2021-2022学年重庆203中高二（下）第二次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年重庆203中高二（下）第二次月考物理试卷

1.  下列有关波粒二象性的说法中错误的是(    )

A. 光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性
B. 德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律
C. 美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性
D. 动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相同

2.  关于热学问题，下列说法正确的是(    )

A. 第二类永动机不可制造，是因为违背了能量守恒定律
B. 重庆山区降雪时，水蒸气会凝华，此过程中内能减少，向外放热，分子平均动能不变
C. 压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现
D. 一定质量的理想气体，若其对器壁在单位时间内的分子撞击次数增加，其压强一定增大

3.  如图所示为路面共振破碎机破碎旧水泥路面。破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，从而将水泥路面击碎。结合你所学的知识判断下列说法正确的是(    )

A. 破碎机工作时，锤头为路面提供能量补充，振幅会越来越大
B. 破碎机停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小
C. 锤头振动频率越高，水泥路面的振动幅度越大，效果越好
D. 调节锤头的振动频率等于水泥路面的固有频率时，效果最好

4.  关于近代物理知识，下列说法正确的是(    )

A. 将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
B. 铀235吸收慢中子裂变成中等质量原子核的过程中，核子的比结合能变大
C. 根据衰变释放电子现象，汤姆孙提出原子结构的枣糕模型
D. 放射线是一种必须要防护的危害，对人类生产、生活无益

5.  人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是(    )

A. 布伞能挡住雨水，主要是因为做伞用的布没有缝隙
B. 水浸润玻璃管现象中，水分子与玻璃分子的附着力大于水分子间的内聚力
C. 不论单晶体还是多晶体，在熔化时都要吸热，温度也升高
D. 内能不可能全部转化为机械能

6.  如图所示为氢原子能级示意图。已知可见光的光子能量范围为，现有大量处于n能级的氢原子，下列说法正确的是(    )

A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射2种频率的光子
B. 从n能级跃迁到n能级需要吸收能量
C. 从n能级跃迁到n能级辐射的光为可见光
D. 电离n能级的氢原子至少需要吸收的能量
 

7.  一根劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端系一质量为m的物块。用一水平木板将物块托住，使弹簧处于原长状态，如图所示。现让木板由静止开始向下匀加速运动，加速度大小，忽略一切阻力。已知弹性势能表达式，下列说法正确的是(    )

A. 当弹簧的伸长量时，物块与木板分离
B. 二者分离后，物块做简谐运动，平衡位置即分离点
C. 二者分离后，物块下落到最低点时加速度大小为g
D. 下落过程中物块的最大速度

8.  一个有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2：1，电阻R1和R2的阻值分别为和，a、b输入端输入的电压如图乙所示，既有直流部分又有交流部分，下列说法正确的是(    )
 

A. ab两端电压的有效值为
B. 流过电阻R1电流的有效值为
C. 流过电阻电流的有效值为
D. 内，电阻产生的焦耳热为

9.  一定质量的理想气体封闭在容器中，当气体由状态1到状态2再经状态3到状态4回到状态1的过程中，气体的压强与热力学温度的变化规律如图所示，其中3、4连线的延长线过原点，则下列说法正确的是(    )

A. 状态1到状态2的过程，气体向外界放出热量
B. 状态2到状态3的过程，气体对外做功
C. 状态3到状态4的过程，气体的体积增大
D. 状态4到状态1的过程，气体向外界吸收热量

10.  如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是(    )
 

A. 时，振子的势能最大
B. 振子在时和时的加速度大小相等，方向相反
C. 时，振子在O点右侧6cm处
D. 到的时间内，振子的加速度和位移都逐渐增大

11.  如图所示，理想变压器原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，为定值电阻，为用半导体热敏材料制成的传感器，的电阻随环境温度升高而减小。下列说法正确的是(    )

A. 当环境温度升高或降低时，电压表示数都不变
B. 当环境的温度升高时，电流表示数变小
C. 当环境的温度升高时，消耗的功率变大
D. 当环境的温度升高时，变压器的输入功率变大

12.  一弹簧振子在ab间做简谐运动，O点为平衡位置，当它经过O点时开始计时，经过1s第一次到达P点，再经过第二次到达P点。则弹簧振子振动的周期可能为(    )

