【物理】河北省唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二下学期第二次阶段性考试试题（解析版）

【物理】河北省唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二下学期第二次阶段性考试试题（解析版）

唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二下学期 第二次阶段性考试物理试卷 一、选择题（本题共18个小题，每小题3分，共54分。其中1—12题只有一个选项正确，13—18题有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1. 从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 A. 氧气的密度和阿伏加德罗常数 B. 氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C. 氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D. 氧气分子的体积和氧气分子的质量 ‎【答案】C ‎【解析】A．已知氧气的密度和阿伏伽德罗常数，可以求出单位体积氧气的质量，但求不出氧气的摩尔质量，故A错误；‎ B．已知氧气分子的体积可以求出单位体积的分子数，已知氧气的密度可以求出单位体积的质量，知道单位体积的质量与分子个数，可以求出每个分子的质量，但求不出氧气的摩擦质量，故B错误；‎ C．一摩尔氧气分子的质量是摩尔质量，一摩尔氧气含有阿伏伽德罗常数个分子，已知氧气分子的质量和阿伏伽德罗常数，可以求出氧气的摩尔质量，故C正确；‎ D．已知氧气分子的体积和氧气分子的质量，求不出氧气的摩尔质量，故D错误．‎ ‎2. 如图所示，三个单摆的摆长为L1＝‎1.5 m，L2＝‎1 m，L3＝‎0.5 m，现用一周期等于2 s的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的（　　）‎ ‎ ‎ A. 三个摆的周期和振幅相等 B. 三个摆的周期不等，振幅相等 C. 三个摆的周期相等，但振幅不等 D. 三个摆的周期和振幅都不相等 ‎【答案】C ‎【解析】摆球振动的周期和驱动力的周期相同，根据单摆的周期公式：‎ 可知摆长不同，摆球的固有频率不同，根据振幅与驱动频率的关系图：‎ 可知固有频率越接近驱动频率，振幅越大，所以三个摆球振幅不同，ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎3. 如图所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B两球用同一材料制作，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则（　　）‎ A. A球吸收的热量较多 B. B球吸收的热量较多 C. 两球吸收的热量一样多 D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】水和水银的初温相同（两球的初温相同），当两液体温度同时缓缓地升高同一值，二者的末温相同，所以内能变化相同，根据热力学第一定律，吸收的热量除了使内能增加相同的量外还要克服液体的压力做功，由于水银的密度比水的密度大，所以乙球吸收的热量较多。故选B。‎ ‎4. 一列简谐波在t＝0时刻的波形图如图(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（　　）‎ A. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象 B. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象 C. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象 D. 若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象 ‎【答案】B ‎【解析】A．由图(a)看出，图示时刻质点a的位移为正向最大，而振动图像时刻质点的位移为零，所以图(b)不可能是图(a)中a的振动图像，A错误；‎ B．若波沿x轴正方向传播，b质点的速度方向沿y轴正方向，此时刻b的位移为零，由图(b)看出时刻质点经过位置沿y轴正方向振动，所以图(b)是图(a)中b质点的振动图像，B正确；‎ C．图甲中质点c此时刻处于波谷，位移为负向最大，此时刻b的位移为零，图(b)不可能c点的振动图像，C错误；‎ D．若波沿x轴正方向传播，d质点的速度方向沿y轴负方向，由图(b)看出时刻质点经过位置沿y轴正方向振动，D错误。故选B。‎ ‎5. 如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知（　　）‎ A. B侧波是衍射波 B. A侧波速与B侧波速相等 C. 增大水波波源的频率，衍射现象将更明显 D. 增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显 ‎【答案】B ‎【解析】A．档板左边是衍射波的波源，故A错误；‎ B．在同一种介质水中，机械波的波速相等，故B正确；‎ C．波速不变，增大水波波源频率，水波的波长将在减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显，故C错误；D．在波长没改变的情况下，可以增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错误。故选B。‎ ‎6. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误．黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在‎500℃‎以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射．即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误，A正确．故选A．‎ ‎7. 科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子。假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中（ ）‎ A. 能量守恒，动量守恒，且λ=λ′ B. 能量不守恒，动量不守恒，且λ=λ′‎ C. 能量守恒，动量守恒，且λλ′ D. 能量守恒，动量守恒，且λλ′‎ ‎【答案】C ‎【解析】光子与电子的碰撞过程中，系统不受外力，也没有能量损失，故系统动量守恒，系统能量也守恒。光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量减小，根据E=hv，光子的频率减小，根据 知波长变长，即λ<λ′。‎ A. 