内蒙古赤峰二中2019-2020学年高二下学期第一次月考物理试题 17页

赤峰二中2019—2020学年度第二学期高二年级 第一次月考物理试题 一．选择题（每题3分， 共48分。1~9题每题只有一个答案，10~16题有多个答案，全选对得3分，选对不全得2分，选错或不选得0分）‎ ‎1.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. α粒子一直受到金原子核的斥力作用 B. α粒子的动能不断减小 C. α粒子的电势能不断增大 D. α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】发生大角度偏转，是因为受到原子核的库仑斥力，电子对粒子的作用力可以忽略不计．故A正确，D错误；在散射的过程中，电场力先做负功再做正功，则动能减小再增大，而电势能先增大再减小，故B、C错误 ‎【点睛】在粒子穿过金箔发生大角度散射，是因为受到原子核的库仑斥力，根据电场力做功判断动能以及电势能的变化 ‎2.用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系，电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则（　　）‎ A. 电压U增大，光电流I一定增大 B. 通过电流计G的电流方向由c到d C. 用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱有关 D. 光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，该电压是正向电压，电子受到的电场力也增加，达到阳极的光电子数目增加，光电流增加；但当光电流达到饱和值时，它的大小就与电压的增加无关，故A错误；‎ B．由图甲可以看出，发生光电效应的光电流方向从阳极A运动到阴极K，因此通过电流计G的电流方向由c到d，故B正确；‎ C．根据爱因斯坦光电方程 可知，光电子的最大初动能只与光的频率有关，与光的强弱无关，故C错误； D．光电管两端电压U为零时，只要光的频率大于金属的极限频率，就有光电子从金属表面逸出，就能发生光电效应，故D错误。 故选B。‎ ‎3.如图所示，两个相切的圆表示一静止的原子核发生某种核反应后，产生的两种粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能是（　　）‎ A 原子核发生了重核裂变 B. 原子核发生了β衰变 C. 原子核放出了一个正电子 D. 原子核放出了一个中子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 原子核发生衰变，粒子的速度方向相反，由图可知粒子的运动的轨迹在两侧，根据左手定则可以得知，衰变后的粒子带的电性相同，所以释放的粒子应该是氦核，所以原子核发生的可能是α衰变或者放出一个正电子，故C符合题意，ABD不符合题意。‎ 故选C。‎ ‎4.子与氢原子核（质子）构成原子称为氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如图氢原子的能级示意图．假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为....和的光，且依次增大，则E等于（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类为，解得m=4，即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁．辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E与hν3相等．故C正确．故选C．‎ ‎【点睛】本题需要同学们理解μ子吸收能量后从较低能级跃迁到较高能级，而较高能级不稳定会自发的向较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为，这是高考的重点，我们一定要熟练掌握．‎ ‎5.以下说法中正确的是（　　）‎ A. 光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹，光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定 B. 实物粒子不具有波动性，因为实物粒子没有对应的波长 C. 波长长的光波动性较强，大量光子容易显示粒子性 D. 光波不是概率波，物质波是概率波 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光子在空间各点出现的可能性的大小（概率），可以用波动的规律来描述，所以光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹，光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定，故A正确；‎ B．实物粒子具有波动性，只是不明显，故B错误；‎ C．波长长的光，波动性特征显著，大量光子容易显示波动性，故C错误；‎ D．物质波是概率波，光波也是概率波，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎6. 某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（ ）‎ A. B. C. - D. +‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：根据光电效应方程得，EKm=hν-W0．根据洛伦兹力提供向心力，有：evB＝，最大初动能EKm＝mv2 该光波的频率：v＝+,D正确．‎ ‎7.关于光谱，下列说法正确的是（ ）‎ A. 大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光是线状谱 B. 线状谱由不连续的若干波长的光组成 C. 做光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱 D. 做光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.原子发出的光谱是特征光谱，是线状谱，A错误；‎ B.线状谱只包含对应波长的若干光，B正确；‎ CD.做光谱分析一定要用线状谱，既可以是发射光谱也可以是吸收光谱，C、D错误．‎ ‎8.已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得，地球大气层空气分子总数和空气分子之间的平均距离为（　　）‎ A. 　 B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】地球大气层空气的质量 总分子数 气体总体积 V=Sh=4πR2h 分子平均距离 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎9.如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是(　　)‎ A. 若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量 B. 若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量 C. 若C、B能结合成A，结合过程一定要释放能量 D. 若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由平均核子质量A与原子序数Z关系图象可知，D与E的平均质量大于F的平均质量，所以DE结合成F，平均质量减小，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放．