【物理】内蒙古通辽市扎鲁特旗第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

【物理】内蒙古通辽市扎鲁特旗第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

辽市扎鲁特旗第一中学2019-2020学年高二下学期 期末考试物理试题 考试时间为90分钟，满分为100分 第Ⅰ卷（选择题，共54分）‎ 一、选择题（本题共18小题；每小题3分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第1-10题只有一项符合题目要求，第11-18题有多项符合题目要求，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1. 如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分.若肥皂膜a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个(　　)‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】由于蒸发现象，液体表面的分子数目较少，从而表面液体分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用效果是：总想使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的a部分用热针刺破，b部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故呈现A所示的形状，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎2. 如图所示，左边表示高温物体中的分子，右边表示低温物体中的分子，两物体接触后，热量从高温物体向低温物体传递，导致高温物体中的分子运动减慢，低温物体中的分子运动加快，直到两物体达到相同的中间温度为止。这个过程中整个系统的无序程度（　　）‎ A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】热传递是一个不可逆的过程，因此在这个过程中无序程度增加了。‎ A． 不变与分析不符，故A错误；B． 变大与分析相符，故B正确；‎ C． 变小与分析不符，故C错误；D． 无法判断与分析不符，故D错误；故选：B。‎ ‎3. 下面说法正确的是（　　）‎ A. 鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿--毛细现象 B. 细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形--表面张力 C. 粉笔能吸干纸上的墨水--浸润现象 D. 布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水--毛细现象 ‎【答案】B ‎【解析】A．鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误； B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力，故B正确； C．粉笔能吸干纸上的墨水，是毛细现象，故C错误； D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，伞是不浸润的材料，但是不漏水的主要原因是表面张力，故D错误；故选B。‎ ‎4. 如图所示，是氧气分子在和的速率分布图，下列说法正确的是　　‎ A. 在同一速率区间内，温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例大 B. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 C. 随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移 D. 随着温度的升高，速率小的分子所占的比例增高 ‎【答案】C ‎【解析】由图知，在同一速率区间内，温度低分子所占比例一定比温度高的分子所占比例不一定大，故A错误；由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，氧气分子的平均速率增大，故B错误；随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移，故C正确；由图可知，随着温度的升高，速率小的分子所占的比例减少，故D错误．故C正确，ABD错误．‎ ‎5. 下列关于液体和固体的说法中,正确的是 A. 液体的表面张力、浸润与不浸润现象都与分子作用力有关 B. 单晶体一定是单质,有确定的几何形状,有确定的熔点 C. 多晶体没有确定的几何形状,也没有确定的熔点 D. 晶体都是各向异性的,而非晶体都是各向同性的 ‎【答案】A ‎【解析】A.表面张力产生原因是因为液体表面分子间距比大，分子间表现为引力作用形成的；浸润现象是附着层分子间距小于，分子间表现为斥力形成的；不浸润现象是因为附着层分子间距大于，分子间表现为引力形成的，所以这些现象都与分子作用力有关，故A正确 B.单晶体不一定是单质，如蔗糖晶体颗粒就是单晶体；单晶体有确定的几何形状和确定的熔点，B错误 C.晶体都有确定的熔点，无论是单晶体还是多晶体，C错误 D.晶体分为单晶体和多晶体，单晶体某些物理性质各向异性，而多晶体表现为各向同性，D错误 ‎6. 如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出时的最大初动能增大，应采取的措施是 A. 改用红光照射 B. 改用紫光照射 C. 增大绿光的强度 D. 增大加在光电管上的正向电压 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 红光的能量低于绿光，可能导致不能发生光电效应或者减小最大初动能，故A错误．紫光的能量高于绿光，改用紫光可以增大粒子逸出时的最大初始动能，故B正确；单纯增加绿光强度，会增加逸出粒子数目，但不会改变粒子的最大初始动能，故C错误．光电管的加速电压与粒子逸出时的最大初始动能无关，故D错误．故选B ‎7. 