2021级高二下学期第二次阶段检测 (物理)(含答案解析考点)072144

2021级高二下学期第二次阶段检测 (物理)
考试总分：75 分 考试时间： 120 分钟
学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
一、 选择题 （本题共计 7 小题 ，每题 5 分 ，共计35分 ）
1. 下列说法正确的是（ ）
A.当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色
B.晶体熔化过程中要吸收热量，分子的平均动能变大
C.天然水晶是晶体，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶体
D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体内部分子间吸引力作用的结果
2. 世纪，伽利略就通过实验分析指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦阻力，物体将保持这个速度一直运动下去，从而得出力不是维持物体运动的原因，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述错误的是（ ）
A.运用了比值定义的方法
B.卡文迪许扭秤实验应用了微元的思想方法
C.当非常小时，速度可表示时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法
D.探究电磁感应的产生条件的实验中，应用了控制变量法和转换法
3. 如图所示，粗细均匀的形管竖直放置，管内由水银柱封住一段空气柱．如果沿虚线
所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气
柱将（ ）
A.体积变小
B.体积变大
C.压强变小
D.压强不变
4. 下列各项中的数值大小能表示阿伏加德罗常数的是（ ）
A. ，所含的原子数
B.标准状况下，苯所含的分子数
C.金属钠含有的电子数
17E =F q
Δt v =Δx Δt
t U 0.012kg C 1222.4L 1mol 1mol ⋅−1+
D.，硫酸溶液所含的数
5. 现将一定质量的某种理想气体进行等温压缩．下列图象能正确表示该气体在压缩过程中的压强和体积的倒数的关系的是 A. B. C.
D.
6. 关于反应方程 ，其中为原子核的质量数，则下列说法正确的是（ ）
A.该反应属于β衰变
B. 中含有个中子
C.的平均结合能比大
D.该反应新生成的粒子具有放射性
7. 分子力、分子势能
与分子间距离的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能）．下列说法正确的是（ ）
1L 1mol ⋅L −1H +P ()
U Th He 23892→X 90+42X Th Th X 90148U 23892Th X 90Th X 90F E p r =0E p
A.甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B.当＝时，分子势能为零
C.随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D.在阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小
二、 多选题 （本题共计 3 小题 ，每题 5 分 ，共计15分 ）
8. 下列关于热力学定律的说法正确的是（ ）
A.一定质量的理想气体保持压强和体积不变，而只改变其温度是不可能的
B.热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律
C.一定质量的理想气体放出热量，则其分子平均动能一定减少
D.对于密闭容器内的理想气体而言，分子在单位时间内对单位面积容器壁碰撞的平均次数会随温度的升高而增多
E.热运动的宏观过程是熵减少的过程
9. 下列说法正确的是（ ）
A.液体凝固时，分子平均动能一定减小
B.外界对气体做功时，其内能一定会增大
C.一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小
D.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可以逆向
E.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
10. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，则（　
　）
A.种光子中有种属于巴耳末系
B.若从能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从能级跃迁到能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
C.使能级的氢原子电离至少要的能量
D.在种光子中，从能级跃迁到能级释放的光子康普顿效应最明显
三、 解答题 （本题共计 3 小题 ，每题 5 分 ，共计15分 ）
r r 0r <r 0n =46n =262n =2n =3n =2n =40.85eV 6n =4n =1
11. 已知氘核质量为 ，中子质量为 ，
的质量为 ．（1）写出两个氘核聚变成的核反应方程；（2）计算上述核反应中释放的核能；
（3）若两氘核以相等的动能做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的
和中子的动能各是多少？ 12. 如图所示，一个足够高绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体和，活塞的质量为，横截面积为，与隔板相距．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量时，活塞上升了，此时气体的温度为．已知大气压强为，重力加速度为．（1）求该加热过程中，气缸内和两部分气体的内能增加量之和．
（2）气体的温度为时，停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时气体的温度为．求此时添加砂粒的总质量． 13. 如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由、、三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成，、、的横截面积分别为、和．已知大气压强为．两绝热活塞和用一根长为
