1、2020-2021学年高二物理下学期4月“领军考试”联考试题注意事项1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在本试题相应的位置。2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0. 2mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项是符合题目要求，第710题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得
2、0分。）1.地震发生之前会有一些特殊的现象出现，地光就是其中之一。放射性元素氢衰变过程中释放的大量带电粒子，当这些带电粒子通过岩石裂隙向大气中集中释放时就形成了地光。已知氡的半衰期为3.82天，经一系列衰变放出一些射线后最后变成稳定的。此过程中释放的射线垂直磁场方向射入匀强磁场时的偏转情况如图所示。在这一过程中下列说法中正确的是（）A.要经过4次a衰变和6次衰变B.氡原子核比铅原子核多12个中子C. C射线是一种带负电的粒子，可以穿透几米厚的混凝土D.升高环境温度增大压强可能使氡的半衰期变为4天2.下列说法中正确的是（）A.两个分子在相互远离的过程中分子势能一定增大B.1K表示的温度变化大于1
3、C表示的温度变化C.温度升高时，速率大的分子占分子总数的比例增大，同时每个分子的速率都增大D.布朗运动反应了液体分子的无规则运动3.我国在2020年年底完成了“嫦娥五号”探测器的发射和回收任务，取得了圆满成功。选取这两段新闻“ 北京时间11月25日22时06分，嫦娥五号”探测器两台150N发动机工作约6秒钟，顺利完成第二次轨道修正”，“12月 14日11时13分， 嫦娥五号探测器和返回器组合体上两台25N发动机工作约28秒钟，顺利完成第一次月地转移轨道修正”。设发动机提供的作用力为合外力，关于这两段新闻的说法中正确的是（）A.“嫦娥五号”在11月25日的轨道修正中获得发动机的冲量大小约为900
4、NsB.若将“嫦娥五号”在12月14日获得发动机的冲量作用在一个50kg的人身上，则人的速度变化量为14m/sC.“嫦娥五号”两次轨道修正过程中在11月25日的动量变化的大小一定大于在12月14日的动量变化的大小D.“嫦娥五号”两次轨道修正过程中在11月25日的动能变化的大小一定大于在12月14日的动能变化的大小4.如图所示为氢原子的能级图，大量氢原子处于n=4能级上。已知可见光光子的能量在1.61eV 3.10eV范围内，下列判断正确的是（）A.这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射4种不同频率的光子B.这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的可见光C.处于n=3能级氢原子可以吸收任意可见光
5、光子而电离D.所发出的各种光子中最大频率约为最小频率的15倍5.如图所示，为一定量的理想气体从状态a经过状态b到达状态c的p-V图像，状态a的温度为Ta，状态c的温度为Tc，从状态a到状态b气体的内能变化的大小为50J。下列说法中正确的是A. TaTcB.从状态a到状态b的过程中气体从外界吸收热量175JC.从状态a状态到c的过程中气体的内能先减小后增大D.从状态a状态到c的过程中气体从外界吸收的热量大于200J6.关于下面几幅教材插图的说法中正确的是（）A.图1是汤姆逊研究阴极射线的装置，他利用这个装置发现了质子B.图2是a粒子散射实验的装置，汤姆逊提出的“原子的核式结构”解释了这个实验C.
