【物理】黑龙江省哈尔滨市宾县第二中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）

【物理】黑龙江省哈尔滨市宾县第二中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）

宾县二中2019-2020学年度第二学期高二物理试卷 一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) ‎ ‎1.在远距离输电中，如果输送功率和输送距离不变，要减少输送导线上热损耗，目前最有效而又可行的输送方法是( )‎ A． 采用超导材料做输送导线 B． 采用直流电输送 C． 提高输送电的频率 D． 提高输送电压 ‎2.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 ‎3.如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性，那么下述结论中正确的是( )‎ A． 它一定不是单晶体 B． 它一定是多晶体 C． 它一定是非晶体 D． 它不一定是非晶体 ‎4.关于自然过程中的方向性，下列说法正确的是( )‎ A． 摩擦生热的过程是可逆的 ‎ B． 凡是符合能量守恒的过程一般都是可逆的 C． 实际的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性” ‎ D． 空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性 ‎5.若以μ表示氮气的摩尔质量，V表示在标准状况下氮气的摩尔体积，ρ是在标准状况下氮气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v分别表示每个氮气分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是（ )‎ A．NA＝ B．ρ＝ C．m＝ρv D．v＝‎ ‎6.“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为( )‎ A． 它不符合机械能守恒定律 B． 它违背了能的转化和守恒定律 C． 它做功产生的热不符合热功当量 D． 暂时找不到合理的设计方案和理想材料 ‎7.某种元素的原子核用X表示，下列说法中正确的是( )‎ A． 原子核的质子数为Z，中子数为A B． 原子核的质子数为Z，中子数为A－Z C． 原子核的质子数为A，中子数为Z D． 原子核的质子数为A－Z，中子数为Z ‎8.一个原来静止的U原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个( )‎ A． B． C．D．‎ ‎9.在核反应方程He＋N→O＋X中，X表示的是( )‎ A． 质子 B． 中子 C． 电子 D． α粒子 ‎10.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是( )‎ A． 改用频率更小的紫外线照射 B． 延长原紫外线的照射时间 C． 改用X射线照射 D． 改用强度更大的原紫外线照射 二、多选题(共6小题,每小题4.0分,共20分) ‎ ‎11.下列说法正确的是( )‎ A． 核聚变反应方程可能为H＋H→He＋2n B． 铀核裂变的核反应方程可能为U＋n→Xe＋Sr＋2n C． 发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分 D． 中子和质子结合成氘核，若该过程质量亏损为Δm，则氘核的结合能为Δmc2‎ ‎12.下面叙述正确的是( )‎ A． 原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量 B． 有32个半衰期为2年的铯134原子核，经过4年时间还剩下8个铯134‎ C． 同一光电管中发生光电效应时，增大入射光的频率就能增大光电子的最大初动能 D． 氢原子从n＝6能级跃迁至n＝2能级时辐射出频率为ν1的光子，从n＝5能级跃迁至n＝2能级时辐射出频率为ν2的光子，则频率为ν1的光子能量较大 ‎13.太阳内部不断进行着各种核聚变反应，其中一种为H＋H→He＋n，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中发射一种γ光子，该γ光子照射到逸出功为W0的金属上打出的最大初动能的光电子速度为v，已知光电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则( )‎ A． 聚变反应释放的核能为(m1＋m2－m3－m4)c ‎ B． γ光子来源于原子核外电子的能级跃迁 C． 光电子的德布罗意波长为 ‎ D． γ光子的频率为 ‎14如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是( )‎ A． 氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射光的波长最短 B． 辐射光中，光子能量为0.31 eV的光波长最长 C． 用此光子照射基态的氢原子，能够使其电离 D． 用光子能量为14.2 eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离 ‎15.卢瑟福和他的学生用α粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构．如图为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆面内转动．