【物理】河北省邯郸市鸡泽县第一中学2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版）

【物理】河北省邯郸市鸡泽县第一中学2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版）

‎2019—2020学年第二学期返校考试 高二物理试题 一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）‎ ‎1.物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是 （ ）‎ A. 汤姆孙发现了电子，并提出了“原子的核式结构模型”‎ B. 卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子 C. 查德威克发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D. 普朗克提出的“光子说”成功解释了光电效应 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了“原子的核式结构模型”，选项A错误；‎ B. 卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，，发现了质子，选项B正确；‎ C. 贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，选项C错误；‎ D. 爱因斯坦提出的“光子说”成功解释了光电效应，选项D错误.‎ ‎2.影响显微镜分辨率本领的一个因素是衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低.使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像，以下说法正确的是（ ）‎ A. 加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强 B. 加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显 C. 如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强 D. 如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 设加速电压为U，电子电荷量为e，质量为m，则，又 ‎，故，可得.对电子来说，加速电压越高，λ越小，衍射现象越不明显，故A、B错误.‎ CD. 电子与质子比较，质子质量远大于电子质量，可知质子加速后的波长要小得多，衍射不明显，分辨本领强，故C正确，D错误 ‎3.根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）‎ A. 某原子经过一次α衰变和两次β衰变后，核内质子数不变 B. 放射性元素与别的元素形成化合物后就不具有放射性 C. β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流 D. 在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最弱，电离能力最强 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 某原子经过一次α衰变核内质子数减小2，发生一次β衰变后，核内质子数增加1，则原子经过一次α衰变和两次β衰变后，核内质子数不变，选项A正确；‎ B. 放射性元素的放射性与元素所处的化合状态无关，选项B错误；‎ C. β射线是原子核内的中子转化为质子时放出的负电子后形成的电子流，选项C错误；‎ D. 在α、β、γ这三种射线中，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，选项D错误.‎ ‎4.用中子轰击原子核产生裂变反应，可能的裂变方程为+→Y++3，方程中的单个原子核、Y、及单个中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，的半衰期为T,核的比结合能比Y核的小，光在真空中的传播速度为c．下列说法正确的是 A. Y原子核中含有56个中子 B. 若提高的温度，的半衰期将会小于T C. 方程中的核反应释放的能量为(m1－m2－m3－‎2m4)c2‎ D. 原子核比Y原子核更稳定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由质量数和电荷数守恒可得：Y原子核的质量数A=235+1-89-3=144，核电荷数Z=92-36=56，故中子数N=144-56=88，故A错误；‎ B．半衰期的大小与温度、压强等因素无关，由原子核内部因素决定，故B错误；‎ C．根据爱因斯坦质能方程知，裂变时释放的能量，故C正确；‎ D．原子核的比结合能小于Y原子核的比结合能，故Y原子核比原子核更稳定，故D错误．‎ ‎5.已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示，当大量氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电子的动能减少，氢原子系统的总能量减少 B. 氢原子可能辐射4种频率的光子 C. 有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应 D. 从n=4到n=1发出的光的波长最长 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，核外电子的半径减小，由可知，电子的动能变大，由于辐射光子，则氢原子系统的总能量减少，选项A错误；‎ B. 氢原子可能辐射种不同频率的光子，选项B错误；‎ C. n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应．故C正确；‎ D. 从n=4到n=1能级差最大，则发出的光的频率最大，波长最短，选项D错误.‎ 二、多选题（本大题共7小题，共28分，漏选得2分，错选得0分，全选得4分）‎ ‎6.如图所示，图甲为一列横波在t=0.5s时的波动图象，图乙为质点P 的振动图象，下列说法正确的是（ ） ‎ A. 波沿x轴正方向传播 B. 波沿x轴负方向传播 C. 波速为‎6m/s D. 波速为‎4m/s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据乙图可知，在t=0.5s时刻，P点向y轴负向运动，由同侧法可知，所以波是沿x轴正方向传播的，故A正确，B错误；‎ CD．由甲图可得波长为λ=‎4m，由乙图可得周期为T=1.0s，所以波速为 故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎7.如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光由空气从P点射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束.下列关于a、b两束光的描述正确的是（　　）‎ A. a光的频率比b光的频率小 B. 分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大 C. 从P点垂直穿过玻璃三棱镜，a光所用时间比b光短 D. 从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，b光的偏折角大于a光的偏折角，故说明a光的折射率小于b光的折射率，根据折射率与光的频率的关系可知，a光的频率小于b 光的频率，故A正确； B．a光的频率小于b光的频率，根据可知，a光的波长大于b光，由公式可知a光的干涉条纹大于b光的干涉条纹，故B正确。 C．a光的折射率小于b光的折射率，根据可知a光在介质中的速度大于b光的速度，所以从P点垂直穿过玻璃三棱镜，a光所用时间比b光短，故C正确。 D．a光的折射率小于b光的折射率，根据公式分析知，a光临界角比b光的大，故D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎8.在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流与A、K两极之间电压UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光）如图b所示，则下列说法正确的是 （ ）‎ A. 甲、乙两光的光照强度相同 B. 甲、乙两光的频率相同 C. 丙光照射阴极时，极板的逸出功最小 D. 乙光波长大于丙光的波长 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】B.根据eUc=Ek=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大．甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故B正确；‎ A. 甲光、乙光的频率相等，由图可知，甲光饱和光电流大于乙光，因此甲光的光强大于乙光的光强，故A错误；‎ C.极板的逸出功只与极板金属的材料有关，与入射光无关，选项C错误；‎ D. 丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故D正确；‎ ‎9.关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动 B. 悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显 C. 物体的温度越高，分子平均动能越大 D. 一定质量的冰变成同温度的水，内能一定增加 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；‎ B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显，选项B正确；‎ C．