2018-2019学年山西省应县第一中学校高二下学期期中考试物理试题 Word版

2018-2019学年山西省应县第一中学校高二下学期期中考试物理试题 Word版

应 县 一 中 高 二 年 级 期 中 考 试 ‎ 物 理 试 题 2019.4‎ 时间：100分钟 满分：110分 命题人：王勇 ‎ 一、单项选择题（4×10=40分）‎ ‎1．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是(　 　)‎ A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．气体内能不变时，与外界不发生热交换 C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 D．扩散现象说明分子间存在斥力 ‎2．如图所示，元宵佳节，室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛，若忽略空气分子间的作用力，大气压强不变，当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后，灯笼内的空气( )‎ A．分子密集程度增大 B．分子的平均动能不变 C．压强不变，体积增大 D．单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数减少 ‎3．下列说法中正确的是(　 　)‎ A．液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因 B．同种物质可能以晶体或非晶体两种形态出现 C．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和 D．农田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，这是为了利用毛细现象使地下水容易上升 ‎4．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和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．A→B过程中，外界对气体做功 B．B→C过程中，气体分子的平均动能不变 C．C→D过程中，气体的内能不变 D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 ‎5．一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由V膨胀到V′。如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为ΔU1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则(　 　)‎ A． W1＞W2，Q1＜Q2，ΔU1＞ΔU2 B． W1＞W2，Q1＞Q2，ΔU1＞ΔU2‎ C． W1＜W2，Q1＝Q2，ΔU1＞ΔU2 D． W1＝W2，Q1＞Q2，ΔU1＞ΔU2‎ ‎6．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）‎ A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100％ ‎ B．气体被压缩时，内能可能不变 ‎ C．第二类永动机违背了能量守恒定律，故不能制成 D．在气缸里移动活塞时，活塞对气缸里的空气做功-2.0×105 J，同时空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能减少了0.5×105 J ‎7．利用光电管研究光电效应实验如图所示，当滑片处于图示位置时，用频率为的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则( )‎ A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过 B．用红光照射，电流表一定无电流通过 C．用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移 到b端时，电流表中一定无电流通过 D．用频率为的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向 a端滑动时，电流表示数可能不变 ‎8．通过学习波粒二象性的内容，你认为下列说法正确的是(　 　)‎ A．能量较大的光子其波动性越显著 B．速度相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显 C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性 D．康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的波长变小了 ‎9．下列关于近代原子的结构模型说法符合历史事实的是(　 　)‎ A．汤姆逊通过对阴极射线的研究，提出原子是一个球体，电子弥漫性地均匀分布在整个球体内，正电荷镶嵌其中 B．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 C．根据卢瑟福原子核式结构模型可得出：原子中心有一个很小的原子核，原子的正电荷全部集中在原子核内 D．按照玻尔原子模型，氢原子辐射光子时，从高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，核外电子的动能减小 ‎10．氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的。四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说法不正确的是（ ） ‎ A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的 B.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁，则能够产生红外线 C.若氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应 D.若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应 二、多项选择题（4×4=16分）‎ ‎11．关于热力学定律，下列说法正确的是（ ） ‎ A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同[]‎ B．对气体做功可以改变其内能 C．热量不能从低温物体传到高温物体 D．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 ‎12．北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图为氢原子能级图，则(　 　)‎ A．13 eV的电子可以使基态氢原子发生跃迁 B．大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射8种不同频率的光子 C．现用光子能量介于10～12．9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种 D．E4跃迁到E2时产生的光子a与E5跃迁到E3时产生的光子b的动量之比为97∶255‎ ‎13．关于黑体和黑体辐射，下列叙述正确的是(　 　)‎ A．爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射电磁波 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 D．黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 ‎14．如图所示的装置用来研究光电效应现象，当用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2 mA，移动变阻器的触头P，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0，则(　 　)‎ A．光电管阴极的逸出功为1.8 eV B．开关S断开后，没有电流流过电流表G C．改用光子能量为1.5 eV的光照射，电流表G也有电流，但电流较小 D．光电子的最大初动能为0.7 eV 三、实验题（15小题每空3分，16小题前两空每空3分，最后一空2分，合计6+8=14分）‎ ‎15．