6、图3是氢原子的光谱，玻尔提出的玻尔模型成功的解释了氢原子光谱D.图4是工业上利用a射线来对钢板的厚度进行自动控制7.爱因斯坦对“光电效应”现象的解释给“光的粒子说”提供了有力的证据，从而为认识“光的波粒二象性”开辟了道路。用如图所示电路研究“光电效应”现象，现用频率为V0的单色光照射光电管，有光电子从K极逸出。下列说法中正确的是（）A.当开关断开时，电流表的示数为零B.当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表示数可能一直增大C.仅增大入射光的光照强度，从K极逃逸出的电子的最大初动能可能增大D.将电源正负极反接后当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表示数可能一直减小8.在考古中科学家经常根据“
7、碳14”发生衰变程度来计算样品的大概年代。在近期“三星堆遗址”发掘过程中，科学家就通过对6个坑的73份炭屑样品使用“碳14”年代检测方法进行了分析，印证了“三星堆”新发现的4号坑的年代区间属于商代晚期。下列说法正确的是（）A.“碳14”衰变方程为B.因为衰变后释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减小C.每经过一次衰变后，原子核内中子数会减小1个，质子数增加1个D.“碳14”年代检测方法往往有几十年的误差，主要原因是“碳14”衰变的半衰期将随外界环境温度、压强的变化而变化9.如图所示水平放置的密封绝热气缸内的气体被一竖直绝热隔板分隔为左、右两部分，隔板可在气缸内无摩擦地自由滑动，右侧气体
8、内有一电热丝。初始时隔板静止，左、右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间切断电源，当缸内气体再次达到平衡时。下列说法中正确的是A.与初始状态相比左侧气体分子与隔板碰撞的频繁程度增强B.与初始状态相比左侧气体分子与隔板碰撞的平均作用力变小C.与初始状态相比右侧气体分子与隔板碰撞的平均作用力变小。D此过程中右侧气体的温度变化量大于左侧气体的温度变化量10.如图所示，甲、乙两弹性小球静止在光滑水平面上。第一次甲球获得水平向右初速度v0后，与乙球发生一维正碰，碰撞时间极短，碰后乙球的速度是甲球碰前速度的，已知乙球的质量为2m。若乙球获得水平向左的初速度大小为v0，与静止的甲球发生第
9、二次一维正碰，则A.甲小球的质量为mB.两次碰撞过程中，甲球动量变化量与乙球动量变化量均相同C.第二次碰撞过程中，乙球动量变化量为D.两次碰撞过程中，甲球受到乙球的冲量大小相等二、非选择题本题共6小题，共60分。解答题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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11. （6分）某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下用天平测得大小相同的小球A、B的质量分别为m1、m2；把小球A放在水平地面上，用长为L细线把小球B悬挂与地面接触但没有作用力，小球B自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上；将小
10、球B向右拉起使其悬线与竖直方向的夹角为a时由静止释放，与小球A碰撞后，测得小球A向左运动的距离，小球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为；测量小球A碰后的速度，还需要测量的物理量为 。该物理量用字母b表示若两球碰撞前后动量守恒，则其表达式为 。（用题干所给物理量的符号表示）若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为_ 。 （用题干所给物理量的符号表示）12. （9分）某小组准备完成“用油膜法估测分子大小”的实验。(1)步骤如下向体积为3ml的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为104ml；用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量简，当滴入80滴时体积为1ml；先往边长为30 40 cm
11、的浅盘里倒入2 cm深的水用注射器往水面上滴-滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的轮廓将 描有油酸薄膜轮廓的玻璃板，放在画有许多边长为1cm的小正方形的坐标纸上，读出轮廓范围内正方形的总数为N。上述过程中遗漏的步骤是 ；(2)在步骤中描出油酸膜的形状，然后将其放在画有许多边长为1cm的小正方形的坐标纸上，如图所示，则油酸分子的直径d_； （结 果保留两位有效数字）(3)实验结東后同学们发现所测的分子直径d有些偏大。出现这种情况的原因可能是（）A.配制油酸溶液时纯油酸的体积测量时偏大了B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变
