2021年青岛市高二年级下册期中（解析）

2020—2021学年度第二学期期中学业水平检测

高二物理

2021.04

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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，只需要上交答题卡。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。

1.下列有关热现象和内能的说法正确的是（）

A.水结为冰时，水分子已经停止了热运动

B,把物体缓慢举高，其内能增加

C.压缩气体时要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故

D.电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；

B.把物体缓慢举高，物体的势能增加了，其机械能增加，由于物体的温度和体积都没有变化，所以内能

不变，故B错误；

C.气体压缩可以忽略分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因，与

分子力无关，故C错误；

D.电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，电流“做功”将电能转化为内

能，故D正确。

故选D。

2.关于液晶，下列说法中正确的是（）

A.液晶是液体和晶体的混合物

B.所有物质都具有液晶态

C.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

D.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.由固体向液体转化的中间态液体具有和晶体相似的性质，这种液态晶体称为液晶。A错误；

B.只有部分物质具有液晶态。B错误；

C.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。C正确；

D.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，液晶由透明变浑浊，本身不能发光。D错误。

故选C。

3.据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或

液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体中做布朗运动，关于气溶胶做的布朗运动，

下列说法正确的是（）

A.布朗运动是气溶胶分子的无规则运动

B.布朗运动反映了气体分子之间存在着斥力

C.悬浮在气体中的颗粒越小，布朗运动越明显

D.当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中是因为气体浮力作用

【答案】C

【解析】

【详解】A.布朗运动是气溶胶颗粒的无规则运动，不是气溶胶分子的无规则运动，故A错误；

B.布朗运动反映了气体分子运动的无规则性，故B错误；

C.悬浮在气体中的颗粒越小，布朗运动越明显，故C正确；

D.当固态或液态颗粒很小时，受到气体的浮力作用微乎其微，这些颗粒之所以能很长时间都悬浮在气体中

是因为空气分子对它们的撞击作用，故D错误。

故选c。

4.美丽的氢气球是很多小孩喜欢的玩具，将一个氧气球释放，它就会在空中持续上升，环境温度会降低,

气球体积变大，若氢气球不漏气，下列说法正确的是（）

A.气体分子平均间距减小

B.气体的压强不会发生变化

C.外界将对氢气球内气体做正功

D.气体放出的热量小于内能的减少量

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.气球体积变大，气体的分子数不变，气体分子平均间距增大，故A错误；

B.气球在上升的过程中，环境温度会降低，气球体积变大，由理想气体方程

T

气体压强减小，故B错误；

C.气球体积变大，外界对气体做负功，W＜0,故c错误；

D.根据

AU^W+Q

因温度降低则△"＜（）,外界对气体做负功，卬＜0,故气体同时放出热量。＜0,且放出的热量小于内能的减

少量，故D正确。

故选D。

5.如图，是我国自行研制的“超导托卡马克”可控热核反应实验装置，俗称人造太阳。其运行原理就是在

装置的真空室内加入少量氢的同位素气和瓶，通过类似变压器的原理使其产生等离子体，然后提高其密

度、温度使其发生聚变反应，产生巨大的能量，核反应方程式是：He+X,下列说法正确的

是（)

A.该核反应前后核子的平均质量增加

B.核反应方程式中X是中子

C.该核反应前后的电荷数不守恒

D.该核反应产生的条件之一是核聚变的原料要大于一定的临界体积

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.该核反应过程中要释放能量，故前后核子的平均质量减小，A错误;

B.根据核反应前后质量数是守恒的，可得X为；n,是中子，B正确;

C.核反应前后的电荷数是守恒的，C错误；

D.核聚变反应是热核反应，与体积无关，D错误。

故选B。

6.如图甲，是吹肥皂泡游戏的画面，在图乙玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾

满肥皂水后取出，可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡，下列说法正确的是（）

A.肥皂泡的无规则运动为布朗运动

B.肥皂泡呈球状与液体表面张力有关

C.肥皂水与玻璃杯壁接触位置的分子力表现为引力

D.肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.肥皂泡的无规则运动是肥皂泡受到的重力、浮力及风力作用的结果，而布朗运动是固体小颗粒

受到分子撞击的不平衡引起的。A错误；

B.表面张力让液体收缩，而球面是同体积物体最小的表面积，所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有