的不可伸长的细线相连，两活塞之间密封有温度为的空气，开始时，两活塞静止在图示位置．现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦．求：
（1）加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力．
（2）气体温度上升到时，封闭气体的压强．四、 实验探究题 （本题共计 2 小题 ，每题 5 分 ，共计10分 ）
14. 某同学做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验，实验装置如图甲所示．
2.0136u 1.0087u He 32
3.0150u He 32
0.35MeV He 32
A B m S h A Q 2h T 1p 0g A B ΔE T 1A T 2Δm a b c a b c 2S S 3S p 0A B 4l T 04T 0
3
（1）在柱塞上涂油，目的是________；移动柱塞速度足够慢，目的是________．
（2）向动柱塞记录数据，作出图像如图乙所示，图线弯曲的原因可能是________．A.漏气
B.环境温度升高
C.环境大气压强减小
15. 某同学在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，经过如下步骤：
油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸，现用滴管向量筒内滴加滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，稳定后形成的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为，试问：
该油膜的面积约为____________（保留两有效数字）；由此可估测出油酸分子的直径约为______________．（保留一位有效数字）
某同学在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时，将所有不足格的方格记作格
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴溶液体积时，的溶液的滴数多计了滴．
p −1V
1000mL 0.3mL 501mL 1.0cm cm 2m ()
111mL 10
参考答案与试题解析
2021级高二下学期第二次阶段检测 (物理)
一、 选择题 （本题共计 7 小题 ，每题 5 分 ，共计35分 ）
1.
【答案】
A
【考点】
热力学第一定律
* 晶体和非晶体
* 液体的表面张力现象和毛细现象
分子间的相互作用力
【解析】
液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化；晶体熔化过程中吸收热量，但温度不变，分子的平均动能不变；天然水晶是晶体，熔化后再凝固不是晶体；荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果.
【解答】
解：．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，故正确；．晶体熔化过程中吸收热量，但温度不变，分子的平均动能不变，故错误；．天然水晶是晶体，熔化后再凝固不是晶体，故错误；
．荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果，故错误.
故选．
2.
【答案】
B
【考点】
物理学史
【解析】
此题暂无解析
A A
B B
C C
D D A
【解答】
解：．电场强度运用了比值定义的方法，故；．卡文迪许扭秤实验应用了放大的思想方法，故错误；．根据速度，当非常小时可表示时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法，故正确；．探究电磁感应的产生条件的实验中，应用了控制变量法和转换法，故正确．
本题选错误的，故选．
3.【答案】
A
【考点】
“玻璃管封液”模型
【解析】
根据图示求出封闭气体的压强，判断截去玻璃管后封闭气体压强如何变化，然后根据玻意耳定律分析答题．
【解答】
解：设玻璃管两侧水银面高度差是，大气压为，封闭气体压强，
沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，变小，封闭气体压强变大，
气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小，故正确，错误；故选．
4.
【答案】
A
【考点】
阿伏加德罗常数
【解析】
根据阿伏伽德罗常数的性质进行求解．
【解答】
解：． ，所含的原子数为阿伏伽德罗常数个碳原子，能表示阿伏加德罗常数数值，故正确；
．标况下苯不是气体，苯的物质的量不是，不能表示阿伏加德罗常数数值，故错误 ；．钠原子中含有电子，不能表示阿伏加德罗常数数值，故错误；
．，硫酸溶液中含有硫酸，硫酸在溶液中电离岀氢离子，不能表示阿伏加德罗常数数值，故错误；
故选．
A E =
F q A 正确B B C v =Δx Vt Δt t C D D B h P 0P =−h P 0h P =−h P 0A BCD A A 0.012kg C 12A B 22.4L 1mol B C 1mol 11mol C D 1L 1mol ⋅L −11mol 1mol 2mol D A
5.
【答案】
B
【考点】
气体状态变化的图象问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
根据理想气体状态参量方程，可知等温压缩，压强和体积成反比，即压强与体积的倒数成正比，所以图象是一条过原点的倾斜直线，故正确，
错误．
故选．
6.
【答案】
D
【考点】
原子核衰变
原子核的结合能
【解析】
核反应的质量数和电荷数守恒；电荷数越小的平均结合能越大；电荷数大于83的一般都具有放射性.
【解答】
解：．该反应放出α粒子，属于α衰变，故错误；
．根据电荷数守恒可知，则中含有个中子，故错误；
．电荷数大于的范围内，电荷数越小的平均结合能越大，则的平均结合能比小，故
错误；
．该反应新生成的粒电荷数大于，具有放射性，故正确．
故选：．
7.
【答案】
D
=C PV I p −1V B ACD B A A B X =238−4=234Th X 90234−90=144B C 26U 23892Th X 90C D Th X 9083D D
【考点】
分子势能曲线
【解析】
当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小。

