【物理】安徽省阜阳市太和第一中学2019-2020学年高二下学期教学衔接调研考试试题（超越班）（解析版）

【物理】安徽省阜阳市太和第一中学2019-2020学年高二下学期教学衔接调研考试试题（超越班）（解析版）

太和一中2019—2020学年度高二（下）教学衔接调研检测 物理试卷（理科超越班）‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共计48分，其中第1-8小题，每小题只有一个选项符合题意；第9-12小题，每个选择题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。‎ ‎1.下列核反应中，属于原子核的聚变的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】A．该反应属于轻核聚变，选项A正确；‎ B．该反应是α衰变方程，选项B错误；‎ C．该反应是重核裂变方程，选项C错误；‎ D．该反应为原子核的人工转变方程，选项D错误。故选A。‎ ‎2.氘核和氚核聚变的核反应方程为，已知的比结合能是2.78 MeV，的比结合能是7.03 MeV，则的比结合能是（　　）‎ A. 1.06 MeV B. 1.09MeV C. 1.12 MeV D. 1.15MeV ‎【答案】B ‎【解析】聚变反应前氚核的结合能为 E1=3×2.78MeV=8.34MeV 反应后生成氦核的结合能为 E2=4×703MeV=28.12MeV 设反应前氘核的比结合能为E，聚变过程释放出的能量为 ‎ ‎ 解得 E=1.09MeV 故B正确，ACD错误。 故选B。‎ ‎3.下列说法正确的是（　　）‎ A. 衰变为要经过4次α衰变和2次β衰变 B. 原子核的结合能越大，原子核越稳定 C. 的半衰期是5天，4个原子核经过10天后剩下1个原子核 D. 不管是轻核聚变还是重核裂变，都要满足质量守恒和电荷量守恒 ‎【答案】A ‎【解析】A. 衰变为质量数减小16，电荷数减小6，则 ‎4x=16，2x-y=6‎ 解得 x=4，y=2‎ 即经过4次α衰变和2次β衰变，选项A正确；‎ B. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项B错误；‎ C. 半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适应，选项C错误；‎ D. 不管是轻核聚变还是重核裂变，都要满足质量数守恒和电荷数守恒，但是质量会亏损，选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎4.α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为 A. α粒子与电子根本无相互作用 B. α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的 C. α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计 D. 电子很小，α粒子碰撞不到电子 ‎【答案】C ‎【解析】α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有α粒子质量的，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，故C正确，ABD错误。‎ ‎5.巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式，n ‎＝3，4，5，…后人把该公式描述的氢原子谱线系成为巴耳末系。氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子频率为ν1，其次为ν2，则为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】谱线的波长满足公式（n=3，4，5，…）‎ 当n=3时，波长最长 ‎ ‎ 即 当n=4时，波长次之 ‎ ‎ 即 解得 故选A。‎ ‎6.分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】光子能量为 根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为 根据题意 λ1=λ Ek1：EK2=1：2‎ 联立可得逸出 故ACD错误，B正确。 故选B。‎ ‎7.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的( )‎ A. 温度降低，密度增大 B. 温度降低，密度减小 C. 温度升高，密度增大 D. 温度升高，密度减小 ‎【答案】D ‎【解析】理想气体的内能仅用温度来衡量，由热力学第一定律△U=W+△Q可知，△U=1.5×104J，即气体内能增加，故温度升高。因对外做功，体积膨胀，故密度减小。故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎8.下列说法正确的是（　　）‎ A. 爱恩斯坦为了解释光电效应提出了能量子假说 B. 居里夫人在研究伦琴射线时发现了天然放射现象 C. 汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子比荷 D. 卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核是有结构的 ‎【答案】C ‎【解析】A．