2021-2022学年辽宁省沈阳市第一七O中学高二上学期期中考试物理试题（Word版）

沈阳市第一七O中学2021-2022学年高二上学期期中考试

物理试题

试卷说明:1.考试范围:人教版高中物理选择性必修3; 2.答题时间:75分钟

一、单项选择题（每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1．科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为： 和，下列表述正确的有（　）

A．X是质子 

B．Y的质子数是3，中子数是6

C．氘和氚的核反应是核聚变反应 

D．两个核反应都没有质量亏损

2．从光的波粒二象性出发，下列说法中正确的是（　　）

A．光是高速运动的微观粒子，单个光子表现出波动性

B．光的波长越大，光子的能量越大

C．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方

D．在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方

3．以下说法中正确的是（　　）

A．热量不仅可以从高温物体传到低温物体，也可自发地从低温物体传到高温物体

B．空调等设备就是利用了热传导的方向性

C．无论采用什么方法，都不可能把热量从低温物体传递给高温物体

D．热量能自发地传递的条件是必须存在“温差

4．某核反应方程为。已知（1u=931Mev），的质量为2.0136u，的质量为3.018 0u，的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u，则下列说法中正确的是（　　）

A．X是中子，该反应释放能量，放出18.27×1016J能量

B．X是中子，该反应释放能量，放出18.90 MeV能量

C．X是质子，该反应吸收能量，吸收18.90 MeV能量

D．X是中子，该反应吸收能量，吸收18.27×1016J能量

5．用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（　　）

A．a光的波长一定大于b光的波长  

B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转

C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c

D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大

6．如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经等温变化到状态B，再经等容变化到状态C，A、C压强相等，则下列说法正确的是（　　）

A．从A到B气体分子平均动能增加

B．从B到C气体分子平均动能不变

C．A、C状态气体压强相等的原因是分子撞击器壁的平均作用力相等

D．从A到B过程气体压强变小的原因是分子的密集程度减小

7．如图所示为分子引力和分子斥力的大小F随分子间距离r的变化关系图像，A为两条曲线的交点。下列说法正确的是（　　）

 A．曲线②为分子斥力随r的变化关系图像

B．当时，分子间作用力的合力和分子势能都最小

C．当时，随着r减小，分子势能可能减小

D．当时，随着r增大，分子间作用力的合力一定减小

二、多项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）

8．如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△PA、△PB均大于零，对活塞压力变化量△FA 、△FB，则（　）

A．B体积增大           

B．A体积增大

C．△FA>△FB                  

D．△PA<△PB

9．如图所示是氢原子的能级图，一群处于激发态的氢原子发生跃迁，释放出不同频率的光子，利用这些光子照射逸出功为2.25ev的金属钾，则下列说法正确的是（　　）

A．要使处于某一激发态的一群氢原子能够辐射出10种频率的光子，只需用频率为13.06eV的光子照射处于基态的氢原子就可以实现

B．氢原子从高能级n=5向低能级n=3跃迁时，向外辐射光电子的能量为0.97eV，电子绕原子核运动的动能减小

C．当一群从n=4的能级的氢原子发生跃迁，释放最大频率的光子照射金属钾，能够发生光电效应，光电子的最大初动能为10.5eV

D．当一群从n=4的能级的氢原子发生跃迁，释放最大频率的光子照射金属钾，能够发生光电效应，用该光电子能够使处于基态的氢原子从n=1能级跃迁到n=2能级

10．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l=9.0cm，B侧水银面比A侧的高h= 5.0 cm．现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1=3.0cm时将开关K关闭．已知大气压强p0=75.0cmHg．则下列法正确的是（ 　）