分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。

当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力，根据图像分析答题。

【解答】
解：．在＝时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，则乙图线是分子势能与分子间距离的关系图线，故错误；
．从平衡位置开始，随着分子间距离的增大，分子间作用力随分子间距离先增大后减小，故错误；
．当时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故正确．
故选．
二、 多选题 （本题共计 3 小题 ，每题 5 分 ，共计15分 ）
8.
【答案】
A,B,D
【考点】
理想气体的状态方程
热力学第二定律
分子动能
【解析】
由理想气体状态方程
可知，保持压强和体积不变，则温度一定不变，热力学第二定律反映了宏观自然过程的方向性。

体积压缩放出热量，温度可能升高，故分子的平均动能可能增加，由理
想气体状态方程可知，对于密闭容器内的理想气体而言，如果温度升高，分子在单位时间内对单位面积容器壁碰撞的平均次数增多，根据热力学第二定律可知，实际的宏观过程都会自发地往熵增加的方向进行。

【解答】、由理想气体状态方程可知，保持压强和体积不变，则温度一定不变，故正确；、热力学第二定律反映了宏观自然过程的方向性。

故正确；
、体积压缩放出热量，温度可能升高，故分子的平均动能可能增加，故错误；
AB r r 0AB C C D r <r 0D D =C PV T =C PV T
A =C PV T A
B B
C C C
PV
、由理想气体状态方程
可知，对于密闭容器内的理想气体而言，如果温度升高，分子在单位时间内对单位面积容器壁碰撞的平均次数增多，故正确；
、根据热力学第二定律可知，实际的宏观过程都会自发地往熵增加的方向进行。

故错误；9.【答案】
C,D,E
【考点】
扩散
热力学第一定律
热力学第二定律
* 晶体和非晶体
【解析】
温度是分子的平均动能的标志，液体凝固成晶体时，温度不变；做功和热传递都可以改变物体的内能；根据压强的微观意义分析；不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；生产半导体器件时，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成．
【解答】
、若液体凝固成晶体时，温度不变，而温度是分子的平均动能的标志，可知液体凝固时，分子平均动能可能不变；故错误；
、做功和热传递都可以改变物体的内能；若外界对气体做功的同时，气体放出热量，其内能不一定会增大。

故错误；
、根据理想气体的状态方程可知，一定质量的气体，在体积不变时，温度降低则压强减小；气体的压强与分子密度以及单位时间内对单位面积上的碰撞次数有关，体积不变则分子密度不变，所以温度降低、压强降低时，分子每秒与器壁平均碰撞次数减小。

