2020-2021学年江苏省南通市海门中学高二下学期4月第二次阶段考试物理试题 word版

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江苏省海门中学2020~2021学年度第二学期第二次学情调研高二物理一、单项选择题∶共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。1. 氮3大量存在于月球表面月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是，则X为（　　）A. 电子 B. 氘核 C. 中子 D. 质子2. 下列说法中正确的有（　　）A. 扩散现象只能发生气体和液体中B. 制作半导体的硅是高纯度的单晶体C. 质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D. 布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子不停地做无规则热运动3. 近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（　　）A. 氢原子吸收一个光子后，根据玻尔理论，其电势能将减小B. 查德威克预言了中子的存在，卢瑟福通过实验发现了中子C. 钋（）是氡（）的衰变产物之一，故钋（）的比结合能大于（）的比结合能D. 玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念4. 下列说法正确的是（　　）A. 甲图中的酱油蛋是布朗运动的结果B. 乙图中的水黾可以停在水面，是因为水的表面张力C. 丙图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润D. 丁图中电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律5. 下列说法不正确是（　　）A. 弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变B. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期不变C. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率D. 已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向6. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表有读数且启动报警装置。已知太阳光中紫外线频率主要在7.5~9.5104Hz之间，而明火中的紫外线频率主要在1.11.51015Hz之间，下列说法正确的是（　　）A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于1.51015HzB. 只有明火照射时间足够长，电压表才会有示数C. 图中电源左边接电源正极有利于提高报警装置的灵敏度D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化7. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。图示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。频率为f的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束波在b处相遇时可削弱噪声。设上下两束波从a运动到b的时间差为△t，不考虑声波在传播过程中波速的变化。关于该消声器的工作原理及要达到良好的消声效果必须满足的条件，下列说法正确的是（　　）A. 利用了波的干涉，△t是的奇数倍B. 利用了波衍射，△t是的奇数倍C. 利用了波的干涉，△t是的奇数倍D. 利用了波的衍射，△t是的奇数倍8. 玻尔原子理论认为电子围绕原子核做匀速圆周运动，电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子处于基态时能量为E1 ，等效的环形电流为I1 ；在第一激发态时能量为E2 。等效的环形电流为I2。则下列关系式正确的是（　　）A. E1>E2   I1>I2B. E1>E2   I1<I2C. E1<E2   I1>I2D. E1<E2   I1<I29. 渔船上声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则（　　）
 A. 该波的波速为1.5m/s B. 该波沿x轴负方向传播C. 0~1s时间内，质点P沿x轴运动了1.5m D. 0~1s时间内，质点P运动的路程为2m10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　）
 A. 气体在a、c两状态的体积不相等B. 气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能C. 在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功11. 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。下列说法错误的是（　　）
 A. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C. 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形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小12. 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列说法正确的是（　　）