A．此时A内气体压强72cmHg

B．此时A内空气柱长度10.00cm

C．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度3.6cm

D．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度3.4cm

三、实验题（共2小题，每空2分，共18分）

11．（8分）某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

(1)在实验中，下列哪些操作不是必需的___________。

A．用橡胶塞密封注射器的下端

B．用游标卡尺测量柱塞的直径

C．读取压力表上显示的气压值

D．读取刻度尺上显示的空气柱长度

(2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是___________。

(3)下列图像中，最能直观反映气体做等温变化的规律的是___________。

(4)一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（     ）

A. 一直下降

B. 先上升后下降

C. 先下降后上升

D. 一直上升

12.（10分）如图甲所示是使用光电管的原理图，当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。

     
（1）当变阻器的滑动端P向______滑动时(填“左”或“右”)，通过电流表的电流将会增大。
（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为______(已知电子电荷量为e，普朗克常量h)。
（3）如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，则光电子的最大初动能将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
（4）用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率，得到图象如图乙所示，根据图象求出该金属的截止频率______Hz，普朗克常量______J·s.(已知电子电荷量e=1.6×10-19C）

四、计算题（本大题共3小题，共36分）

13.（10分）一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量m = 30 kg，横截面积S = 100 cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L1 = 13 cm，离汽缸口的距离L2 = 4cm。外界气温为27℃，大气压强为1.0×105 Pa，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知g = 10m/s2，T = t + 273 K。求:

（1）此时气体的温度为多少K。

（2）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q = 400J的热量，则气体的内能增加多少焦耳。

14．（12分）已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能。(质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的3倍)

(1)写出该核反应的反应方程式；

(2)该核反应释放的核能是多少？

(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV?

15．（14分）消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连．已知储液桶容积V=16.0L，打气筒每打一次能将V1=0.30L的外界空气压入储液桶内．现向储液桶内注入V2=10.0L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强P0=1.0atm、喷雾器内外温度均为t=27℃，打气过程中温度保持不变。

（1）未打气时，储液桶内气体在标准状态下（气体压强P0=1.0atm、温度t0=0℃）的体积是多少？

（2）某次打气时，将打气筒里的气体全部充入储液桶，需对气体做W=40J的功，则喷雾器内的空气吸热还是放热？吸收或放出多少热量？

（3）某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到P1=4.0atm，停止打气．打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至P2=1.6atm，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3。

高二物理试题答案

一、单项选择题（每小题4分，共28分。）

一、C    2．D    3．D   4．B   5．D   6．D   7．B  

二、多项选择题（每小题6分，共18分。）

8．BD   9．AC    10．AB

三、实验题（共2小题，每空2分，共18分）

11.    B    保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变    C    B   

12.【答案】左    变大   

四、计算题（本大题共3小题，共36分）

13．（10分）（i）当气缸水平放置时，

当汽缸口向上，活塞到达气缸口时，活塞的受力分析图如图所示，有解得---------------2分

由理想气体状态方程得   ---------------2分

解得     ---------------1分

（ii）当汽缸口向上，未加热稳定时，由玻意耳定律得  ---------------2分

则

加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为---------2分

根据热力学第一定律得---------------1分

14.（12分）核反应方程为。---------------2分

质量亏损为。---------------2分

则释放的核能为。---------------2分

设中子和核的质量分别为、，速度分别为、，反应前每个氘核的动能为，反应后中子和核的动能分别为、。

根据动量守恒得：---------------2分

所以

根据，得---------------1分

即

由能量转化和守恒定律得---------------2分

代入数据得。---------------1分

15．（14分）（1）未打气时，在时储液桶内气体的体积为

气体压强不变，当温度变为时，根据盖吕萨克定律 ---------------2分

其中 ，

解得储液桶内气体在标准状态下的体积---------------2分

（2）因为打气过程中温度保持不变，则气体内能不变，，根据热力学第一定律

，---------------2分

所以

---------------2分

即喷雾器内的空气放热，放出40J热量；

（3）某次连续打气过程中，因为温度不变，根据玻意耳定律

---------------2分

解得

---------------1分

喷雾消毒后气体压强又降至，因为温度不变，根据玻意耳定律

         ---------------2分

则此时剩余消毒液的体积为---------------1分