A.  B.  C.  D.

13.  用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。

图甲中电极A为光电管的______。选填“阴极”或“阳极”
要观察遏止电压，电源正、负极的接线为______；选填“左负右正”或“左正右负”
用不同频率的光照射该光电管，测得遏止电压与入射光频率v的关系图像如图乙所示，则该金属的逸出功______J。已知普朗克常量。结果保留两位有效数字

14.  用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。
选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下：
①将单摆上端固定在铁架台上。
②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长L。
③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。
④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。
根据图2，摆长______cm；重力加速度测量值表达式______用L、n、t表示。
关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是______。
A.测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量
B.摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好
C.多次改变摆线长L，测量多组对应的50次全振动时间t，通过绘制的关系图线也能测定g

15.  某质点做简谐运动的位移x随时间t变化的图像如图所示。求：
质点做简谐运动的振幅和频率；
质点的振动方程；
质点在内通过的路程。

16.  粒子以初速度轰击静止的氮14原子核打出质子，同时产生一个新的原子核。新原子核的速度为，且方向不变，反应过程中释放的能量完全转化为系统的动能。已知中子质量为m，质子质量和中子质量相等，光速为c。
写出核反应方程；
计算此反应过程中的质量亏损。

17.  如图所示，左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强，初始时封闭气体的热力学温度。现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管水银面下降的高度。
求右管水银面下降的高度；
关闭阀门S后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度；
关闭阀门S后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度。

18.  如图，在大气压强恒为、温度为的大气中，有一水平放置的气缸，AB为大小气缸的结合处．气缸内用甲、乙两个导热活塞封闭一定质量的理想气体．甲、乙活塞的面积分别为S和2S，活塞的重均为，两活塞用长度为2L的刚性细轻杆连接，活塞与气缸壁之间无摩擦，气缸壁厚度不计．初始时气体温度为，乙活塞刚好静止在两气缸的结合处，杆的弹力为零．

把气缸缓慢转成竖直放置，求稳定时乙活塞与AB的距离d；
保持气缸竖直放置，对封闭的气体缓慢加热，使得甲活塞刚好到达AB处，求此时气体的温度及此过程气体对外做的功．

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：A、光具有波粒二象性，根据公式，可知光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性，故A正确；
B、爱因斯坦提出了光子假说，成功地解释了光电效应规律，故B错误；
C、美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性，同时证明了光子具有动量，故C正确；
D、根据公式，可知动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相同，故D正确。
本题选择错误的，
故选：B。
波粒二象性是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质；爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释；康普顿效应证实了光的粒子性，同时证明了光子具有动量；根据公式判断。
本题考查了光的波粒二象性，指光波同时具有波和粒子的双重性质，但有时表现为波动性，有时表现为粒子性。
 

2.【答案】B 

【解析】解：第二类永动机不可制造，是因为违背了热力学第二定律，故A错误；
B.重庆山区降雪时，水蒸气会凝华成雪，内能减少，放出热量，分子势能减小，而水蒸气的温度和雪的温度都与环境温度相同，故分子平均动能不变，故B正确；
C.气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成，故C错误；
D.一定质量的理想气体，对器壁在单位时间内的分子撞击次数增加，若分子平均动能减小，压强不一定增大，也可能不变或减小，故D错误。
故选：B。
第二类永动机不可制成，是因为违背了热力学第二定律；明确分子作用力和气体压强的区别；明确热力学第一定律的内容，根据压强形成的微观原因可知，压强的大小不但与分子数密度有关还与温度有关。
本题考查对第二类永动机以及气体压强形成的原因的理解，涉及到知识点角度，需要熟记各知识点。
 

3.【答案】D 

【解析】解：路面的振幅与驱动力的频率有关，当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振动幅度达到最大，而不是驱动力提供的能量越大振幅越大，故A错误；
B.锤头周期性击打水泥路面停止工作后，水泥路面振动的振幅减小，但频率为其固有频率，保持不变，故B错误；
当锤头振动频率等于水泥路面的固有频率时，水泥路面发生共振，振动幅度达到最大，效果最好，而并非锤头振动频率越高，效果越好，故C错误，D正确。
故选：D。
正确理解水泥路面的固有频率的影响因素；理解阻尼振动的振幅变化趋势；理解共振产生的条件。
本题主要考查了共振的相关应用，理解共振的产生条件及其特点即可，难度不大。
 