故A正确，B错误．由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，B与C的平均质量小于 A的平均质量，所以若CB能结合成A，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量．故C错误；由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，F与C的平均质量小于 B的平均质量，所以若CF能结合成B，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量．故D错误．‎ ‎10.如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n＝4到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n＝4到n＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n＝2到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是（　　）‎ A. λ1>λ3 B. ‎ C. λ3 <λ2 D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．释放光子的能量等于两能级间的能级差，所以从n=4到n=1跃迁辐射的电磁波能量大于从n=2到n=1跃迁辐射的电磁波能量，则辐射的光子频率大，所以辐射的电磁波的波长短。所以λ1<λ3，故A错误；‎ C．从n=4到n=2跃迁辐射电磁波能量小于从n=2到n=1跃迁辐射电磁波能量，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长。所以 λ2>λ3‎ 故C正确；‎ BD．从n=4到n=1跃迁辐射电磁波波长为λ1，从n=4到n=2跃迁辐射电磁波波长为λ2，从n=2到n=1跃迁辐射电磁波波长为λ3。根据释放光子的能量等于两能级间的能级差有 可得 故B正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎11.如图所示，两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力（　　）‎ A. 一定增大 B. 一定减小 C. 可能增大 D. 可能减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】当r增大时，引力和斥力均减小，由图可知，若rr0，分子间距离增大，分子力先增大后减小，故CD正确，AB错误。‎ 故选CD。‎ ‎12.如图所示为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为p0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接。以下选项中正确的是（　　）‎ A. 当橡皮碗被拉伸时，p>p0，S1关闭，S2开通 B. 当橡皮碗被拉伸时，pp0，S1关闭，S2开通 D. 当橡皮碗被压缩时，pp0，S1关闭，S2开通，故D错误，C正确。 故选BC。‎ ‎13.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度计表明在图中的图线可以得出（　　）‎ A. 如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内 B. 如果实验是从E状态→F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来 C. 如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来 D. 如果实验是从F状态→E状态，则表示外界有空气进入注射器内 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】连接OE、OF，因为OF的斜率大于OE的斜率，表示 说明如果实验是从E状态→F状态，则表示外界有空气进入注射器内；如果实验是从F状态→E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来，故AC正确，BD错误。‎ 故选AC。‎ ‎14.干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示（　　）‎ A. 空气的绝对湿度越大 B. 空气的相对湿度越小 C. 空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近 D. 空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 掌握干湿温度计原理．根据液体蒸发时要吸收热量，可以是物体温度降低与影响水蒸发快和空气湿度的关系来作答．蒸发是在任何温度下都能够进行的汽化现象．湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低．‎ ‎【详解】示数差距越大，说明湿泡的蒸发非常快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远，故D正确，ABC错误．‎ ‎15.对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 获得一定的能量，质量也相应的增加一定的值 B. 物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系 C. 根据ΔE＝Δm·c2，可知质量减少能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量 D. 根据ΔE＝Δm·c2可以计算核反应中释放的核能 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据 ΔE＝Δm·c2‎ 知，物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值，故A正确；‎ B ‎．根据质能方程知，一定量的质量和能量是相联系的，物体有一定的质量，就有一定量的能量，故B错误；‎ C．爱因斯坦的质能方程 ΔE＝Δm·c2‎ 不是质量和能量可以相互转化，故C错误；‎ D．公式 ‎△E=△mc2‎ 中△m是亏损质量，△E是释放的核能，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎16.某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能Ek。现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U1和U2，设电子质量为m、电荷量为e，则下列关系式中正确的是（　　）‎ A. 用频率为ν1的光照射时，光电子的最大初速度 B. 阴极K金属的逸出功 C. 阴极K金属的极限频率 D. 普朗克常量 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当用频率为v1的光照射时，根据动能定理得 解得光电子的最大初速度 故A正确；‎ B．根据光电效应方程得 解得逸出功 故B正确；‎ CD．根据光电效应方程有 联立方程组解得 故CD错误。‎ 故选AB。‎ 二、实验题（共16分。把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）‎ ‎17.