【物理】山东省枣庄市2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）

【物理】山东省枣庄市2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）

枣庄市2019~2020学年度第二学期质量检测 高二物理 一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 对分子动理论的认识，下列说法正确的是（　　）‎ A. 布朗运动是液体分子的运动，表明了分子永不停息地做无规则运动 B. 物体的温度越高，其分子的热运动越剧烈 C. 扩散现象表明了分子之间存在斥力 D. 两分子之间的距离越小，它们之间的斥力就越大、引力就越小 ‎【答案】B ‎【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映，故A错误；‎ B．分子的运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，故B正确；‎ C．扩散现象表明了分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高分子无规则运动越剧烈，故C错误；‎ D．分子间的引力f引和斥力f斥随着分子间距离减小而增大，故D错误。故选B。‎ ‎2. 对气体压强的描述，下列说法正确的是（ ）‎ A. 若气体分子的密集程度变大，则气体压强一定变大 B. 若气体分子的平均动能变大，则气体压强一定变大 C. 在完全失重状态下，气体压强一定为零 D. 气体压强是由大量气体分子对器壁频繁的碰撞而产生的 ‎【答案】D ‎【解析】AB．气体压强大小由气体分子的密集程度和气体分子的平均动能两个因素共同决定的，如果密集程度大而平均动能小，气体压强不一定大；而平均动能大而密集程度小，气体压强也不一定大，因此AB错误；‎ CD．气体产生压强原因是大量分子频繁碰撞容器壁而产生的，与重力无关，因此完全失重状态下，气体压强可能不为零，C错误，D正确。故选D。‎ ‎3. 根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（　　）‎ A. 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功 B. 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 C. 气体向真空的自由膨胀是不可逆的 D. 随着技术的进步，热机的效率可以达到100%‎ ‎【答案】C ‎【解析】A．功可以全部转化为热，根据热力学第二定律的开尔文表述，不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响，把热全部转换为功并不是不可能，只是需要产生其他影响而已，所以A错误；‎ B．热可以从高温物体传到低温物体，根据热力学第二定律的克劳修斯表述，不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，也就是说热量可以从低温物体传递到高温物体，只是需要产生其他影响，所以B错误；‎ C．气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，所以C正确；‎ D．热机的效率绝对不可能达到100%，一定会有能量损失，所以D错误。故选C。‎ ‎4. 测温是防控新冠肺炎的重要环节。额温枪是通过传感器接收人体辐射的红外线，对人体测温的。下列说法正确的是（　　）‎ A. 红外线是波长比紫外线短的电磁波 B. 红外线可以用来杀菌消毒 C. 体温越高，人体辐射的红外线越强 D. 红外线在真空中的传播速度比紫外线的大 ‎【答案】C ‎【解析】A．由电磁波谱可知，红外线是波长比紫外线长的电磁波，故A错误；‎ B．紫外线可用于杀菌消毒，红外线具有热效应，故B错误；‎ C．体温越高的人体发射的红外线越强，故C正确；‎ D．紫外线和红外线都是不可见光，在真空中的传播速度相同都等于3×‎108m/s，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎5. 一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的V－T图像如图所示，图线为线段。在此过程中，其压强（　　）‎ A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 ‎ C. 始终不变 D. 先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】从图中可以看出：从状态a变化到状态b气体的温度升高，体积减小，根据可知，气体的压强一定增大。故选A。‎ ‎6. 花岗岩、大理石等装修材料，不同程度地含有铀、钍等元素，会释放出放射性惰性气体氡。氡会发生放射性衰变，放出、、射线，这些射线会导致细胞癌变及呼吸道方面的疾病。下列说法正确的是（ ）‎ A. 这三种射线中，射线的穿透能力最强 B. 射线是电子流，其中的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 C. 已知氡的衰变半衰期为3.8天，若取‎1g氡装入容器放在天平左盘上，砝码放于天平右盘，左右两边恰好平衡。3.8天后，需取走‎0.5g砝码天平才能再次平衡 D. 发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ ‎【答案】B ‎【解析】A．这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，选项A错误；‎ B．β射线是电子流，其中的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的，选项B正确；‎ C．已知氡的衰变半衰期为3.8天，若取‎1g氡装入容器放在天平左盘上，砝码放于天平右盘，左右两边恰好平衡。3.8天后，有‎0.5g的氡发生衰变，但是生成的新物质仍然留在左盘中，则让天平再次平衡需取走砝码的质量小于‎0.5g，选项C错误；‎ D．发生衰变时，生成的新核电荷数减小2，质量数减小4，则新的核与原来的原子核相比，中子数减少了2，选项D错误。故选B。‎ ‎7. 如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）‎ A. 处于基态的氢原子可以吸收能量为的光子而发生跃迁 B. 处于基态的氢原子被能量为的电子碰撞，一定不可以使原子跃迁到第3能级 C. 