（6分）某同学用如图所示研究玻意耳定律的实验装置（主要器材针管及其附件），来测定大气压强的值，实验步骤如下：‎ ‎(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；‎ ‎(2)用游标卡尺测出活塞直径d；‎ ‎(3)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；‎ ‎(4)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2．‎ 试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p0＝________。该实验步骤(4)水平缓慢拉动活塞过程管中气体内能 （填“增大”“减小”或“不变”）‎ ‎16．（8分）研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为的光照射光电管电极K时，有光电子产生。光电管K、A极间所加的电压U可由图中的电压表测出，光电流I由图中电流计测出。‎ ‎（1）当滑片P位于P1右侧时，电极K、A间所加电压使从电极K发出的光电子__________（填“加速”或“减速”）。‎ ‎（2）如果实验所得图象如图乙所示，其中、、为已知量，已知电子的电荷量为e，那么：‎ ‎①只需将____________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的。‎ ‎②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为_____________。‎ 四、解答题（40分）‎ ‎17．（8分）如图所示，为一气缸内封闭的一定质量的气体的 p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335 J的热量传入系统，系统对外界做功126 J。‎ ‎(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42 J，则有多少热量传入系统？‎ ‎(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84 J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？‎ ‎18．（8分）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，实验测得流过Ⓖ表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34 J·s。结合图像，求：(结果保留两位有效数字)‎ ‎(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能。 (2)该阴极材料的极限波长。‎ 19． ‎（12分）‎ 如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1＝2.50kg，横截面积为 s1＝80.0cm2；小活塞的质量为m2＝1.50kg，横截面积为s2＝40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为＝40.0cm；汽缸外大气的压强为 p＝1.00×105Pa，温度为T＝303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K。现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2。求：‎ ‎(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；‎ ‎(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。‎ ‎20．(12分)右图为氢原子的能级图，氢原子从某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55 eV的光子。‎ ‎(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子?‎ ‎(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。‎ ‎(3)若用波长为200 nm的紫外线照射n＝2激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的德布罗意波长为多少？(电子电荷量 e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子质量 me＝9.1×10－31kg) (该结果保留两位有效数字)‎ 高二期中物理参考答案2019.4‎ 一、单项选择题 ‎1、A 2、D 3、B 4、C 5、B ‎6、B 7、D 8、C 9、C 10、B 二、多选 ‎11、BD 12、AC 13、BC 14、AD 三、实验 ‎15、　 　 不变 ‎16、　加速 ‎ 四、解答 ‎17．（8分）答案：(1)251 J　(2)放热　293 J 解析：(1)沿a→c→b过程： ΔU＝W＋Q＝(－126＋335) J＝209 J.‎ 沿a→d→b过程：ΔU＝W′＋Q′，Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)] J＝251 J，‎ 即有251 J的热量传入系统．‎ ‎(2)由b→a，ΔU′＝－209 J.‎ ΔU′＝W″＋Q″＝84 J＋Q″，‎ Q″＝(－209－84)J＝－293 J.‎ 负号说明系统放出热量．‎ ‎18．（8分）答案：(1)4.0×1012个　9.6×10－20 J (2)0.66 μm 解析：(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数 n＝＝(个)＝4.0×1012(个)‎ 光电子的最大初动能为：‎ Ekm＝eU0＝1.6×10－19 C×0.6 V＝9.6×10－20 J。‎ ‎(2)设阴极材料的极限波长为λ0，根据爱因斯坦光电效应方程：Ekm＝h－h，代入数据得λ0＝0.66 μm。‎ ‎19.（12分）答案：(1)330K　(2)1.01×105Pa 解析：(i) 设初始时气体体积为V1 ，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2 ，温度为T2 ，由题给条件得：‎ ‎ V1＝(s1＋s2) ······· （1分）‎ ‎ V2＝s2 ······· （1分）[来源:Z|xx|k.Com]‎ 在大小活塞缓慢下降过程，活塞外表受力情况不变，气缸内压强不变，气缸内气体为等压变化，由盖·吕萨克定律有： ＝ ······ （3分）‎ ‎ 联立式并代入题给数据得：T2 = 330K ······ （1分）‎ ‎(ii)设在大活塞与大圆筒底面刚接触时，被封闭气体的压强为p2 ，该时刻压强与活塞缓慢下移过程中的压强相同，由力的平衡条件得：[]‎ ‎ s1(p2– p) = m1g + m2g + s2(p2– p)······ （2分）‎ ‎ 在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变，设达到热平衡时被封闭气体的压强为p3 ，由查理定律有：＝ ······ （2分）‎ ‎ 联立式并代入题给数据得： p3 = 1.01×105 Pa ······ （2分）‎ ‎20．(12分)答案(1)12.75 eV　(2)跃迁图见解析 (3) =7.3×10-10m（或=7.4×10-10m）‎ 解析：(1)氢原子从某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出光子一定是从大于n=2的能级跃迁的，辐射光子的频率满足 hν=Em-E2 ·····（1分） ‎ 则Em=hν+E2=-0.85 eV 结合题图知m=4 ·····（1分）‎ 基态氢原子要跃迁到m=4的能级，应吸收的能量为 ΔE=E4-E1·····（1分）‎ ΔE=12.75 eV·····（1分）‎ 所以最少给基态氢原子提供12.75 eV的能量。‎ ‎(2)辐射跃迁图如图所示。（作图正确3分）‎ ‎(3)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量 E0＝＝9.945×10－19J ·····（1分）‎ 由能量守恒得电子飞到离核无穷远处时的动能 EK＝E0－E1·····（1分）‎ 电子动量 ·····（1分）‎ 电子的德布罗意波长 ·····（1分）‎ 代入数值解得=7.3×10-10m（或=7.4×10-10m）·····（1分）‎