广东省广州市第七中学2020-2021学年高二下学期5月第二次阶段性考试物理试题+Word版含答案

广州市第七中学2020学年第二学期第二次阶段性考试

物理试卷

一、    单项选择题（共8题，每题4分，错选不得分）

1、下列说法正确的是(　 　)

A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

B．液晶的光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性

C．花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度仅与液体的温度有关

D．一块的冰逐渐熔化成的水的过程中分子势能会减小

2、下列说法中错误的是(　 　)

A．扩散现象可以在液体、气体中发生，也能在固体中发生

B．液体不浸润固体的原因是，附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏

C．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强不一定减小

D．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

3、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中错误的是(　 　)

A．太阳内部发生的核反应是热核反应

B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的总能量增大

C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子

D．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的

4、关于光电效应，下列说法正确的是(　 　)

A．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应

B．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

C．截止频率越大的金属材料逸出功越大

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

5、研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封在真空管中的阴极K，阴极K发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是(　 　)

6、原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，核子组合成原子核时(　 　)

A．小质量数的原子核质量亏损最大   B．中等质量数的原子核质量亏损最大

C．大质量数的原子核质量亏损最大   D．不同质量数的原子核质量亏损相同

7、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin 100πt(V)，下列说法中正确的是(　 　)

A．滑动变阻器滑片向上移，电压表和电流表的示数均变大

B．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小

C．t＝ s时，a、c两点电压瞬时值为110 V

D．t＝ s时，电压表的读数为22 V

8、如图所示，固定在绝缘水平面上的半径r=0.2m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小B=0.1T的匀强磁场。金属棒一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴顺时针匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值R=10Ω的电阻和板间距d=0.01m的平行板电容器，有一质量m=1g、电荷量q=1×10-5C的颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态。取重力加速度大小g=10m/s2，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是(　 　)

A．电容器两极板间的电压为5V      B．电容器的上极板带正电荷

C．每秒钟通过电阻的电荷量为10C   D．金属棒转动的角速度大小为5×103rad/

二、    多项选择题（共6题，每题4分，漏选得2分，错选不得分）

9、下列说法中正确的是(　 　    )

A．浸润现象是分子间作用力引起的

B．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压

C．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态

D．完全失重条件下液态金属呈球状是因为液体表面分子间存在表而张力的结果

10、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B，C和D后再回到状态A。其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是(　 　    )

A．A→B过程中，气体放出热量            

B．B→C过程中，气体的内能减小

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多  

D．D→A过程中，气体分子的平均动能不变

11、足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨平面倾角为θ，导轨间距为L，导轨上、下两端分别连接阻值均为R的定值电阻，质量为m的金属棒ab放在导轨上，空间存在垂直于导轨平面向上磁感应强度为B的匀强磁场，闭合开关K，由静止释放金属棒，金属棒运动过程中始终与导轨垂直，金属棒接入电路的电阻为R，导轨电阻忽略不计，当金属棒沿导轨向下运动x距离时，金属棒的加速度恰好为零，重力加速度为g，则金属棒沿导轨向下运动x距离的过程中(　 　    )

A．金属棒的最大速度为

B．金属棒产生的焦耳热为

C．通过金属棒截面的电荷量为

D．金属棒加速度为零时，断开开关，金属棒将继续沿导轨向下加速运动

12、图(a)为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动，图（b）是该发电机的电动势已随时间t按余弦规律变化的图像。已知线圈电阻为2.5Ω，定值电阻R=10Ω，电表均为理想交流电表。由此可以判定(　 　    )

A．电流表读数为0.8A

B．电压表读数为10V

C．t=0.1s时刻，穿过线圈的磁通量为零

D．0~0.05s内，通过电阻R的电荷量为0.04C

13、如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子。其中莱曼系是指氢原子由高能级向n=1能级跃迁时释放的光子，则(　 　    )

A．10种光子中波长最短的是n=5激发态跃迁到基态时产生的

B．10种光子中有4种属于莱曼系

C．使n=5能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量

D．从n=2能级跃迁到基态释放光子的能量等于n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量

14、一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ。到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则(　 　  )

 A．T1的原、副线圈电流分别为103A和20A  B．T2的原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V

 C．T1和T2的变压比分别为1︰50和40︰1 D．有6×104盏灯泡（220V、60W）正常发光

三、    计算题（4题，共44分）

15、如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm2、足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21 cm的气柱，气体的温度为，外界大气压强取p0＝1.0×105 Pa.