利用如图“验证玻意耳定律”的实验装置来验证查理定律。‎ ‎(1)为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要________、托盘天平、热水、凉水和温度计，若大气压强为，活塞和框架的质量M，钩码质量为m，活塞的横截面积为s，重力加速度为g，则管内封闭气体压强为________。‎ ‎(2)必须进行的实验步骤有：①用托盘天平称出活塞和框架的质量M，用气压计读出实验室中的大气压强p0。按图安装器材，在框架两侧挂上钩码，使注射器的下半部分位于量杯之中。往量杯中加入适量的凉水，使注射器内的空气柱位于水面之下。过几分钟后，记下钩码的质量和活塞下表面的位置。同时________。‎ ‎②在量杯中加些热水，过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码，使________，记下钩码的质量。同时________。‎ ‎③把步骤②重复4次。‎ ‎(3)可用作图法来验证查理定律是否成立，该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是________，纵坐标所代表的物理量及其单位是________。‎ ‎【答案】 (1). 气压计 (2). (3). 用温度计测出水温 (4). 气体体积不变 (5). 测出水温 (6). 气体温度，开尔文 (7). 气体压强，帕斯卡 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]为了完成这个实验，除了图中给出的器材外，还需要气压计、托盘天平、热水、凉水和温度计；‎ ‎[2]以活塞为研究对象，受力平衡 可得压强为 ‎(2)①[3]过几分钟后，记下钩码的质量和活塞下表面的位置。同时用温度计测出水温；‎ ‎②[4][5]在量杯中加些热水，过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码，使气体体积不变，记下钩码的质量。同时用温度计测出水温。‎ ‎(3)[6][7]可用作图法来验证查理定律是否成立，横坐标表示温度，单位为开尔文；纵坐标表示气体压强，单位是帕斯卡。‎ ‎18.在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：‎ ‎①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；‎ ‎②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；‎ ‎③在边长约‎40cm浅水盘内注入约‎2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；‎ ‎④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；‎ ‎⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为‎1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。‎ ‎(1)这种粗测方法是将每个分子视为________，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为________；这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。‎ ‎(2)利用上述具体操作中有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为________m3，油膜面积为________m2，求得的油膜分子直径为________m。（结果全部取2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 球形 (2). 单分子油膜 (3). 直径 (4). (5). (6). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) [1][2][3]这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径。‎ ‎(2)[4]1滴溶液中纯油的体积 ‎[5]油膜面积为 ‎[6]油酸分子的直径 三、计算题（共3小题，共36分）‎ ‎19.放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古代生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。‎ ‎(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成，很不稳定，易发生衰变，其半衰期为5720年，放出β射线，试写出有关核反应方程。‎ ‎(2)若测得一古生物体遗骸中含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代约有多少年？‎ ‎【答案】(1)，；(2)17160年 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得 ‎(2)经过一个半衰期，有半数发生衰变；测得一古生物遗骸中含量只有活体中的12.5%，由半衰期公式 m＝m0()n n＝‎ ‎＝()n ‎＝()n 得 n＝3‎ 则 t＝3T＝5720×3＝17160年 ‎20.一静止的核经衰变成为核，释放出的总动能为4.27MeV。问此衰变后 核的动能为多少MeV（保留1位有效数字），约合多少焦耳（保留2位有效数字）？并写出衰变方程。‎ ‎【答案】0.07MeV；；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意知，此α衰变的方程为 根据动量守恒定律得 式中，mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量，vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度的大小。由题设条件知 式中 Ek=4.27MeV 是α粒子与Th的总动能。可得 代入数据得核的动能为 ‎0.07MeV 则有 ‎0.07MeV ‎21.如图所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置，汽缸内部被质量为m的导热性能良好的活塞A和质量也为m的绝热活塞B分成高度相等的三部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q ‎，两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸底部有加热装置，初始状态温度均为T0，汽缸的截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体Q缓慢加热。‎ ‎(1)当活塞A恰好到达汽缸上端时，求气体Q的温度；‎ ‎(2)在活塞A上再放一个质量为‎2m的物块C，继续给气体Q加热，当活塞A再次到达汽缸上端时，求气体Q的温度。（结果用分数表示）‎ ‎【答案】(1)2T0；(2)T0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设气体Q开始的体积为V1，活塞A移动至恰好到达气缸上端的过程中气体Q发生等压变化，体积变为2V1，有 得气体Q的温度为 T1＝2T0‎ ‎(2)设放上C继续加热到活塞A再次到达汽缸上端时P的体积为V2，气体P做等温变化 V1＝V2‎ 由题意知 解得 此时Q的体积 V3＝3V1－V1＝V1‎ 由理想气体状态方程得 ‎＝ ‎ 解得此时气体Q的温度为 T′＝T0‎