河南省永城市实验高级中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

河南省永城市实验高级中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）

河南省永城市实验高级中学2020学年高二物理下学期期中试题（含解析） ‎ 一、选择题：共13小题，每题4分，共52分（其中1～10小题为单选题，11～13小题为多选题）。‎ ‎1.在卢瑟福a粒子散射实验中，有少数a粒子发生大角度偏转，其原因是 A. 正电荷在原子中是均匀分布的 B. 原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 C. 原子中存在着带负电的电子 D. 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变。α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，则选项B正确，ACD错误。‎ ‎2.以下关于布朗运动的说法正确的是( )‎ A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C. 一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高布朗运动越激烈 D. 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，显微镜中看到的是颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动．故A错误．布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是组成固体小颗粒的分子在做无规则运动．故B错误．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，是水的对流引起的，不是布朗运动，故C错误．显微镜下可以观察到煤油中小颗粒灰尘，受到液体分子频繁碰撞，而出现了布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动．故D正确．‎ 考点：考查了对布朗运动的理解 ‎3.1g 100℃的水与1g 100℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是 A. 分子的平均动能相同，分子的总动能不同 B. 分子的平均动能与分子的总动能都相同 C. 1g 100℃的水的内能与1g 100℃的水蒸气的内能相同 D. 1g 100℃的水的内能大于1g 100℃的水蒸气的内能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】1g 100℃的水要变为1g 100℃的水蒸气，吸收热量，温度不变，内能增大，即1g 100℃的水的内能小于1g 100℃的水蒸气的内能，则CD错误。分子动能与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，100℃的水与1g 100℃的水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同和总动能都相同，故B正确、A错误。‎ ‎4. 对于一定质量的理想气体来说，下列变化可行的是（ ）‎ A. 保持压强和体积不变，而改变它的温度 B. 保持压强不变，同时升高温度并减小体积 C. 保持温度不变，同时增加体积并减小压强 D. 保持体积不变，同时增加压强并降低温度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由知，只有C正确。‎ ‎5.研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象正确的是 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据光电效应方程，联立知，遏止电压越大，入射光的频率越大，光照强度越大，饱和电流越大，所以C正确；A、B、D错误。‎ ‎6.北京奥组委接受专家建议，为成功举办一届“绿色奥运”，场馆周围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术，太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其内部反应方程是：，故选A.‎ ‎7.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则　　‎ A. t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B. t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C. 线框产生的交变电动势有效值为311 V D. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知t=0.005s时刻感应电动势最大，此时线圈所在平面与中性面垂直，所以穿过线框回路的磁通量变化率最大，故A错误；t=0.01s时刻感应电动势等于零，所以穿过线框回路的磁通量最大，此时与中性面重合，故B正确；产生的有效值为：，故C错误；周期为T=0.02s，故频率为：f＝1/T＝50Hz，故D错误。‎ ‎8.一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别是n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2，I1和I2，P1和P2．已知n1＞n2，则：‎ A. U1＞U2 P1＜P2 B. P1＝P2 I1＜I2‎ C. I1＞I2 U1＞U2 D. P1＞P2 I1＞I2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据理想变压器的特点有：电压与匝数成正比，输入功率等于输出功率，电流与匝数成反比，所以有P1=P2，由于n1＞n2，所以有I1＜I2，U1＞U2，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎9.如图所示表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t＝0开始的每个T/2时间内的图象均为半个周期的正弦曲线。则此交变电流的有效值：‎ A. A B. 3 A C. 7A D. A ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】取一个周期时间，由电流的热效应求解；设电流的有效值为I，则，求得：I=A，故选D.‎ ‎10. 