用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲、乙两种单色光的强度相同 B. 单色光甲的频率大于单色光丙的频率 C. 三种单色光中丙的光子能量大 D. 三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小 ‎【答案】C ‎【解析】A．甲乙两种单色光对应的遏止电压相同，则两种光的频率相同，但加正向电压时甲的饱和电流更大，说明甲光的光更强，故A错误；‎ B．由光电效应方程和可知遏止电压越大时，对应的光的频率越大，故，B错误；‎ C．光子能量由公式，可知三种单色光中丙的光子能量大，C正确；‎ D．三种光照射同一金属，飞出的光电子的最大初动能关系为，D错误。‎ 故选C ‎8. 重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是 A. 的中子数比中子数少20个 B. 从到，共发生7次α衰变和4次β衰变 C. Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化 D. 与是不同的元素 ‎【答案】B ‎【解析】的中子数为238-92=146个，的中子数为209-83=126个，则的子数比的中子数多20个，A错误；根据质量数守恒有：237-209=4×7，知发生了7次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=2×7-4，知发生了4次衰变，B正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C错误；与的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D错误．‎ ‎9. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 B. 康普顿效应说明光子不仅具有能量，而且具有动量 C. 核力是短程力，其表现一定为吸引力 D. 天然放射性现象说明原子具有核式结构模型 ‎【答案】B ‎【解析】A．粒子散射实验的结果说明了原子的核式结构模型，并不能证明原子核是由质子和中子组成的，选项A错误；‎ B．康普顿效应说明光子不仅具有能量，而且具有动量，选项B正确；‎ C．核力是短程力，其作用的范围是10‎-15m，其表现可能是吸引力，也可能是排斥力，故C错误；‎ D．天然放射性现象说明原子核具有复杂结构，选项D错误。故选B。‎ ‎10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是（ ）‎ A. 在过程ab中气体分子碰撞器壁的平均冲力增大 B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C. 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 ‎【答案】B ‎【解析】由图象可知，由ab过程，温度不变，所以分子平均动能不变，又压强减小，根据玻意耳定律可知体积增大，分子密度减小，所以在过程ab中气体分子碰撞器壁的平均冲力减小，故A错误；理想气体的内能只与温度有关，气体从c到a温度升高，故气体的内能增大，故B正确；在过程cd中温度不变，内能不变△U=0，等温变化压强与体积成反比，压强大体积小，从c到d体积减小，外界对气体做正功W＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q，所以W=|Q|，所以在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，故C错误；气体在过程da中做等压变化，温度升高，体积增大，气体对外界做功，内能增加，故气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故D错误。故选B．‎ ‎11. 右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是 A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C. 当r等于r2时，分子间的作用力为零 D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 ‎【答案】BC ‎【解析】因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为r2，故当r等于r2时分子间作用力为零，故C正确；当r小于r1时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B正确；当r大于r1时，当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，大于r2时分子力为引力，故AD错误；‎ ‎12. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5）．由图可知：‎ A. 该金属的截止频率为4.27×1014Hz B. 该金属的截止频率为5.5×1014Hz C. 该图线的斜率的物理意义是普朗克常量 D. 该金属的逸出功为0.5eV ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 当最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，可知金属的截止频率为4.27×1014Hz，A正确B错误；根据知，图线的斜率表示普朗克常量，C正确；金属的逸出功为，D错误．‎ ‎13. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有 A. 核的结合能约为14 MeV B. 核比核更稳定 C. 两个核结合成核时释放能量 D. 核中核子的平均结合能比核中的大 ‎【答案】BC ‎【解析】A．由图知核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为4×7=28 MeV 故A错误；‎ B．核比核的比结合能大，所以核比核更稳定，故B正确；‎ C．两个核结合成核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，故C正确；‎ D．由图知核中核子的平均结合能比核中的小，故D错误．‎ ‎14.