边上距A点的P点，以初速度垂直边进入磁场，后从边离开磁场，则磁场磁感应强度的大小可能是（　　）

A.  B.

C.  D.

5. 用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放，如图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　）

A. A、B间距离为时分子力为零

B. A、B间距离为时分子力为零

C. A、B系统的分子势能最小值为

D. 释放时A、B系统的分子势能为

6. 如图所示，两水平放置平行金属板P、Q之间有一水平向左、磁感应强度为的金属板间的距离为d，两板间有一束平行于金属板的等离子体垂直于磁场喷入板间，将两板分别与两根水平放置的光滑金属导轨M、N连接，金属棒垂直于导轨放置，金属棒的电阻为R，棒的中点用绝缘细绳经光滑定滑轮与质量为m的物体相连，导轨间的距离为L，导轨间存在竖直方向大小为的匀强磁场，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，为使金属棒保持静止，则等离子体喷入板间时速度大小应为（　　）

A.  B.  

C.  D.

7. 一群处于基态的氢原子受某种光照射后，跃迁到第4能级，发出的光谱中只有两条可见光a和b。a、b在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，下列说法正确的是（　　）

A. 照射光子的能量E=12.09eV

B. a光的波长比b光的波长短

C. 氢原子受激发后，能发出10种不同频率的光

D. a光是氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光

8. 如图所示，afde为一边长为2L的正方形金属线框，b、c分别为af、fd的中点，从这两点剪断后，用bc直导线连接形成了五边形线框abcde、左侧有一方向与线框平面垂直、宽度为2L的匀强磁场区域，现让线框保持ae、cd边与磁场边界平行，向左匀速通过磁场区域，以ae边刚进入磁场时为计时零点。则线框中感应电流随时间变化的图线可能正确的是（规定感应电流的方向逆时针为正）（　　）

A.  B.

C.  D.

二、多选题

9. 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，其图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（　　）

A. 状态B的气体温度为800K

B. 在A→B过程中，气体既不对外做功，外界也不对气体做功

C. 在B→C过程中，气体对外做功1200J

D. 在C→A过程中，气体内能一直在减小

E. 在A→B→C→A一个循环过程中，气体从外界吸收热量450J

10. 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是（　　）

A. 图中两条曲线下面积一定相等

B. 图中曲线可求出0～400m/s速率区间的氧气分子数目

C. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在600～800m/s区间内分子数占总分子数的百分比较大

D. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

11. 如图所示是一台发电机的模型图，面积为的正方形线圈从中性面开始以角速度绕轴匀速转动，线圈共100匝，总电阻为。线圈所在匀强磁场的磁感应强度大小，外电路中理想二极管与电阻串联，，电流表为理想电表。则下列说法正确的是（　　）

A. 电流表的示数为

B. 在一个周期内，电阻上产生的热量为0.4J。

C. 单匝线圈的边受到的安培力最大值为

D. 在一个周期内，外力对发电机做的功为0.5J。

12. 回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（　　）。

A. 若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大

B. 若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C. 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当减小才能正常工作

D. 需要改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器才能用于加速其他粒子

三、实验题

13. 用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：

①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接；

②移动活塞，记录注射器上表示气体体积的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；

③用 图像处理实验数据，得出如图2所示图线。

请回答下列问题：

（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是______；

（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中需要注意的问题是______；

（3）如果整个实验操作规范正确，但作出的图线不过原点，如图2所示，则V0代表______。

（4）在正常情况下，人呼吸时每分钟需要吸入空气的质量是一定的，每次呼出和吸入的空气体积也是一定的。如果人在平地上，当大气压是1.0×105Pa，温度是27oC时，每分钟要吸气20次。已知山顶的大气压是7.8×104Pa，温度是17oC，估算此人在山顶时每分钟的吸气次数是多少______?

14. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。

（1）某同学操作步骤如下：

①用0.5mL油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液

②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL

③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定

④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为160cm2，油酸分子直径大小d=______m（结果保留一位有效数字）。

（2）若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（3）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数NA=______（用题中给出的物理量符号表示）。

四、解答题

15. 2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服有一定伸缩性，能封闭一定的气体，提供人体生存的气压。王亚平先在节点舱（出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服内密闭气体的体积约为，压强，温度。她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。

（1）若节点舱气压降低到能打开舱门时，航天服内气体体积膨胀到，温度变为，求此时航天服内气体压强；

（2）为便于舱外活动，宇航员出舱前将一部分气体缓慢放出，使航天服内气压降到。假设释放气体过程中温度不变，航天服内气体体积变为，求航天服需要放出气体与原来航天服内气体的质量比。

16. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、 9.5kW的电力，求:

（1）升压变压器原、副线圈的匝数比n₁:n₂；

（2）输电线的总电阻R；

（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4。

17. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，电阻不计，导轨最右端接有阻值为R的定值电阻。整个装置处于两种磁感应强度大小均为B、方向竖直，且相反的匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根导体棒MN、PQ静止于导轨上，两导体棒接入电路的电阻均为R，与导轨间的动摩擦因数均为（设导体棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。时刻，用水平向左的恒力F拉MN棒，使其由静止开始运动，时刻，PQ刚好要滑动。该过程中，两棒始终与导轨垂直且接触良好，通过金属棒PQ的电荷量为q，重力加速度为g。求：

（1）从到时间内，金属棒MN在导轨上运动的距离；

（2）时刻，金属棒MN速度大小；

（3）从到时间内，金属棒MN产生的焦耳热。

18. 某粒子控制装置中，同时利用电场和磁场来控制粒子的运动，其简化示意图如图甲所示。粒子由静止开始先经加速电场加速，然后沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场，离开偏转电场后进入偏转磁场，最后打在屏上。已知粒子的电荷量为q，质量为m，加速电压为，偏转电场两板间距离为d，两板间的电压U随时间t变化的图像如图乙所示，由于粒子在偏转电场区域运动时间极短，粒子通过此区域时，可认为电场是不变的匀强电场；偏转磁场区域是宽度也为d的条形匀强磁场，磁场两边界与屏平行，不计粒子重力和空气阻力。求：

（1）粒子进入偏转电场时的速度；

（2）要使所有粒子均能从偏转电场飞出，极板长度最长为多少；

（3）若偏转电场的极板长度为d，且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后，恰好垂直在屏上，则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。

答案

1-8 DCBBD  BDA  9.AB  10.AC  11.BD  12.BD

13. ①. 用润滑油涂活塞    ②. 缓慢抽动活塞，不能用手握住注射器封闭气体部分   

③. 注射器与压强传感器连接部位的气体体积    ④. 25

14. ①.     ②. 偏小    ③.

15. （1）由题意可知密闭航天服内气体初、末状态温度分别为T1=300K、T2=270K，根据理想气体状态方程有

解得

（2）设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为ΔV，根据玻意耳定律有

解得

则放出的气体与原来气体的质量比为

16. （1）升压变压器、副线圈匝数比为

（2）导线电阻R与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有

而发电机输出功率等于升压变压器的输出功率，有

所以

（3）设降压变压器原线圈上电压为

所以降压变压器原、副线圈匝数比为

17. （1）通过金属棒PQ的电荷量为q，则通过金属棒MN的电荷量为2q，则有

可得，从到时间内，金属棒MN在导轨上运动的距离为

（2）时刻，PQ刚好要滑动，设PQ上的电流为I，则有

金属棒MN产生的感应电动势为

由于金属棒PQ与电阻R并联，所以金属棒MN上电流为2I，则根据闭合电路欧姆定律有

联立可得，时刻，金属棒MN速度大小为

（3）从到时间内，根据功能关系有

由于金属棒MN在干路上，而金属棒PQ与电阻R并联，则金属棒MN产生的焦耳热为

18. （1）在加速电场中，由

可得

（2）如果具有最大偏转位移的粒子能刚好飞出，则所有粒子均能飞出，此时极板长度最大则

又

解得

（3）当偏转电压时，粒子飞出时速度最大，设偏转角为，则

在偏转电场中运动的时间

沿偏转电场方向的速度为

粒子进入磁场的速度为

设粒子轨迹半径为r，由几何关系可知

又

联立以上各式解得