4.【答案】B 

【解析】解：元素的半衰期由自身决定，外界的物理因素不会改变放射性元素的半衰期，故A错误；
B.铀235吸收慢中子裂变成中等质量原子核的过程中，释放能量，生成物更稳定，比结合能更大，故B正确；
C.汤姆孙通过阴极射线发现了电子，从而提出原子结构的枣糕模型，故C错误；
D.放射线也可能是有益的，如使用放射线作用于医学领域用于CT检查或放射治疗，故D错误。
故选：B。
半衰期是由放射性元素本身决定的；根据比结合能的特点分析，汤姆孙通过阴极射线发现了电子，放射线也可能是有益的。
对于原子物理部分知识，要注意加强记忆和积累，一定牢记原子核式结构模型、元素的放射性；解决本题的关键理解半衰期的含义以及影响半衰期的因素：只与原子核本身有关．
 

5.【答案】B 

【解析】解：布伞之所以能能挡住雨水，主要是因为雨水的表面张力作用，故A错误；
B.水之所以浸润玻璃管，是因为水分子与玻璃分子的附着力大于水分子间的内聚力，故B正确；
C.晶体熔化时吸热，但温度不变，故C错误；
D.内能也可能全部转化为机械能，只是会引起其他的变化，故D错误。
故选：B。
根据液体的表面张力、浸润以及不浸以及晶体的熔点等的形成原因来分析该题即可。
本题关键明确晶体和非晶体的区别、浸润与不浸润现象以及液体的表面张力等知识点，难度不大，需要熟记。
 

6.【答案】C 

【解析】A、大量处于n能级的氢原子跃迁过程中最多可辐射种频率的光子，故A错误；
B、从较高的n能级跃迁到较低的n能级，需要释放能量，故B错误；
C、从n能级跃迁到n能级辐射的光子能量为E=E3-E2，属于可见光的光子能量范围，故从n能级跃迁到n能级辐射的光为可见光，故C正确；
D、电离n能级的氢原子至少需要吸收EE3的能量，故D错误。
故选：C。
根据求辐射出几种不同频率的光子；能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Emn=hv。
解决本题的关键是知道能级间跃迁辐射或吸收光子能量满足：Emn。
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、当物块与木板之间的弹力为零，物块加速度为时，物块恰好与木板分离，则对物块受力分析，根据牛顿第二定律得：
解得物块与木板分离时，弹簧的伸长量为：，故A错误；
B、物块与木板二者分离后，木块在重力和弹力的作用下做简谐运动，但由于物块加速度为时，恰好与木板分离，则分离点不是平衡位置，故B错误；
C、若没有木板的作用，则物块由初态弹簧处于自然长度开始下落，为简谐运动，由对称性可知最低点时的加速度大小为g，但实际过程中，分离之前有木板的作用力对物块做负功，则物块运动的最大速度弹力与重力平衡时的速度小于物块在最初没有木板作用时下落到该位置的速度，此后弹力大于重力，物块受到的合外力向上，则物块再向下运动的距离小于物块在最初没有木板作用时再向下运动的距离，则最低点时，弹簧形变量小于最初没有木板作用时的弹簧形变量，故向上的加速度小于重力加速度，故C错误；
D、当物块加速度为零时，速度达到最大，根据平衡条件得：
因为木板与物块分离时，向下运动的位移为x，根据速度-位移公式得：
联立解得：
则物块从脱离到达到最大速度，对物块与弹簧组成的系统，由机械能守恒定律得：

联立解得下落过程中物块的最大速度为：，故D正确。
故选：D。
当物块与木板之间的弹力为零，加速度为时，恰好与木板分离，根据牛顿第二定律求解弹簧的伸长量；分离后，木块在重力和弹力的作用下做简谐运动，可得分离点不是平衡位置；结合简谐运动的特点，应用力和运动的观点进行分析；根据机械能守恒定律解得最大速度。
本题考查了功能关系、牛顿第二定律、运动学公式的综合应用，解题关键是掌握物块与木板之间分离的临界条件，注意当物块加速度为零时，速度达到最大。
 

8.【答案】C 

【解析】解：ABC、设变压器的输入电压为，输出电压为，在一个周期内由于后半个周期变压器没有输出电压，根据电流的热效应，则输入的电压满足：，得；根据可得，副线圈两端的电压；副线圈中电流，流过的电流与流过的电流都是；两端的电压：，故AB错误，C正确；
D、为一个周期，根据，产生的焦耳热为：，故D错误。
故选：C。
交变电流中理想电表的示数是有效值，根据变压器原副线圈的电压比与线圈匝数比的关系求解电压表示数。根据串联电路特点求解电阻消耗的功率。
本题关键是明确交流电有效值的计算方法，同时要结合变压器的变压比公式分析即可。
 

