内蒙古北京八中乌兰察布分校2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题 15页

‎2018--2019学年第二学期教学质量调研二 高二年级物理试题 一、单选题 ‎1.关于分子动理论，下列说法正确的是 A. 气体扩散的快慢与温度无关 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动 C. 分子间同时存在着引力和斥力 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；‎ B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；‎ C、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误。‎ 点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。‎ ‎2.如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则 A. 均变大 B. 均变小 C. 变大变小 D. 变小变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压．如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大．‎ 故选B．‎ 考点：气体的等温变化．‎ 点评：在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小和玻璃管内封闭了一段气体决定了水银柱高度h的大小．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎3.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中  ‎ A. 温度保持不变 B. 温度先升高，后又减小到初始温度 C. 整个过程中气体对外不做功，气体要吸热 D. 气体的密度在不断增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.等温过程pV=常量，应是一条双曲线（上半支），明显不符图象。或者可以在过程中任意找个点，例如（2，2），明显pV=4不等于初态和终态的pV=3，所以从M到N温度要变化，故A错误；‎ B.pV=CT，C不变，pV越大，T越高，由图像可知，状态在（2，2）处温度最高。在M和N 状态，pV乘积相等，所以温度先升高，后又减小到初始温度，故B正确；‎ C.整个过程中气体初末温度相等，所以整个过程内能变化为0。气体体积一直变大，则气体对外做功，即W＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q，由于△U=0， 所以Q＞0，即气体一定吸收热量，故C错误；‎ D.气体的体积在不断增大，质量一定，所以气体的密度在不断减小，故D错误。‎ ‎4.图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，已知电子的电荷量为1.6×10‎-19C，则(　　)‎ A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子 B. 这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变 C. 这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应 D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值为1.7×10-18J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A错误；‎ B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小，故B错误；‎ C．氢原子由跃迁到产生的光的能量：‎ ‎，‎ 所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；‎ D．氢原子由向能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为 ‎，‎ 根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：‎ 故D正确。‎ ‎5.如图，当电键S断开时，用光子能量为3.1eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为( )‎ A. 1.9‎eV B. 0.6eV C. 2.5eV D. 3.1eV ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据题意，当电压表读数大于或等于时，即为反向电压为时，从金属出来的电子，在电场阻力作用下，不能到达阳极，则电流表示数为零；根据动能定理，则有光电子的初动能为：；根据爱因斯坦光电效应方程有：，故A、B、D错误，C正确．故选C．‎ ‎【点睛】光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答．正确理解该实验的原理和光电效应方程中各个物理量的含义是解答本题的关键，注意理解电流表示数为零的含义．‎ ‎6.放射性同位素钍 经一系列α、β衰变后生成氡，以下说法正确的是 A. 每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个 B. 每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个 C. 放射性元素钍 的原子核比氡原子核的中子数少4个 D. 钍 衰变成氡一共经过2次α衰变和3次β衰变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；‎ B.经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；‎ C.元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；‎ D.钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次α衰变，2次β衰变，故D错误。‎ ‎7.如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是（　　）‎ A. ①④表示β射线，其穿透能力较强 B. ②⑤表示γ射线，其穿透能力最强 C. ③⑥表示α射线，其电离能力最强 D. ②⑤表示γ射线，原子发生跃迁时产生 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：射线实质为氦核，带正电，射线为电子流，带负电，射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：①为射线，②为射线，③为射线，射线是高速He流，一个粒子带两个正电荷．根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故④是射线．射线是高速电子流，带负电荷．根据左手定则，‎ 射线受到的洛伦兹力向右，故⑥是射线．射线是光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转，故⑤是射线，故B正确，ACD错误。‎ 考点：X射线、射线、射线、射线及其特性；带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：①三种射线的成分主要是所带电性．②洛伦兹力的方向的判定．只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习。‎ ‎8.在核反应方程 +→+X中，X表示的是 A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设X的质子数为m，质量数为n，则有：2+7=8+m，4+14=17+n，所以m=1，n=1，即X为质子； A. 质子，与结论相符，选项A正确；‎ B. 中子，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 电子，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 粒子，与结论不相符，选项D错误。‎ 二、多选题 ‎9.关于天然放射性，下列说法正确的是　　‎ A. 所有元素都可能发生衰变 B. 放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D. 、和三种射线，射线的穿透力最强 E. 一个原子核一次衰变中可同时放出、和三种射线 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ A、有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；‎ B、放射性元素半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B正确；‎ C、放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；‎ D、、和三种射线，射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D正确；‎ E、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出、和三种射线，故E错误．‎ 故选：BCD．‎ ‎10.氧气分子在‎0 ℃‎和‎100 ℃‎温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是________。‎ A. 图中两条曲线下面积相等 B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C. 