2017-2018学年江西省奉新县第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

2017-2018学年江西省奉新县第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

江西省奉新县第一中学2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 一、选择题 ‎1. 下列说法中正确的是（　　）‎ A. 黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度无关 B. 钍的半衰期为24天．1g钍经过120天后还剩0.2g钍 C. 放射性同位素经α、β衰变会生成其中经过了3次α衰变和2次β衰变 D. 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定 ‎【答案】C ‎【解析】一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关；但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关；故A错误；钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后，发生5个半衰期，1g钍经过120天后还剩，故B错误。钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变。故C正确。比结合能越大，原子核越稳定，越牢固。故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】黑体辐射的强度与温度有关；根据，结合半衰期的次数确定剩余的质量；依据核反应方程书写规律：质量数与电荷数守恒；比结合能越大，原子核越稳定。‎ ‎2. 一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I-U图线，、表示截止电压，下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲图中光电管得到的电压为正向电压 B. a、c光的波长相等 C. a、c光的光强相等 D. a、b光的波长相等 ‎【答案】B ‎【解析】由图可知，从金属出来的电子在电场力作用下，做减速运动，则对应电压为反向电压，故A错误；光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故B正确，D错误；由图可知，a的饱和电流大于c的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于c光的光强，故C错误；故选B。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，同时注意正向电压与反向电压的区别．‎ ‎3. 国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是（ ）‎ A. 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子 B. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子 C. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子 D. 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子 ‎【答案】D ‎【解析】俘获一个粒子，产生后，新粒子的质量数为14+4-17=1，电荷数为：7+2-8=1，所以粒子为质子，故A错误；俘获一个质子，产生后，粒子的质量数为6+1-3=4，电荷数为：3+1-2=2，所以粒子为粒子，故B错误；俘获一个质子，产生后，粒子的质量数为11+1-8=4，电荷数为：5+1-4=2，所以粒子为粒子，故C错误；俘获一个粒子，产生后，粒子的质量数为27+4-30=1，电荷数为：13+2-15=0，所以粒子为中子，‎ 故D正确；故选D。‎ ‎【点睛】考查核反应书写规律，掌握常见的人工核反应的规律，知道质量数与电荷数守恒是解答的关键。‎ ‎4. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）‎ A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。‎ 设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，‎ 由动能定理可知： ，‎ 解得： ‎ 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，‎ 由动量定理可知： ，解得： ，‎ 根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确 故选C 点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力 ‎5. 氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV。下列说法中正确的是（ ） ‎ A. 一个处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光 B. 大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，可能发出可见光 C. 用一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，所发出的光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60 eV D. 大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出5种不同频率的光 ‎【答案】C ‎【解析】一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出2种不同频率的光，即n=3能级到n=2能级，n=2能级到n=1能级，故A错误；氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，小于可见光的频率，故B错误；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，，故C 正确。大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出种不同频率的光，故D错误，故选C。‎ ‎【点睛】根据判断辐射的光子的种类；根据氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量是否小于1.62eV，能级的跃迁满足：。‎ ‎6. 