河北省保定市2019-2020学年高二上学期阶段性考试物理试卷

河北省保定市2019-2020学年高二上学期阶段性考试物理试卷

物理试题 ‎（时间90分钟；满分100分）‎ ‎ ‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中第1--8题为单选选，9—12题为多选)‎ ‎1.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（ ）‎ A．氧气的密度和阿伏加德罗常数 B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D．氧气分子的体积和氧气分子的质量 ‎2. 对于分子动理论和物体的内能理解，下列说法不正确的是（　　）‎ A．液体表面的分子间距较大，所以表现为引力，液体表面有收缩的趋势 B．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 C．理想气体在状态变化时，温度升高气体分子的平均动能增大．气体的压强也一定增大 D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 ‎3.甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，当它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况，正确的是（　　）‎ A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小 B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大 C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小 D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大 ‎4.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则 ‎ A．缸内的气体压强减小，内能减小 ‎ B．缸内的气体压强增大，内能减小 ‎ C．缸内的气体压强增大，内能不变 ‎ D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加 ‎5.一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是（）‎ ‎ A． 若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 ‎ B． 若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 ‎ C． 若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加 ‎ D． 若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加 ‎6. 玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化．若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1，则第n条可能的轨道半径为rn=n2r1（n=1，2，3，…），其中n叫量子数．设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流，在n=3状态时其强度为I，则在n=2状态时等效电流强度为（　　）‎ A．I B．I C．I D．I ‎7.一个静止在磁场中的放射性同位素原子核，放出一个正电子后变成原子核，在图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8. 2017年11月17日，“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑，下列有关核反应说法错误的是（ )‎ A. 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力 B. 重核裂变反应前后一定有质量亏损 C. 式中d=2‎ D. 铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小 ‎9. 如图为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时（　　）‎ A．能辐射出6种不同频率的光子 B．能辐射出4种不同频率的光子 C．由n=4跃迁到n=1时辐射出的光子的频率最小 D．由n=4跃迁到n=2时辐射出的光子可使逸出功为2.25eV的金属钾发生光电效应 ‎10. 由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界已知未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现，已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论断中正确的是（　　）‎ A． Bi的原子核比Np的原子核少28个中子 B． Bi的原子核比Np的原子核少18个中子 C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 D．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变 ‎11.一个质子和一个中子聚变结合成一个核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是 。‎ ‎ A．核反应方程是 ‎ B．聚变反应中的质量亏损 ‎ C．辐射出的光子的能量 ‎ D．光子的波长 ‎12. 如图，直线为光电子最大初动能与光子频率的关系，己知直线的纵、横截距分别为﹣a、b，电子电量为e，下列表达式正确的是（　　）‎ ‎　 A． 金属极限频率v0=b 　 B． 普朗克常量h=‎ ‎　 C． 金属逸出功W0=a 　 D． 若入射光频率为2b，则光电子的初动能一定为a 二、解答题（本题共5小题，共52分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。）