图中实线对应于氧气分子在‎100 ℃‎时的情形 D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E. 与‎0 ℃‎时相比，‎100 ℃‎时氧气分子速率出现在0～‎400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由题图可知，在‎0℃‎和‎100℃‎两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等；故A项符合题意.‎ B温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分子在‎0 ℃‎时的情形，分子平均动能较小，则B项符合题意.‎ C. 实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为‎100℃‎时的情形，故C项符合题意.‎ D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目；故D 项不合题意 E.由图可知，0～‎400 m/s段内，‎100℃‎对应的占据的比例均小于与‎0℃‎时所占据的比值，因此‎100℃‎时氧气分子速率出现在0～‎400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小；则E项不合题意．‎ ‎11.物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化.下图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是__‎ A. 当r = r1时，分子势能最小 B. 当r = r2时，分子引力与斥力大小相等 C. 当r ＞ r2时，分子间作用力的合力表现为引力 D. 在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功 E. 在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做负功 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ 由图象可知：分子间距离为时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；分子引力与斥力大小相等，A错误B正确；当时，分子间距离较大，分子间的作用力表现为引力，故C正确；r小于时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小的过程中做负功，D错误；在r由逐渐增大的过程中，分子间作用力为引力，故分子力的合力做负功，E正确．‎ ‎【点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．‎ ‎12.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（ ）‎ A. 过程ab中气体一定吸热 B. 过程bc中气体既不吸热也不放热 C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D. A、b和c三个状态中，状态 a分子的平均动能最小 E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：从a到b的过程，根据图线过原点可得，所以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高只能是吸热的结果，选项A对。从b到c的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，选项B错。从c到a的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量，选项C错。分子的平均动能与温度有关，状态a的温度最低，所以分子平均动能最小，选项D对。b 和c两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据b压强大，可判断状态b单位时间内容器壁受到分子撞击的次数多，选项E对。‎ 考点：分子热运动 理想气体状态方程 气体压强的微观解释 三、计算题 ‎13.氡（ ‎ ‎）是一种天然放射性气体，被人吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤，它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一，已知氡（）衰变后产生两种物质，其中一种产生为钋（）。‎ ‎(1)试写出氡（）的衰变方程；‎ ‎(2)已知氡（）的半衰期为3.8天，则经过多少天，‎16g的氡（）衰变后还剩下‎1g。‎ ‎【答案】(1) (2) 15.2天 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为α粒子（‎ ‎）。其衰变方程为：‎ ‎；‎ ‎(2)根据m=m0（）n得：‎ 解得：‎ n=4‎ 则t=4T=4×3.8天=15.2天。‎ ‎14.带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于A状态，然后经过A→B→C状态变化过程到达C状态．在V-T图中变化过程如图所示．‎ ‎（1）气体从A状态经过A→B到达B状态过程要______ （填“吸收”或“放出”）热量．‎ ‎（2）如果气体在A状态的压强为PA=40Pa，求气体在状态B和状态C的压强____，‎ ‎____．‎ ‎（3）将上述气体状态变化过程在p-V图中表示出来______．‎ ‎【答案】 (1). 吸收； (2). PB=10Pa (3). PC=4Pa (4). 图象见解析；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].由图象可知，A→B为等温变化，体积变大，对外做功，气体内能不变，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量．‎ ‎(2)[2][3].由图示图象可知，A→B过程为等温变化，由玻意耳定律可得：‎ PAVA=PBVB 即：40×10=PB×40‎ 解得：‎ PB=10Pa 由图象可知，B→C过程是等容过程，由查理定律可得：‎ ‎(3).[4].A→B为等温变化，B→C为等容变化，气体的p-V图象如图所示： ‎ ‎15.如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝‎200 kg，活塞质量m＝‎10 kg，活塞横截面积S＝‎100 cm2。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为‎27 ℃‎，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝‎10 m/s2。求：‎ ‎(1)汽缸内气体的压强p1；‎ ‎(2)汽缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ 分析】‎ 选汽缸为研究对象，列受力平衡方程可解封闭气体压强；即缸内气体为等压变化，由等压变化方程可得温度。‎ ‎【详解】(1)以汽缸为研究对象，受力分析如图所示：‎ 列平衡方程：Mg＋p0S＝p1S， ‎ 代入数据解得：p1＝3.0×105 Pa ‎(2)设缸内气体温度升到t2时，活塞恰好会静止在汽缸口。‎ 该过程是等压变化过程，由盖—吕萨克定律得： ‎ 即： ‎ 解得：t2＝‎327 ℃‎，‎ ‎【点睛】选研究对象，注意变化过程的不变量，同时注意摄氏温度与热力学温度的换算关系。‎ ‎16.下列说法正确的是___________________‎ A．液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性 B．太空舱中的液滴呈球状是完全失重状态下液体表面张力的作用 C．任何物体的内能都不能为零 D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律 E．液体饱和汽的压强称为饱和汽压，大小随温度和体积的变化而变化 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性，选项A正确；太空舱中的液滴呈球状是完全失重状态下液体表面张力的作用，选项B正确；内能是物体内所有分子的动能与势能之和，分子永不停息地运动着，因此C选项正确；第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，选项D错误；饱和汽压不随体积而变化，选项E错误。‎ ‎17.如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为‎27℃‎，汽缸导热。‎ ‎(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；‎ ‎(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；‎ ‎(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高‎20 ℃‎，求此时活塞下方气体的压强。‎ ‎【答案】(1) ，2p0　；(2)上升直到B的顶部；（3）1.6p0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 ‎①‎ ‎②‎ 联立①②式得 ‎③‎ ‎④‎ ‎(2)打开K3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2( )时，活塞下气体压强为p2。由玻意耳定律得 ‎⑤‎ 由⑤式得 ‎⑥‎ 由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止，此时。‎ ‎(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300 K升高到T2＝320 K的等容过程中，由查理定律得 ‎⑦‎ 将有关数据代入⑦式得 p3＝1.6p0⑧‎