‎ ‎ 如图所示，绝热的气缸被一个绝热的活塞分成左右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与气缸之间没有摩擦，气缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空，现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是（　　）‎ A. 气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少 B. 气体在向真空膨胀的过程中不对外做功，分子平均动能不变 C. 气体在向真空膨胀的过程中，系统的熵不可能增加 D. 若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用，所以不对外做功，为绝热过程，内能不变，温度不变，分子平均动能不变，故A错误B正确；‎ C．气体在向真空膨胀过程中，系统的熵是增加的，故C错误；‎ D．若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空，故D正确。‎ 故选：BD。‎ ‎15. 质量是18g水，‎18g的水蒸气，‎32g的氧气，在它们的温度都是‎100℃‎时（　　）‎ A. 它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大 B. 它们的分子数目相同，分子的平均动能相同 C. 它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同 D. 它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大 ‎【答案】AB ‎【解析】水和水蒸气分子量相同，摩尔质量相同，故分子数相同，为：N1=N2=×6.02×1023=6.02×1023个；‎32g的氧气分子数为：N3=×6.02×1023=6.02×1023个；故N1=N2=N3；温度是分子热运动平均动能的标志，故分子热运动的平均动能相同；内能包括分子势能和分子热运动动能，故内能不相同；‎100℃‎时，‎18g的水变为水蒸气要吸热，故水蒸气的内能大；故选AB．‎ ‎16. 氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm．以下判断正确的是（ 　）‎ A. 氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B. 用波长为325 nm的光照射可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级 C. 大量处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D. 用波长为633 nm的光照射不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级 ‎【答案】CD ‎【解析】从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm．故A错误．当从n=2跃迁到n=1的能级，释放的能量： =[-3．4-（-13．6）]×1．6×10-19，则解得，释放光的波长是λ=122nm，则用波长为122nm的光照射，才可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级．故B错误．根据数学组合，可知一群n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，故C正确；同理，氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量为△E′，与从n=3跃迁到n=2的能级，放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故D正确．故选CD．‎ ‎17. 如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是(　　)‎ A. 放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B. 放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些 C. 放在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D. 放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 ‎【答案】ABD ‎【解析】根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生偏转，极少数偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则：‎ A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，选项A正确；‎ B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些，选项B正确；‎ C．放在C、D位置时，屏上也能观察到闪光，只比在B位置少得多，选项C错误；‎ D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少，选项D正确.‎ ‎18. 太阳内部持续不断地发生着热核反应，质量减少.核反应方程是，这个核反应释放出大量核能.已知质子、氦核、X的质量分别为、、，真空中的光速为，下列说法正确的是（ ）‎ A. 方程中的X表示中子 B. 方程中的X表示正电子 C. 这个核反应中质量亏损 D. 这个核反应中释放的核能 ‎【答案】BD ‎【解析】AB．根据核电荷数守恒可知，X的核电荷数，‎ 质量数为 则X是，故A错误，B正确；‎ C．核反应过程中的质量亏损 故C错误；‎ D．这个核反应中释放的核能 故D正确。故选BD。‎ 第II卷（非选择题，共46分）‎ 二、实验题，第一问每空1分，第二，三，四问每空2分，共计9分。‎ ‎19. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。