爱恩斯坦为了解释光电效应提出了光子说，选项A错误；‎ B．首先发现天然放射性现象的是贝可勒耳，故B错误；‎ C．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子的比荷，选项C正确；‎ D．卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构理论，选项D错误。故选C。‎ ‎9.关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是 A. 所有的晶体都表现为各向异性 B. 晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C. 所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 D. 液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化 ‎【答案】CD ‎【解析】单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项A错误；单晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属是多晶体，选项B错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，选项C正确；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化，选项D正确；故选CD.‎ ‎10.对热力学第二定律的认识，下列说法正确的有 A. 对某物体传热，该物体的内能可能会减少 B. 热量不能从低温物体传递给高温物体 C. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响 D. 随着技术的发展，效率是100％的热机是可以制造出来的 ‎【答案】AC ‎【解析】A．对某物体传热，若物体对外做功，则该物体的内能可能会减少，选项A正确；‎ B．根据热力学第二定律可知，热量也能从低温物体传递给高温物体，但是要引起其他的变化，选项B错误；‎ C．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响，选项C正确；‎ D．根据热力学第二定律可知，即使随着技术的发展，效率是100％的热机也是不可以制造出来的，选项D错误。故选AC。‎ ‎11.μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。如图为μ氢原子的能级示意图，下列说法正确的是（　　）‎ A. 一个处于n＝4能级的μ氢原子发生跃迁可以发出6种频率的光 B. 动能为2000eV的电子可以使处于基态的μ氢原子激发 C. 处于n＝2能级的μ氢原子跃迁的基态，电子的动能和电势能都减小 D. 处于n＝4能级的μ氢原子可以吸收能量为200eV的光子 ‎【答案】BD ‎【解析】A．一个处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出3种频率的光子，故A错误；‎ B．n=1和n=2间的能级差为1897.2eV，吸收2200eV的电子能跃迁到n=2能级，故B正确；‎ C．处于n＝2能级μ氢原子跃迁的基态，电子的电势能减小，根据可知动能变大，选项C错误；‎ D．处于n=4的能级的μ氢原子，吸收能量为200eV的光子，原子能量大于零，可电离，故D正确；故选BD。‎ ‎12.下列说法正确的是（　　）‎ A. 某种液体和固体接触时存在附着层，当附着层内的分子数比液体内部分子数密集时，该液体浸润固体 B. 某种物质摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，则该物质分子的体积为 C. 液体汽化时，液体分子吸收的热量要大于该分子克服液体表面分子引力做功 D. 对气球充气过足会爆裂，是因为气球内气体分子过多，分子之间距离变小，分子斥力作用的结果 ‎【答案】AC ‎【解析】A．某种液体和固体接触时存在附着层，当附着层内的分子数比液体内部分子数密集时，该液体浸润固体，选项A正确；‎ B．如果是气体的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，则该气体分子运动占据的空间的体积为，选项B错误；‎ C．在汽化时，一方面要克服其它液体分子的引力做功，另一方面，在汽化过程中还要克服外界的气压做功，所以在汽化时吸收的热量大于液体分子克服分子引力所做的功，故C正确；‎ D．车胎充气过足会爆裂，是因为车胎内气体压强过大内外压力差导致车胎爆裂，与分子间的斥力无关，故D错误。故选AC。‎ 二、简答题：本题共2小题，共计24分。请将解答填写在答题卡相应位置。‎ ‎13.一定量的理想气体的p－V图像如图所示，气体状态经历了A→B→C变化过程，A、B、C三个状态的有关参量如图所示，则气体在状态C的内能______________气体在状态A的内能（填“>”、“<”或“＝”），在A→B→C过程中，气体需____________（填“吸热”或“放热”），它与外界交换的热量的绝对值为_____________J。‎ ‎【答案】 (1). ＝ (2). 放热 (3). 300‎ ‎【解析】[1]．由图示图象可知，在A、C两状态，气体的pV相等，由理想气体状态方程可知，A、C两状态的温度相等，则气体在两状态的内能相等； [2][3]．