有理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是（ ）‎ A. V1、V2不变，A1增大，A2减小，P增大 B. V1、V2不变，A1、A2增大，P增大 C. V1、V2不变，A1、A2减小，P减小 D. V1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电压与匝数成正比，则电表示数不变，D错误；滑片向上移动，则电阻变大，电流I2变小，由原、副线圈中功率相等，则I1也减小，P减小，AB错误、C正确。‎ ‎11.已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则(　　)‎ A. 氢原子可能辐射5种频率的光子 B. 氢原子可能辐射6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. 有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 氢原子可能辐射种频率光子，A错误B正确；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，C正确D错误．‎ ‎12.由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知经过一系列α衰变和β衰变后变成，下列论断中正确的是 A. 的原子核比的原子核少18个中子 B. 的原子核比的原子核少28个中子 C. 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 D. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】 的原子核比少10个质子，质子数和中子数总共少28，故的原子核比少18个中子，故A正确，B错误；设变为需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x-y+83，4x=237-209，所以解得：x=7，y=4，故C正确，D错误。‎ ‎13.一定质量的理想气体等温变化过程的图线可能是下图中的（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ A. 由图知，T保持不变，故A正确；‎ B. 根据气体状态方程Pv/T=C，由图p与1/V成正比，可知pV不变，T保持不变，故B正确；‎ C. 由图可知，随压强减小，温度升高，不是等温变化过程，故C错误；‎ D. 根据气体状态方程Pv/T=C，由图可知，p增大，V增大，则T一定增大，故D错误；‎ 故选：AB 二、填空题：共16分 ‎14.如果大量氢原子处在n=3的能级,会辐射出________种频率的光? 其中波长最短的光是在________两个能级之间跃迁时发出的?‎ ‎【答案】 (1). 3 (2). 第三和第一 ‎【解析】‎ ‎【详解】如果大量氢原子处在n=3的能级,会辐射出种频率的光，其中波长最短的光对应着能级差最大的跃迁，即是在第三和第一两个能级之间跃迁时发出的.‎ ‎15.一个轴核衰变为钍时释放一个α粒子，已知铀核的质量是3.853 131×10-25kg,钍核的质量为3.786 567×10-25kg,α粒子的质量为6.646 72×10-27kg,在这个衰变过程中释放出的能量等于_____________J（结果保留两位有效数字）.‎ ‎【答案】8.7×10-13‎ ‎【解析】‎ 试题分析：由质能方程知，放出的能量为 ΔE=Δmc2="(3.853" 131×10-25-3.786 567×10-25-6.646 72×10-27)×(3×108)2J=8.7×10-13 J 考点：衰变 爱因斯坦质能方程 点评：本题解题关键是理解爱因斯坦质能方程并能够熟练应用。属于简单基础题，应该熟练掌握。‎ ‎16.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为2cm．则油膜的面积______cm2；每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积_______mL；按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为_________m（以上结果均保留1位有效数字）．‎ ‎【答案】 (1). 3×10-2 (2). 8×10-6 (3). 3×10-10‎ ‎【解析】‎ ‎(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为74个 则油酸膜的面积约为S=74×22=3×102cm2≈3×10−2m2‎ ‎(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积：V=1mL××=8×10−6mL ‎(3)油酸分子的直径为d=V/S=m≈3×10−10m 三、计算题：第17题9分，第18题10分，第19题13分，共32分 ‎17.铝的逸出功是4.2eV，现在将波长200nm的光照射铝的表面．已知h=6.6710-34 J·s求：‎ ‎（1）光电子的最大初动能；（2）遏制电压；（3）铝的截止频率．‎ ‎【答案】（1） (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)根据光电效应方程有：‎ ‎(2)由可得:‎ ‎.‎ ‎(3)由知 ‎，‎ ‎18.盛有氧气的钢瓶，在17 ℃的室内测得氧气的压强是 9.31×10 6 Pa。当钢瓶搬到－13 ℃的工地上时，瓶内氧气的压强变为8.15×10 6 Pa。钢瓶是不是漏气？为什么？‎ ‎【答案】漏气 因为压强减小了 ‎【解析】‎ ‎【详解】若不漏气，则气体做等容变化，初状态：T1=273+17=290K；P1=9.31×106Pa 末状态：T2=273-13=260K；P2=？‎ 由查理定律得： ‎ 得：‎ 可知该钢瓶漏气．‎ ‎19. 某水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5 KW。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：‎ ‎（1）降压变压器输出电流是多少?输电线上通过的电流是多少?‎ ‎（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?‎ ‎（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?‎ ‎【答案】（1）25A ‎（2）‎ ‎（3）；‎ ‎【解析】‎ ‎（1）用户得到的电流就是降压变压器的输出电流I用=P用/U用="4.32×102" A 输电线上流过的电流 ‎（2）输电线上损失的电压 升压变压器的输出电压 ‎（3）升压变压器 降压变压器