2021-2022學(xué)年廣東省深圳市鹽田某中學(xué)高二（下）4月物理試題

2021-2022學(xué)年第二學(xué)期4月考試

鹽田高級中學(xué)高二物理試題卷

第I卷（選擇題）

一、單選題（32分）

1.硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，下列表述正確的是（）

A.硅光電池是把電能轉(zhuǎn)化為光能的一種裝置

B.逸出的光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度有關(guān)

C.只要有光照射到硅光電池，就一定能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)

D.在頻率一定的情況下，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，飽和光電流越大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.硅光電池是利用光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，故A錯(cuò)誤；

B.光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，隨著入射光的頻率增大而增大，與光強(qiáng)無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.在頻率一定的情況下，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的數(shù)目越多，則產(chǎn)生的飽和光電流越

大，故D正確。

故選D。

2.在研究光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)中，用三束光分別照射同一光電管得到三條光電流和電壓的關(guān)系圖線如圖所

示，則下列說法正確的是（）

A.三種光的頻率關(guān)系是丫甲〉匕〉丫丙B.三種光的頻率關(guān)系是%=吐＞丫丙

C.光電子的最大初動能七甲=4丙=用乙D.光電子的最大初動能乙甲=七*丙＜七*乙

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.由圖可知，甲、丙光對應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對應(yīng)的遏止電壓，設(shè)％為光電管中陰

極的逸出功，由光電效應(yīng)方程

Ekm=hv-W0

由動能定理

-叫=0-Ek.

得

/+W。

h

所以，甲、丙光頻率相等且小于乙光的頻率，AB錯(cuò)誤。

CD.因?yàn)?/p>

EVm=hv-'WQ=eUc

由圖可知，甲、丙對應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對應(yīng)的遏止電壓，所以，甲光對應(yīng)的光電子最大初動能

與丙光相等且小于乙光對應(yīng)的光電子的最大初動能，C錯(cuò)誤、D正確；

故選D。

3.關(guān)于分子動理論，下列說法中正確的是（）

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

A.圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先滴油酸酒精溶液，再撒郁子粉

B.圖丁為大量氣體分子熱運(yùn)動的速率分布圖，曲線②對應(yīng)的溫度較高

C.圖乙為水中某花粉顆粒每隔一定時(shí)間位置的折線圖，表明該花粉顆粒在每段時(shí)間內(nèi)做直線運(yùn)動

D.圖丙為分子力F與其間距r的圖像，分子間距從“開始增大時(shí)，分子力先變小后變大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.圖甲“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先撒琲子粉，再滴油酸酒精溶液，選項(xiàng)A錯(cuò)

誤；

B.圖丁為大量氣體分子熱運(yùn)動的速率分布圖，曲線②的“腰粗”，分子平均動能較大，則對應(yīng)的溫度較

高，選項(xiàng)B正確；

C.圖乙為水中某花粉顆粒每隔一定時(shí)間位置的折線圖，但不能表明該花粉顆粒在每段時(shí)間內(nèi)做直線運(yùn)

動，因花粉顆粒的運(yùn)動是無規(guī)則的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.圖丙為分子力/與其間距r的圖像，分子間距從與開始增大時(shí)，分子力先變大后變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

4.下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是（）

A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動能不同的分子，動能大的分子溫度高

B.質(zhì)量和溫度相同冰和水，內(nèi)能相同

C.一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變，內(nèi)能也一定不變

D.溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高平均動能大，但不一定每個(gè)分子的動能都大，故A錯(cuò)

誤；

B.質(zhì)量和溫度相同的冰和水，分子的平均動能相同，分子勢能不同，內(nèi)能是不相同的，故B錯(cuò)誤；

C.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度不變，內(nèi)能一定不變，故C正確；

D.內(nèi)能的大小跟物質(zhì)的種類、質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān)，溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，故

D錯(cuò)誤。

故選C

5.我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M"（又被稱為“人造太陽”）將在2020年投入運(yùn)