关。B正确；

C.玻璃杯附着层内的液体分子由于受到固体分子的吸引，所以附着层液体分子比较密集，分子间的作用

力表现为斥力。c错误；

D.肥皂泡表面液体分子间既有引力又有斥力，合力表现为引力。D错误。

故选Bo

7.一定质量的理想气体置于体积一定的容器中，在温度为力和4时，各速率区间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所示。下列说法正确的是（）

单位速率间隔的分子数占

总分子数的百分比

A.图中实线对应于气体的内能较大

B.图中两条曲线下面积不相等

C.图中曲线给出了任意速率区间气体分子数目

D.理想气体温度为「时，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数多

【答案】A

【解析】

【详解】A.图中实线对应速率大的分子比例较多，说明气体温度较高，即气体的内能较大，故A正确；

B.图中两条曲线下面积表示容器内分子总数，所以图中两条曲线下面积相等，故B错误；

C.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目占总分子数的比例，由于总分子数未知，所以任意速率区

间的气体分子数未知，故C错误；

D.设理想气体温度在不、不时的压强分别为口、02,则根据查理定律可得

ZT2

由此可知

P2>PI

所以理想气体温度为72时，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数多，故D错误。

故选Ao

8.人们利用光电效应原理制作了紫外光电管，来对油库等重要场所进行火灾报警，其工作电路如图。只有

当明火中的紫外线照射到K极时，电流表有示数同时报警装置启动。已知太阳光中紫外线波长在3.0x10-

7-4.0x101之间，而明火中的紫外线波长在2.0x10-7—2.7x101之间，下列说法正确的是（）

A.通过电流表的电流是由。到d

B.只有明火照射时间足够长，电流表才会有示数

C.可以通过图中电流表示数的变化监测火情的变化

D.为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的极限频率应大于1.5xI0i5Hz

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.光电子是从c到d通过电流表，而电流方向与电子定向移动方向相反，则通过电流表的电流是

由d到c,故A错误；

B.光电效应具有瞬时性，只要明火中的紫外线照射到K极，电流表就有示数，故B错误；

C.若火情变大，则明火中会有更多且更高频率的紫外线照射到K极上，将有更多的光电子运动到A极

板，形成更大的光电流，电压表示数变大，反之，则电压表示数变小，所以可以通过图中电流表示数的变

化监测火情的变化，故C正确；

D.当发生明火时，需要启动报警装置，根据。=%/可知，明火中的紫外线频率主要在

5x1015Hz之间，则K极材料的极限频率应大于LlxloFz,故D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.下列说法正确的是（）

A.大量氢原子从〃=4激发态跃迁到基态最多能发出6种不同频率的光

B.核反应堆中，镉棒是用来吸收中子，其作用是控制反应速度

C.根据玻尔理论可知，电子可以绕原子核沿任意轨道做匀速圆周运动

D.记Th的半衰期是24天，32个记Th核经过72天后一定剩下4个转Th核

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A.大量氢原子从〃=4激发态跃迁到基态最多能发出C：=6种不同频率的光。A正确；

B.核反应堆中，镉棒是用来吸收中子，其作用是控制反应速度。B正确；

C.根据玻尔理论可知，电子可以绕原子核沿一些不连续的轨道做匀速圆周运动。C错误：

D.半衰期是个统计概念，研究的是大量的原子核，不能用来判断少数几个原子核的变化。D错误。

故选AB。

10.如图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸内壁光滑。

现用水平外力/作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，环境温度保持不变，下列

说法正确的是（）

A.水平外力尸做的功等于气体内能的增加

B.因为活塞受力平衡所以水平外力尸为恒力

C.气体是从单一热源吸热，并且全部用来对外做功

D.活塞克服大气压力做功数值上等于水平外力/做功与气体从外界吸收的热量之和

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A.理想气体的内能等于分子动能，由于温度不变所以内能不变，故A错误；

