内容正文:
高二物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于固体、液体,下列说法正确的是( )
A. 多晶体具有各向异性
B. 液晶像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向同性
C. 在完全失重的环境下,水滴呈球形是由于液体表面张力的作用
D. 非晶体具有固定熔点
【答案】C
【解析】
【详解】A.多晶体由大量取向杂乱的单晶体晶粒构成,宏观上表现为各向同性,A错误;
B.液晶既有液体的流动性,又因分子排列存在一定有序性,光学性质具有各向异性,B错误;
C.完全失重环境下,重力对水滴形状的影响可忽略,液体表面张力的作用是使液体表面积收缩到最小,相同体积下球形的表面积最小,因此水滴呈球形,C正确;
D.晶体具有固定熔点,非晶体没有固定熔点,D错误。
故选C。
2. 一个200匝的线圈,穿过它的磁通量在内从均匀增加到,则线圈中产生的感应电动势为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】穿过线圈的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律得
故选D。
3. LC振荡电路中,线圈的自感系数为,电容器的电容为,则该电路的振荡周期为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】LC振荡电路的固有频率满足公式
固有周期满足公式
故选A。
4. 如图甲所示,点为线段的中点,点和B点之间有一弹簧振子在做简谐运动。以C点为坐标原点,令点到点的方向为正方向,建立一维坐标系。从某点开始计时,该弹簧振子振动图像如图乙所示,则计时的起点为( )
A. C点 B. B点 C. A点 D. A点和C点的中点
【答案】B
【解析】
【详解】由题意设向上为x正方向,从振子位于B点时开始计时,具有最大的负向位移。
故选B。
5. 我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核发生聚变反应释放的能量用来发电。氘核发生聚变反应的方程为,氘核的比结合能为,氦核的比结合能为,则下列说法正确的是( )
A. 把分解成核子时,需要吸收的能量
B. 该反应放出的能量
C. 比结合能越大,原子核越稳定
D. 因为不知道中子的质量,所以无法计算该反应的能量变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.比结合能是原子核总结合能与核子数的比值,1个含2个核子,总结合能为,分解为核子时需要吸收的能量,故A错误;
B.核反应释放的能量等于生成物总结合能减去反应物总结合能。反应前2个氘核总结合能为,反应后总结合能为,中子为自由核子、结合能为0,因此释放能量为,故B错误;
C.比结合能是原子核稳定程度的标志,比结合能越大,原子核越稳定,故C正确;
D.通过题干给出的反应物、生成物的比结合能即可直接计算反应的能量变化,不需要中子质量,故D错误。
故选C。
6. 在某次冰壶比赛中,冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生碰撞(碰撞时间极短),碰撞过程无能量损失,碰撞后冰壶乙滑行后停下。已知两冰壶的质量相等,冰壶乙与冰面间的动摩擦因数为0.02,取重力加速度大小,则两冰壶碰撞前瞬间冰壶甲的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,设两冰壶碰撞前瞬间冰壶甲的速度大小为,两冰壶的质量均为,由于碰撞时间极短,且碰撞过程无能量损失,则由动量守恒定律和能量守恒定律有,
解得,
碰撞后乙在摩擦力作用下做匀减速直线运动,由动能定理有
代入数据联立解得
故选A。
7. 一列波沿轴正方向传播的图像如图所示,时刻波恰好传到质点。已知波的频率为。下列说法正确的是( )
A. 该波的波长
B. 质点起振的方向沿轴正方向
C. 时,质点第一次运动到波峰
D. 内,质点运动的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知相邻波峰与波谷沿轴的距离为,故波长,故A错误;
B.波沿轴正方向传播,点位于波形上升段,依据“上下坡法”可知点此时沿轴负方向运动,故B错误;
C.由
得波速,距点最近的波峰位于
处,该波峰到点的距离
该波峰传到点所需时间,故C错误;
D.周期
故,质点从平衡位置起振,在一个周期内的路程为,再经的路程为,总路程,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用力
B. 洛伦兹力可能对运动电荷做功
C. 安培力的方向总是垂直于磁场方向,但不一定垂直于电流方向
D. 洛伦兹力的大小可能为零
【答案】AD
【解析】
【详解】A.安培力是导体中定向移动的电荷受到的洛伦兹力的宏观表现,本质上都是磁场对运动电荷的作用力,A正确;
B.洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力永远不做功,B错误;
C.根据左手定则,安培力的方向总是同时垂直于磁场方向和电流方向,即垂直于磁场与电流所决定的平面,C错误;
D.洛伦兹力公式为,当电荷的运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力大小为零,D正确。
故选AD。
9. 关于气体的内能和热力学定律,下列说法正确的是( )
A. 质量和温度都相同的理想气体,内能一定相同
B. 一定质量的理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
C. 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
D. 外界对气体做功,同时气体向外界放出热量,气体的内能可能不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.理想气体的内能是分子热运动动能的总和。质量相同并不能保证分子数和分子结构相同,因此即使温度相同,内能也不一定相同,故A错误;
B.对一定质量的理想气体,有
等压膨胀时体积增大,所以热力学温度升高,内能增加,故B正确;
C.热力学第二定律表明,热量不能在不引起其他变化的情况下从低温物体传到高温物体;制冷机通过外界做功可实现这一过程,故C错误;
D.若外界对气体做功为,气体吸收的热量为,由热力学第一定律有
气体向外界放热时,外界对气体做功时,二者可能满足
此时,故D正确。
故选BD。
10. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流电动势,下列说法正确的是( )
A. 该交变电流的频率是
B. 时,线圈平面位于中性面
C. 该交变电流电动势的有效值是
D. 时,该交变电流电动势达到最大值
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由
可知,角频率,频率,故A错误;
B.当时,,线圈平面位于中性面,故B正确;
C.该正弦式交变电动势的最大值为,有效值为,故C正确;
D.当时,,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:共54分。
11.