行。其所發(fā)生的核反應(yīng)方程是；H+：H-；He+X,已知：H、：H、：He和X的質(zhì)量分別為g、機(jī)2、如和

真空中的光速為以下列說法正確的是（）

A.X是質(zhì)子

B.大亞灣核電站利用核聚變發(fā)電

C.題目中所進(jìn)行的核反應(yīng)是a衰變

2

D.該核反應(yīng)所釋放的核能為△￡1=（，4+在-m,-m4）c

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,是中子，A錯(cuò)誤；

B.大亞灣核電站利用核裂變發(fā)電，故B錯(cuò)誤：

C.題目中所進(jìn)行的核反應(yīng)是核聚變，C錯(cuò)誤；

D.聚變時(shí)有質(zhì)量虧損，反應(yīng)中減少的質(zhì)量

△m=町+生一，〃3一加4

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，聚變時(shí)釋放的能量為

AE=An?c2=（町+牡―m,一〃久）c2

故D正確。

故選Do

6.如圖所示，圖甲為原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)關(guān)系曲線，圖乙為原子核的平均核子質(zhì)量與原子序數(shù)的關(guān)

系曲線，根據(jù)兩曲線，下列說法正確的是（）

A.根據(jù)圖甲可知，；He核的結(jié)合能約為7MeV

B.根據(jù)圖甲可知，Z'U核的結(jié)合能比叫Kr核的結(jié)合能更大

C.根據(jù)圖乙可知，核D裂變成核E和F的過程中，比結(jié)合能減小

D.根據(jù)圖乙可知，若A、B能結(jié)合成C,結(jié)合過程一定要吸收能量

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖甲可知，；He核的比結(jié)合能約為7MeV,A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)圖甲可知，聲u核的比結(jié)合能比北Kr核的比結(jié)合能略小，但就u核子數(shù)比魯Kr多，因此由u

核的結(jié)合能比累Kr核的結(jié)合能更大，B正確；

C.根據(jù)圖乙可知，核D裂變成核E和F的過程中，核子平均質(zhì)量減少，放出核能，比結(jié)合能增大，C錯(cuò)

誤；

D.根據(jù)圖乙可知，若A、B能結(jié)合成C,核子平均質(zhì)量減少，結(jié)合過程一定要放出能量，D錯(cuò)誤。

故選B。

7.氫原子的能級圖如圖所示，如果大量氫原子處在〃=3能級的激發(fā)態(tài)，則下列說法正確的是（）

n￡7eV

00---------------------o

5---------------0.54

4---------------0.85

3---------------1.51

2---------------3.40

1--------------13.60

A.這群氫原子能輻射出6種不同頻率的光子

B.輻射光子的最小能量為12.09eV

C.處于該能級的氫原子電離至少需要1.51eV的能量

D.波長最長的輻射光是氫原子從〃=3能級躍遷到能級〃=1能級產(chǎn)生的

【答案】C

【解析】

【詳解】A.這群氫原子能輻射出

仁=3

種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；

B.輻射光子的最小能量為

AE=￡3-￡2=(-1.5leV)-(-3.4eV)=1.89eV

故B錯(cuò)誤；

C.處于該能級的氫原子電離至少需要的能量為

A￡：=O-E3=O-(-1.51eV)=1.51eV

故C正確；

D.根據(jù)

\E=hv=h—

A

知波長最長的輻射光光子頻率最小，即為氫原子從〃=3能級躍遷到能級〃=2能級產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷兩個(gè)不同過程，分別由壓強(qiáng)-體積(p-vo圖上的兩條曲線I和n表示，如圖所

示，曲線均為反比例函數(shù)曲線的一部分。a、6為曲線I上的兩點(diǎn)，氣體在狀態(tài)。和b的壓強(qiáng)分別區(qū)、Ph,

溫度分別為〃、Tb。c、d為曲線H上的兩點(diǎn)，氣體在狀態(tài)c和d的壓強(qiáng)分別，,、pd,溫度分別為幾、

T”。下列關(guān)系式正確的是()

區(qū)二口紅」

Pd3-Pb2

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)理想氣體的氣態(tài)方程，及曲線均為反比例函數(shù)曲線的一部分，可得曲線1為等溫變化,

故可得。、匕兩點(diǎn)的溫度相同，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)理想氣體的氣態(tài)方程，a到c為等壓變化，即有

RK2

B正確；

C.根據(jù)理想氣體的氣態(tài)方程，由圖像可知

P“=Pc

又

&=

Pc匕3

故

正=3

Pd2

C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)理想氣體的氣態(tài)方程，由圖像可知

Pa=Pc

又

立=2

Pd2

乙=3

Ph

&"=2

P.匕3

故

-2

Pb

D錯(cuò)誤。

故選Bo

二、多選題（24分）

9.關(guān)于下列四幅圖說法正確的是（）

A.甲圖為放射源放出的三種射線在磁場中運(yùn)動的軌跡，射線1為a射線

B.乙圖為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，它說明了光具有粒子性

C.丙圖為電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣，它證實(shí)了電子具有波動性

D.丁圖為a粒子散射實(shí)驗(yàn)，說明了原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍，此方法不能估算核半徑