 A. 原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变B. 径迹2可能是衰变后新核的径迹C. 若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2D. 若衰变方程是，则13. 某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态。由静止释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于5°且大小未知。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，如图乙所示（图中所标字母均为已知量），且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。已知摆长为l，重力加速度为g。根据题中（包括图中）所给的信息，下列说法正确的是（　　）
 A. 该单摆的周期为t1B. 可求出摆球的质量C. 不能求出摆球在最低点B时的速度大小D. 若在地球的两极做该实验，则测得单摆的周期最大14. 如图，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分割成两部分，A处管内外水银面相平．将玻璃管缓慢向上提升H高度（管下端未离开水银面），上下两部分气体的压强发生变化分别为和，体积变化分别为和．已知水银密度为，玻璃管截面积为S，则A. 一定等于 B. 一定等于C. 与之差为 D. 与之和为HS15. 一水平长绳上系着一个弹簧和小球，弹簧和小球组成的系统固有频率为2Hz，现让长绳两端P、Q同时以相同的振幅A上下各振动了一个周期，某时刻长绳上形成的波形如图所示。两列波先后间隔一段时间经过弹簧所在的位置，观察到小球先后出现了两次振动，第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而第二次则产生了较强烈的振动，则（　　）A. 有1个时刻长绳上会出现振动位移大小为2A的情况B. 由Q振源产生的波在长绳上传播的速度约为4m/sC. 由P振源产生的波后到达振动系统D. 两列波相遇时，在相遇区域会产生干涉现象二、非选择题∶共5题，共55分其中第17题~第0题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。16. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中（1）下列说法不正确的是____________A.摆球偏离平衡位置的角度越大越好B.摆球尽量选择质量大些的、体积小些的C.摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内D.单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中（2）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径，测量情况如图1所示，由此可知摆球的直径为__________mm。（3）根据实验获得的T2-L图像如图2所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在___________（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为____________m/s2（保留三位有效数字）。（4）在测量过程中，由于操作失误，使得小球没有做单摆运动，而形成了一个圆锥摆（摆球在水平面内做圆周运动），则测得的周期____________（填∶“偏大”、“偏小”或“不变”）。
 17. 一个质子的质量为m1，一个中子的质量为m2，氦核的质量为m3，光速为c。（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；（2）计算氦核的比结合能E。18. 一列横波在 x 轴上传播，介质中 a、b 两质点的平衡位置分别位于 x 轴上 xa=0、xb=6m处，t=0时，a点恰好经过平衡位置向上运动，b点正好到达最高点，且 b 点到 x 轴的距离为 4cm，已知这列波的频率为5Hz。(1)求经过 Δt=0.25s 时 a点位移以及这段时间内 a 点经过的路程；(2)若 a、b 在 x 轴上的距离大于一个波长，小于两个波长，求该波的波速。19. 科研人员设计如图所示模型进行实验，M、N为两个相同汽缸水平放置，左侧是底部，右侧是顶部，都是导热的，其余部分都绝热，汽缸左侧和右侧均有细管连通，右侧的细管带有阀门K．两汽缸的容积均为V0，汽缸中分别有A、B两个绝热活塞(质量不计，厚度可忽略)，活塞由不同的磁性材料制成，均受到左侧各自气缸底部给予的平行于侧壁的恒定的磁力作用，磁力不交叉作用．开始时K关闭，M、N两气缸内活塞左侧和N气缸内活塞右侧充有理想气体，压强分别为p0和p0/3；A活塞在汽缸正中间，其右侧为真空；B活塞右侧气体体积为V0/4，两个活塞分别在磁力束缚下处于稳定状态（不计活塞与汽缸壁间的摩擦）．求：（1）稳定状态下，A、B活塞受到的磁力FA、FB分别是多少？已知活塞面积均为S．（2）现使两汽缸左侧与一恒温热源接触，平衡后A活塞向右移动至M汽缸最右端，且与顶部刚好没有接触，已知外界温度为T0．求恒温热源的温度T？（3）完成（2）问过程后，打开K，经过一段时间，重新达到平衡后，求此时M汽缸中A活塞右侧气体的体积Vx.20. 如图，半径为的四分之一竖直平面内圆弧轨道和水平面都是光滑的，圆弧轨道末端点切线水平，紧靠点停放质量可忽略平板小车，水平板面与点等高，车的最右端停放质量m2的小物块2，物块2与板动摩擦因数为μ2，质量为m1的小物块1从图中点由静止释放，无碰撞地从点切入圆轨道，已知AB高度差h=R，m1=m2=m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。（1）求小物块1进入圆轨道时在点的向心加速度大小an以及到达C点速度大小vC；（2）小物块1从点滑上小车，它与小车平板间动摩擦因数为μ1，若μ1>μ2，要使两物块不相碰，水平板车长度L至少为多少？（3）若μ1<μ2，在小车右侧足够远处有一固定弹性挡板P，它与小物块2可发生瞬间弹性碰撞，板车长度为L0（L0足够大，两物块始终未相碰），求最终物块1与2的距离s。    