能量守恒，动量守恒，且λ=λ′。与上述结论不符，故A错误； ‎ B. 能量不守恒，动量不守恒，且λ=λ′。与上述结论不符，故B错误；‎ C. 能量守恒，动量守恒，且λλ′。与上述结论相符，故C正确； ‎ D. 能量守恒，动量守恒，且λλ′。与上述结论不符，故D错误。故选：C.‎ ‎8. 处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有 A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 ‎【答案】C ‎【解析】因为是大量处于n=3能级的氢原子，所以根据可得辐射光的频率可能有3种，故C正确．‎ ‎9. 根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的粒子散射图景图中实线表示粒子的运动轨迹。则关于粒子散射实验，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 图中大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大 B. 图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核发生了碰撞 C. 绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小 D. 根据粒子散射实验可以估算原子大小 ‎【答案】C ‎【解析】A．图中大角度偏转的粒子的电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，故A错误；B．图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核之间的库仑斥力作用，并没有发生碰撞，故B错误；C．从绝大多数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，故C正确；‎ D．依据粒子散射实验可以估算原子核的大小，故D错误；故选C。‎ ‎10. 放射性同位素钍232经多次α、β衰变，其衰变方程为ThRn+xα+yβ，其中（ ）‎ A. x=1,y=3 B. x=2,y=3‎ C. x=3,y＝1 D. x=3,y=2‎ ‎【答案】D ‎【解析】由质量数和电荷数守恒可得:解得:x=3,y=2.‎ ‎11. 下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】ABC．根据气态方程，可知气体做等容变化时V一定，则一定，根据数学知识图像应是过原点的倾斜直线，故AB错误，C正确；‎ D．气体做等容变化时，根据查理定律得，而，则得 由数学知识可知图像应是过的倾斜直线，故D正确。故选CD。‎ ‎12. 容积V=‎20L的钢瓶充满氧气后，压强为p=30atm，打开钢瓶阀门，把氧气分装到容积为V'=‎5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强p ‎'=2atm。若在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（　　）‎ A. 4瓶 B. 50瓶 C. 54瓶 D. 56瓶 ‎【答案】D ‎【解析】气体的初态p1=30atm V1=‎20L ‎末态p2=2atm V2=（V1+nV′）（n为瓶数）‎ 由p1V1=p2V2 解得n=56 故ABC错误，D正确。‎ ‎13. 下列现象中,能说明液体存在表面张力的有 _________.‎ A. 水黾可以停在水面上 B. 叶面上的露珠呈球形 C. 滴入水中的红墨水很快散开 D. 悬浮在水中的花粉做无规则运动 ‎【答案】AB ‎【解析】A．因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A正确；‎ B．草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故B正确；‎ C．滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，是液体分子无规则热运动的反映，故C错误；‎ D．悬浮在水中的花粉做无规则运动是布朗运动，是液体分子无规则热运动的反映，故D错误；故选AB。‎ ‎14. 一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则（　　）‎ A. 气体分子的平均动能增大 B. 气体的密度变为原来的2倍 C. 气体的体积变为原来的一半 D. 气体的分子总数变为原来的2倍 ‎【答案】BC ‎【解析】由于气体的温度不变，有理想气体状态方程可得压强变为原来的2倍，气体的体积变为原来的 A. 温度为气体平均动能的标志，温度不变，则分子平均动能不变，故A错误；‎ B. 气体的体积变为原来的，质量没变，气体的密度变为原来的2倍，故B正确；‎ C. 气体的体积变为原来的，故C正确；‎ D. 气体质量不变，分子总数不变，故D错误；故选：BC。‎ ‎15. 如图所示，一弹簧振子在间做简谐运动，平衡位置为O，振幅为A，已知振子的质量为M。若振子运动到C处时，将一质量为m的物体放到M的上面，m和M—起运动且无相对滑动，下列叙述正确的是（　　）‎ A. 振幅不变 B. 振幅减小 ‎ C. 最大动能不变 D. 最大动能减小 ‎【答案】AC ‎【解析】由题意可得，地面光滑，在物体M上放m后，不改变原来系统的能量，所以不改变最大的弹性势能，由于弹性势能与振子的质量无关，所以振幅不变；在弹性势能为0时，物体有最大速度，由于总能量不变，所以最大动能不变，由于质量变大，则最大速度减小。‎ 故选AC。‎ ‎16. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此时，M是波峰与波峰相遇点。下列说法中正确的是（　　）‎ ‎ ‎ A. 该时刻质点O正处在平衡位置 B. P、N两质点始终处在平衡位置 C. 随着时间的推移，质点M向O点处移动 D. 从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置 ‎【答案】BD ‎【解析】A．由图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，A错误；‎ B．P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；‎ C．振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，C错误；‎ D．从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，D正确。故选BD。‎ ‎17. 在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是 A. 增大入射光强度，光电流增大 B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失 C. 