（1）若在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？ (g＝10 m/s2)

（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到，此时气柱为多长？

（3）若在（2）的过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少？

16、如图所示，A为一直立圆筒型储气罐，B为一打气筒，已知打气筒活塞M的行程为L0，活塞面积为S，储气罐的高度为2L0，截面积为3S，开始罐内气体压强为3p0，每次开始打气时打气筒活塞在最上端，内部气体压强为p0，打气筒通过细管和单向阀门K与储气罐相连接。当打气筒内气体压强大于储气罐内压强时阀门开启。细管的容积忽略不计，储气罐与打气筒导热良好，环境温度不变，缓慢向下推动活塞。求：

1）活塞向下移动多大距离时B中气体开始进入A中；

2）要使储气罐内压强达到4p0，打气筒应连续打气多少次。

17、如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平面上，宽度L=1m；导轨的上表面光滑，且左端封闭；导轨所在平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示；垂直导轨放置的导体棒MN质量m=2kg、电阻R=2Ω，其他电阻不计。从0到t0=2s时间内使导体棒静止，此阶段导体棒距导轨左端的距离也为L=1m；自t0=2s时刻起，释放导体棒，同时对导体棒施加一水平向右的恒力F=2N，导体棒达到最大速度后，其电流与0到t0=2s时间内的电流相同。已知自0时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，回路中产生的焦耳热Q=4.75J。求：

1）导体棒达到最大速度后回路中的电流；

2）自t0＝2 s时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒运动的位移。

18、如图甲所示，MN、PQ是间距l=0.5m且足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计，导轨平面与水平面间的夹角θ=37º，NQ间连接一个R=4Ω的电阻。有一磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面向上。将一根质量m=0.05kg、阻值为r的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度。已知在此过程中通过金属棒横截面的电荷量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。求：

1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；

2）cd离NQ的距离x。

广州市第七中学2020学年第二学期第二次阶段性考试

物理试卷答案

一、    单项选择题

二、    多项选择题

三、    计算题

15、【答案】　(1)20 cm　(2)25 cm　(3)8.95 J

【解析】　(1)被封闭气体的初状态为p1＝p0＝1.0×105 Pa，V1＝LS＝42 cm3，T1＝280 K

末状态为p2＝p0＋＝1.05×105 Pa，V2＝L2S，T2＝T1＝280 K

根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2，得L2＝20 cm

(2)对气体加热后，气体的压强不变，p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350 K

根据盖－吕萨克定律，有＝，即＝，得L3＝25 cm.

(3)外界对气体做的功W＝－p2Sh＝－p2S(L3－L2)＝－1.05 J

根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得ΔU＝10 J＋(－1.05 J)＝8.95 J，

即气体的内能增加了8.95 J.

16、答案　(1)L0　(2)6

解析　(1)当打气筒内压强为p时开始有气体进入储气罐，则有p＝3p0

选取B中气体为研究对象，由玻意耳定律有p0L0S＝pLS

解得L＝L0

所以活塞下移距离Δx＝L0－L＝L0。

(2)选取最后罐内总的气体为研究对象，这些气体相当于3p0时的体积为V1，由玻意耳定律有4p0×6L0S＝3p0V1

解得V1＝8L0S

还需要补入压强为3p0气体体积为V2，则有：V2＝V1－6L0S＝2L0S

打入气体在p0下体积为V3，由玻意耳定律有：3p0V2＝p0V3

解得V3＝6L0S

打气筒应连续打气的次数为n＝＝6次。

17、答案　(1) A　(2)1.5 m

解析　(1)导体棒达到最大速度后，电流与0到t0时间内的电流相同，电动势也与0到t0时间内的电动势相同：＝B0Lvm

导体棒达到最大速度后F＝ILB0，I＝

由以上三式得导体棒达最大速度时回路中的电流I＝ A

(2)0到t0时间内回路中产生的焦耳热Q1＝I2Rt0＝2 J

自t0＝2 s时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒克服安培力做的功W安＝Q－Q1

由动能定理Fs－W安＝mv－0，

得导体棒经过的位移s＝1.5 m。

18、【答案】（1） 0.5；（2） 2m

【详解】（1）由题图乙知，当，

由牛顿第二定律得

解得

（2）由题图乙可知，金属棒速度稳定时

此时金属棒两端的感应电动势

金属棒受到的安培力

根据物体的平衡有

解得

又因为此过程中通过金属棒横截面的电荷量

有

解得