‎ ‎13.（8分） 在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为多少？若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为多大？.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.‎ ‎14.（10分）在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体，如图所示是它从状态A 变化到状态B的V﹣T图象，己知AB的反向延长线通过坐标原点O，气体在 A点的压强为，在从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收的热量，求此过程中气体内能的增量△U。‎ ‎15.（12分） 如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：‎ ‎①粗管中气体的最终压强；‎ ‎②活塞推动的距离。‎ ‎16. （10分） 如图甲所示，质量m=1kg，边长ab=1.0m，电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd 放置在倾角θ=30°的斜面上，保持静止状态．匀强磁场垂直线圈平面向上，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，整个线圈都处在磁场中，重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎（1）t=1s时穿过线圈的磁通量；‎ ‎（2）4s内线圈中产生的焦耳热；‎ ‎（3）t=3.5s时，线圈受到的摩擦力．‎ ‎17. （12分） 如图所示，在倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面abcd上有一垂直斜面向上的匀强磁场，磁场的上下有边界且与斜面底边cd平行，虚线为磁场的边界线．在斜面上有一个质量为m=0.2kg、电阻为R=0.27Ω、边长为L=60cm的正方形金属线框，相距s=90cm．将线框从静止开始释放，沿斜面滑下，线框底边始终与斜面底边平行．若线框刚进入磁场时，恰好能做匀速运动．求：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）若线框的下边通过磁场的时间为t=0.6s，磁场区域的宽度l为多少？‎ ‎（3）若线框上边框穿出磁场前也已匀速运动，则线框在穿过磁场的整个过程中能产生多少的焦耳热．（重力加速度g=10m/s2）‎ 物理试卷答案 ‎1.C 2.C 3.D 4.C 5.C．6.C 7.B 8.D 9.AD 10.BC 11.BC 12.AC．‎ ‎13. 　· ‎14.由V﹣T图象的变化图线经过坐标原点可以判断，理想气体经历一个等压变化。‎ 由盖﹣吕萨克定律得： ‎ 解得： ‎ 外界对气体做的功： ‎ 根据热力学第一定律： ‎ 解得： ‎ ‎15.①88cmHg；②4．5cm ‎【试题解析】①设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，以右管封闭气体为研究对象．初状态p1＝80 cmHg，V1＝11×3S＝33S，‎ 两管液面相平时，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4 cm，解得h2＝1 cm， ‎ 此时右端封闭管内空气柱长l＝10 cm， ‎ V2＝10×3S＝30S 气体做等温变化有p1V1＝p2V2  ‎ 即80×33S＝p2×30S    解得p2＝88cmHg ‎ ‎②以左管被活塞封闭气体为研究对象 p1′＝76 cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88 cmHg 气体做等温变化有p1′V1′＝p2′V2′  ‎ 解得V2′＝9．5S ‎ 活塞推动的距离为L＝11 cm＋3 cm－9．5 cm＝4．5cm ‎16.‎ 解：‎ ‎（1）根据磁通量定义式，那么t=1s时穿过线圈的磁通量：φ=BS=0.1Wb ‎（2）由法拉第电磁感应定律E=，结合闭合电路欧姆定律，I=，‎ 那么感应电流，4s内线圈中产生的感应电流大小，‎ 由图可知，t总=2s；‎ 依据焦耳定律，则有：Q=I2rt总=0.01J ‎（3）虽然穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，但因各边受到安培力，‎ 依据矢量的合成法则，则线圈受到的安培力的合力为零，‎ 因此t=3.5s时，线圈受到的摩擦力，等于重力沿着斜面的分力，‎ 即：f=mgsinθ=5N 答：（1）t=1s时穿过线圈的磁通量0.1Wb；‎ ‎（2）4s内线圈中产生的焦耳热0.01J；‎ ‎（3）t=3.5s时，线圈受到的摩擦力5N．‎ ‎17.解：（1）线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动，设底边刚进磁场时的速度为v，则 由动能定理得 mv2=mgssinθ 得 v=3m/s 线框底边切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv=IR 画出线框受力的侧视图如图所示．匀速运动，有：‎ mgsinθ=BIL 联立解得：B=0.5T ‎（2）线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力，而做匀加速运动，加速度为a=gsinθ=5m/s2‎ 匀速运动的时间 t1==0.2s 匀加速运动的时间为：t2=t﹣t1=0.4s 匀加速运动的距离为：x=υt2+at22=1.6m 磁场区域的宽度 l=L+x=2.2m ‎（3）上边框穿出磁场前也已匀速运动，则穿出磁场的速度仍为 v=3m/s 根据能量守恒可得 Q=mg（S+l+L）sinθ﹣mv2=2.8J 答：‎ ‎（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小是0.5T；‎ ‎（2）若线框的下边通过磁场的时间为t=0.6s，磁场区域的宽度l为2.2m．‎ ‎（3）线框在穿过磁场的整个过程中能产生2.8J的焦耳热．‎