下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】当时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能减小，当 时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能增大，当时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确。‎ 点睛：分子力与分子距离r，分子势能与分子距离r的关系图象很类似，特别注意的是当时，分子力为零，分子势能最小，同时注意分子力为矢量，分子势能为标量。‎ 视频 ‎7.‎ ‎ 如图所示，两端开口的U型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h曾大，应该( )‎ A. 从左管滴入水银 B. 让气体升温 C. 从右管滴入水银 D. 增大大气压强 ‎【答案】C ‎【解析】以右侧管中封闭气体做为研究对象，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，要使两侧水银面高度差h增大，封闭气体的压强P=P0+h变大；A、从左侧管口滴入水银，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；B、使气体升温，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故B错误；C、从右侧管口滴入水银，h右变大，封闭气体压强P=P0+h右变大，由P=P0+h可知，两侧水银高度差h增大，故C正确；D、增大大气压强，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，h=h右，不变，故D错误；故选C。‎ ‎【点睛】封闭气体的压强等于大气压与左侧水银柱h产生的压强之和，使两侧水银面高度差变大，则封闭气体压强变大，分析各选项能否使封闭气体压强变大是正确解题的关键．‎ ‎8. 甲、乙两物体相距1 m，甲在后乙在前沿同一直线、同一方向运动，其v－t图象如图所示，下列说法正确的是( )‎ A. 0～3 s内两物体间的距离不断减小 B. 在3～6 s间某一时刻两物体第二次相遇 C. t＝4 s时两物体第二次相遇 D. t＝3 s时两物体间的距离为5 m ‎【答案】D BC：3～6 s 内，乙的速度大于甲的速度，乙在3～6 s内比甲多运动；t＝3 s时两物体间的距离为5 m，两物体不会第二次相遇。故BC两项错误。‎ 点睛：追及类问题要抓住两者速度相等时，两者之间的位置关系，分析追上与否或两者间距离的极值。‎ ‎9. 油酸的摩尔质量为M密度为ρ.一滴油酸的质量为m，它在液面上扩敢后的最大面积为S，已知阿伏加德罗常数为.下面选项正确的是( )‎ A. 油酸分子的直径 B. 油酸分子的直径 C. .油滴所含的分子数 D. 油滴所含的分子数 ‎【答案】AC ‎10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其P﹣T图象如上图所示．下列判断正确的是（　　）‎ A. 过程ab中气体一定吸热 B. 过程bc中气体既不吸热也不放热 C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D. 容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数,状态b较状态c多 ‎【答案】AD ‎【解析】由图示可知，ab过程，气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量。bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热；过程ca中，温度降低由△U=Q+W，可知外界对气体所做的功小于气体所放的热；bc过程气体发生等温变化，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b状态撞击的次数较多。综上分析，AD正确。‎ ‎11. A、B两只小球在空中某处，现同时以10m/s的速率抛出，A竖直上抛，B竖直下抛，不计空气阻力，g取10m/s2，则以下说法正确的是（　　）‎ A. 它们在运动过程中的平均速度相等 B. 当它们落地时，在空中运动的位移相等 C. 它们落地时间相差2s D. 它们都在空中运动时，每秒钟它们之间的距离增加20m ‎【答案】BCD ‎【解析】位移为初位置到末位置的有向线段，可知落地时两个物体通过的位移相同，由于A在空中运动的时间长，所以A的平均速度比B的小，故A错误，B正确。设高度为h，对A，由；对B，由；联立解得：，故C正确；每秒钟位移的增加量为，故D正确；故选BCD。‎ ‎【点睛】物体A竖直上抛，物体B竖直下抛，加速度都是g，根据平均速度为初末速度喝的一半求的平均速度，位移只与初末位置有关，与运动路径无关，根据位移时间公式求的时间差，根据位移时间求的每秒的位移增加量。‎ ‎12. 关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是( )‎ A. 密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等 B. 大量气体分子的速率有的大有的小，但是按撝屑涠啵酵飞贁的规律分布 C. 气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关 D. 当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零 ‎【答案】BC ‎【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故A错误；B、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故B正确；C、气体压强，其大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故C正确；D、当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故D错误。故选BC.‎ ‎【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力．压力与分子热运动速度以及撞击频率有关．‎ 二．实验题 ‎13. 在做估算分子直径的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸0.2ml,用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为lcm(保留2位有效数字),求：‎ ‎(1)油酸膜的面积是_________m2.‎ ‎(2)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m.