2021-2022学年山东省百校高二（下）期末物理试卷

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。

• 1．2021年5月，中国的“人造太阳”在1.2亿摄氏度下，成功“燃烧”101秒。这标志着我国核聚变研究又获得重大突破，核反应方程是

  2

  1

  H+

  3

  1

  H→

  4

  2

  He+X，为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础。下列说法正确的是（　　）

  A．核聚变可以在常温下发生

  B．方程中的X表示中子 1 0 n,中子是查德威克发现的

  C．该核反应前后质量守恒

  D． 2 1 H的比结合能比 4 2 He的比结合能大
  组卷：130引用：3难度：0.7

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• 2．如图甲所示，气缸内封闭了一定质量的气体（可视为理想气体），可移动活塞与容器壁光滑接触，开始时活塞处于Ⅰ位置静止，经历某个过程后，活塞运动到Ⅱ位置（图中未标出）重新静止，活塞处于这两个位置时，气缸内各速率区间的气体分子数n占总分子数N的百分比（

  n

  N

  ×100%）与分子速率v之间的关系分别如图乙中Ⅰ（实线）和Ⅱ（虚线）所示，忽略大气压强的变化，则下列说法中正确的是（　　）

  A．气体在状态Ⅰ时温度较高

  B．气体在状态Ⅱ时压强较大

  C．在此过程中外界对气体做正功

  D．在此过程中气体从外界吸热
  组卷：379引用：4难度：0.7

  解析

• 3．中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，系统中的“北斗三号”采用星载氢原子钟，通过氢原子能级跃迁产生电磁波校准时钟．氢原子的部分能级结构如图所示，下列说法正确的是（　　）

  A．一个氢原子由基态跃迁到激发态后，该原子的电势能减少

  B．处于n=2能级的氢原子可以吸收2eV的光子跃迁到n=3能级

  C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射出6种不同频率的光子

  D．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，发出的光照射逸出功为2.25eV的钾板，钾板发出光电子的最大初动能为11.35eV
  组卷：119引用：2难度：0.7

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• 4．某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m³和2.1kg/m³，空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为（　　）

  A．3×1021

  B．3×1022

  C．3×1023

  D．3×1024
  组卷：148引用：2难度：0.9

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• 5．关于如图四幅图的说法正确的是（　　）
  

  A．甲图中话筒应用了磁场对电流的作用

  B．乙图是演示电磁感应现象的实验装置

  C．丙图实验说明磁场能产生电流

  D．丁图的实验所揭示的原理可以制成发电机
  组卷：28引用：1难度：0.6

  解析

• 6．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B，C、D后再回到状态A。其中AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是（　　）

  A．AB过程中，气体吸收热量

  B．BC过程中，气体分子的平均动能不变

  C．CD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

  D．若气体在BC过程中内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量为7kJ，则在此过程中外界对气体做的功为5kJ
  组卷：136引用：2难度：0.6

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三、非选择题：本题共6小题，共60分。

• 17．如图所示，在一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定绝热活塞K和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的M、N两部分。温度都为T₀=300K，上部气体M压强为p₀=1.0×10⁵Pa,活塞A产生的压强有

  mg

  S

  =

  2

  ×

  1

  0

  4

  P

  a

  （S为活塞横截面积）。现保持下部分气体N温度不变，只对上部分气体M缓慢加热，当活塞A移动到最低点B时（不计摩擦），求：
  （i）上部分气体的温度；
  （ii）保持上下部分M、N气体温度不变，释放一部分M气体，稳定后活塞A又回到了原来的位置，则释放气体质量与M气体原有质量之比。
  组卷：267引用：9难度：0.5

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• 18．如图所示，甲、乙两水平面高度差为2h,甲水平面内有间距为2L的两光滑金属导轨平行放置，乙水平面内有间距分别为2L、L的光滑金属导轨平行放置，光滑的绝缘斜导轨紧挨甲、乙两个平面内的水平轨道放置，斜轨道的倾角为53°，斜轨道底端有一小段高度可忽略的光滑圆弧与金属导轨平滑连接。水平面甲内轨道左端连接一充满电的电容器C，右边缘垂直轨道放置长度为2L，质量为m,电阻为R的均匀金属棒ab,在水平面乙内垂直间距为L的轨道左端放置与ab完全相同的金属棒cd,导轨MM′与NN'、PP'与QQ′均足够长，所有导轨的电阻都不计。所有导轨的水平部分均有竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，斜面部分无磁场。闭合开关S，金属棒ab迅速获得水平向右的速度做平抛运动，刚好落在斜面底端，没有机械能损失，之后沿着水平面乙运动。已知重力加速度为g,sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
  
  （1）金属棒ab做平抛运动的初速度v₀；
  （2）电容器C释放的电荷量q；
  （3）从金属棒ab开始沿水平面乙内的光滑轨道运动起，至匀速运动止，这一过程中金属棒ab、cd上产生的热量。
  组卷：209引用：3难度：0.3

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