(1)下列为“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤,请将它们按操作的先后顺序排列:_______(用选项符号表示)。
A. B.
C. D.
(2)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,所用的油酸酒精溶液的浓度为a,某位同学测得如下数据:体积为V的油酸酒精溶液共有N滴;滴入1滴油酸酒精溶液到准备好的水面撒有痱子粉的盛水的浅盘里,油酸散开后的油膜面积为S。用题中给出的符号表示分子直径d的大小:_______。
(3)该同学将实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测得的数据偏小,则对于出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是_______。
A. 油酸未完全散开
B. 油酸酒精溶液浓度低于实际值
C. 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格都舍去
D. 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸体积进行计算
【答案】(1)DACB
(2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的步骤为:配制油酸酒精溶液→测定1滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。因此操作的先后顺序应是DACB。
【小问2详解】
1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
1滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S,则分子直径大小
【小问3详解】
A.油酸未完全散开,S偏小,根据
可知计算得到的分子直径d偏大,故A错误;
B.如果油酸酒精溶液浓度低于实际值,根据
可知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积偏小,则计算得到的分子直径偏小,故B正确;
C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格都舍去,S偏小,故计算得到的分子直径偏大,故C错误;
D.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸体积进行计算,则偏大,故计算得到的分子直径偏大,故D错误。
故选B。
12. 某同学想结合如图所示电路图组装一个简易欧姆表。现已知电源电动势内阻,电流计量程为,内阻。
(1)按照惯用标准,图甲中的A为_____________(填“红”或“黑”)表笔
(2)实验室滑动变阻器有两种,一种最大阻值,另一种最大阻值,根据实验原理应该选择_____________(填“”或“”)
(3)现对表盘进行欧姆挡标度,则表头G表盘上“”处应标的数值为_____________Ω
(4)由于电源使用时间较长导致电动势不变,内阻略微增大,则正确使用此欧姆表测电阻时测量值与真实值相比_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】(1)红 (2)300Ω
(3)200 (4)不变
【解析】
【小问1详解】
欧姆表电流方向为红进黑出,所以与接线柱A相连的是电源的负极,则与接线柱A相连的表笔颜色应是红色。
【小问2详解】
欧姆表的内阻为
根据实验原理应该选择300Ω。
【小问3详解】
欧姆表的指针恰好指在电流刻度的3mA处,则
【小问4详解】
电池电动势不变,内阻变大,欧姆表仍能调零
可知,总内阻不变,按正确使用方法在测电阻时,指针偏转角度与电源内阻较小时相同,其测量结果与原结果相比将不变。
13. 某仪器管阴极金属材料的截止频率为,普朗克常量为。
(1)求该金属的逸出功;
(2)若该金属发生光电效应时光电子的最大初动能为,求入射光的频率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)由题意可得
(2)由光电效应方程得
解得
14. 如图所示,横截面为矩形的密闭容器的上、下板固定,左、右板可移动,在容器中充有一定质量的理想气体,当容器内的热力学温度为,左、右两板静止时,封闭部分上板的长度为,不计摩擦。
(1)若容器内的温度升为,求左、右两板静止时,封闭部分下板的长度;
(2)若固定左板,容器内的温度缓慢升为,求右板移动的最大距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设左板的面积为,容器内气体压强不变,做等压变化,根据盖-吕萨克定律,有
得
【小问2详解】
固定左板,当右板移动时,容器内气体压强不变,做等压变化,有
右板移动的最大距离
得
15. 如图所示,玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角,折射角,,光在真空中传播的速度为,圆柱的半径为,不考虑光在圆柱内的反射,求:
(1)玻璃圆柱对该光的折射率;
(2)光在玻璃圆柱内传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由折射定律得
解得
【小问2详解】
根据几何关系可得折射光线从玻璃砖射出空气时,入射角恰好等于,故不会发生全反射。
设光在玻璃圆柱内传播的路程为,有
根据
其中光在玻璃中的速度
解得
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本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于固体、液体,下列说法正确的是( )
A. 多晶体具有各向异性
B. 液晶像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向同性
C. 在完全失重的环境下,水滴呈球形是由于液体表面张力的作用
D. 非晶体具有固定熔点
2. 一个200匝的线圈,穿过它的磁通量在内从均匀增加到,则线圈中产生的感应电动势为( )
