【物理】山东省日照市莒县2017-2018学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】山东省日照市莒县2017-2018学年高二下学期期中考试试题（解析版）

‎2018学年度下学期高二模块考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题共51分）‎ 一、本题共17小题，每小题3分，共51分。在每小题给出的四个选项中，第1~11小题只有一项符合题目要求，第12~17小题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 B. 天然放射现象的发现揭示了原子内具有质子和中子 C. 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值 D. 普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说 ‎【答案】C ‎【解析】A．电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，但不能说明原子具有核式结构，故A错误；‎ B．天然放射现象揭示了原子核有复杂结构，故B错误；‎ C．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，故C正确；‎ D．爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说，故D错误。故选C ‎2. 两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 分子间的斥力先减小后增大 B. 分子的加速度先减小后增大 C. 分子力先做负功后做正功 D. 分子势能先减小后增大 ‎【答案】D ‎【解析】A．分子间的斥力随分子间距离减小而增大，所以分子间的斥力一直增大，故A错误；‎ B．两分子从相距较远处靠近过程中，分子力先增大后减小再增大，由牛顿第二定律可知，分子的加速度先增大后减小再增大，故B错误；‎ C．当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力时，随着距离的减小，分子力做正功，而小于平衡位置时，分子间为斥力，随着距离的减小，分子力做负功，则分子力先做正功后做负功，故C错误；‎ D．由功能关系可知，由于分子力先做正功后做负功，所以分子势能先减小后增大，故D正确。故选D。‎ ‎3. 下面有关机械能和内能的说法中正确的是（　　）‎ A. 使物体降温时，其机械能必减少 B. 机械能更大的物体，其内能有可能更小 C. 物体的运动速度越大，物体内的分子平均动能必定越大 D. 物体相对于地面的位置越高，物体内的分子势能必定越大 ‎【答案】B ‎【解析】A．物体的机械能与物体的温度无关，选项A错误；‎ B．宏观物体的机械能与物体的内能无关，则机械能更大的物体，其内能有可能更小，选项B正确；‎ CD．宏观物体的机械能与微观物体的分子平均动能和分子势能均无关系，则物体的运动速度大，物体内的分子平均动能不一定大，物体相对于地面的位置越高，物体内的分子势能不一定越大，选项CD错误。故选B。‎ ‎4. 关于扩散现象，下列说法正确的是（　　）‎ A. 温度越高，扩散进行得越快 B. 扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 D. 扩散现象在仅在液体或气体中才能发生 ‎【答案】A ‎【解析】A．不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高扩散进行得越快，故A正确；‎ B．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，没有发生化学反应，故B错误；‎ C．扩散是由于分子的无规则运动产生的，与液体的对流无关，故C错误；‎ D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D错误。故选A。‎ ‎5. 如图为氢原子能级的示意图，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。关于这些光，下列说法正确的是（　　）‎ A. 由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最大 B. 由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子波长最大 C. 这些氢原子总共可辐射出10种不同频率的光 D. 用n=4能级跃迁到n=2能级辐射的光，能使W逸=6.34eV的铂发生光电效应 ‎【答案】B ‎【解析】A．n=4和n=1间的能级差最大，跃迁时辐射的光子能量最大，由公式，可知由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最小，A错误；‎ B．从n=4跃迁到n=3，能级差最小，则辐射的光子频率最小，波长最大，B正确；‎ C．根据知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，C错误；‎ D．由n=4跃迁到n=2，辐射出光的能力为 小于铂的逸出功，不能使铂发生光电效应，D错误。故选B。‎ ‎6. 下列核反应中，属于原子核的衰变的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】A．该反应为人工转变，故A错误；B．