2021-2022学年广东省深圳市龙岗区德琳学校高二（下）期中物理试题含解析

深圳市龙岗区德琳学校2021-2022学年度第二学期

高二期中考试物理试卷

一、单选题（共8题，每题4分，共32分）

1. 下列哪个实验揭示了原子具有复杂结构（　　）

A. 阴极射线实验 B. 天然的放射现象

C. 粒子轰击氮核实验 D. 粒子散射实验

【答案】A

【解析】

【详解】英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线进行了一系列实验研究，得到了阴极射线为带负电的粒子，并称为电子，电子的发现揭示了原子具有复杂结构，A正确，BCD错误。

故选A。

2. 物理学上的四种基本相互作用是（    ）

A. 万有引力、相互作用力、电磁力、强力

B. 重力、弹力、摩擦力、其它力

C. 作用力、反作用力、电磁力、强力

D. 万有引力、电磁力、弱力、强力

【答案】D

【解析】

【详解】到现在为止，物理学家们发现了四种基本的相互作用。它们是万有引力作用，电磁相互作用，强相互作用、弱相互作用。故ABC错误，D正确。

故选D。

3. 在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据核反应过程中质量守恒和电荷数守恒，A中质量数为1，电荷数为1，为质子；B中质量数为0，电荷数为-1，为电子；C中质量数为1，电荷数为0，为中子；D中质量数为0，电荷数为-1，为电子；故C正确ABD错误。

故选C。

4. 关于热力学定律，下列说法中正确的是（　　）

A. 热量不能从低温物体传到高温物体

B. 在一定条件下，物体的温度可以降低到0K

C. 第二类永动机违背了热力学第一定律，因而是不可能实现的

D. 一个物体的内能增加，必定有其他物体对它做功或向它传递热量

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据热力学第二定律可知，热量不能自发的从低温物体传到高温物体，而不引起其他的变化，故A错误；

B．绝对零度是一切低温物体的极限温度，不可能达到，故B错误；

C．第二类永动机违背了热力学第二定律，因而是不可能实现的，故C错误；

D．一个物体内能增加，必定有其他物体对它做功或向它传递热量，故D正确。

故选D。

5. 清晨，草叶上的露珠在阳光照射下变成水蒸气慢慢消失．这一物理过程中，水分子间的　　

A. 引力、斥力都减小

B. 斥力减小，引力增大

C. 引力、斥力都增大

D. 斥力增大，引力减小

【答案】A

【解析】

【分析】考虑草叶上的露珠在阳光照射下变成水蒸气慢慢消失属于蒸发过程，该过程气体分子的距离是增大的，运用气体分子间作用力与距离的关系即可解答

【详解】草叶上的露珠在阳光照射下变成水蒸气这一过程属于物态变化中的蒸发过程，吸收热量，并且分子间距离增大，而分子间引力和斥力都随着距离的增大而减小．

故选A．

【点睛】本题考查物态变化，分子间作用力，难度较小．注意：无论是引力还是斥力，都会随着分子间距离的增大而减小，只是减小的程度不同，因此合力可能表现为引力，也可能表现为斥力

6. 已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为，阿伏加德罗常数为．下列判断正确的是

A. 1kg铜所含的原子数为

B. 1个铜原子的质量为

C. 铜所含原子数为

D. 1kg铜的体积为

【答案】B

【解析】

【详解】1kg铜的物质量为：，故所含的原子数为，故A错误；1mol铜分子的质量为M，故1个铜原子的质量为，故B正确；铜的物质量为，故所含的原子数为，故C错误；1kg铜的体积为，故D错误；故选B．

【点睛】本题关键明确阿伏加德罗常数是联系物体质量、体积与分子质量、体积的桥梁，粗略计算时，对于固体和液体，忽略分之间的距离．

7. 如图所示，容器、各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压强恒定。、的底部由带有阀门的管道相连，整个装置与外界绝热。起初，中水面比中的高，打开阀门，使中的水逐渐流向中，最后达到平衡。在这个过程中，下列说法正确的是（    ）

