2017-2018学年黑龙江省大庆十中高二下学期期末考试物理试题 解析版 9页

黑龙江省大庆十中2017-2018学年度高二下学期期末考试 物理试题 一、单项选择题（每题4分，共32分）‎ ‎1. 分子甲和分子乙距离较远，设分子甲固定不动，分子乙逐渐向分子甲靠近，直到不能再靠近．在这一过程中( )‎ A. 分子力总是对分子乙做正功 B. 分子乙总是克服分子力做功 C. 先是分子乙克服分子力做功，然后分子力对分子乙做功 D. 先是分子力对分子乙做正功，然后分子乙克服分子力做功 ‎【答案】D ‎【解析】开始时由于两分子之间的距离大于r0，因此分子力为引力当相互靠近时分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故ABC错误，D正确；故选D.‎ ‎2. 某原子核A先进行一次β衰变变成原子核B，再进行一次α衰变变成原子核C，则（ ）‎ A. 核C的质子数比核A的质子数少2‎ B. 核A的质量数减核C的质量数等于3‎ C. 核A的中子数减核C的中子数等于3‎ D. 核A的中子数减核C的中子数等于5‎ ‎【答案】C ‎【解析】原子核A进行一次β衰变后，一个中子转变为一个质子并释放一个电子，再进行一次α衰变，又释放两个中子和两个质子，所以核A比核C多3个中子、1个质子。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎3. 导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中（ ）‎ A. 外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变 B. 缸内气体放出热量，内能增大 C. 气缸内每个气体分子的动能保持不变 D. 单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：由于气缸和活塞导热性能良好，且环境温度不变，因此在将活塞向左缓慢压一段距离过程中，气体温度不变，气体内能不变，由可知，外界对气体做功，内能不变，气体将放出热量，故A正确，B错误；温度不变，说明气体分子平均动能不变，而并非指每个气体分子的动能均保持不变，故C错误；气体温度不变，体积缩小，根据理想气体状态方程可知，其压强增大，单位时间内撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，故D错误；‎ 考点：考查了热力学第一定律；气体压强的微观意义．‎ ‎4. 关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是（ ）‎ A. α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强 B. α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9c C. β射线是由原子核外电子电离产生的 D. 人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种 ‎【答案】D 考点：α、β、γ三种射线 ‎【名师点睛】本题考查知识大都需要记忆理解，因此对类似知识要加强积累和记；正确解答本题需要掌握：放射性的应用和防护；正确理解α、β、γ三种射线性质和应用。‎ ‎5. 下列核反应方程及其表述中错误的是（ ）‎ A. 是原子核的β衰变 B. 是原子核的α衰变 C. 是原子核的人工转变 D. 是重核裂变 ‎【答案】B ‎【解析】A是β衰变方程，选项A正确；B是轻核聚变方程，选项B错误；C是原子核的人工转变方程，选项C正确；D是重核的裂变反应，选项D正确；此题选项错误的选项，故选B.‎ ‎6. 用频率为v的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为E；若改用频率为v′的另一种光照射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为3E。已知普朗克常量为h，则v′表达式是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】频率为v的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm=E，根据光电效应方程知，逸出功W0=hv-Ekm=hv-E；改用频率v′的光照射同一金属，则最大初动能Ekm′=hv′-W0=3E。因此解得：v′=+v，故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎7. 波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是 ( )‎ A. 黑体辐射规律可用光的波动性解释 B. 光电效应现象揭示了光的波动性 C. 电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 ‎【答案】C ‎【解析】黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，但不能用光的波动性解释，A错误；光电效应表明光具有一定的能量，能说明光具有粒子性，B正确；电子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，C正确；动能相等的质子和电子，它们的动量：，质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波长公式可知它们的德布罗意波长不相等，故D错误．‎ ‎8. 如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光子，下列说法正确的是( ) ‎ A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子 B. 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光波长最短 C. 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小 D. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂不能发生光电效应 ‎【答案】B ‎【解析】A、根据知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故A错误； B、和间的能级差最大，辐射的光子频率最大，波长最短，故B正确； C、和间的能级差最小，辐射的光子频率最小，故C错误； D、从跃迁到能级辐射的光子能量为，大于金属铂的逸出功，可以发生光电效应，故D错误。‎ 点睛：本题考查了能级跃迁和光电效应的基本综合，知道能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级的能级差，知道光电效应的条件。‎ 二、多项选择题（每题4分，共16分，全部选对得4分，选对不选全得2分，选错不得分）‎ ‎9. 关于布朗运动，下列说法正确的是( )‎ A. 布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B. 布朗运动是液体分子无规则运动的反映 C. 悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著 D. 