B.气体等温膨胀，根据玻意耳定律尸V=C,其中C为定值，可知气压不断减小，故内外气体的压力向左

变大，故F逐渐变大，故B错误；

C.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但是引起了其它变化（外力尸做功），所以此过程是可

以的，不违反热力学第二定律，故C正确；

D.根据能量守恒定律，可知活塞克服大气压力做功数值上等于水平外力厂做功与气体从外界吸收的热量

之和，故D正确。

故选CD。

11.如图，质量为〃?、长为L的直导线用两根轻质绝缘细线悬挂于。。1,并处于匀强磁场中、当导线中通

以沿y正方向的电流/,且导线保持静止时，细线与竖直方向的夹角为仇则磁感应强度的方向和大小可能

是（）

负向，簧。

xtanB.y正向，—tan6

mg

C.z负向,D.沿悬线向下，等sin。

IL

【答案】AD

【解析】

【详解】A.当磁感应强度的方向沿x负向时，根据左手定则可知直导线所受安培力F方向沿z正向，根据平

衡条件可得

mgmg

解得磁感应强度的大小为

5一簧^

故A正确；

B.当磁感应强度的方向沿y正向时，直导线所受安培力/大小为零，不可能保持静止，故B错误；

C.当磁感应强度的方向沿z负向时，直导线所受安培力尸方向沿x负向，不可能保持静止，故C错误；

D.当磁感应强度的方向沿悬线向下时，根据左手定则可知直导线所受安培力F方向垂直于悬线斜向上，

根据平衡条件可得

F=BIL=mgsin0

解得磁感应强度的大小为

IL

故D正确。

故选ADo

12.如图，为一种新型回旋加速器示意图，其中盒缝存在着电压为U的加速电场，且被限制在AC板间的

实线区域，虚线所在空间无电场。一质量为机电量为+</带电粒子从Po处由静止开始沿电场线方向进入加

速电场，经加速后进入。形盒中的匀强磁场区域，做匀速圆周运动，磁感应强度大小为B,Pi、匕、2为

第一次、第二次、第三次经无场区进入匀强磁场时的位置。对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的

是（）

一

p________4夕2尸3

A旌一旦

鸟6V3-V2

B.加速电场的变化周期为f

qB

C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关

\2nmU

D.粒子加速次数"次后在匀强磁场中匀速圆周运动的半径为।1出

【答案）AD

【解析】

【分析】

【详解】A.根据

同理可知

因为每转一圈被加速一次，则

\v=at

由于加速度相同，经过相同位移所用时间之比（虚-i）：（G-血），则

PtP2=V2-1

前一行五

故A正确；

B.带电粒子经加速电场加速后，进入磁场发生偏转，电场被限制在4、C板间，只有经过AC板间时被加

速，所以运动一周加速一次，电场的方向不需改变，故B错误；

C.当粒子从。形盒中出来时，速度最大，根据

V

qvB=m—

r

得

丫=幽

m

知加速粒子的最大速度与。形盒的半径有关，故C错误；

D.由

nqU=；/加

粒子加速次数〃次后的速度为

2nqU

v=

m

根据

qvB=m—

r

得

mv

qB

故D正确。

故选AD。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500,用注射器和量筒测得

1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。

（1）本实验中做了三点理想化假设，

①将油酸分子视为球形；

②;

③油酸分子是紧挨在一起的。

（2）测得油膜的面积约为160cm2,则油酸分子的直径是m；（结果保留两位有效数字）

（3）某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是______。

A.油酸未完全散开

B.油酸中含有大量酒精

C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格方格

D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴

【答案】⑴.油膜看成单分子层⑵.2.5x10-9(3).AC

【解析】

【分析】

【详解】(1)口]本实验中做了三点理想化假设，是油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧

挨在一起的；

(2)[2]1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为

V=—x-!-xl0-6m3

50500

由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为

J=-«2.5xl0-9m

S

(3)[3]A.油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，故A正确；

B.油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故B错误；

C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径偏大，故c正确；

D.求每滴体积时，1ml的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径偏小，故D错误。

故选AC。

14.某实验小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相

连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。压力表中读取空气柱的压强，从注射器旁的刻度尺中读取空气柱

的长度。

(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是;

(2)实验过程中，下列说法正确的；

A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B.推拉活塞时，手不可以握住整个注射器

C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

(3)某同学测出了注射器内封闭气体的儿组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、｝为横轴，画出图象

如图所示，则产生的可能原因是；

A.实验过程中有漏气现象

B.实验过程中气体温度降低

C.实验过程中气体温度升高

(4)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同

坐标标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。两组图线不相同的原因是。

【答案】(1).注射器上涂上润滑油(保证封闭气体质量不变的措施都可以)(2).B(3).C(4).