该反应为轻核聚变，故B错误；‎ C．该反应为重核裂变，故C错误；D．该反应为衰变，故D正确；故选D。‎ ‎7. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 给自行车的轮胎打气越来越困难，说明分子间存在斥力 B. 把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子之间存在引力 C. 一定质量的某种气体，温度升高时压强一定增大 D. 气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关 ‎【答案】B ‎【解析】A．给自行车的轮胎打气越来越困难，这是气体压强作用的缘故，与分子间的斥力无关，选项A错误；‎ B．把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子之间存在引力，选项B正确；‎ C．一定质量的某种气体，当体积不变时，温度升高时压强一定增大，选项C错误；‎ D．气体的压强在微观上来看，与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，而温度决定分子的平均动能，分子的密集程度取决气体的密度，不是与分子总数有关，故D错误。 故选B。‎ ‎8. 一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其P-T图象如图所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. A→B的过程，气体的内能减小 B. A→B的过程，气体的体积减小 C. B→C的过程，气体的体积不变 D. B→C的过程，气体的内能不变 ‎【答案】C ‎【解析】A．A→B的过程，气体发生等温变化，温度保持不变，因此内能不变，A错误；‎ B．A→B的过程，温度不变，根据恒量 可知压强减小时，体积膨胀，B错误；‎ CD．B→C的过程，图象过坐标原点，因此气体发生等容变化，体积不变，温度降低，因此内能减小，C正确，D错误。故选C。‎ ‎9. 科学家把放射源放入容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束，从而对射线进行研究。对于放射性元素的研究，下列说法不符合事实的是（　　）‎ A. β射线比α射线更容易使气体电离 B. 可以在射线经过的空间加磁场，判断它们的带电性质 C. 可以在射线经过的空间加电场，判断它们的带电性质 D. 放射性的强度不受温度、压强等外界因素的影响 ‎【答案】A ‎【解析】A．α射线电离本领最强，则α射线比β射线更容易使气体电离，选项A错误，符合题意；‎ BC．因α射线带正电，β射线带负电，则可以在射线经过的空间加磁场，或者在射线经过的空间加电场，判断它们的带电性质，选项BC正确，不符合题意；‎ D．放射性的强度不受温度、压强等外界因素的影响，选项D正确，不符合题意。‎ 故选A。‎ ‎10. 如图，两端封闭的玻璃管水平放置，一段水银将管内气体分隔为左右两部分A和B，已知两部分气体初始温度相等，且体积VA＞VB。若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将（　　）‎ A. 向右移动 B. 向左移动 ‎ C. 静止不动 D. 无法确定向哪移动 ‎【答案】C ‎【解析】开始时水银柱平衡，故两侧气体压强相等，设为p，设温度升高△t时气体体积不变，根据理想气体状态方程，有 故 ‎ 两侧初状态温度T相同，升高的温度△T相同，初状态两侧p相等，则两边气体△p相等，水银仍静止不动，故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎11. 在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量m，普朗克常量h，可以估算出热中子的德布罗意波波长为λ，它所对应的波的频率v，则热中子的动量的表达式（　　）‎ A. hv B. mv C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据德布罗意波长公式 则热中子的动量的表达式 故选D。‎ ‎12. 某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为(   )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】气体的摩尔质量为M除以每个分子的质量m等于阿伏伽德罗常数NA，选项A正确；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故B正确；摩尔体积为V除以一个分子占据的体积等于阿伏伽德罗常数NA，故C错误；ρV0不是每个分子的质量，故D错误．故选AB．‎ ‎13. 在研究光电效应时，用图甲的电路研究光电效应中电子发射情况与照射光的强弱关系。选用不同颜色和不同强度的光，得到光电流随电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. 入射光1和入射光3是同一种颜色的光 B. 入射光1的频率大于入射光2的频率 C. 用入射光1照射时获得的光电子初动能最大 D. 用入射光2照射时获得的光电子初动能最大 ‎【答案】AD ‎【解析】根据可知，对确定的金属逸出功 不变，遏止电压由入射光的频率决定，入射光的频率越大，对应的遏止电压越大，因为入射光1和入射光3的遏止电压相等，所以入射光1和入射光3的频率相同，因此是同一种颜色的光；入射光1的遏止电压小于入射光2的遏止电压，所以入射光1的频率小于入射光2的频率；遏止电压越大，对应的光电子的最大初动能越大，所以用入射光２照射时获得的光电子初动能最大，A正确，B错误，C错误，D正确故选AD。