9.【答案】AB 

【解析】解：A、由图示图象可知，由状态1到状态2的过程气体压强不变温度降低，由一定质量的理想气体状态方程可知，气体体积减小，气体内能减小，外界对气体做功，，，由热力学第一定律可知：，气体向外界放出热量，故A正确；
B、由一定质量的理想气体状态方程可知：，图象的斜率，图象斜率k越大，气体体积V越小；由图示图象可知，O2图线的斜率大于O3图线的斜率，因此状态2的体积小于状态3的体积，由状态2到状态3的过程气体体积变大，气体对外界做功，故B正确；
C、由图示图象可知，从状态3到状态4过程p与T成正比，气体发生等容变化，气体体积不变，故C错误；
D、由图示图象可知，从状态4到状态1过程，气体的温度不变而压强变大，由一定质量的理想气体状态方程可知，气体体积减小，温度不变，气体内能不变，，气体体积减小，外界对气体做功，，由热力学第一定律可知：，气体向外界放出热量，故D错误；
故选：AB。
一定质量的理想气体内能由温度决定；气体体积变大，气体对外界做功，气体体积减小，外界对气体做功；根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，应用理想气体状态方程与热力学第一定律分析答题。
根据图示图象分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用理想气体状态方程与热力学第一定律即可解题；应用热力学第一定律解题时注意各物理量正负号的含义。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：由图乙可知，弹簧振子做简谐运动的周期为，则有：

可知时，振子位于平衡位置，此时振动的速度最大，动能最大，势能最小，故A错误；
B.由图乙可知，振子做简谐运动的振动方程为：
时，振子的位移为

时，振子的位移为

可知

根据

可知振子在时和时的加速度大小相等，方向相反，故B正确；
C.时，振子的位移为

可知在时，振子在O点右侧处，故C错误；
D.由图乙可知，到的时间内，振子从平衡位置向x方向运动直到负的位移最大值，此过程振子的速度逐渐减小，加速度逐渐增大，位移逐渐增大，故D正确。
故选：BD。
根据图像判确定周期判断振子的位置，根据简谐运的位移-时间关系式振子的位移和振子的未位置。由图像判断各物理量在的变化情况。
本题考查简谐运动的图像，要求掌握简谐运动图像的物理意义。
 

11.【答案】AD 

【解析】解：A、原线圈电路中没有电阻，故原线圈的电压就为电源电压，根据变压器电压之比等于线圈匝数比可知，副线圈的电压与电阻大小无关，故不变，故A正确；
BD、当环境的温度升高时，电阻减小，总电阻减小，则副线圈的电流变大，根据：：可知原线圈的电流也变大，电流表示数变大，根据可知输入功率增大，故B错误、D正确；
C、当环境的温度升高时，电阻减小，根据可知，P不变，故C错误。
故选：AD。
根据变压器电压之比等于线圈匝数比分析副线圈的电压；当环境的温度升高时，电阻减小，由此分析副线圈的电流、原线圈的电流的变化，再分析电功率的变化。
变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压，，电流，，输入和输出功率，随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，电流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。
 

12.【答案】BD 

【解析】解：①若振子从O点计时开始向右运动，即按图1所示路线振动

根据简谐运动的对称性可知振子从P到b点所用的时间为，则振子的振动周期为：
②若振子从O点计时开始向左运动，即按图2路线振动

其中与P关于O对称，根据简谐运动的对称性可知，到a再回到时间也为，P到b所用时间与到a点时间相同，均为；
O到、到O与O到P所用时间为相等，均为，可知振子从O到a所用时间为，则振子的振动周期为，
综上所述，故AC错误，BD正确。
故选：BD。
弹簧振子的周期是振子完成一次全振动的时间，分析振子振动的过程，考虑通过P点速度的双向性，确定周期．
本题关键要抓住振子开始振动的方向有两种，可能经过两种路线完成一次全振动，即考虑双向性．
 