当用α粒子轰击金箔时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是( )‎ A． 在1处看到的闪光次数最多 B． 2处的闪光次数比4处多 C． 3和4处没有闪光 D． 4处有闪光但次数极少 三、实验题(共2小题，每空2分，共10分) ‎ ‎16.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。‎ ‎(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。已知500 mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL，则油酸分子直径大小的表达式为d＝________。‎ ‎(2)(多选)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。‎ A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 ‎17.(1)为了减小“用油膜法估测分子的大小”的误差，下列方法可行的是________。‎ A.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液，并读出量筒里这些溶液的体积V1，则每滴油酸酒精溶液的体积V2＝‎ B.把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘距离小一些 C.先在浅盘水中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上 D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 ‎(2)如图甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。‎ 四、计算题(共3小题，共30分)‎ ‎18（10分）如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，两电表为理想电流表和电压表，变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求 ‎(1)正弦交流电压的函数表达式；‎ ‎(2)电压表的示数U.‎ ‎ ‎ ‎19.（10分如图所示，内壁光滑、足够高的圆柱形汽缸竖直放置，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体．已知活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，缸内气体温度为T1.现对汽缸内气体缓慢加热，使气体体积由V1增大到V2，该过程中气体吸收的热量为Q1，已知重力加速度为g，求：‎ ‎(1)停止加热时缸内气体的温度；‎ ‎(2)该过程中气体内能的变化．‎ ‎20.（10分）如图所示，粗细均匀的、一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31 ℃、大气压强p0＝1atm时，两管水银面相平，这时左管被封闭气柱长l1＝8 cm。求：‎ ‎(1)当温度t2等于多少时，左管气柱长l2为9 cm?‎ ‎(2)当温度达到上问中温度t2时，为使左管气柱长l3为8 cm，则应在右管再加多高的水银柱？‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.【答案】D 【解析】提高输送电压，因为输送功率不变，所以输送电压高了，输送电流就小了，根据P＝I2R可得输送导线上热损耗就小了，选D.‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】　在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩散得越快，A错误；布朗运动是颗粒的运动，从侧面反映了液体分子的无规则运动，B错误；分子间同时存在着引力和斥力，C正确；分子间的引力总是随着分子间距的增大而减小，D错误．‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】　多晶体和非晶体都表现出各向同性，单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性，故D正确.‎ ‎4.【答案】C ‎【解析】　摩擦生热的过程是不可逆的，故A错误．能量守恒具有单向性，一般是不可逆，故B错误；实际的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”，故C正确；空调机既能制冷又能制热，并不能说明热传递不存在方向性，而是在反向时，要引起其他方面的变化，故D错误．‎ ‎5.【答案】A ‎【解析】　摩尔质量μ＝mNA＝ρV，故NA＝，m＝，故A、C正确；氮气分子间距离很大，NAv并不等于摩尔体积V，故B、D错误．‎ ‎6.【答案】B ‎【解析】　第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转化和守恒定律，故B正确。‎ ‎7.【答案】B ‎【解析】　根据原子核的符号的含义：A表示质量数，Z表示质子数，则中子数为A－Z，所以B正确．‎ ‎8.【答案】D ‎【解析】　由于发生的是α衰变，产物是两个带正电的粒子，根据动量守恒定律得Mv1＋mvα＝0，知衰变后瞬间新核和α粒子的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，由r＝知rα>r新，D正确．