‎ ‎14. 在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，观察到的实验现象是（　　）‎ A. 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 B. 有少数α粒子发生了大角度的偏转 C. 原子的中心有一个很小的核 D. 比较多的α粒子几乎都被撞了回来 ‎【答案】AB ‎【解析】在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，观察到的实验现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，有少数α粒子发生了偏转，有极少数的偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则选项AB正确，CD错误。故选AB。‎ ‎15. 关于原子核的说法正确的是（　　）‎ A. 自然界中的原子核，质子数与中子数都是相等的 B. 比结合能越大，原子核就越稳定 C. 原子核中的每个核子只跟邻近的核子之间才有核力作用 D. 重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大 ‎【答案】BC ‎【解析】A．自然界中的原子核，质子数等于电荷数，与中子数不都是相等的，选项A错误；‎ B．比结合能越大，原子核就越稳定，选项B正确；‎ C．核力是短程力，原子核中的每个核子只跟邻近的核子之间才有核力作用，选项C正确；‎ D．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能大，而比结合能比较小，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎16. 某种气体分子在和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的两条曲线所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. 图中虚线对应气体分子平均动能较大的情形 B. 气体温度越高，图线的峰值越高 C. 图线反应了温度越高，分子的热运动越剧烈 D. 气体分子在和温度下都满足“中间多，两头少”的规律 ‎【答案】ACD ‎【解析】A．由图可以知道，具有最大比例的速率区间，温度越高分子热运动越激烈，时对应的速率，时对应的速率，说明虚线为分布图像，对应的平均动能较大，实线对应于气体分子平均动能较小的，A正确；‎ B．由图可以知道，实线为的分布图像，虚线为的分布图像，气体温度越高，图线的峰值越低，B错误；‎ C．由图可以知道，时速率分布最多，时速率分布最多，所以图线反应了温度越高，分子的热运动越剧烈，C正确；‎ D．由图可以知道，气体分子在和 温度下都满足“中间多，两头少”的规律，D正确。故选ACD。‎ ‎17. 雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物。科研机构的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料，以下叙述正确的是（　　）‎ A. PM2.5表示直径小于或等于2.5×10-6m悬浮颗粒物 B. PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C. PM10和PM2.5非常小，因此在空中的运动都属于分子的运动 D. 根据材料推算，PM2.5的浓度基本不随高度的增加而变化 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由题意知：PM2.5表示直径小于或等于的2.5μm=2.5×10‎-6m悬浮颗粒，故A正确；‎ B．由题意知，PM10、PM2.5是直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物，在空气分子作用力的合力作用下做无规则运动，合力不可能始终大于其受到的重力，选项B错误；‎ C．PM10和PM2.5都在空气中做布朗运动，不属于分子运动，选项C错误；‎ D．由材料可知，近地面高度百米的范围内，直径越大的颗粒的浓度随高度的增加减小的越多，可知颗粒直径较小的PM2.5的浓度随高度的增加减小的很小，甚至基本不随高度的增加而变化，故D正确。故选AD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题共49分）‎ 二、本题包括2小题，共16分。根据题目要求将答案填写在题中指定的位置。‎ ‎18. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每10000mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得100滴这样的溶液为lmL，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为‎1cm。‎ ‎(1)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积____cm3。‎ ‎(2)油酸薄膜的面积是______cm2。‎ ‎(3)估算油酸分子的直径是______m。