江苏省海门中学2020~2021学年度第二学期第二次学情调研高二物理 答案版一、单项选择题∶共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。1. 氮3大量存在于月球表面月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是，则X为（　　）A. 电子 B. 氘核 C. 中子 D. 质子【答案】D2. 下列说法中正确的有（　　）A. 扩散现象只能发生气体和液体中B. 制作半导体的硅是高纯度的单晶体C. 质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D. 布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子不停地做无规则热运动【答案】B3. 近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（　　）A. 氢原子吸收一个光子后，根据玻尔理论，其电势能将减小B. 查德威克预言了中子的存在，卢瑟福通过实验发现了中子C. 钋（）是氡（）的衰变产物之一，故钋（）的比结合能大于（）的比结合能D. 玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念【答案】C4. 下列说法正确的是（　　）A. 甲图中的酱油蛋是布朗运动的结果B. 乙图中的水黾可以停在水面，是因为水的表面张力C. 丙图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润D. 丁图中电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律【答案】B5. 下列说法不正确是（　　）A. 弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变B. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期不变C. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率D. 已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向【答案】D6. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表有读数且启动报警装置。已知太阳光中紫外线频率主要在7.5~9.5104Hz之间，而明火中的紫外线频率主要在1.11.51015Hz之间，下列说法正确的是（　　）A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于1.51015HzB. 只有明火照射时间足够长，电压表才会有示数C. 图中电源左边接电源正极有利于提高报警装置的灵敏度D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化【答案】D7. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。图示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。频率为f的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束波在b处相遇时可削弱噪声。设上下两束波从a运动到b的时间差为△t，不考虑声波在传播过程中波速的变化。关于该消声器的工作原理及要达到良好的消声效果必须满足的条件，下列说法正确的是（　　）A. 利用了波的干涉，△t是的奇数倍B. 利用了波衍射，△t是的奇数倍C. 利用了波的干涉，△t是的奇数倍D. 利用了波的衍射，△t是的奇数倍【答案】A8. 玻尔原子理论认为电子围绕原子核做匀速圆周运动，电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子处于基态时能量为E1 ，等效的环形电流为I1 ；在第一激发态时能量为E2 。等效的环形电流为I2。则下列关系式正确的是（　　）A. E1>E2   I1>I2B. E1>E2   I1<I2C. E1<E2   I1>I2D. E1<E2   I1<I2【答案】C9. 渔船上声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图1所示，图2为质点P的振动图像，则（　　）
 A. 该波的波速为1.5m/s B. 该波沿x轴负方向传播C. 0~1s时间内，质点P沿x轴运动了1.5m D. 0~1s时间内，质点P运动的路程为2m【答案】D10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　）
 A. 气体在a、c两状态的体积不相等B. 气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能C. 在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功【答案】C11. 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。下列说法错误的是（　　）
 A. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C. 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形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小【答案】A12. 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列说法正确的是（　　）
