【物理】湖南省常德巿芷兰实验学校2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版） 12页

湖南省常德巿芷兰实验学校2019-2020学年高二下学期 开学考试物理试题 第I卷（选择题)‎ 一、单选题（本题共8小题）‎ ‎1.下列说法正确的是：（ ）‎ A. 汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而建立了核式结构模型 B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的硏究，发现了原子中存在原子核 C. 原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定小于质子数 D. 大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中必有一种与入射光频率相同 ‎【答案】D ‎【解析】A、汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，卢瑟福建立了核式结构模型，故选项A错误；B、贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核，故选项B错误；C、原子核由质子和中子构成，但原子核内质子数与中子数不一定相等，中子数不一定小于质子数，故选项C错误；D、氢原子处于基态，被一束单色光照射，先吸收能量，向高能级跃迁，然后又从高能级向低能级跃迁，放出能量，发出多种频率的光子，其中从激发态跃迁到基态发出的光子的频率与入射光频率相同，故选项D正确．‎ ‎2.某信号源中有直流成分、交流高频成分和交流低频成分，为使放大器仅得到交流低频成分，如图所示的电路中可行的是（）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】A图中连入一个电阻，对交流电没有阻碍作用，所以放大器得到所有成分；A错误；B图中连入电感线圈，放大器可得到直流成分，若为高频扼流圈也可得到低频成分，B错误；；C图既可得高频成分也可得低频成分，C错误；D图通过C1的是高、低频都有，通过C2的是旁路电容让高频成分滤去，故D正确．故选D ‎3.如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1:n2:n3为（ ）‎ A. 3︰2︰1 B. 1︰l︰1 C. 6︰2︰1 D. 2︰2︰1‎ ‎【答案】A ‎【解析】灯泡规格相同，且全部正常发光知：流经每个灯泡的电流都相等设为I，每个灯泡两端电压都相等设为u，则U2=2u，U3=u；根据输入功率等于输出功率知：u1I=u2I+u3I，u1=3u，再根据电压与匝数成正比知n1：n2：n3=u1：u2：u3=3：2：1．故A正确,BCD错误．故选A．‎ ‎4.一个匝数为100匝、电阻为0. 5Ω的闭合线圈处于某磁场中， 磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通星按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为（　　）‎ A B. 5A C. A D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】内的磁通量变化率 则感应电动势为 内的磁通量变化率 则感应电动势为 对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量 根据有交流电有效值定义得 故选C。‎ ‎5.如图所示，在研究光电效应实验的电路中，设光电管阴极K的逸出功为W0，电源的电动势E=4.0V，内阻可忽略，滑动变阻器的金属丝电阻均匀，总有效长度为L ‎。滑动触头P置于金属电阻丝的正中央c点，闭合开关，用光子能量为3.5eV的一束单色光照射光电管阴极K，发现灵敏电流计示数不为零；将滑动触头P从c点向左移动，电流计示数刚好减小到零。若将滑动触头P从c点向右移动，光电子到达阳极A的最大动能为Emax，则（　　）‎ A. W0=2.5eV，Emax=1.0eV B. W0=2.5eV，Emax=2.0eV C. W0=1.0eV，Emax=1.0eV D. W0=1.0eV，Emax=2.0eV ‎【答案】B ‎【解析】入射光的光子能量 阴极K的逸出功为W0，则逸出光电子的最大初动能 P从c点向左移动，光电管上加有反向电压U=E=1.0V 电流计示数刚好减小到零，故，‎ 触头P从c点向右移动，光电管上加有正向电压 则光电子到达阳极A的最大动能 故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎6.如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据玻尔理论，下列说法中正确的是 A. 从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长长 B. 大量处于能级的电子向低能级跃迁时可放出种频率的光子 C. 从能级跃迁到能级，电子的电势能增大 D. 从能级跃迁到能级时辐射的光子可以使逸出功为的金属发生光电效应 ‎【答案】A ‎【解析】A. 由图可知，从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出光子能量小，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长，故A正确；‎ B. 大量处于能级的电子向低能级跃迁时可放出种频率的光子，故B正确；‎ C. 从能级跃迁到能级，氢原子向外发射光子，总能量减小，根据：‎ 可知，电子越大的半径减小，则电子的动能增大，所以电子的电势能减小，故C错误；‎ D. 从能级跃迁到能级时辐射的光子的能量：‎ 可知不能使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应，故D错误．‎ ‎7.用射线照射充氮的云室（发生核反应），得到如.图所示的照片，下列说法中正确的是（ ）‎ A. A是粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹 B. B是粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹 C. C是粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹 D. B是粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹 ‎【答案】D ‎【解析】用射线照射充氮的云室，入射的是粒子，所以B是粒子产生的径迹；根据发生的核反应方程知新核为，新核的质量大，电离作用强，径迹粗而短，故A 是新核径迹；质子电离作用弱一些，贯穿作用强，径迹细而长，故C是质子的径迹。