大量处于激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光 D. 氢原子在相邻能级之间跃迁时，从能级跃迁到能级辐射出的光的波长最短 ‎【答案】D ‎【解析】A．因12.5eV不等于基态与任何能级的能级差，则具有12.5eV能量的光子不能被基态氢原子吸收，则不能产生跃迁，选项A错误；‎ B．处于基态氢原子被能量为12.5eV的电子碰撞能跃迁到n=3的能级，然后剩余的能量以电子动能形式存在，选项B错误；‎ C．大量处于n=3激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光，选项C错误；‎ D．氢原子在相邻能级之间跃迁时，n=2与n=1之间的能级差最大，则从能级跃迁到能级辐射出的光的频率最大，波长最短，选项D正确。故选D。‎ ‎8. 如图所示，分别用频率为v、2v的光照射某光电管阴极K，对应的遏止电压之比为1:4。普朗克常量用h表示，则（　　）‎ A. 用频率为的光照射该光电管时，有光电子逸出 B. 该光电管阴极K的金属材料的逸出功为 C. 分别用频率为v、2v的光照射时，后者逸出光电子的初动能一定大 D. 分别用频率为v、2v的光照射，加正向电压时，后者饱和光电流一定大 ‎【答案】A ‎【解析】AB．根据光电效应方程及动能定理可知 由已知可得 联立解得 用频率为的光照射该光电管时，有光电子逸出，A正确，B错误；‎ C．分别用频率为v、2v的光照射时，后者逸出光电子的最大初动能一定大，后者有一些光电子从金属较深处逸出时，初动能较小，C错误；‎ D．饱和光电流大小与入射光的强度有关，若用频率为2v的光照射时，入射光的强度较弱，饱和光电流较小，D错误。故选A。‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 温度高的物体，其分子平均动能一定大 B. 温度高的物体的内能一定大于温度低的物体的内能 C. ‎0℃‎的水在凝结成‎0℃‎的冰的过程中，其分子平均动能不变、分子势能减少 D. 一定质量理想气体的内能只与气体的温度有关，与气体的体积无关 ‎【答案】ACD ‎【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度高，分子的平均动能大，故A正确；‎ B．物体的内能除与温度有关外，还与物体的物态、物体的量、物体的体积有关，温度高的物体的内能可能比温度低的物体内能大，也可能与温度低的物体内能相等，也可能低于温度低的物体的内能，故B错误；‎ C．温度是分子的平均动能的标志，0的水凝结为0的冰时，要放热，由于分子平均动能不变，故说明分子势能减少，故C正确；‎ D．理想气体的分子势能可以忽略不计，所以一定质量的理想气体的内能只与温度有关，故D正确。故选ACD。‎ ‎10. 关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）‎ A. 绝大多数粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内部是均匀分布的 B. 绝大多数粒子沿原方向运动，说明原子中带正电部分的体积很小 C. 极少数粒子发生大角度偏转，说明这些粒子受到原子核的排斥力很大 D. 极少数粒子发生大角度偏转，说明这些粒子受到原子核外电子的排斥力很大 ‎【答案】BC ‎【解析】AB．从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，并不是正电荷均匀分布在原子核内，故A错误，B正确；‎ CD．极少数α粒子发生大角度偏转现象，是因为靠近原子核的α粒子受到原子核的排斥力很大，原子内的电子对α粒子有吸引力并不是排斥力，故C正确，D错误。故选BC。‎ ‎11. 如图所示为两列波叠加示意图，这两列波的振动方向、振幅、频率完全相同。M、N、Q为叠加区域的三个点，M点为两个波峰相遇，N点为波峰和波谷相遇，Q点为两个波谷相遇。下列说法正确的是（　　）‎ A. M点为振动加强点，经过周期，此点振动减弱 B. N点始终静止不动 C. Q点为振动加强点 D. 经周期，点Q处的介质迁移到N点 ‎【答案】BC ‎【解析】A．M点为波峰与波峰叠加，始终是振动加强点，经过半个周期，此点仍为振动加强，故A错误；‎ B．N点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，因振幅相同，则叠加后位移总是为零，始终静止不动，故B正确；‎ C．Q点是波谷和波谷叠加，为振动加强点，且始终振动加强，故C正确；‎ D．质点不会随着波迁移而迁移，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为。某时刻波形如图所示，两质点a、b的平衡位置的横坐标分别为，。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 此时质点a的振动速度比质点b的振动速度大 B. 质点a的起振时间比质点b的起振时间早1s C. 平衡位置的横坐标处的质点（图中未画出）与质点a的振动情况总是相同 D. 质点b的振动周期为4s ‎【答案】BCD ‎【解析】A．质点a离平衡位置比b远，所以此时质点a的速度比b的速度小，故A错误；‎ B．质点a的振动形式传到b所用的时间为 即质点a的起振时间比质点b的起振时间早1s，故B正确；‎ C．由图能直接读出波长λ=‎8m，x=‎10.5m处质点与a质点相距一个波长，步调总是一致，振动情况总是相同，故C正确；‎ D．由图能直接读出波长λ=‎8m，由公式得 故D正确。故选BCD。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 用单摆测量重力加速度的实验中 ‎（1）为了提高周期的测量精度，下列哪种做法是可取的________。‎ A.用秒表直接测量一次全振动的时间 B.用秒表测30至50次全振动的时间，计算出周期的平均值 C.在小球经过平衡位置时，启动秒表和结束计时 D.在小球经过最大位移处时，启动秒表和结束计时 ‎（2）某位同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式________（用所测物理量表示）。‎ ‎（3）测量摆长后，在测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将导致所测重力加速度的数值________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). (3). 偏小 ‎【解析】 (1)[1]AB．