辽宁省大连市一〇三中学2019-2020学年高二下学期开学测试物理试题

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辽宁省大连市一〇三中学2019-2020学年高二下学期开学测试物理试题

大连市103中学高二物理测试 一、选择题(1—13单选,14---16多选,每题4分,共64分)‎ ‎1.已知氦离子(He+)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知(   )‎ A.氦离子(He+)从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率低 B.大量处在n=3能级的氦离子(He+)向低能级跃迁,只能发出2种不同频率的光子 C.氦离子(He+)处于n=1能级时,能吸收45 eV的能量跃迁到n=2能级 D.氦离子(He+)从n=4能级跃迁到n=3能级,需要吸收能量 ‎ 2.下列说法不正确的是(  )‎ A.H+H→He+n是聚变 B.U+n→Xe+Sr+2n是裂变 C.Ra→Rn+He是α衰变 D.Na→Mg+e是裂变 ‎3.一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m.那么下列说法中正确的有(  )‎ A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变 C.经过三个半衰期后,其中铀元素的质量还剩m/8‎ D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2‎ ‎4.关于分子动理论,下列说法中正确的是(  )‎ A.布朗运动就是液体分子的运动 B.两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都在增大 C.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力 D.两个分子间的距离为r0(分子间引力和斥力大小相等)时,分子势能最大 ‎5.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离( )‎ A.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和体积 D.该气体的密度、体积和摩尔质量 ‎6.下列关于温度的各种说法中,正确的是(  )‎ A.某物体温度升高了200 K,也就是升高了200 ℃‎ B.某物体温度升高了200 ℃,也就是升高了473 K C.-200 ℃比-250 ℃温度低 D.200 ℃和200 K的温度相同 ‎7.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0为斥力,F<0为引力.A、B、C、D为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从A处由静止释放,下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是(  )‎ ‎8.一简谐运动的图象如图所示,在0.1~0.15 s这段时间内(  )‎ A.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相同 B.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相反 C.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相反 D.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相同 ‎9.一单摆由甲地移到乙地后,发现走时变快了,其变快的原因及调整的方法是(  )‎ A.g甲>g乙,将摆长缩短 B.g甲g乙,将摆长放长 ‎10.a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时,如图所示发现b的折射线更靠近法线,由此可判定( )‎ A.两种色光的折射率nb>na B.当光从介质射向空气中,a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb,则Cam),A正确.大量处于n=3能级的氦离子向低能级跃迁,能发出3种不同频率的光子,B错误.氦离子只能吸收能量等于能级差的光子才能跃迁到高能级,C错误.氦离子从高能级跃迁到低能级,以光子的形式辐射能量,D错误.‎ ‎2.下列说法不正确的是( D )‎ A.H+H→He+n是聚变 B.U+n→Xe+Sr+2n是裂变 C.Ra→Rn+He是α衰变 D.Na→Mg+e是裂变 解析:原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变.衰变是指原子核放出α粒子或β粒子后,变成新的原子核的变化,如本题中的C和D两选项.原子核的人工转变是指在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程.裂变是重核分裂成质量较小的核,如B选项.聚变是轻核结合成质量较大的核,如A选项.由上述可知D选项是错误的.‎ ‎3.一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m.那么下列说法中正确的有( C )‎ A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变 C.经过三个半衰期后,其中铀元素的质量还剩m/8‎ D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2‎ 解析:经过两个半衰期后铀元素的质量还剩m/4,A、B项均错误;经过三个半衰期后,铀元素的质量还剩m/8,C项正确;经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M-,故D项错误.‎ ‎4.关于分子动理论,下列说法中正确的是( B )‎ A.布朗运动就是液体分子的运动 B.两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都在增大 C.