A. B. C. D.
3. LC振荡电路中,线圈的自感系数为,电容器的电容为,则该电路的振荡周期为( )
A. B. C. D.
4. 如图甲所示,点为线段的中点,点和B点之间有一弹簧振子在做简谐运动。以C点为坐标原点,令点到点的方向为正方向,建立一维坐标系。从某点开始计时,该弹簧振子振动图像如图乙所示,则计时的起点为( )
A. C点 B. B点 C. A点 D. A点和C点的中点
5. 我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核发生聚变反应释放的能量用来发电。氘核发生聚变反应的方程为,氘核的比结合能为,氦核的比结合能为,则下列说法正确的是( )
A. 把分解成核子时,需要吸收的能量
B. 该反应放出的能量
C. 比结合能越大,原子核越稳定
D. 因为不知道中子的质量,所以无法计算该反应的能量变化
6. 在某次冰壶比赛中,冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生碰撞(碰撞时间极短),碰撞过程无能量损失,碰撞后冰壶乙滑行后停下。已知两冰壶的质量相等,冰壶乙与冰面间的动摩擦因数为0.02,取重力加速度大小,则两冰壶碰撞前瞬间冰壶甲的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 一列波沿轴正方向传播的图像如图所示,时刻波恰好传到质点。已知波的频率为。下列说法正确的是( )
A. 该波的波长
B. 质点起振的方向沿轴正方向
C. 时,质点第一次运动到波峰
D. 内,质点运动的路程为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用力
B. 洛伦兹力可能对运动电荷做功
C. 安培力的方向总是垂直于磁场方向,但不一定垂直于电流方向
D. 洛伦兹力的大小可能为零
9. 关于气体的内能和热力学定律,下列说法正确的是( )
A. 质量和温度都相同的理想气体,内能一定相同
B. 一定质量的理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
C. 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
D. 外界对气体做功,同时气体向外界放出热量,气体的内能可能不变
10. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流电动势,下列说法正确的是( )
A. 该交变电流的频率是
B. 时,线圈平面位于中性面
C. 该交变电流电动势的有效值是
D. 时,该交变电流电动势达到最大值
三、非选择题:共54分。
11.
(1)下列为“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤,请将它们按操作的先后顺序排列:_______(用选项符号表示)。
A. B.
C. D.
(2)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,所用的油酸酒精溶液的浓度为a,某位同学测得如下数据:体积为V的油酸酒精溶液共有N滴;滴入1滴油酸酒精溶液到准备好的水面撒有痱子粉的盛水的浅盘里,油酸散开后的油膜面积为S。用题中给出的符号表示分子直径d的大小:_______。
(3)该同学将实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测得的数据偏小,则对于出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是_______。
A. 油酸未完全散开
B. 油酸酒精溶液浓度低于实际值
C. 计算油膜面积时,将所有不足一格的方格都舍去
D. 错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸体积进行计算
12. 某同学想结合如图所示电路图组装一个简易欧姆表。现已知电源电动势内阻,电流计量程为,内阻。
(1)按照惯用标准,图甲中的A为_____________(填“红”或“黑”)表笔
(2)实验室滑动变阻器有两种,一种最大阻值,另一种最大阻值,根据实验原理应该选择_____________(填“”或“”)
(3)现对表盘进行欧姆挡标度,则表头G表盘上“”处应标的数值为_____________Ω
(4)由于电源使用时间较长导致电动势不变,内阻略微增大,则正确使用此欧姆表测电阻时测量值与真实值相比_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
13. 某仪器管阴极金属材料的截止频率为,普朗克常量为。
(1)求该金属的逸出功;
(2)若该金属发生光电效应时光电子的最大初动能为,求入射光的频率。
14. 如图所示,横截面为矩形的密闭容器的上、下板固定,左、右板可移动,在容器中充有一定质量的理想气体,当容器内的热力学温度为,左、右两板静止时,封闭部分上板的长度为,不计摩擦。
(1)若容器内的温度升为,求左、右两板静止时,封闭部分下板的长度;
(2)若固定左板,容器内的温度缓慢升为,求右板移动的最大距离。
15. 如图所示,玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从顶点入射,光线与竖直方向的夹角,折射角,,光在真空中传播的速度为,圆柱的半径为,不考虑光在圆柱内的反射,求:
(1)玻璃圆柱对该光的折射率;
(2)光在玻璃圆柱内传播的时间。
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