13.【答案】阳极  左负右正   

【解析】解：由光电管的结构知，打出的电子向A极运动，A为阳极。
要观察遏止电压，应该使电子向阳极运动过程中减速，故电源正、负极的接线为左负右正。
由图发现该金属的截止频率为，则该金属的逸出功
故答案为：阳极；左负右正；
电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为阳极，
根据光电效应方程和得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断。
根据逸出功，和光电效应方程：直接进行求解。
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系。本题考查知识点简单，但是学生在学习中要牢记公式以及物理量之间的关系，同时注意计算的准确性。
 

14.【答案】  AC 

【解析】解：摆长应为球心到悬点的距离，由图2知，摆长为。
单摆振动周期为；
根据，可得；
测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量，可以更精确地测量出悬点到球心的距离，故A正确；
B.单摆只有在摆角小于或等于时才能看作简谐运动，故B错误；
C.由单摆周期公式可得，可得，故通过绘制的关系图线也能测定g，故C正确。
故选：AC。
故答案为：，
根据刻度尺读数读出刻度值，再根据单摆周期公式，推导出重力加速度表达式，由实验原理以及注意事项确定正确选项。
该题考查用单摆测重力加速度的实验步骤和数据处理，用单摆测重力加速度的注意事项和误差分析。
 

15.【答案】解：由图像可得质点做简谐运动的振幅为
由图像可得质点做简谐运动的周期为
频率为
解得

质点做简谐运动的振动方程为
其中
解得
时，质点处于波峰，内即内质点通过的路程为
答：质点做简谐运动的振幅为5cm，频率为；
质点的振动方程为；
质点在内通过的路程为25cm。 

【解析】根据图像得出振幅和周期，从而计算出简谐运动的频率；
根据数学知识计算出质点的振动方程；
根据简谐运动在竖直方向上的运动特点得出质点的路程。
本题主要考查了简谐运动的相关应用，理解图像的物理意义，结合简谐运动在不同方向上的运动特点即可完成分析。
 

16.【答案】解：由题意得核反应方程为
设粒子、新核的质量分别为4m、17m，质子的速度为v，对心正碰，选取粒子运动的方向为正方向，则由动量守恒得
解出
释放的核能为
由质能方程得
所以
答：核反应方程为；
此反应过程中的质量亏损为。 

【解析】核反应过程质量数与电荷数守恒，据此写出核反应方程式。
核反应过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律、爱因斯坦质能方程求出质量亏损。
本题考查了核反应方程式的书写与动量守恒定律、能量守恒定律的应用，核反应过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律与爱因斯坦质能方程可以求出核反应过程的质量亏损。
 

17.【答案】解：对左管气体分析可知，，；
根据等温变化：，解得，
即此时左右两侧液面的高度差为
已知左侧液面下降5cm，由此可知右侧液面下降；
当对左侧气体升温后，左侧液面回到初位置时，
根据几何关系可知，左右两侧液面高度差为
即此时左侧气体压强为
根据左侧气体做等容变化，即，可知，
关闭阀门S后，将右端封闭，对右管气体
，；
当左右两侧液面向平时，
根据等温变化，解得
即此时左侧气体压强也为，对左侧气体，
，解得
答：右管水银面下降的高度为20cm；
此时左管内气体的热力学温度为400K；
此时左管内气体的热力学温度为600K。 

【解析】对左侧气体根据等温变化列方程可求解；
根据几何关系集合左侧气体做等容变化可列方程求解；
首先根据右侧气体做等温变化求得右侧气体压强，再根据左侧气体应用一定质量的理想气体状态方程，列方程求解。
该题考查学生对一定质量的理想气体做等温、等容变化的考查，变化过程较多时该题的难点，在求解过程中，要把每个变化过程分清，找到对应的变化根据不同的状态方程求解。
 

18.【答案】解：水平放置时对缸内气体
，，
由杆的弹力为零，可得：，
竖直放置时对缸内气体，，
对两活塞：
解得：，
由玻意耳定律可得：
解得：
设甲活塞恰到AB时缸内气体温度为，此时有
，，
根据一定质量的理想气体状态方程
解得：，
气体对外做功为
答：稳定时乙活塞与AB的距离，
此时气体的温度及此过程气体对外做的功为。 

【解析】水平放置时根据题意得到气体初末状态参量，再根据气体做等温变化，根据玻意耳定律列式求解；对所封气体进行分析，根据一定质量的理想气体状态方程列式求解。
根据题意先表示出气体初末状态的参量，在根据玻意耳定律和理想气体状态方程即可求解，本题的难点在于气体对外做功的公式的应用。