12、化C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml 溶液的滴数少记了10滴13. （9分）两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.0141u，氦核质量为4.0026u。已知lu 相当干931 5MeV的能量，阿伏加德罗常数N为6.01023 mol-1，氘核的摩尔质量M氘为2gmol-1，1MeV=1.610-13J。求 （计算结果保留2位小数）(1)写出该核反应的核反应方程式，并计算此反应中释放的核能(2)未来建设一座应用此反应的热核发电站，若该发电站的功率为100万千瓦，计算理论上该发电站一年（3.15107s）大约需要的氘。14. （12分）如图所示，绝热气
13、缸A和导热气缸B均固定在地面上，气缸B温度始终保持不变，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。开始时气缸A、B内装有一定质量的空气（可视作理想气体），压强均为P0、体积均为V0，气缸A中气体由于加热，其初始温度为T0=420K，停止加热后，气缸A中气体温度缓慢降低到，T1= 280K，此过程中气缸B的活塞由于密封不严，导致漏出一定质量的空气，达到稳定后气缸A中气体的体积变为，求(1)温度T1=280K时，气缸A中气体的压强PA；(2)气缸B中漏出的气体与原有气体的质量之比。15. （10分）如图所示，一定质量的理想气体，被长度为76cm的水银柱封闭在粗细均匀足够长的玻璃管中，将玻璃管平放在
14、水平面上处于静止状态时，气体的长度为lo；现在缓慢竖起玻璃管，管口向上直到玻璃管竖直立在水平面上处静止状态。已知大气压强为p0=76cmHg，重力加速度为g，玻璃管导热良好，环境温度不变，求(1)当玻璃管竖直放置时，气体的长度为多少；(2)当玻璃管的倾角为37时，向玻璃管中注入多长的水银柱，气体的长度才等于玻璃管竖直放置时气体的长度。16.（14分）如图所示，质量m1= 1kg的物块A以v0=6m/s的初速度从左端滑上长为L=2.5m的平台，与平台等高、质量m3= 1kg的长木板C放在光滑水平面上，质量m2 = 3kg的物块B静置在木板C上的P点，物块A滑上长木板后与物块B发生弹性碰撞，最后物
15、块B刚好没有滑离长木板。已知两个物块均可看作质点，物块A与平台间的动摩擦因数1=0.4，木板C上表面P点左侧部分光滑，P点右侧部分粗糙，物块B与右侧部分木板间的动摩擦因数2=0.1，重力加速度g=10m/s2.求(1) A、B碰撞后的瞬时速度；(2)初始时物块B离木板C右端的距离d。2020- -2021学年下学期全国百强名校“领军考试”高二物理参考答案与解析1.答案B。命题意图考查与原子核及其衰变相关的知识解析设此过程中发生了x次a衰变，y次B衰变，衰变方程为，由质量数守恒有222= 206+4x，电荷数守恒有86=82+2x-y，解得x=4，y=4，故A错误；氢原子核核内的中子数为n1=2
16、22- 86=136，铅原子核核内的中子数为n2 =206-82=124，由于n1-n2=12，所以氢原子核比铅原子核多12个中子，故B正确；由射线在磁场中的偏转情况可知A射线带正电，是a射线，由复原子核组成，电离性强但穿透性弱，B射线为y射线，是高频电磁波，不带电，穿透性极强，C射线为射线，由电子组成，穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板，不能穿透几米厚的混泥土，故C错误；半衰期是放射性元素的统计规律，与物理环境和化学状态无关，故D错误。故答案为B。2.答案D。命题意图考查与分子热运动相关的基础知识解析两个分子远离时，分子力的做功情况与分子力表现为引力和斥力有关，所以分子势能的变化不一定，故A
17、错误； 1K表示的温度变化和1C 表示的温度变化相等，故B错误；温度升高时，速率大的分子占分子总数的比例增大，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大，故C错误；固体微粒在液体中受到的液体分子撞击力不平衡，从而引起微粒的无规则运动，它反应了液体分子的无规则运动，D正确。故答案为D。3. 答案 C命题意图以“嫦娥五号”轨道修正为背景考查动量定理解析由题意可知“嫦娥五号”在11月25日的轨道修正中获得的冲量大小， 故A错误 “嫦娥五号”在12月14日的轨道修正中获得的冲量大小，若这个冲量作用在一个50kg的人身上有，解得，故B错误；由上面分析可知，所以“嫦娥五号”两次轨道修正过程中在11月2