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力 D.两个分子间的距离为r0(分子间引力和斥力大小相等)时,分子势能最大 解析:布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动,是由于其周围液体分子的碰撞形成的,故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映,但并不是液体分子的无规则运动,故A错误.根据分子动理论可知,两个分子间距离减小时,分子间引力和斥力都增大,故B正确;当分子间距离r>r0时,分子势能随分子间距离增大而增大,当分子间距离r0为斥力,F<0为引力.A、B、C、D为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从A处由静止释放,下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是( B )‎ 解析:速度方向始终不变,A错误;加速度与力成正比,方向相同,故B正确;分子势能不可能增大到正值,故C错误;乙分子动能不可能为负值,故D错误.‎ ‎8.一简谐运动的图象如图所示,在0.1~0.15 s这段时间内( B )‎ A.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相同 B.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相反 C.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相反 D.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相同 解析:由图象可知,在t=0.1 s时,质点位于平衡位置,t=0.15 s时,质点到达负向最大位移处,因此在t=0.1~0.15 s这段时间内,质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中,其位移为负值,且数值增大,速度逐渐减小,而加速度逐渐增大,为加速度逐渐增大的减速运动,故加速度方向与速度方向相反,因此选项B正确.‎ ‎9.一单摆由甲地移到乙地后,发现走时变快了,其变快的原因及调整的方法是( B )‎ A.g甲>g乙,将摆长缩短 B.g甲g乙,将摆长放长 解析:走时变快了,说明周期T=2π变小了,即g乙>g甲,若要恢复原来的周期,则需把摆长变长,使不变.‎ ‎10.a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时,如图所示发现b的折射线更靠近法线,由此可判定( A )‎ A.a比b更容易发生衍射现象 B.当光从介质射向空气中,a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb,则Cavb,选项C错误;由sinC=可知Ca>Cb,选项B错误.‎ ‎11.如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端(粗端)封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体.现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体的体积与热力学温度的关系最接近下图中的( A )‎ 解析:根据理想气体状态方程=C得:V=T,V-T图线的斜率为 ‎.在水银柱升入细管前,封闭气体先做等压变化,斜率不变,图线为直线;水银柱部分进入细管后,气体压强增大,斜率减小;当水银柱全部进入细管后,气体的压强又不变,V-T图线又为直线,只是斜率比原来的小,A正确.‎ ‎12.下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布的情况,符合统计规律的是( A )‎ 解析:气体温度越高,分子热运动越剧烈,分子热运动的平均速率增大,且分子速率分布呈现“两头少、中间多”的特点.温度高时速率大的分子所占据的比例越大,所以A正确.‎ ‎13.有一个小气泡从水池底缓慢地上升,气泡跟水不发生热传递,而气泡内气体体积不断增大.在小气泡上升的过程中( D )‎ A.由于气泡克服重力做功,则它的内能减少 B.由于重力和浮力的合力对气泡做功,则它的内能增加 C.由于气泡内气体膨胀做功,则它的内能增加 D.由于气泡内气体膨胀做功,则它的内能减少 解析:‎ 在小气泡上升的过程中,重力和浮力的合力对气泡做功,或者气泡克服重力做功,它只能改变气泡的机械能,而不影响气泡内气体的内能,故A、B错;在上升的过程中,气泡内气体膨胀而对外界做功,使它的内能减少,故C错误,D正确.‎ ‎14.下列说法正确的是( ABD )‎ A.图甲中,当弧光灯发出的光照射到锌板上时,与锌板相连的验电器铝箔有张角,证明光具有粒子性 B.图乙为某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,当入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为E C.图丙中,用从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂,不能发生光电效应 D.图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量 解析:光子具有能量,锌板中的电子吸收光子后脱离锌板,锌板带有正电,验电器铝箔张开,说明光子的能量是一份一份的,显示出粒子性,光电效应能说明光具有粒子性,A正确;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,结合图象可知纵截距的绝对值代表的是逸出功,W0=E=hν0,当入射光的频率为2ν0时,最大初动能为Ek=2hν0-W0=E,B正确;图丙中放出光子的能量,根据能级跃迁公式得出hν=E2-E1=10.2 eV>6.34 eV,所以能发生光电效应,C错误;图丁中D和E结合成F,存在质量亏损,一定会释放能量,D正确.‎ ‎15.