故正确；
、根据热力学第二定律可知，空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可以逆向。

故正确；
、生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成的。

故正确。

10.
【答案】
A,C,D
【考点】
氢原子的能级公式和跃迁
光电效应现象及其解释
【解析】
本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激
D =C PV T D
E E A A B B C C D D E E =h c
发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类．判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于，一旦大于等于，说明发生电离．
【解答】
解：．巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，种光子中从与的属于巴耳末系，即种，故正确；
．从能级跃迁到基态释放的光子能量为，若能使某金属板发生光电效应，从能级跃迁到能级释放的光子能量，不一定能使该板发生光电效应，故错误；
．能级的氢原子具有的能量为，故要使其发生电离能量变为，至少需要的能量，故正确；．根据氢光谱的特点可知，从激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据知，波长最短，粒子性最明显，康普顿效应最明显，故正确．
故选：．三、 解答题 （本题共计 3 小题 ，每题 5 分 ，共计15分 ）
11.
【答案】
（1）核反应方程为
．（2）上述核反应中释放的核能为．
（3）反应中生成的核的动能是；中子的动能为．【考点】
核能的计算
裂变反应和聚变反应
【解析】
根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程．
先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能；
两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．
【解答】
解：（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：
（2）反应过程中质量减少了：
反应过程中释放的核能为：（3）设核和的动量分别为和，由动量守恒定律得：C 2n
E =h c λ00A n =26n =4→2n =3→22A B n =213.6−3.4=10.2eV n =3n =2 3.4−1.51=1.89eV <10.2eV B C n =4−0.85eV 00.85eV C D n =4E =h c λ
D ACD H +H →He +n 21213210
3.26MeV He 320.99ev 2.97ev H +H →He +n 21213210
△m =2×2.0136u −1.0087u −3.0150u =0.0035u
△E =0.0035×931.5MeV =3.26MeV
n 10He 32
P 1P 2O =+P 1P 2=2e
由此得和大小相等，由动能和动量关系及核和质量关系，得中子的动能是核动能的倍，即：由能量守恒定律得：由以上可以算出：答：（1）核反应方程为．
（2）上述核反应中释放的核能为．
（3）反应中生成的核的动能是；中子的动能为．
12.【答案】
（1）该加热过程中，气缸内和两部分气体的内能增加量之和．
（2）此时添加砂粒的总质量．
【考点】
“汽缸活塞类”模型
热力学第一定律
【解析】
【解答】
解：（1）气体的压强为，
气体对外做的功，
由热力学第一定律得，
解得．
（2）气体的初状态压强为，体积，温度，
气体未状态压强为，体积，温度
，
由理想气体状态方程，
解得．
13.【答案】
（1）加热前被封闭气体的压强为，细线中的拉力为．
（2）气体温度上升到时，封闭气体的压强为．P 1P 2E =P 22m He 32n 10E 1He 3
2E 23:=3:1
E 1E 2+=△E +2×0.35
E
1E 2=2.97MeV E 1=
0.99MeV E 2H +H →He +n 2121321
03.26MeV He 320.99ev 2.97ev
A B ΔE =Q −2(S +mg)h
p 0Δm =(−1)(+mg)3T 2T 1S
p 0g
B =+
p B p 0mg S B W =S ⋅2h =2(S +mg)h p B p 0ΔE =Q −W ΔE =Q −2(S +mg)h p 0B =+p 1p 0mg S =3Sh V 1T 1B =+p 2p 0(m +Δm)g S =Sh V 2T 2=p 1V 1T 1
p 2V 2
T 2
Δm =(−1)(+mg)3T 2T 1S p 0g
p 00N 4T 0376p 0
【考点】
“汽缸活塞类”模型
【解析】
（1）对活塞应用平衡条件可以求出封闭气体的压强与细线的拉力．
（2）继续加热时气体发生等容变化，求出气体的状态参量，然后应用查理定律可以求出气体的压强．
【解答】
解：（1）设加热前被封闭气体的压强为，细线的拉力为，则由力平衡条件可得，
对活塞：，
对活塞：，
解得，．
（2）此时气体的体积为：，
对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞恰好移至其所在圆筒与圆筒连接处的过程中气体的压强保持不变，直至活塞移动为止，此时气体的体积为，
设此时温度为，由盖•吕萨克定律可得：
，即：，解得：，活塞被挡住后，继续对气体加热，气体做等容变化，气体的状态参量：，，，由查理定律得：，解得：．四、 实验探究题 （本题共计 2 小题 ，每题 5 分 ，共计10分 ）
14.
【答案】
（1）防止漏气（保证气体质量不变）,在体积改变时保证温度不变
A
【考点】
理想气体的状态方程
【解析】
（1）探究一定质量的气体在等温状态下压强与体积的关系，要保证质量不变，温度不变．（2）根据可知，环境温度降低或漏气时，则图象的斜率将减小．【解答】p 1F T A 2S +−2S =0p 0F T p 1B 3S −−3S =0p 1F T p 0=p 1p 0=0N F T =2Sl +2Sl +3Sl =7Sl V 1A b p 1A l =2Sl +6Sl =8Sl V 1T 2=V 1T 0V 2T 2
=7Sl T 08Sl T 2=T 287T 0A ==p 2p 1p 0=T 287T 0=T 34T 03=p 2T 2p 3T 3=p 376p 0p =CT ⋅
1V p −1V
解：（1）在柱塞上涂油目的是防止漏气，以保证气体质量不变；
移动柱塞速度足够慢，目的在体积改变时保证温度不变． （2）根据，可知，若环境温度降低或漏气，则图像的斜率将减小．故选．
15.
【答案】
（1）,A,C
【考点】
用油膜法估测分子的大小
【解析】
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．
【解答】
解：（1）如图所示，是油酸薄膜．由于每格边长为，则每一格就是 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出格．则油酸薄膜面积为，滴酒精油酸溶液中含油酸的体积＝，分子的直径．（2）估算油酸分子直径时要用到，．油酸未完全散开，偏小，故直径偏大，选项正确；
．计算油膜面积时所有不足一格的方格记作格，偏大，故直径偏小，选项错误；
．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，偏小，故直径偏大，选项正确；．求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了滴，由可知，体积偏小，则直径偏小，选项错误．
故选．=C pV T p =CT 1V p −1V A 887×10−10
1cm 1cm 28888cm 21V =×mL 0.310001506×mL 10−6d ===7×m V S 6×1×10−60−6m 388×1c 0−4m 210−10d =V S A S A B 1S B C S C D 1mL 10=V 0V n D AC。