18、5日的动量变化的大小一定大于在12月14 日的动量变化的大小，故C正确；由动能定理知，合外力做功引起动能变化，无法比较两次合外力做功情况，所以不能比较动能变化的大小，所以不能判断两次轨道修正过程中动能变化的大小关系，故D错误。故答案为C。4.答案C。命题意图结合氢原子光谱对波尔理论进行考察解析这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射不同频率的光子种类，故A错误；氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，辐射的光子的能量为，在可见光范围内，氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，辐射的光子的能量为，也在可见光范围内，而其他光子的能量不在可见光范围内，故这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射2种不同频率的可见光，故B错误
19、；处于n=3能级氢原子电离需要的能量最小为1.51eV，而可见光光子能量最小为1.61eV，所以处于n=3能级氢原子可以吸收任意可见光光子而电离，故C正确所发出的各种光子中最大频率的光子能量，最小频率的光子能量，所以，故选项D错误。故选C。5. 答案 B命题意图考查与热力学第一定律和P-V图像相关的知识解析对a状态分析有，对c状态分析有，所以有，所以，故A错误；对b状态分析有，所以有 ，结合理想气体状态方程有，从a状态到b状态气体的内能增加50J，由P-V图像可知从a状态到b状态气体对外做功，由热力学第一-定律有。，解得， 所以此过程中气体从外界吸热175J，故B正确；由前面分析可知a到c过程
20、中气体的内能先增大后减小，故C错误；由前面分析可知a到c过程中气体的内能变化，由P-V图像可知从a状态到c状态气体对外做功，由热力学第一定律有，解得，即气体从外界吸收的热量等于200J，故D错误。故答案为B。6.答案C命题意图综合考查原子核物理的相关知识。解析图1是汤姆逊研究阴极射线的装置，他利用这个装置发现了电子，故A错误；图2是a粒子散射实验的装置，卢瑟福提出的“原子的核式结构”解释了这个实验，故B错误图3是氢原子的光谱，玻尔将“量子化”引入原子系统，提出了玻尔模型并成功的解释了氢原子光谱，故C正确；图4是工业上利用射线来对钢板的厚度进行自动控制，这个装置利用了Y射线的穿透性，故D错误。故
21、答案为C。7. 答案 BD命题意图考查光电效应的相关知识解析用频率为v。的单色光照射光电管，有光电子从K极逸出，说明发生了光电效应，在开关断开时，会有光电子到达A板，这样就会形成光电流，所以电流表示数不为零，故A错误如图所示所加电压为正向电压，随着电压增大电流表示数逐渐增大直到达到饱和电流，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，所加正向电压不断增大，但如果滑片滑到最右端时电流还没有达到饱和电流的话，此过程中电流表示数就一直增大，故B正确；由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关而与入射光的光照强度无关，故C错误；将电源正负极反接后，所加电压为负向电压，逃逸出来的光电子在克服
22、电场力做功才能到达A板形成电流，所以当负向电压一直增大时电流表的示数会一直减小到零然后保持不变，当滑动变阻器的滑片滑到最右端时如果电流表的示数还未减小到零的话，此过程中电流表示数一直减小，故D正确。故答案为BD。8. 答案 AC命题意图考察衰变、半衰期以及核反应过程的相关知识解析“碳14”发生衰变产生电子，根据电荷数守恒、质量数守恒，A正确；衰变过程虽有质量亏损，但质量数、电荷数守恒，B 错误； 衰变产生的电子是由原子核内一个中子转化成质子而产生的，因此每经过一次B衰变后，原子核内中子数会减小1个，质子数增加1个，C正确“碳14“发生8衰变的半衰期与外界因素，如温度、压强无关，D错误。9. 答
23、案 AD命题意图考查气体压强的微观解释解析假设绝热隔板不动，右侧气体通过电热丝加热，同时此过程中与外界没有热量的交换，由热力学第一定律U=W +Q，此过程中右侧气体内能增大，气体温度升高，右侧气体压强增大，所以隔板向左运动，对左侧气体做功，气体温度升高，分子的热运动加剧，同时左侧气体的体积减小，所以左侧气体分子与隔板碰撞的频繁程度增加，故A正确由于左侧气体的温度升高，气体热运动的平均速率增大，所以左侧气体分子与隔板碰撞的平均作用力变大，故B错误由前面分析可知左侧气体的压强变大，所以再次平衡时右侧气体的压强也-定变大，同时右侧气体的体积变大，所以右侧气体的温度一定升高， 分子的热运动加剧，气体分