在室内,将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0=1 atm)( BC )‎ A.5 atm,3 L        B.1 atm,24 L C.5 atm,4.8 L D.1 atm,30 L 解析:当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1 atm时,得V2=30 L,逸出气体30 L-6 L=24 L,B正确.据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8 L,所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体.C正确,故应选B、C.‎ ‎16.如图所示,一根绷紧的水平绳上挂五个摆,其中A、E摆长均为l,先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则( ACD )‎ A.其他各摆振动周期跟A摆相同 B.其他各摆振动的振幅大小相等 C.其他各摆振动的振幅大小不同,E摆的振幅最大 D.B、C、D三摆振动的振幅大小不同,B摆的振幅最小 解析:A摆振动后迫使水平绳摆动.水平绳又迫使B、C、D、E四摆做受迫振动,由于物体做受迫振动的周期总是等于驱动力的周期,因此,B、C、D、E四摆的周期跟A摆相同.驱动力的频率等于A摆的固有频率fA==,其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系是:fB=≈1.41fA,fC=≈0.82fA fD=≈0.71fA,fE==fA 可见只有E摆的固有频率与驱动力的频率相等,它发生共振现象,其振幅最大,B、C、D三个摆均不发生共振,振幅各异,其中B摆的固有频率与驱动力的频率相差最大,所以它的振幅最小.‎ 二、填空题(每小题9分,共18分)‎ ‎17.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示.‎ ‎(1)组装单摆时,应在下列器材中选用AD(选填选项前的字母).‎ A.长度为1 m左右的细线 B.长度为30 cm左右的细线 C.直径为1.8 cm的塑料球 D.直径为1.8 cm的铁球 ‎(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=(用L、n、t表示).‎ ‎(3)下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理.‎ 组次 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 摆长L/cm ‎80.00‎ ‎90.00‎ ‎100.00‎ ‎50次全振动时间t/s ‎90.0‎ ‎95.5‎ ‎100.5‎ 振动周期T/s ‎1.80‎ ‎1.91‎ 重力加速度g/(m·s-2)‎ ‎9.74‎ ‎9.73‎ 请计算出第3组实验中的T=2.01 s,g=9.76 m/s2.‎ ‎(4)用多组实验数据作出T2L图象,也可以求出重力加速度g.已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图乙中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线b,下列分析正确的是B(选填选项前的字母).‎ A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值 ‎(5)某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图丙所示.由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长.实验中,当O、A间细线的长度分别为l1、l2时,测得相应单摆的周期为T1、T2.由此可得重力加速度g=(用l1、l2、T1、T2表示).‎ 解析:(1)单摆模型需要满足的条件是,摆线的长度远大于小球直径,小球的密度越大越好,这样可以忽略空气阻力.‎ ‎(2)周期T=,结合T=2π,推出g=.‎ ‎(3)周期T===2.01 s,‎ 由T=2π,解出g=9.76 m/s2.‎ ‎(4)由T=2π,两边平方后可知T2L是过原点的直线,b为正确的图象,a与b相比,周期相同时,摆长更短,说明a对应测量的摆长偏小;c与b相比,摆长相同时,周期偏小,可能是多记录了振动次数.‎ ‎(5)设A到铁锁重心的距离为l,则第1、2次的摆长分别为l+l1、l+l2,由T1=2π,T2=2π,联立解得g=.‎ ‎18.如图所示,长31 cm内径均匀的细玻璃管,开口向上竖直放置,齐口水银柱封住10 cm长的空气柱,若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180°后,发现水银柱长度变为15 cm,继续缓慢转动180°至开口端向上.求:‎ ‎(1)大气压强的值;‎ ‎(2)末状态时空气柱的长度.‎ 解析:(1)等温变化p1V1=p2V2‎ p1=p0+21 cmHg p2=p0-15 cmHg ‎(p0+21)×10×S=(p0-15)×16×S 解得:p0=75 cmHg.‎ ‎(2)由玻意耳定律得p1V1=p3V3‎ p3=p0+15 cmHg l3==cm=10.67 cm.‎ 答案:(1)75 cmHg (2)10.67 cm ‎19.(9分)光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直.(真空中的光速c=3.0×108 m/s)‎ ‎(1)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度.‎ ‎(2)当入射角变为45°时,折射角变为多大?‎ ‎(3)当入射角增大或减小时折射率是否发生变化?请说明理由.‎ 答案:(1) ×108 m/s (2) (3)折射率不变 解析:(1)根据题意光路图如图所示.‎ 由反射定律:θ1=θ3,‎ 又θ3+θ2=90°,‎ 所以θ2=90°-θ1=30°.‎ n===,‎ v== m/s=×108 m/s.‎ ‎(2)n=,sinθ2==,θ2=arcsin.‎ ‎(3)介质的折射率取决于介质的光学性质和光的频率,与光的入射角和折射角无关,所以当入射角增大或减小时,折射率不变.‎
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