温度是分子平均动能的标志，则物体的温度越高，分子平均动能越大，选项C正确；‎ D．一定质量的‎0℃‎冰变成同温度的水要吸收热量，内能一定增加，选项D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎10.关于晶体及液晶，下列说法中正确的是 A. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 B. 组成晶体的原子或分子、离子都是按照一定的规则排列的 C. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点制成的，A正确；‎ B．组成晶体的原子或分子、离子都是按照一定的规则排列的，因此晶体具有各向异性，B正确；‎ C．晶体与非晶体最大的区别就是晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，C正确；‎ D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，根据热力学第一定律，内能增加，但温度保持不变，分子动能不变，因此分子势能增加，D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎11.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力 B. 毛细管插入不浸润液体中管内液面会上升 C. 对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大 D. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．液体的表面张力是分子之间的相互作用力，与重力无关，所以在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力，故A正确；‎ B．毛细管插入不浸润液体中管内液面会下降，选项B错误；‎ C．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，选项C正确；‎ D．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎12.下列说法正确的是（　　）‎ A. 夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发 B. 给车轮胎打气，越打越吃力，是由于分子间存在斥力 C. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律 D. 与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．夏季天旱时，给庄稼松土是利用毛细现象，为了破坏土壤中的毛细管，可防止水分蒸发，A正确；‎ B．气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起，不是由于气体分子间的相互排斥而产生的，给车轮胎打气，越打越吃力，是由于气体压强的增大，B错误；‎ C．第二类永动机不可能制成，因为它违反了热力学第二定律，C错误；‎ D．根据熵增原理可知，与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行，D正确。故选AD。‎ 三、实验题（本大题共2小题，共10.0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往边长约为的浅盘里倒入约深的水，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___；（填写步骤前面的数字）‎ ‎(2)将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有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。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)用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似___‎ A．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜 B．把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子 C．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙 D．将油酸分子视为立方体模型。‎ ‎【答案】 (1). ④①②⑤③ (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。‎ ‎(2)用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径。‎ ‎(3)明确“用油膜法估测分子的大小”的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而由油酸的体积与油膜的面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答。‎ ‎【详解】(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）‎ 故选④①②⑤③‎ ‎(2)[2]先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积 分子直径 ‎(3)[3]在“用油膜法估测分子大小”实验中，做这样的近似：‎ ‎①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列；故A、B正确，C、D错误；故选AB。‎ ‎【点评】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，分子之间无间隙，油膜为单层分子，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度。‎ ‎14.如图甲所示，是用单摆测重力加速度的实验原理图。将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。‎ ‎(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm。‎ ‎(2)某同学测得摆线长L，摆球直径d，单摆n次全振动所用时间t，则当地的重力加速度g=________。‎ ‎【答案】 (1). 18.4 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．游标卡尺测量小钢球直径为‎18mm+‎0.1mm×4=‎18.4mm。‎ ‎(2)[2]．单摆n次全振动所用时间t，则周期 摆长 根据 可得当地的重力加速度 四、计算题（本大题共4小题，共42.0分）‎ ‎15.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为‎27℃‎求：‎ ‎（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少摄氏度？‎ ‎（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？‎ ‎【答案】（1）‎-73℃‎与‎27℃‎；（2）200J．‎ ‎【解析】（1）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，发生等容变化，则有：，‎ 已知该气体在状态A时的温度为TA=300K；pA=3×105Pa；pB=2×105Pa；‎ 解得：TB=200K，即为：tB=‎-73℃‎ ；‎ 从B到C过程发生等压变化，则有：，‎ 解得：TC=300K，即为：tC=‎27℃‎ ；‎ ‎（2）该气体从状态A到状态C的过程中，体积增大，气体对外做功，而内能不变，则吸热．‎ 吸收的热量为：．‎ ‎16.简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示．‎ ‎（1）求该简谐波的波速 ‎（2）从该时刻起，再经过Δt＝0.4s，P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？‎ ‎（3）若t＝0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为‎45 m的质点(未画出)第二次位于波峰？‎ ‎【答案】(1)‎25 m/s；(2) ‎4 cm ；‎10 m ；(3) 1.8 s ‎【解析】 (1) 波速 ‎(2)因为 Δt＝0.4 s＝‎ 所以质点P通过的路程为‎4 cm.，在内波传播的距离为。‎ ‎(3)由A点t＝0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播，波速v＝‎25 m/s，x＝‎45 m处的质点第一次到达波峰的时间 此质点第二次位于波峰的时间 t＝t1＋T＝1.8 s.‎ ‎17.一个静止的铀核（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．‎ ‎18.如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD,其中BCDE是正方形, BC=a,现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线恰好过E点，求：‎ I.该玻璃砖的折射率n;‎ II.光线第一次从玻璃砖射出点到B点的距离．‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】（i）光线在玻璃砖内的光路图如图所示：‎ 由几何关系可知光线在AD面上的折射角为 折射率 ‎（ii）在AB界面上，，入射角为大于临界角C，故光线发生全反射 设光从BC界面上N点射出，由几何关系可知：．‎