24、子与隔板碰撞的平均作用力变大，故C错误由前面分析可知右侧分子数密度变小，而左侧分子数密度增大，最后两部分气体压强相等，所以只能是右侧气体温度升高的比左侧气体温度升高的更大些，故D正确。故答案为AD。10. 答案 AD命题意图考查动量守恒和能量关系解析第一次碰撞的过程，根据动量守恒定律及能量守恒定律有，且，联立解得，A正确；碰撞过程甲球和乙球组成系统动量守恒，因此甲球动量变化量与乙球动量变化量大小相等、方向相反，B错误第二次碰撞的过程，根据动量守恒定律及能量守恒定律有， 解得，乙球动量变化量， C错误碰撞过程中，甲球受到乙球的冲量等于甲球动量变化量，第一次碰撞过程甲球动量变化量，第二次碰撞过程甲
25、球动量变化量与乙球动量变化量大小相等，为，因此两次碰撞过程中，甲球受到乙球的冲量大小相等，D正确。11. 答案小球A与地面间的动摩擦因数（2分）（2分，只要式子等价就给分） 。（2分，只要式子等价就给分）命题意图考查碰撞过程中动量守恒和能量守恒解析小球 B下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得，碰撞后，对小球B根据机械能守恒定律得 ，对小球A由动能定理得若两球碰撞前后的动量守恒，则满足， 。联立以上四式得若碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程中机械能守恒，则有解得12. 答案 (1)步骤之间少了“将痱子粉或者石膏粉均匀的撒在水面上” （3分）(2) （3分） (3) ACD （3分，选对-
26、部分给2分，有错不得分）命题意图考查“用油膜法估测分子大小”实验的相关知识解析(1)在将油酸溶液滴入水中之前要先将痱子粉或者是石膏粉均匀的撒到水面上；(2)由前面分析可知一滴油酸溶液中的纯油酸的体积，由图可知油膜的面积为59个格子的面积，所以油膜的面积，所以油酸分子的直径；同理58个格子时； 60 个格子时均正确(3)配制油酸溶液时纯油酸的体积测量时偏大造成计算公式中纯油酸的体积变大，因此导致油酸直径的测量结果偏大，故选项A正确由于酒精挥发导致实际油酸溶液的浓度大于标称值，最终导致直径的测量结果偏小，故B错误；计算油膜面积时，只数了完整的方格数，导致油膜面积偏小，所以导致油酸分子直径测量结果偏
27、大，故C正确求每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml溶液的滴数少记了10滴，导致计算时纯油酸的体积偏大，所以导致油酸分子直径测量结果偏大，故D正确。答案为ACD。13. 答案 (1) ， E=23.85MeV （5分） (2) m=55.03kg （4分）命题意图考查聚变反应和核能的释放解析 (1) 该核反应的核反应方程式为，（2分）此反应中亏损的质量（1 分），此反应中释放的核能 （2 分）；(2)该发电站一年产生的电能 （1 分）1kg氘发生反应释放的核能为（2分）理论上该核电站一年需要的氘的质量为 （1 分）14. 答案 (1) （4分） (2) （8分）命题意图考查理想气体状态参量变化和变质
28、量问题。解析 (1)对于气缸A，由理想气体状态方程得（2分）其中T0=420K，T1=280K，代入得 （2分）(2)对于气缸B，设初态气体状态参量分别为P0、V0，末态气体状态参量分别为PB、VB，由玻意耳定律得（2分）依题意可知，联立上式，代入数据解得（2 分）漏气后气缸B中气体的体积，漏出的气体与 原有气体的质量之比（2分）解得（2分）15. 答案 (1) （4分）(2) cm或50.7cm （6分）命题意图考查与水银柱有关的理想气体实验规律以及受力分析解析 (1) 当玻璃管水平放置时，气体压强（1分）当玻璃管竖直放置时，气体压强（1 分）设气体的横截面积为S，玻璃管竖直放置时气体的长度
29、为1由等温变化可得 （1 分）综合解得 （1分） (2)当玻璃管的倾角为37时，向玻璃管中注入的水银柱长度设为，气体的长度变为第三个状态，气体压强 （2分） 。第二个状态，气体压强。由于第三个状态与第二个状态气体的长度都为，温度也相同所以第三个状态与第二个状态，气体的压强也相同则有 （1分）综合可得（1分）解得（2分）16. 答案 (1)碰撞后物块A的速度大小为2m/s，方向水平向左，物块B的速度为2m/s， 方向水平向右 （8分） (2) d=0.5m （6 分）命题意图考查动量和能量的综合应用，涉及动量守恒、动能定理、能量守恒定律。解析 (1) 物块A在平台。上面运动时，由动能定理（2分）物块A滑上木板C后做匀速直线运动直到与物块B碰撞，选取A与B碰撞前的速度方向为正方向，物块A、B发生弹性碰撞，满足动量守恒 （2分）物块A、B发生弹性碰撞，系统的能量（2分）解得即碰撞后物块A的速度大小为2m/s，方向水平向左（1分）物块B的速度大小为2m/s，方向水平向右；（1分）(2)A、B碰撞后物块A对木板C没有影响，最后B、C共速。此过程中，对物块B和木板C，由动量守恒； （2分），由能量守恒定律（2分）解得d=0.5m （2分）。