‎ A．A是粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹。故A错误。‎ B．B是粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹。故B错误。‎ C．C是粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹。故C错误。‎ D．B是粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹。故D正确。故选D。‎ ‎8.关于一定量的气体，下列说法错误的是（ ）‎ A 气体温度每升高1开和每升高1摄氏度等价 B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高 ‎【答案】C ‎【解析】A．气体温度每升高1开和每升高1摄氏度等价，故A正确，不符合题意；‎ B．温度是分子热运动剧烈程度的标志，则只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故B正确，不符合题意；‎ C．在完全失重的情况下，气体分子热运动不停止，对容器壁的碰撞不会停止，则气体的压强不会为零，故C错误，符合题意；‎ D．根据可知，气体在等压膨胀过程中温度一定升高，故D正确，不符合题意。‎ 故选C。‎ 二、多选题（本题共4小题）‎ ‎9.下列说法正确的是（　　）‎ A. 金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B. 重核裂变（）释放出能量，结合能比的大 C. 8 g经22.8天后有7.875 g衰变成，则的半衰期为3.8天 D. 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长 ‎【答案】C ‎【解析】A．根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故A项错误；‎ B．重核裂变过程释放出能量，组成原子核的核子越多，它的结合能越大，故B项错误；‎ C．根据衰变规律得 由题意知 t=22.8天 解得，故C项正确;‎ D．根据可知，入射光的能量与波长成反比，氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，则氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，故D项错误。故选C。‎ ‎10.在使两个分子间的距离由很远（r>10一9m）减小到平衡距离的过程中（　）‎ A. 分子间的引力和斥力一直增大，且二者的合力也一直增大 B. 分子间引力和斥力一直增大，但二者的合力先增大后减小 C. 分子间的作用力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大 D. 分子间的作用力一直做正功，分子势能一直减小 ‎【答案】BD ‎【解析】AB. 分子间的引力和斥力一直增大，且二者的合力表现为引力，先增大后减小，故A错误，B正确；‎ CD. 分子间的作用力表现为引力，则随分子间距减小，分子力一直做正功，分子势能一直减小，故C错误，D正确。故选BD。‎ ‎11. 在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )‎ A. 升压变压器的输出电压增大 B. 降压变压器的输出电压增大 C. 输电线上损耗的功率增大 D. 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 ‎【答案】CD ‎【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误．‎ B、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，导线上的电压损失变大，则降压变压器的初级电压减小，则降压变压器的输出电压减小，故B错误．根据P损=I线2R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确．根据，则有：；发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大．故D正确．故选CD．‎ ‎12.下列说法正确的是 A. 饱和汽压与温度和体积都有关 B. 绝对湿度的单位是Pa，相对湿度没有单位 C. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快 D. 饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等 ‎【答案】BD ‎【解析】A项：饱和汽压与温度无关，与体积无关，故A错误；‎ B项：绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，单位为，而空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值，所以空气的相对湿度没有单位，故B正确；‎ C项：空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故C错误；‎ D项：当气体汽化和液化同时进行的过程中进行的速率相等时，饱和汽和液体之间达到动态平衡，故D正确．‎ 第II卷（非选择题)‎ 三、填空题、实验题（本题共2小题）‎ ‎13.贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。如图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成A、B、C三束。‎ ‎(1)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是________射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是____________射线。