（结果保留一位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 5×10-6 (2). 136 (3). 4×10-10‎ ‎【解析】(1)[1]一滴油溶液中含油的体积 ‎(2)[2]由图示可知，由于每格边长为‎1cm，则每一格就是‎1cm 2 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出136格．则油酸薄膜面积S=‎136cm 2 ；‎ ‎(3)[3]油酸分子直径 ‎19. 小明同学利用如图甲所示装置测量大气压强。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C管内的水银面等高，此时在B管上标记好此时水银面的位置K。‎ ‎(1)对烧瓶加热，使烧瓶内的气体温度升高。为使封闭气体的体积不变，应将C管_______（填“向上”或“向下”）移动，直至_______；‎ ‎(2)若当时的大气压强为p0，当C管内的水银面比B管内的水银面高h时，封闭气体的压强可用字母表示为p=______；‎ ‎(3)实验中保持气体体积不变，不断加热烧瓶内的气体，记录气体的摄氏温度t和C管内的水银面高出B管内的高度h。做出h－t图象如图乙，写出大气压强p0=______，初始时的温度T0=______。‎ ‎【答案】 (1)向上 B管内的水银面再一次回到标记的位置K (2) p0+h (3) 75.6cmHg 300K ‎【解析】(1)[1][2]由等容变化可知，气体压强增大，为使封闭气体的体积不变，应将C管向上移动，直到B管内的水银面再一次回到标记的位置K ‎(2)[3]以C管内水银面比B管内的水银面高出部分的水银柱为研究对象则有 ‎(3)[4]由等容变化可知 变形得 由图乙可知 联立解得 ‎[5]初始状态两管水银面高度差为0，由图乙可知此时温度为 初始时的温度T0=‎ 三、本题包括3小题，共33分。解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的，不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎20. 用光照射某种金属时，得到的遏止电压Uc与入射光频率v的关系如图所示。已知电子的电量，根据图中的数据求（结果均保留两位有效数字）：‎ ‎（1）普朗克常量；‎ ‎（2）这种金属逸出功。‎ ‎（3）若用频率为5.5×1014Hz的光照射，该金属出射的光电子的最大初动能。‎ ‎【答案】（1）6.2×10-34J·s；（2）2.8×10-19J；（3）6.1×10-20J ‎【解析】（1）根据爱因斯坦的光电效应方程 光电子的最大初动能 则 由图像可知，斜率 普朗克常量 ‎（2）由图像可知，当时，金属的极限频率为 根据 可得金属的逸出功 ‎（3）根据爱因斯坦的光电效应方程 可得出射光电子的最大初动能 ‎21. 如图，横截面积为‎10.0cm2、高为‎20.0cm的相同导热汽缸A、B，下端有细管（容积可忽略）连通，汽缸A顶部封闭，汽缸B的顶部有一阀门K。B中有一可自由滑动的活塞，质量为‎2.5kg、厚度可忽略，封闭了一定质量的气体（可视为理想气体）。初始时，阀门K关闭，活塞上方空气稀薄，可认为是真空，活塞静止在B的正中间。已知室温为‎27℃‎，大气压强为1.0×105Pa，重力加速度为‎10m/s2。‎ ‎(1)求初始时封闭气体的压强；‎ ‎(2)接着打开K，求活塞稳定时封闭气体的体积；‎ ‎(3)在K打开的情况下，若通过加热汽缸内气体，使活塞能够到达汽缸B的顶部，至少需要加热到多高的温度？‎ ‎【答案】(1)2.5×104pa；(2)‎200cm3；(3)2000K ‎【解析】(1)设此时封闭气体的压强为p1，对活塞受力分析可得 解得p1=2.5×104pa ‎(2)打开K后，假设活塞仍然静止在汽缸B中间的某一位置，通过对活塞进行受力分析可知，此时气体的压强 代入数据得p2=1.25×105pa 据玻意耳定律有p1V1=p2V2 初始时气体的体积V1=‎300cm3，则V2=‎60cm3‎ 小于一个汽缸的体积，所以稳定后活塞停在汽缸B的底部，此时封闭气体的体积为‎200cm3。‎ ‎(3)已知气体的初始状态p1=2.5×104pa，V1=‎300cm3，T1=300K，当活塞恰好达到汽缸B的顶部时p2=1.25×105pa，V3=‎400cm3，则 解得T2=2000K ‎22. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的镭核（）发生了一次α衰变，产生了新核氡（Rn），并放出能量。放射出的α粒子速度为v，并且在与磁场垂直的平面内做圆周运动。已知衰变中放出的光子动量可以忽略，α粒子的质量为m，电荷量为q，光速用c表示。‎ ‎（1）写出α衰变方程；‎ ‎（2）若射出的α粒子运动轨迹如图所示，求出氡核在磁场中运动的轨道半径，并定性地画出氡核在磁场中的运动轨道；‎ ‎（3）若衰变放出的能量全部转化为α粒子和氡核的动能，求衰变过程的质量亏损。‎ ‎【答案】（1）；（2）；轨迹见解析（3）‎ ‎【解析】（1）α衰变方程 ‎（2）设氡核的质量为M，α衰变过程中动量守恒0=MvRn-mv 已知α粒子的电荷量为q，根据衰变规律，氡核的电荷量Q=43q 氡核也在磁场中做匀速圆周运动QvRnB=M 氡核做匀速圆周运动的半径 氡核在磁场中的运动轨道如图所示 ‎（3）根据动量守恒可知α粒子和氡核的动量大小相等，设为p α粒子动能Eα=‎ 氡核的的动能ERn= 即 已知α粒子的动能Eα= 则氡核的动能ERn=‎ 衰变过程释放的能量全部转化为动能E=Eα+ERn E=‎ 衰变过程的质量亏损，由质能方程E=Δmc2 Δm=‎