改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D. 改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 ‎【答案】AD ‎【解析】A．增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，光电流增大，A正确；B．光电效应现象是否消失与光的频率有关，而与照射强度无关，B错误；‎ C．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，C错误；‎ D．根据可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，D正确．‎ ‎18. 一束光线由空气射向折射率为的某种介质，下列说法正确的是（　　）‎ A. 当入射角大于时,一定发生全反射 B. 无论入射角是多大,都不能发生全反射 C. 无论入射角是多大,折射角都不会超过 D. 欲使折射角等于,入射角应为 ‎【答案】BCD ‎【解析】AB．因为光从空气射入玻璃，所以不会发生全反射，故A错误，B正确；‎ C．当入射角最大时，根据折射定律知，折射角也最大，而最大的入射角为 ‎，则由得 所以最大的折射角为，故C正确；‎ D．当折射角r=时，由折射定律 得，入射角 故D正确。故选BCD。‎ 二、实验题（本题共两个小题，共14分，每空2分）‎ ‎19. 用单摆测定重力加速度的实验如图所示．‎ ‎①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）___________．‎ A.长度为‎1m左右的细线 B.长度为‎30cm左右的细线 C.直径为1.8cm塑料球 D.直径为‎1.8cm的铁球 ‎②测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t．则重力加速度g=_______（用L，n，t表示）‎ ‎③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．‎ 组次 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 摆长L/cm ‎80.00‎ ‎90.00‎ ‎100.00‎ ‎50次全振动时间t/s ‎90.0‎ ‎95.5‎ ‎100.5‎ 振动周期T/s ‎1.80‎ ‎1.91‎ 重力加速度g/（m·s-2）‎ ‎9.74‎ ‎9.73‎ 请计算出第3组实验中的T=___________s，g=__________m/s2‎ ‎④用多组实验数据做出T2-L图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出T2-L图线的示意图如图中的a，b，c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）（ ）‎ A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值 ‎【答案】 (1). AD (2). (3). 2.01 9.76 (4).B ‎【解析】①为了减小测量误差，摆线选择‎1m左右的细线，为了减小空气阻力的影响，应选择题密度大体积小的物体，故选AD ‎②根据单摆完成n次全振动所用的时间t可得单摆运动周期为，故根据公式可得 ‎③50次全振动的时间为100.5s，则周期为，摆长为，根据公式可得 ‎④图像a与b平行，而a的纵截距不为零，若误将悬点到小球下端的距离记为摆长L，则 ‎，纵截距应在纵坐标负轴上，故A错误；从图像上可得c图线的斜率小于b图线的，若误将49次全振动记为50次，则，偏小，根据公式可得，则重力加速度偏大，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，根据公式可得，即的斜率，故斜率偏小，故B正确，C错误．‎ ‎20. 如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则：‎ ‎（1）出射光线与入射光线________（填“平行”或“不平行”）；‎ ‎（2）以入射点O为圆心，以R=‎5 cm长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=‎1.68 cm，FE=‎1.12 cm，则该玻璃砖的折射率n=________．‎ ‎【答案】 (1). 不平行 (2). 15‎ ‎【解析】（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行．‎ ‎（2）根据折射定律得，‎ 三、计算题（本题共三个小题，共32分，其中21题10分，22题10分，23题12分）‎ ‎21. 静止的氮核被速度为的中子击中生成碳核子和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向致，碰撞过程系统动量守恒，碰后碳核与甲核的动量之比为1：1‎ ‎(1)写出核反应方程式；‎ ‎(2)求与甲核的速度各是多大。‎ ‎【答案】(1)；(2)；‎ ‎【解析】(1)根据质量数与核电荷数守恒可知，甲核的核电荷数是1，质量数是3，甲核是氚核，则核反应方程式为 ‎(2)设中子质量为m0，核质量mC，甲核质量为m甲，由动量守恒得 即 又因为与甲核动量比为1：1，所以 即 联立以上两个方程，得，‎ ‎22. 一列横波沿AB方向传播，波的频率是5Hz，振幅为‎2cm，A、B两点间距离为‎6m，振动方向总相反，在某时刻两质点同处于平衡位置，它们之间还有一个波峰。试求波从A点传到B点的时间内，A处质点通过的路程。‎ ‎【答案】‎12cm或者‎4cm ‎【解析】根据A、B两点间距离为‎6m，振动方向总是相反，在某时刻两质点处于平衡位置，它们之间还有一个波峰，则①可能存在 解得 所以波速 波的周期 从A传到B的时间 所以A处质点通过的路程 ‎②还能存在 解得 所以波速 从A传到B的时间 所以A处质点通过的路程 ‎23. 扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强P0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P0‎ ‎，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：‎ ‎（ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；‎ ‎（ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．‎ ‎【答案】（ⅰ）1.01P0；（ⅱ）0.02P0S ‎【解析】（ⅰ）气体进行等容变化，开始时，压强P0，温度T0=300K；当温度上升到303K且尚未放气时，压强为P1，温度T1=303K；根据可得：‎ ‎（ⅱ）当内部气体温度恢复到300K时，由等容变化方程可得：，‎ 解得:‎ 当杯盖恰被顶起时有：‎ 若将杯盖提起时所需最小力满足：，‎ 解得：‎