由图示图象可知，A→B过程为等压过程，气体体积减小，外界对气体做功 W=FL=pSL=p△V=1×105×（4-1）×10-3=300J B→C过程是等容变化，气体不做功，在整个过程中，由热力学第一定律△U=W+Q，可知 Q=△U-W=0-300=-300J 由此可知，在整个过程气体对外放热，放出的热量为300J．‎ ‎14.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则：‎ ‎(1)估算油酸分子的直径大小是________cm。‎ ‎(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________。‎ A．摩尔质量　 B.摩尔体积 C.质量　 D.体积 ‎(3)某同学将制成的油酸酒精溶液敞口放置一段较长的时间，然后去做实验，则他测得的油酸分子直径与真实直径相比________。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）‎ ‎【答案】 (1). (2). B (3). 偏小 ‎【解析】(1)[1]．据题得：油酸酒精溶液的浓度为；一滴酸酒精溶液的体积为mL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 则油酸分子的直径为 ‎ ‎ ‎(2)[2]．设一个油酸分子的体积为V1，则 由 可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．故B正确． 故选B．‎ ‎(3)[3]．置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则直径的测量值偏小；‎ 三、计算题：本题共3小题，共计38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，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。‎ ‎15.用中子轰击铀核（），其中的一个可能反应是分裂成钡（）和氪（）两部分，放出3个中子。各个核和中子的质量如下（计算结果在小数点后保留两位小数）：‎ mU＝390.313 9×10－27 kg，mn＝1.674 9×10－27 kg；‎ mBa＝234.001 6×10－27 kg，mKr＝152.604 7×10－27 kg。‎ ‎(1)试写出核反应方程 ‎(2)求出反应中释放的核能。‎ ‎(3)我国第一座核电站——秦山核电站总装机容量达到650万千瓦，求秦山核电站一年需要消耗多少千克的裂变原料？‎ ‎【答案】(1) (2) 3.22×10-11J  ；(3)2.48×103kg ‎【解析】(1)核反应方程 ‎(2)一个铀发生反应的质量亏损△m=mu+mn-mBa-mKr-3 mn=mu-mBa-mKr-2 mn ‎=390313 9×10－27-234.001 6×10－27-152.604 7×10－27-2×1.674 9×10－27‎ ‎=0.3578×10－27kg 一个铀核裂变释放能量为△E=△mc2=0.3578×10－27×(3×108)2J=3.22×10-11J   ‎ ‎(3)秦山核电站一年需要消耗裂变原料 ‎16.如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K(气体只能进汽缸，不能出汽缸)与一打气简相连.开始时汽缸内上部分空气的压强为，现用打气筒向容器内打气.已知打气简每次能打入压强为、体积为的空气，当打气n次后，稳定时汽缸上下部分的空气体积之比为9:1，活塞重力，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦.求:‎ ‎(1)当打气n次活塞稳定后，下部分空气的压强；‎ ‎(2)打气简向容器内打气次数n.‎ ‎【答案】（1）（2）n=49次 ‎【解析】①对气缸下部分气体，设初状态压强为，末状态压强为，由玻意耳定律得 可知 初状态时对活塞 联立解得：‎ ‎②把上部分气体和打进的n次气体作为整体此时上部分气缸中的压强为 末态状时对活塞：‎ 由玻意耳定律 联立解得，n=49次.‎ ‎17.如图所示，可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸，气缸内有一导热性能良好的活塞，活塞面积为S，活塞底面与气缸底面平行，一定质量的理想气体密封在气缸内．当平台倾角为37°时，气缸内气体体积为V，将平台顺时针缓慢转动直至水平，稳定时气缸内气体的体积为0.9V，该过程中环境温度始终为T0，外界大气压强为p0．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．重力加速度为g．‎ ‎(i)求活塞的质量；‎ ‎(ⅱ)若平台转至水平后，经过一段时间，环境温度缓慢降至0.9T0(大气压强p0保持不变)，该过程中气缸内气体内能的减少量为0.14p0V，求该过程中气缸内气体放出的热量Q．‎ ‎【答案】（ⅰ） (ⅱ) 0.32p0V ‎【解析】（ⅰ）设活塞质量为m，当平台倾角为37°时 气缸内气体的压强为：‎ 气体的体积为：V1＝V ‎ 平台水平时，气缸内气体压强的大小 气体的体积:V2=0.9V 由玻意耳定律有： 联立得： ‎ ‎(ⅱ) 降温过程，气缸内气体压强不变，由盖吕萨克定律有：‎ 解得：V3＝0.81V 活塞下降过程，外界对气体做功为：‎ 已知气缸内气体内能内能减小了△U：‎ 由热力学第一定律：△U＝W+Q 得放出的热量 Q为