A. 大气压力对水做功，水的内能减小

B. 水克服大气压力做功，水内能减小

C. 大气压力对水不做功，水的内能不变

D. 大气压力对水不做功，水的内能增加

【答案】D

【解析】

【详解】AB．平衡前，容器中的活塞向下移动，设中活塞横截面积为，移动距离为，大气压力推动中活塞向下移动时对水做的功

平衡前，容器中的活塞向上移动，设中活塞横截面积为，移动距离为，大气压力通过活塞对水做负功

由于水的总体积不变，则有

即容器中大气压力对水做的功与容器中水克服大气压力做的功相等。在整个过程中，大气压力对水做的功是上述两个功（正功、负功）的代数和，即

选项AB错误。

CD．大气压力对水不做功，同时整个装置与外界绝热，没有热交换。但是水从容器流向容器的过程中，水的重心下降，水的重力做正功，水的重力势能减小，根据能量守恒定律，减少的水的势能转化为水的内能，水的内能增加，选项C错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（　　）

A. 这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B. 从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长

C. 这群氢原子能够发出4种不同频率的光

D. 如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，一定是由n=2能级跃迁到n=1能级发出的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．根据跃迁假设，氢原子可以吸收特定能量的光子后向更高能级跃迁。故A错误；

B．根据跃迁假设，有

在所有能级差中，从n=4能级跃迁到n=3能级，的能级差最小，所以其波长最长。故B正确；

C．根据跃迁时的规律，理论上任意两个能级间均可发生跃迁，有

这群氢原子能够发出6种不同频率的光.故C错误；

D．产生光电效应，需要入射光的频率大于等于金属的极限频率，故如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，那么一定是所有光中，频率最高的，根据跃迁假设有

可知由n=4能级跃迁到n=1能级发出的。故D错误。

故选B。

二、多选题（共3题，每题6分，共18分）

9. 以下说法正确的是（　　）

A. 轴核裂变的核反应方程可能为

B. 核聚变反应方程可能为

C. 发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分

D. 中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，则氘核的结合能为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．结合质量数守恒和质子数守恒可知，轴核裂变的核反应方程可能为

故A正确；

B．结合质量数守恒和质子数守恒可知，核聚变反应方程为

故B错误；

C．发生β衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误；

D．中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程可知，释放的能量为

则氘核的结合能为，故D正确。

故选AD。

10. 如图为两个分子间作用力F和分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是（　　）

A. 两个分子间距离为时相互作用力为零

B. 分子间距从逐渐增大到的过程中，分子间作用力先减小后增大

C. 分子间距从逐渐增大到的过程中，分子间作用力做正功

D. 分子间距从逐渐增大到的过程中，分子势能先减小后增大

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．由图像可知，两个分子间距离为时相互作用力为零，选项A正确；

B．分子间距从逐渐增大到的过程中，分子间作用力先减小后增大，再减小，选项B错误；

C．分子间距从逐渐增大到的过程中，分子力表现为斥力，则分子间作用力做正功，选项C正确；

D．分子间距从逐渐增大到的过程中，分子表现为引力，随分子距离增大，分子力做负功，则分子势能增大，选项D错误。

故选AC。

11. 如图所示是甲、乙两种金属的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象，由图象可知（　　）

A. 无论用什么金属做实验，图象的斜率不变

B. 同一色光照射下，甲金属发射的光电子的最大初动能比乙金属发射的光电子的最大初动能大

C. 要获得相等的最大初动能的光电子，照射甲金属的光的频率要比照射乙金属的光的频率大

D. 甲金属的逸出功比乙金属的逸出功大

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A．由光电效应方程可知

图像得斜率表示普朗克常量，故A正确；

B．由图像可知，甲光的逸出功小，根据光电效应方程，因此同一色光照射下，甲金属发射的光电子的最大初动能比乙金属发射的光电子的最大初动能大，故B正确；

C．要获得相等的最大初动能的光电子，由于甲光的逸出功小，所以照射甲金属的光的频率要比照射乙金属的光的频率小，故C错误；

D．根据光电效应方程，结合图像可知，图像与y轴的截距表示逸出功，所以甲金属的逸出功比乙金属的逸出功小，故D错误。

故选AB。

三、实验题（共8空，每空2分，共16分）

12. 章华同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验。

（1）图甲反映了实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应成是____________（用符号表示）。

（2）将1mL的纯油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液，接着用滴管向量筒内滴加40滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中（水中撒了痱子粉），出于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图乙所示。若每一小方格的边长为10mm，将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为__________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的__________。则可估算出油酸分子的直径大小是__________m（计算结果保留一位有效数字）。