则：‎ ‎(1)把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，在水面上形成油酸薄膜，认为薄膜是由__________油酸分子组成的，并把油酸分子简化成________，油膜的__________被认为是油酸分子的直径。‎ ‎(2)油酸薄膜的面积是__________。‎ ‎(3)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________。（取1位有效数字）‎ ‎(4)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为__________。（取1位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 单层的 球形 厚度 (2). 116 (3). (4). ‎ ‎【解析】(1)[1][2][3]酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，所以认为油酸薄膜是由单层的油酸分子组成的，并且把油酸分子简化成球形，便于计算，油膜的厚度就可以被认为是油酸分子的直径；‎ ‎(2)[4]根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有116个方格，故油膜的面积 ‎(3)[5]一滴油酸酒精溶液的体积 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 ‎(4)[6]油酸分子的直径 三、解答题，共3小题，共计37分。‎ ‎20. 一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300 K，试求：‎ ‎①气体在状态C时的温度TC；‎ ‎②若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？‎ ‎【答案】（i）375K （ii）气体内能增加了 ‎【解析】① D→A为等温线，则 C到D过程由盖吕萨克定律得： 得：‎ ‎②A到B过程压强不变，由 有热力学第一定律 则气体内能增加，增加400J ‎21. 如图所示，左端开口右端封闭的U形玻璃管两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的2倍，两管中装入高度差为‎5cm的水银，左侧封闭气体长‎9cm，右侧水银面距管口‎4cm，现将右管口用一与细管接触良好的活塞封闭（图中未画出）并使活塞缓慢推入管中，直到两管水银面等高．外界大气压强为75cmHg、环境温度不变，不计活塞与管内壁的摩擦，求：‎ ‎①等高时右侧气体的压强；‎ ‎②活塞移动的距离．‎ ‎【答案】①90cmHg②‎‎4.7cm ‎【解析】①设左右液面等高时，左液面上升x‎1cm，右液面下降x‎2cm，则有：x1+x2 =‎‎5cm ‎2S·x1 =S·x2 可得：x1 =‎1cm x2 =‎‎4cm 左侧气体等温变化，根据玻意耳定律：P1V1= P‎1’‎V‎1’‎ P1= P0+h=80cmHg P‎1’‎=90cmHg ‎②右边气体等温变化，根据玻意耳定律：P2V2= P‎2’‎V‎2’‎ ‎ P1= P0 =75cmHg ‎ P‎2’‎= P‎1’‎=90cmHg L‎2’‎=‎3.3cm L‎2’‎- L2=‎‎0.7cm 活塞下降d,则：d=x2=‎‎4.7cm ‎22. 一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强活塞下面与劲度系数的轻弹簧相连．当汽缸内气体温度为时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度，重力加速度g取，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．求：‎ 此时缸内气体的压强为多少？‎ 缓慢升高缸内气体温度，当缸体对地面压力刚好为0时，缸内气体的压强为多少？‎ 当缸体缓慢离开地面，缸内气柱长度时，缸内气体温度为多少K？此时弹簧的压缩量为多少？‎ ‎【答案】(1)；(2) ；(3)‎‎7cm ‎【解析】开始时活塞受重力、封闭气体向下压力和空气向上的支持力，‎ 由平衡得：‎ 解得：‎ 当缸体对地面压力刚好为0时，气缸受重力，封闭气体向上的支持力和空气向下的压力，根据平衡得：‎ 解得：‎ 以封闭气体为研究对象 初态：、‎ 末态：、‎ 由理想气体状态方程得：‎ 代入数据解得：‎ 对气缸和活塞整体为研究对象，根据平衡得：‎ 解得：‎ 附加题 ‎23. 如图，一质量M＝‎1kg的足够长薄木板正在水平地面上滑动，当其速度为v0＝‎5m/s时将一质量m＝‎1kg的小铁块(可视为质点)无初速度地轻放到木板的A端；已知薄木板与小铁块间的动摩擦因数μ1＝0.2，薄木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.3，取g＝‎10m/s2。求：‎ ‎(1)小铁块放到薄木板上瞬间铁块和木板的加速度大小a1、a2；‎ ‎(2)小铁块与薄木板的速度第一次相等时，二者的位移大小；‎ ‎(3)当小铁块速度刚好减小到零时，小铁块到A端的距离。‎ ‎【答案】(1)‎2 m/s2，‎8 m/s2；(2)‎0.25m，‎1.5 m；(3)‎‎1.125m ‎【解析】(1)对m由牛顿第二定律得Ffm＝μ1mg＝ma1‎ 代入数据解得a1＝‎2 m/s2‎ 对M由牛顿第二定律得Ffm＋FfM＝Ma2‎ 代入数据解得a2＝‎8 m/s2‎ ‎(2)m向右加速运动，M向右减速运动，设经过时间t二者速度相等且为v 则对m v＝a1t 对M v＝v0－a2t 两式联立解得 t＝0.5 s，v＝‎1 m/s 二者速度第一次相等时m的对地位移 xm1＝＝‎‎0.25 m M的对地位移 xM1＝v0t－＝‎‎1.5 m ‎(3)由于 μ1<μ2‎ 则0.5 s后，m在M上会向右减速滑动，此时，m减速时的加速度大小 am＝＝‎2 m/s2‎ M减速时的加速度大小 aM＝＝‎4 m/s2‎ m减速到0的时间 tm＝＝0.5 s M减速到0的时间 tM＝＝0.25 s 故小铁块速度减小到零时，木板早已停下，且不会再滑动．从速度为v到速度减为零，木板的位移 xM2＝＝‎‎0.125 m 小铁块的位移 xm2＝＝‎‎0.25 m 所以小铁块离木板A端的距离 d＝xM1＋xM2－(xm1＋xm2)＝‎‎1.125 m