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.a射線帶正電，p射線帶負(fù)電，7射線不帶電，由左手定則判斷出射線3為a射線，故A

錯(cuò)誤；

B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性，故B正確；

C.圖為電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，所以說明了電子具有波動性，故C

正確；

D.a粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說明原子質(zhì)量絕大部分集中再很小的空間范圍，據(jù)此

可以估算核的半徑，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

10.據(jù)日媒報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2021年12月21日，日本東京電力公司正式向原子能規(guī)制委員會提交福島核電

站核污水排入大海實(shí)施計(jì)劃的申請。核污水預(yù)計(jì)將從2023年春天起，排入福島核電站1公里處的近海。關(guān)

于核反應(yīng)，以下說法正確的是（）

A.在核反應(yīng)；'；N+；He->[O+X中，X應(yīng)為;H

B.在核反應(yīng)中，比結(jié)合能小于

C.己知氮222的半衰期為3.8天，則10個(gè)氯原子在經(jīng)過3.8天后，還剩下5個(gè)氧原子未發(fā)生衰變

D.〃衰變中釋放的電子來源于核內(nèi)

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知X應(yīng)為;H,故A正確；

B.該反應(yīng)釋放能量，所以生成物更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，故比結(jié)合能大于1N,故B錯(cuò)誤；

C.半衰期是大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量不適用，故C錯(cuò)誤；

D.夕衰變時(shí)所釋放的電子來源于原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變質(zhì)子而放出的；故D正確。

故選AD。

11.圖示描述了一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ab的延長線過原點(diǎn)，則下列說法正

A.氣體從afZ?的過程，氣體體積不變

B.氣體從cfd的過程，氣體體積先增大后減小

C.氣體從c—d的過程，氣體分子的數(shù)密度減小

D.氣體從過程，氣體分子數(shù)密度和分子的平均速率都減小

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.方的延長線過原點(diǎn)，由

叱=。

T

可知，發(fā)生得是等容變化，氣體體積不變，故A正確；

BC.氣體從bfc的過程，發(fā)生得是等壓變化，溫度升高，所以氣體體積增大；cfd是等溫變化，壓

強(qiáng)減小，體積增大，分子數(shù)不變，所以氣體分子的數(shù)密度減小，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.氣體從4f。過程，溫度降低，所以氣體分子的平均速率減??；各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率變大，體積

變小，所以氣體分子數(shù)密度增大，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

12.如圖所示，足夠長的U形管內(nèi)分別由水銀封有心、上兩部分氣體，則下列陳述中正確的是（）

A.只對匕加熱，則/?減小，氣柱乙2長度不變

B.只對小加熱，則/?不變，氣柱乙2長度增大

C.若在右管中注入一些水銀，心將增大

D.使L、二同時(shí)升高相同的溫度，則L增大、/?減小

【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.只對心加熱，假設(shè)小氣體體積不變，則壓強(qiáng)增大；心的壓強(qiáng)

P\-P2-Ph

由于左的壓強(qiáng)P2不變，心的壓強(qiáng)增大，則0,減小，/7減小，氣柱以長度變長；氣柱乙2中氣體的壓強(qiáng)和溫

度不變化，則體積不變化，長度不變化，A正確，B錯(cuò)誤；

C.若在右管中注入一些水銀，則乙2的壓強(qiáng)增大，假設(shè)小的體積不變，〃不變，心的壓強(qiáng)增大，根據(jù)玻意

耳定律可知心的體積減小，心的長度將減小，C錯(cuò)誤；

D.使匕、同時(shí)升高相同的溫度，假設(shè)心、心氣體的體積都不變，則心的壓強(qiáng)增大，心壓強(qiáng)不變，所以

/?減小，心也會增大，D正確。

故選AD。

第n卷（非選擇題）

三、解答題（44分）

13.如圖，上端開口、下端封閉的足夠長的細(xì)玻璃管豎直放置，一段長為/=15cm的水銀柱下方封閉有長

度也為/的空氣柱。已知大氣壓強(qiáng)為〃o=75cmHg,如果使玻璃管繞封閉端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動半