布朗运动的无规则性反映了小颗粒内部分子运动的无规则性 ‎【答案】BC ‎【解析】布朗运动是在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动，选项A错误；‎ ‎ 布朗运动是液体分子无规则运动的反映，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，选项D错误；故选BC.‎ ‎10. 如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p－T图象，由图象可知( )‎ A. VA＝VB B. VB＝VC C. VBVC ‎【答案】AC ‎【解析】从P-T图象中可以看出，P-T图线是过坐标原点的倾斜直线，由状态A到状态B的过程是等容过程，所以有VA=VB，选项A正确．由状态B到状态C的过程是等温过程，由 ‎ 可知，T不变时，压强减小，体积增大，所以有VC＞VB，故B错误，C正确；由图可以得知，状态C和状态A的压强是相同的，由可知，压强不变时，温度降低，体积减小，所以有VA＜VC，故D错误．故选AC.‎ 点睛：该题考查了理想气体状态方程的应用，解答此类问题要注意会对图象的观察和分析，知道P-V、V-T、以及P-T图的特点．会用理想气体状态方程进行定性的分析和定量的计算．‎ ‎11. 下列说法中正确的是 ( )‎ A. 汤姆生发现了电子并提出原子的核式结构模型 B. 利用玻尔三个假设成功解释了氢原子的发光现象 C. 原子核衰变放出β粒子说明原子核中有电子存在 D. 放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的 ‎【答案】BD ‎【解析】汤姆生发现了电子，提出了枣糕模型，A错误；利用玻尔三个假设成功解释了氢原子的发光现象，B正确；衰变放出的电子来自组成原子核的中子转化为质子时放出的电子，C错误；放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，D正确．‎ ‎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,普朗克常量 h=6.63×10-34 J·s,由图可知)‎ A. 该金属的极限频率为4.27×1014 Hz B. 该金属的极限频率为5.5×1014 Hz C. 该图线的斜率表示普朗克常量 D. 该金属的逸出功为0.5 eV ‎【答案】AC ‎【解析】由光电效应方程可知图线与横轴交点为金属的极限频率，即ν0=4.27×1014Hz，故A正确，B错误；由光电效应方程可知，该图线的斜率为普朗克常量，故C正确；金属的逸出功，故D正确。所以ACD正确，B错误。‎ 三、实验题。（共12分）‎ ‎13. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：‎ ‎①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；‎ ‎②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；‎ ‎③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；‎ ‎④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；‎ ‎⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。‎ 完成下列填空：‎ ‎（1）上述步骤中，正确的顺序是：④①_________(填写步骤前面的数字)‎ ‎（2）将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m(结果保留1位有效数字)。‎ ‎（3）下列说法不能作为油膜法粗略测定分子直径的实验基础是_________‎ A．油滴扩散为油膜时体积不变 B．油酸分子直径的数量级是10-10 m C．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜 ‎（4）实验中若油酸未完全散开，会导致计算分子直径的结果_________（选填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎【答案】 (1). ②⑤③ (2). 5×10-10 (3). B (4). 偏大 ‎【解析】（1）（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③）‎ ‎（2）先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=，再计算油膜面积，最后计算分子直径=．‎ ‎（3）油滴扩散为油膜时体积不变，并且让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜，然后根据计算，跟分子的数量级无关，故B正确；‎ ‎（4）油酸未完全散开，S偏小，根据可知得到的分子直径d将偏大，‎ 四、计算题（本题共3小题，共40分。解答要写出必要的文字说明、方程式和主要步骤.只写出答案不能得分，有数值计算的题，答案须写出数值和单位。）‎ ‎14. 今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少？(已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。)‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：‎ 对缸内理想气体，平放时为初态：p1=p0，v1=L0s 悬挂时为末态：对缸体，Mg+p2s=p0s v=LS 即 由玻意耳定律：p1v1=p2v2，‎ 得：‎ 代入数据得：气柱长度为 考点：气体的状态方程 ‎15. 如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为P0（P0=1.0×105Pa为大气压强），温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm．g=10m/s2．求： ‎ ‎（1）活塞的质量；‎ ‎（2）物体A的体积．‎ ‎【答案】（1）4kg （2）640cm3‎ ‎【解析】设物体A的体积为ΔV，气体的状态参量为：‎ T1=300K，p1=1.0×105Pa，V1=60×40-ΔV； ‎ T2=330K，p2=(1.0×105+)Pa，V2=V1； ‎ T3=360K，p3=p2，V3=64×40-ΔV． ‎ 气体从状态1到状态2为等容过程： ‎ 代入数据得m=4kg ‎ 气体从状态2到状态3为等压过程： ‎ 代入数据得ΔV=640cm3． ‎ ‎16. 一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。（已知1u相当于931.5MeV的能量）‎ ‎（1）写出铀核的衰变反应方程 ‎（2）算出该衰变反应中释放出的核能 ‎（3）若释放的核能全部转化为新核的动能，则α粒子的动能为多少？‎ ‎【答案】（1） （2）5.50MeV （3）5.4MeV ‎【解析】（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得，； （2）质量亏损△m=232.0372u -228.0287u -4.0026u =0.0059u     根据爱因斯坦质能方程得，△E=△mc2=0.0059×931MeV=5.50MeV   （3）根据动量守恒定律得，钍核和α粒子动量大小相等，方向相反，有pTh=pα 因为Ek= 则．‎ 则 点睛：解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握爱因斯坦质能方程，知道在衰变的过程中动量守恒．‎ ‎ ‎ ‎ ‎