‎ ‎(3)某同学在本实验中，计算结果明显偏小，可能是由于（______）‎ 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的方格 D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 ‎【答案】 (1). (2). (3). D ‎【解析】试题分析：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，掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去；“用油膜法估测分子直径实验原理是：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．根据此原理分析误差．‎ ‎（1）由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2 ，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40格，则油酸薄膜面积为；‎ ‎（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积；‎ 由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为 ‎（3）解：计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确；‎ ‎14. 如图甲所示为测量重力加速度的实验装置,C为数字毫秒表,A、B为两个相同的光电门,C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A门的上边缘,当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时开始计时,落到B门时停止计时,毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t,测量A、B间的距离x.现将光电门B缓慢移动到不同位置,测得多组x、t数值,画出随t变化的图线,如图乙所示,直线的斜率为k,则由图线可知,当地重力加速度大小为g=_______;若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0,则可知铁球经过B门时的速度大小为________,此时两光电门间的距离为_________. ‎ ‎【答案】 (1). 2k (2). 2kt0 (3). ‎ ‎【解析】试题分析：小球由A开始做自由落体运动：，图象的解析式为，可知图象的斜率，则重力加速度；铁球经过B门时的速度 ‎；两光电门间的距离。‎ 考点：实验——用自由落体运动测当地的重力加速度 三．计算题 ‎15. 陕西汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹，如镇巴三元圈子崖天坑，最大深度300m，在某次勘察中，一质量为60kg的探险队员利用竖直方向的探险绳从坑沿滑到坑底。若队员先从静止开始做匀加速直线运动，下滑20s时速度达到5m/s，然后以此速度匀速运动45s，最后匀减速直线运动到达坑底速度恰好为零。整个下行过程中探险绳始终处于竖直，探险队员视为质点。求：‎ ‎（1）匀加速阶段的加速度大小及匀加速下降的高度；‎ ‎（2）匀减速下降时探险队员的加速度大小；‎ ‎（3）探险队员整个下落过程的平均速度大小。‎ ‎【答案】（1）50m（2）0.5m/s2（3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）由加速度定义式求解加速度大小，由位移时间关系求解下落的位移；（2）计算出匀速运动的位移、减速下降的位移即可得到减速的加速度大小；（3）求出下落过程中的总时间，根据平均速度计算公式求解。‎ ‎（1）由加速度定义式可得：‎ 解得：‎ 由位移时间关系可得：‎ 解得：‎ ‎（2）匀速运动的位移为：‎ 解得：‎ 减速下降的位移为：‎ 根据位移速度关系可得减速的加速度大小为：‎ 解得：‎ ‎（3）减速下落的时间为：‎ 下落过程中的总时间为：‎ 平均速度为：‎ 解得：‎ ‎【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。‎ ‎16. 如题所示，高为H的导热气缸竖直固定在水平地面上，横截面积为S、重力为G的“⊥”形活塞村闭着一定质量的理想气体，活塞离缸底高为厅．觋手持“⊥”形活塞上端，缓慢竖直上提活塞，当活塞上升至气缸上端口时，求竖直上提的力F大小？（已知：大气压强为p0，不考虑活塞与气缸之间的摩擦及温度的变化，不计活塞及气缸壁的厚度）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：以密闭气体为研究对象 初态：压强体积（2分）‎ 末态：压强体积（2分）‎ 由玻意耳定律得： ‎ 解得：（2分）‎ 考点：本题考查了理想气体状态方程.‎ ‎17.‎ ‎ 如图所示，一质量M=2kg的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B。从弧形轨道上距离水平轨道高h=0.3m处由静止释放一质量mA=1kg的小球A，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，且恰好追不上平台。已知所有接触面均光滑，重力加速度为g。求小球B的质量。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：设小球A下滑到水平轨道上时的速度大小为v1，平台水平速度大小为v，设向右为正方向；由动量守恒定律有：‎ mAv1=Mv 由能量守恒定律有：‎ mAgh=mAv12+mBv22‎ 联立并代入数据解得：‎ v1=2m/s，‎ v=1m/s 小球A、B碰后运动方向相反，设小球A、B的速度大小分别为v1′和v2，由题意知：‎ v1′=1m/s 由动量守恒定律得：‎ mAv1=﹣mAv1′+mBv2‎ 由能量守恒定律有：‎ mAv12=mAv12+mBv22‎ 联立并代入数据解得：mB=3kg ‎18. —定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图像如图所示，求：‎ ‎（1）若已知在A状态时,理想气体的温度为27 ℃,求处于B状态时气体的摄氏温度;‎ ‎（2）从A状态变化到C状态气体是吸热还是放热?并求出吸收或放出的热量的数值.‎ ‎ (已知1 atm=1×105 Pa)‎ ‎【答案】(1) (2) 400 J ‎【解析】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律。‎ ‎(1) 由理想气体的状态方程可得 解得 所以状态B时的温度 ‎ ‎(2) 由理想气体的状态方程可得 则，从状态A到状态C的内能变化 从状态A到状态C体积增大,对外做功，且p-V图像中图线与横轴围成的面积即为对外做的功，则外界对气体做的功 据热力学第一定律，解得：‎ 从A状态变化到C状态气体是吸热，吸收的热量是400 J。‎ ‎ ‎