周，求在開口向下時(shí)管內(nèi)封閉空氣柱的長度。

【答案】22.5cm

【解析】

【詳解】管口朝上時(shí)，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)

Pi=(75+15)cmHg=90cmHg

管口朝下時(shí)，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)

Pi=(75-15)cmHg=60cmHg

設(shè)玻璃管內(nèi)橫截面積為5,管口朝下時(shí)，管內(nèi)氣柱長度為4,則由等溫變化有

Piis=

得

=&膽旦m=22.5cm

p260

14.如圖所示，為了測量某剛性導(dǎo)熱容器A的容積，用細(xì)管把宜與水平固定的，裝有理想氣體的導(dǎo)熱汽缸

B相連，汽缸中活塞的橫截面積S=20cm2。初始時(shí)，環(huán)境溫度7；=300K,活塞離缸底距離

d=40cm。現(xiàn)用水平向左的力尸緩慢推活塞，當(dāng)E=2()0N時(shí)，活塞離缸底距離屋=10cm。已知大氣

壓強(qiáng)P0=1.0x105pa。不計(jì)一切摩擦，整個(gè)裝置氣密性良好。求:

(1)容器A的容積匕;

(2)保持力尸=200N不變，緩慢改變環(huán)境溫度，活塞向遠(yuǎn)離缸底方向緩慢移動了△[=2cm時(shí)，此時(shí)環(huán)

境溫度為多少攝氏度？

【答案】(1)以=4()()cn?；(2)47℃

【解析】

【詳解】(1)由題意可知，氣缸和容器內(nèi)氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可知

PM=P2V2

其中壓縮前有

=Po，X=K+dS

壓縮后有

P2=Po+gV2=V^+dS

J

代入數(shù)據(jù)得到

匕=400cm2

(2)根據(jù)題意可知，氣體做等壓變化，由蓋一呂薩克定律有

其中

22

V2=VA+d'S=400+200(cm)=600cm

%=%+(，+△〃?=400+240(cm2)=640cm2

代入數(shù)據(jù)得到

n=320K=47℃

15.有人設(shè)計(jì)了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，與A相連的B管插在

水銀槽中，管內(nèi)外水銀面的高度差x即可反映環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出。設(shè)B管的體積與

A泡的體積相比可略去不計(jì)。

（1）在大氣壓為76cmHg時(shí)，對B管進(jìn)行了溫度標(biāo)刻。溫度％=27℃時(shí)，B管水銀面的高度為

X|=16cm,此高度即為27。（3的刻線，問，=47。（2的刻線在何處？

（2）若大氣壓為74cmHg時(shí)，利用該測溫裝置測量溫度時(shí)所得讀數(shù)仍為27。。問：此時(shí)的實(shí)際溫度為多

【解析】

【詳解】（1）由于B管的體積與A泡的體積相比可略去不計(jì)，因此可認(rèn)為A泡內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，由

題可知

Pi=Po-pgx、-60cmHg,-273+4=300K

Pi~Po~P8xi>豈=273+f=32OK

根據(jù)查理定律

且=衛(wèi)

T.T,

代入數(shù)據(jù)可得刻線所在位置

x2-12cm

即水銀面的高度為12cm。

（2）若大氣壓為74cmHg,此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)和溫度為

〃

3=(74-16)cmHg=58cmHg,T3-273+f3

根據(jù)查理定律

PL=P1

IT.

代入數(shù)據(jù)可得實(shí)際溫度

117°C

16.如圖，橫截面積為lOcn?、高為60cm的相同導(dǎo)熱汽缸A、B,下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，汽缸

A頂部封閉，汽缸B的頂部有一閥門K。B中有一可自由滑動的活塞，質(zhì)量為5kg、厚度可忽略，封閉了

一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體）。初始時(shí)，閥門K關(guān)閉，活塞上方空氣稀薄，可認(rèn)為是真空，活塞靜

止在B的正中間。已知室溫為27。。大氣壓強(qiáng)為1.0x105Pa，重力加速度為lOm/s?。

（1）求初始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)；

（2）接著打開K,求活塞穩(wěn)定時(shí)封閉氣體的體積；

（3）在K打開的情況下，若通過加熱汽缸內(nèi)氣體，使活塞能夠到達(dá)汽缸B