‎ ‎9.【答案】A ‎【解析】　根据质量数和电荷数守恒知，X的质量数m＝4＋14－17＝1，电荷数A ‎＝2＋7－8＝1，故X表示的是质子，选项A正确，选项B、C、D错误．‎ ‎10.【答案】C ‎【解析】　用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可知该紫外线的频率小于该金属的截止频率，要能发生光电效应，需改用频率更大的光照射(如X射线)．能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关，故C正确．‎ ‎11.【答案】BD ‎【解析】　选项A的核反应方程为H＋H→He＋n，选项A错误；根据重核裂变的核反应方程配平方式可知，选项B正确；β衰变时原子核内部中子转变为质子释放出高速电子，实际上电子并不是原子核的组成部分，选项C错误；根据质能方程可知，选项D正确．‎ ‎12.【答案】ACD ‎【解析】　原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，故A正确；半衰期是大量原子核的统计规律，对少量原子核没有意义，故B错误；若入射光的频率增大，根据光电效应方程Ek＝hν－W0知，光电子最大初动能将会增大，故C正确；氢原子从n＝6的能级跃迁到n＝2的能级的能级差大于从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级时的能级差，根据hν＝Em－En，可知频率为ν1的光子的能量大于频率为ν2的光子的能量，故D正确.‎ ‎13.【答案】CD ‎14.【答案】BD ‎【解析】　因为－13.6 eV＋13.06 eV＝－0.54 eV，知氢原子跃迁到第5能级，从n＝5跃迁到n＝1辐射的光子能量最大，波长最短，从n＝5跃迁到n＝4辐射的光子能量为0.31 eV，波长最长，选项A、C错误，B正确；用光子能量为14.2 eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离，选项D正确．‎ ‎15.【答案】AD ‎【解析】　α射线的本质是高速氦核流，β射线是高速电子流，A正确，B错误；三种射线中电离作用最强的是α射线，C错误；一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线，D正确．‎ ‎16.【答案】　(1)　(2)AC ‎【解析】　(1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有：Sd＝V0，解得：d＝。‎ ‎(2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算公式变为d＝，结果将明显偏大，故A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，所测的分子直径d应偏小不会明显偏大，故B错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，油膜面积偏小，由计算公式可知C正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，油膜面积偏大，所测的分子直径d会偏小，故D错误。‎ ‎17.【答案】　(1)B　(2)甲　乙 ‎【解析】　(1)如果100滴油酸酒精溶液的体积不是整数体积，那么估读的体积误差就大了，故选项A错误，B正确；多滴几滴确实对测量形成油膜的油酸体积会更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，故选项C错误；实验中并不需要油膜是矩形，故选项D错误。‎ ‎(2)对比甲、乙两图特点可知，乙图中的炭粒运动剧烈，若水温相同，颗粒越小运动越剧烈，故甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，则水温越高，布朗运动越剧烈，故乙中水分子热运动剧烈。‎ ‎18.【答案】(1)u＝220sin 100πtV　(2)2 A ‎【解析】(1)由交流电规律可知u＝umsinωt，ω＝‎ 代入图中数据可得u＝220sin 100πtV.‎ ‎(2)根据理想变压器特点和欧姆定律有：＝，I＝，联立得：I＝2 A.‎ ‎19.【答案】　(1)T1　(2)Q1－(p0＋)(V2－V1)‎ ‎【解析】　(1)加热过程中气体等压膨胀，由＝，‎ 得：T2＝T1.‎ ‎(2)设加热过程中，封闭气体内能增加ΔU，因气体体积增大，故此过程中气体对外做功，W<0.‎ 由热力学第一定律知：ΔU＝Q1＋W 其中W＝－pΔV＝－(p0＋)(V2－V1)‎ 由于理想气体内能只与温度有关，故再次降到原温度时气体放出的热量满足Q2＝ΔU 整理可得：Q2＝Q1－(p0＋)(V2－V1)‎ ‎20.【答案】　(1)78 ℃　(2)11.75 cm ‎【解析】　(1)取左管中气体为研究对象，初状态p1＝1 atm＝76 cmHg，T1＝t1＋273 K＝304 K，V1＝l1S＝(8 cm)·S(设截面积为S)，因为左管水银面下降1 cm，右管水银面一定上升1 cm，则左右两管高度差为2 cm，因而末状态p2＝(76＋2)cmHg＝78 cmHg，V2＝(9 cm)·S。由＝，代入数据解得T2＝351 K，从而知t2＝78 ℃。‎ ‎(2)在78 ℃情况下，气柱长从9 cm减小到8 cm，体积减小，压强一定增大，即压强大于78 cmHg，故要往右管加水银。由＝，且V1＝V3，T2＝T3有：‎ p3＝＝76×cmHg＝87.75 cmHg，故应在右管加水银柱(87.75－76) cm＝11.75 cm。‎