 A. 原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变B. 径迹2可能是衰变后新核的径迹C. 若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2D. 若衰变方程是，则【答案】D13. 某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态。由静止释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于5°且大小未知。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，如图乙所示（图中所标字母均为已知量），且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。已知摆长为l，重力加速度为g。根据题中（包括图中）所给的信息，下列说法正确的是（　　）
 A. 该单摆的周期为t1B. 可求出摆球的质量C. 不能求出摆球在最低点B时的速度大小D. 若在地球的两极做该实验，则测得单摆的周期最大【答案】B14. 如图，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分割成两部分，A处管内外水银面相平．将玻璃管缓慢向上提升H高度（管下端未离开水银面），上下两部分气体的压强发生变化分别为和，体积变化分别为和．已知水银密度为，玻璃管截面积为S，则A. 一定等于 B. 一定等于C. 与之差为 D. 与之和为HS【答案】A15. 一水平长绳上系着一个弹簧和小球，弹簧和小球组成的系统固有频率为2Hz，现让长绳两端P、Q同时以相同的振幅A上下各振动了一个周期，某时刻长绳上形成的波形如图所示。两列波先后间隔一段时间经过弹簧所在的位置，观察到小球先后出现了两次振动，第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而第二次则产生了较强烈的振动，则（　　）A. 有1个时刻长绳上会出现振动位移大小为2A的情况B. 由Q振源产生的波在长绳上传播的速度约为4m/sC. 由P振源产生的波后到达振动系统D. 两列波相遇时，在相遇区域会产生干涉现象【答案】C二、非选择题∶共5题，共55分其中第17题~第0题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。16. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中（1）下列说法不正确的是____________A.摆球偏离平衡位置的角度越大越好B.摆球尽量选择质量大些的、体积小些的C.摆球摆动时要使之保持在同一个竖直平面内D.单摆悬线的上端不可随意卷在横杆上，应夹紧在铁夹中（2）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径，测量情况如图1所示，由此可知摆球的直径为__________mm。（3）根据实验获得的T2-L图像如图2所示，T为周期，L为摆长，实验中应该在___________（填“OA”“AB”或“BC”）区间多采集数据，由图求得当地重力加速度为____________m/s2（保留三位有效数字）。（4）在测量过程中，由于操作失误，使得小球没有做单摆运动，而形成了一个圆锥摆（摆球在水平面内做圆周运动），则测得的周期____________（填∶“偏大”、“偏小”或“不变”）。
 【答案】    (1). A    (2). 12.20    (3). BC    (4). 9.78-9.86    (5). 偏小17. 一个质子的质量为m1，一个中子的质量为m2，氦核的质量为m3，光速为c。（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；（2）计算氦核的比结合能E。【答案】（1） ；（2）18. 一列横波在 x 轴上传播，介质中 a、b 两质点的平衡位置分别位于 x 轴上 xa=0、xb=6m处，t=0时，a点恰好经过平衡位置向上运动，b点正好到达最高点，且 b 点到 x 轴的距离为 4cm，已知这列波的频率为5Hz。(1)求经过 Δt=0.25s 时 a点位移以及这段时间内 a 点经过的路程；(2)若 a、b 在 x 轴上的距离大于一个波长，小于两个波长，求该波的波速。【答案】(1) ；20cm；(2)或 24m//s19. 科研人员设计如图所示模型进行实验，M、N为两个相同汽缸水平放置，左侧是底部，右侧是顶部，都是导热的，其余部分都绝热，汽缸左侧和右侧均有细管连通，右侧的细管带有阀门K．两汽缸的容积均为V0，汽缸中分别有A、B两个绝热活塞(质量不计，厚度可忽略)，活塞由不同的磁性材料制成，均受到左侧各自气缸底部给予的平行于侧壁的恒定的磁力作用，磁力不交叉作用．开始时K关闭，M、N两气缸内活塞左侧和N气缸内活塞右侧充有理想气体，压强分别为p0和p0/3；A活塞在汽缸正中间，其右侧为真空；B活塞右侧气体体积为V0/4，两个活塞分别在磁力束缚下处于稳定状态（不计活塞与汽缸壁间的摩擦）．求：（1）稳定状态下，A、B活塞受到的磁力FA、FB分别是多少？已知活塞面积均为S．（2）现使两汽缸左侧与一恒温热源接触，平衡后A活塞向右移动至M汽缸最右端，且与顶部刚好没有接触，已知外界温度为T0．求恒温热源的温度T？（3）完成（2）问过程后，打开K，经过一段时间，重新达到平衡后，求此时M汽缸中A活塞右侧气体的体积Vx.【答案】（1）FA =p0S，FB=p0S（2）T=T0（3）Vx=V020. 如图，半径为的四分之一竖直平面内圆弧轨道和水平面都是光滑的，圆弧轨道末端点切线水平，紧靠点停放质量可忽略平板小车，水平板面与点等高，车的最右端停放质量m2的小物块2，物块2与板动摩擦因数为μ2，质量为m1的小物块1从图中点由静止释放，无碰撞地从点切入圆轨道，已知AB高度差h=R，m1=m2=m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。（1）求小物块1进入圆轨道时在点的向心加速度大小an以及到达C点速度大小vC；（2）小物块1从点滑上小车，它与小车平板间动摩擦因数为μ1，若μ1>μ2，要使两物块不相碰，水平板车长度L至少为多少？（3）若μ1<μ2，在小车右侧足够远处有一固定弹性挡板P，它与小物块2可发生瞬间弹性碰撞，板车长度为L0（L0足够大，两物块始终未相碰），求最终物块1与2的距离s。【答案】(1)，；(2)；(3)