‎ ‎(2)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：‎ Th→Pa＋________； ________。‎ ‎【答案】 (1). B (2). C (3). (4). ‎ ‎【解析】(1)[1][2]α射线为氦核，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，故根据电荷所受电场力特点可知：A为β射线、B为γ射线、C为α射线；而三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是γ射线，即为B射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是α射线，即为C射线。‎ ‎(2)[3]根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则未知的生成物的质量数为0，电荷数为-1，则为电子；‎ ‎[4]根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则未知的反应物的质量数为4，电荷数为2，则为氦核。‎ ‎14.在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：‎ ‎①取油酸1.0mL注入250 mL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，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；‎ ‎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1.0mL为止，恰好共滴了100滴；‎ ‎③在边长约40cm的浅水盘内注入约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，在玻璃板上绘出油膜的形状；‎ ‎⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm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。‎ 利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________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). (2). (3). ‎ ‎【解析】[1][2]油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，则一滴油酸酒精溶液含纯油酸为 油膜的面积 油膜分子直径为 四、解答题（本题共4小题）‎ ‎15.如图所示，N=50匝的矩形线圈,边长 ，边长 ，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 轴以的转速匀速转动，线圈电阻，外电路电阻，时线圈平面与磁感线平行，边正转处纸外、边转入纸里，求：‎ ‎（1）时感应电流的方向；‎ ‎（2）感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（3）线圈转一圈外力做的功；‎ ‎（4）从图示位置转过 的过程中流过电阻R的电荷量．‎ ‎【答案】（1）感应电流的方向是adcb （2） （3）（4）‎ ‎【解析】(1)根据右手定则得出感应电流的方向是adcb，如图：‎ ‎(2)的转速匀速转动，所以线圈的角速度感应电动势的最大值为：‎ 所以感应电动势的瞬时值表达式为 ‎（3）电动势有效值为 电流 线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即 ‎（4）线圈由如图位置转过的过程中，‎ 通过R的电量为 ‎16.在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，静止的原子核发生衰变，放出的粒子与反冲核Y都做匀速圆周运动，两个圆的半径之比为27：2，如图所示，‎ ‎(1)写出衰变方程；‎ ‎(2)已知，Y和放出的粒子的质量分别为、和光在真空中的速度为c，若衰变过程的同时放出能量为的光子，且衰变放出的光子的动量可忽略，求放出的粒子的动能．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】（1）由于新核和放出的粒子的轨迹是外切圆，说明放出的粒子带正电，是α衰变，核反应方程为：‎ ‎（2）上述衰变过程的质量亏损为，放出的能量为 该能量是Y的动能，α粒子的动能和γ光子的能量之和：‎ 设衰变后的Y核和α粒子的速度分别为和，则由动量守恒有 又由动能的定义可知，，解得 ‎17.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程中p-V 图像如图所示，已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：‎ ‎（1）该气体在状态B、C时的温度；‎ ‎（2）该气体从状态A到状态C的过程中对外界所做的功。‎ ‎【答案】（1） ；；（2）200J ‎【解析】（1）对于理想气体：A→B，由查理定律得 即 所以 B→C由 得 所以 ‎（2）A→B是等容变化，气体对外界不做功；B→C体积增大，气体对外界做正功，又压强不变，所以是恒力做功过程，根据求功公式有：‎ 即气体对外做功200J。‎ ‎18.如图所示，水平放置的导热气缸A和B底面积相同，长度分别为和，两气缸通过长度为的绝热管道连接；厚度不计的绝热活塞a、b可以无摩擦地移动，a的横截面积为b的两倍。开始时A、B内都封闭有压强为、温度为的空气，活塞a在气缸A最左端，活塞b在管道最左端。现向右缓慢推动活塞a，当活塞b恰好到管道最右端时，停止推动活塞a并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的空气直到活塞b回到初始位置，求：‎ ‎（1）活塞a向右移动的距离及此时A，B部份气体的压强；‎ ‎（2）活塞b回到初始位置时气缸B中空气的温度。‎ ‎【答案】（1），；（2）‎ ‎【解析】（1）设绝热活塞到达管道口右边且右端面与管口齐平时，A气缸中的活塞向右移动，此时A、B中气体压强为，则：‎ 对A气体①‎ 对B气体②‎ ‎①②联立解得 ‎ ‎（2）设气缸B的温度为T、压度为时，绝热活塞加到初始位置 对气体B ③‎ 对气体A ④‎ ‎①~④联立解得