应该用秒表测量多次（比如30次或50次）求平均值算出振动周期较准确，A错误，B正确；‎ CD．小球经过平衡位置时，速度最快，如果记录位置稍有误差，时间的误差较小，因此应在平衡位置启动秒表和结束计时，而在最大位移处计时由于悬停时间较长，误差较大，C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎(2)[2]根据 其中振动周期 联立解得 ‎(3)[3]由于松动，使得摆长变长，导致测量的振动周期变大，从而使测得的重力加速度偏小。‎ ‎14. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示，实验步骤如下：‎ ‎ ‎ ‎①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；‎ ‎②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；‎ ‎③用图像处理实验数据，得出如图2所示图线，‎ ‎（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______；‎ ‎（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______和_____；‎ ‎（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则v0代表_____．‎ ‎【答案】（1）在注射器活塞上涂润滑油 ‎（2）移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分 ‎（3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积 ‎【解析】（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油．这样可以保持气密性．‎ ‎（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．‎ ‎（3）体积读数值比实际值大．根据，C为定值，则．如果实验操作规范正确，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积．‎ ‎15. 太阳大约在几十亿年后，进入红巨星时期，其核心温度会逐渐升高。当温度升至某一温度时，太阳内部会发生氦闪：三个生成一个，瞬间释放大量的核能。已知的质量是，的质量是，，其中c为光速。根据以上材料，完成下面问题：（结果保留三位有效数字）‎ ‎(1)写出氦闪时的核反应方程式；‎ ‎(2)计算一次氦闪过程释放的能量；‎ ‎(3)求的发生氦闪时释放的能量相当于多少千克的标准煤燃烧释放的能量？已知的标准煤燃烧释放的能量约为，。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)核反应方程为 ‎(2)由题可知，在此核反应的瞬间会释放大量的的核能，所以这个核反应瞬间会有质量亏损。那么氦闪过程中质量亏损 由爱因斯坦质能方程 得，释放的能量为 解得 ‎(3)设的的物质的量为n，则 设的中含有的个数为N，则 结合核反应方程，反应释放总能量为 设对应标准煤的质量为，则 联立解得 ‎16. 如图所示，一定质量的理想气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有绝热阀门K，气缸底部接有电热丝，E为电源。a内被封闭气体初始温度，活塞位于气缸中央，与底部的距离，活塞和气缸之间的摩擦不计。‎ ‎(1)若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后，活塞与底部的距离，求a内气体的温度。‎ ‎(2)若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a内气体传递了的热量，稳定后a内气体内能增加了，求此过程中b内气体的内能增加量。‎ ‎【答案】(1) ；(2)‎ ‎【解析】(1)设活塞横截面积为S，则对a气体，初态 ‎ ‎ 末态 ‎ ‎ 阀门K打开，加热过程a气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得 联立解得 即 ‎(2)阀门K闭合，对a气体，根据热力学第一定律得 解得 对b气体，根据热力学第一定律得 其中 ‎，‎ 解得 ‎17. 深度为‎3.0m的水池，注满水后，在池底放一点光源A，它到池的水平距离为‎3.0m。从点光源A射向池边的光线AB恰好发生全反射。‎ ‎(1)求池内水的折射率；‎ ‎(2)一救生员在离池边不远处，他的眼睛到池面的高度为‎2.0m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为。求救生员的眼睛到池边的水平距离。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】(1)设到达池边的光线入射角为i，折射角为，由题意得：，，由折射定律得 解得 ‎(2)设救生员的眼睛接受的光线与竖直方向的夹角为，该光线在水面的入射角为。依题意得 由折射定律有 解得 设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x，池底点光源A到水面入射点的水平距离为a，由几何关系得 解得 ‎，‎ ‎18. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，振幅为‎0.1m。时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。在到时间内，处的质点运动的路程为s，且。‎ ‎(1)请判断波传播的方向；‎ ‎(2)求出波的传播速度的大小；‎ ‎(3)写出从时刻开始计时，处质点的振动方程。‎ ‎【答案】(1)负方向传播；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)设波长为，由题意得 从时刻到时刻的时间内，处的质点运动的路程为 因为质点的振幅 质点在一个周期T内振动通过的路程为‎4A，由此分析可得，这段运动时间的范围应该为 设这列波的传播距离为，则 根据图象可得：若沿x轴负方向传播，则 ‎（）‎ 若沿x轴正方向传播，则 ‎（）‎ 可以判断，当 时 在上述范围内，所以可知这列波一定沿x轴负方向传播。‎ ‎(2)由图象可得，在时刻到时刻的时间内，波沿x轴负方向传播的距离为 设波的传播速度的大小为v，则 其中 解得 ‎(3)由波速公式 可得 所以，处质点的振动方程为 整理得