（3）某同学将实验中得到的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏大，可能的原因是___________。

A．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开

B．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数

D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大

【答案】    ①. bcda    ②. 单分子    ③. 直径    ④. 1 × 10- 9    ⑤. AC##CA

【解析】

【详解】（1）[1]操作过程是：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出40滴此溶液的体积，然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。所以从图来看顺序是：bcda。

（2）[2][3]若每一小方格的边长为10cm，将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。

[4]先求一滴油酸溶液中含有纯油酸的体积

油膜面积约占114小格，面积约为

S = 114 × 0.01 × 0.01m2 = 1.14 × 10 - 2m2

所以分子直径

（3）[5]A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确；

B．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数多计了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径d将偏小，B错误；

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数，即S偏小，那么得到的分子直径d将偏大，C正确；

D．油酸酒精溶波中酒精挥发，导致油酸浓度变大，则油膜的面积S偏大，则直径测量值偏小，D错误。

故选AC。

13. 如图1所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保特一定偏角。

（1）现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）使验电器指针回到零，再用相同强度钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针__________（选填“有”或“无”）偏转。

（3）为了进一步研究光电效应的规律，设计了如图2所示的电路，图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极．现接通电源，用光子能量为的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为，则光电管阴极材料的逸出功为______。

【答案】    ①. 减小    ②. 无    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]在A处用紫光灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带少量负电的金属小球与锌板接触，会使锌板上带的正电荷减少，则验电器指针偏转角将减小。

（2）[2]产生光电效应需要入射光的频率达到截止频率以上，与光照强度无关。用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，即黄光的频率低于截止频率。改用强度更大的红外线灯照射锌板，红外线的频率小于黄光的频率，则红外线也不能使锌板产生光电效应，则验电器指针无偏转。

（3）[3]当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为，说明遏止电压为6.0V。则最大初动能为

由光电方程

可得，光电管阴极材料的逸出功为

四、解答题（共34分）

14. 如图所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q。试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向。

【答案】（1）qvB　垂直于v指向左上方；（2）　垂直纸面向里；（3）qvB　垂直纸面向里；（4）qvB　垂直于v指向左上方

【解析】

【分析】

【详解】(1)因v⊥B，所以

方向垂直于v指向左上方。

(2)v与B的夹角为30°，将v分解成垂直磁场的分量和平行磁场的分量

则

方向垂直纸面向里。

(3)因v⊥B，所以

由左手定则判断出洛伦兹力的方向垂直纸面向里。

(4)因v⊥B，所以

方向垂直于v指向左上方。

15. 如图所示，一长为L、内横截面积为S的绝热汽缸固定在水平地面上，汽缸内用一质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，开始时活塞用销钉固定在汽缸正中央，汽缸内被封闭气体压强为p。外界大气压为p0（p>p0）。现释放活塞，测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为v0。求：

（1）此过程克服大气压力所做功；

（2）对活塞利用动能定理，求出封闭气体对活塞的做功大小的表达式；

（3）活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了多少？

【答案】（1）；（2）；（3）内能减少了

【解析】

【详解】（1）设大气作用在活塞上的压力为F，则

F＝p0S

根据功的计算式W＝Fl得

（2）对活塞利用动能定理

解得

（3）根据热力学第一定律，气缸是绝热汽缸，得

即内能减少了

16. 农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示。A的容积为，装入药液后，药液上方空气的压强为，体积为，关闭阀门K，用打气简B每次打进的空气。（所有过程气体温度保持不变）。则：

（1）要使药液上方气体的压强为，打气筒活塞应打几次？

（2）当A中有的空气后，打开阀门K可喷射药液，直到不能喷射时，A容器剩余多少体积的药液？

（3）要使药液全部喷完，最初打气筒活塞应打几次？

【答案】（1）18次；（2）；（3）24次

【解析】

【详解】（1）对气体

由玻意耳定律得

代入数据解得

次

（2）当内外气压相等时，药液不再喷出，此时

由玻意耳定律得

代入数据解得

剩余药液的体积

（3）要使药液全部喷完，则容器内气体最终的体积为7.5L，压强为，则打气的次数为

次