他们选取气体质量不同

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是注射器上涂上润滑油防止漏气;

(2)[2JA.若急速推拉活塞，则有可能造成等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故A错误；

B.手握活塞造成温度变化，故B正确；

C.应等状态稳定后，记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，故C错误；

故选B；

(3)[3]图象发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图象向上弯曲，故温度升高了

故选C；

(4)[4]图线的斜率

Z=:=pV

V

根据克拉柏龙方程=可知，由于温度相同，说明他们选取气体质量不同。

15.安培力是洛伦兹力的宏观表现，假设一横截面积为S,长度为L的固定的通电直导线，垂直放在磁感

应强度为B的匀强磁场中，导线单位体积内的自由电荷数为％每个电荷的带电量外电荷定向移动的速

率为丫。请由安培力公式推导出洛伦兹力公式。

【答案】f*=qvB

【解析】

【分析】

【详解】通电导线受到的安培力为

F&=BIL

电流的微观表达式

I=nqvS

得

F安=BLnqvS

L长的导线内电荷的数目

N=nLS

安培力为导线内N个电荷受的洛伦兹力的合力，因此

/洛有

得

f*=qvB

16.肺活量是在标准大气压po=latm下人一次尽力呼出空气的体积。某实验小组设计了“吹气球法”的小

实验来粗测肺活量。如图，某同学通过气球口用力一口气向气球内吹气（吹气前气球内部的空气可忽略不

计），气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为，=10cm,球内空气的压强pi=1.5atm,空气可

看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为万人体正常温度为37℃。

（1）求该同学的肺活量是多少？

（2）已知在标准状况下，即0℃,latm下，空气的摩尔体积为22.4L/mol,阿伏加德罗常数

NA=6.0xl023mor',则该同学一次能呼出的空气分子数为多少？（第2小题计算结果保留两位有效数字）

【答案】（1）6.28L；（2）1.5X1023

【解析】

【详解】（1）设该同学的肺活量为％,由题意并根据玻意耳定律可得

=py

代入数据解得

Vo=6.28L

（2）设该同学呼出的气体在0℃、latm时的体积为W,则根据盖-吕萨克定律可得

匕乂

（273+37）K273K

由题意并根据上式解得该同学一次能呼出空气分子数为

n=N,\=1.5x1023

22.4Lmor'

17.如图，在倾角为6=37。的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动

变阻器氏电源电动势E=12V,内阻r=lC,一质量"?=40g的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整

个装置处于磁感应强度8=0.87、垂直于斜面向上的匀强磁场中，金属棒的电阻R=1C（导轨电阻不

计），金属导轨与金属棒之间的摩擦因数〃=0.5,取g=10m/s2。要保持金属棒在导轨上静止，贝I：

（1）金属棒受到的摩擦力为零时，电路中的电流为多大;

（2）求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围。

【答案】（1）1.2A（2）4CWRW28Q

【解析】

【分析】

【详解】（1）当金属棒受到的摩擦力为零时，金属棒的受力为

mgsin&=BI\L

解得

/i=1.2A

（2）当滑动摩擦力沿斜面向下时，金属棒的受力为

mgs\n3^-jLinigcos0=BhL

此时，最小电阻为

解得

Rnin=4Q

当滑动摩擦力沿斜面向上时，金属棒的受力为

Mgsm%mgcosO=B13L

此时，最大电阻为

E

△max=7一厂一&

,3

解得

R,"m=28C

则，电阻的范围为

4QWKW28C

18.如图，两块平行金属板M、N竖直放置，小孔&、S2与。在同一水平线上、以0为圆心、R为半径的

圆形区域内存在匀强磁场，方向垂直纸面向外，大小为B.7为收集板，板上各点到。点的距离均为2尺

其中C。、。。与水平方向夹角均为60。，板两端点C、。的连线水平。质量为加、带电量为q的带负电粒

子，经S进入V、N间的电场后，通过S2进入磁场，经过磁场后打在收集板T上、粒子在S处的速度以

及粒子所受的重力均不计。

（1）若间的电压为变K,粒子打在收集板T的哪个位置？

2m

（2）若有一群质量为机、带电量为q的带负电粒子从S射入经过S2进入磁场后偏转，均打到了收集板

上，粒子间的相互作用忽略不计，则在MN间加的电压需满足怎样的条件？

（3）若保持间的电压为独长,将平行金属板M、N竖直上移，质量为m、带电量为g的带负电粒

2m

子经S进入后，恰好打在收集板的右端点。上，求平行金属板M、N上移的距