河北省永清县第一中学2020学年高二物理下学期第三次质量检测试题

河北省永清县第一中学2020学年高二物理下学期第三次质量检测试题

永清县第一中学2020学年第二学期第三次质量检测 ‎ 高二物理 考生注意：‎ 1. 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 2. 请将答案填写在答题卡上。‎ 3. 本试卷考试内容：选修3一5原子物理，选修3一3。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1—8小题只有一个选项正确，9—12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）‎ ‎1.以下实验能说明原子核内有复杂结构的是(　　)‎ A．光电效应实验 B．原子发光产生明线光谱 C．α粒子散射现象 D．天然放射现象 ‎2.下列说法中正确的是( )‎ A. 扩散现象和布朗运动都是液体分子的热运动 B. 一定质量的气体吸收热量，其内能一定增加 C. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大 D.分子间的引力与斥力同时存在，斥力总是小于引力 ‎3.卢瑟福提出的原子核式结构学说，下列的内容错误的是(　　)‎ A．原子的中心有一个很小的核 B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 C．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上 D．带负电的电子在核外空间绕着原子核旋转 ‎4．下列核反应方程中，属于α衰变的是(　　)‎ A. B. ‎ C． D.‎ ‎5. 现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定(　　)‎ A．a光束照射时，不能发生光电效应 B．c光束照射时，不能发生光电效应 C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多 D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小 ‎6.根据热力学定律判断下列说法中正确的是（ ）‎ A．第二类永动机违反能量守恒定律 B．当人类的科学技术发展到一定程度时第一类永动机是可以制造出来的 C．冰箱可以自发地使热量由温度较低的冰箱内向温度较高的冰箱外转移 D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 ‎7. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出(　 　)‎ A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 ‎8.光子能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n＝3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为ν1、ν2、……ν6六种光谱线，且ν1<ν2<……<ν6，则E等于(　　)‎ A．hν1 B．hν6 C．h(ν5－ν1) D．h(ν1＋ν2＋……＋ν6)‎ ‎9.下列说法中正确的是（ ）‎ A．由于表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体存在表面张力 B． 在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用 C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，温度一定升高 D． 空气相对湿度大，体表的水不易蒸发，所以人就感到潮湿 ‎10．关于原子核的结合能，下列说法正确的是(　　)‎ A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．铯原子核()的结合能小于铅原子核)的结合能 C．比结合能越大，原子核越不稳定 D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 ‎11.如图所示，1、2是一定质量的某气体在温度分别是，时状态变化的等温线，A、B为线上的两点，表示它们的状态参量分别为、和、，则由图像可知 (    )‎ A.      B. ‎ C.   D. ‎ ‎12.欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是(　　)‎ A．用10.2 eV 的光子照射 B．用11 eV 的光子照射 C．用14 eV 的光子照射 D．用11 eV 的电子碰撞 第Ⅱ卷 （非选择题 共52分）‎ 二．填空题：（本题共2小题，共12分；每空3分）‎ ‎13．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率的关系 如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，‎ 则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．‎ ‎14.利用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05％（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则：‎ ‎①下面给出的实验步骤中，正确顺序为：           。‎ A. 将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。‎ B.用滴管将浓度为0.05％油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数N C. 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，坐标纸上是边长为1cm的正方形，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05％的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n ‎②该实验测得的单个油酸分子的直径约为          （单位：cm）。‎ A.    B.   C.   D.‎ 三．计算题：（本题共3个题，共40分）‎ ‎15.（10分）一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比。求：‎ ‎①气体处于C状态时的温度TC； ②气体处于C状态时内能UC。‎ ‎16.（12分）原来静止的镭核 发生一次α衰变生成新核氡核 .已知镭核质量为226.025 4u，氡核质量为222.016 3u，α 粒子质量为4.002 6u.‎ ‎ 已知1 u 相当于931 MeV的能量。(1)写出核反应方程； (2)求镭核衰变放出的能量；(3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出的α粒子的动能，求放出α粒子的动能．（结果均保留三位有效数字）‎ ‎17.（18分）在一个横截面积为S=10cm2的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为27℃时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为P0=1×105Pa,活塞和底面相距L=20cm.在活塞上放一质量为m=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内, g=10m/s2.求：‎ ‎①弹簧的劲度系数k；‎ ‎②如果把活塞内气体加热到57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量m0 .‎ 永清县第一中学高二年级月考 物理试卷答案 ‎1.答案 D 解析：光电效应实验是光子说的实验依据；原子发光产生明线光谱，只能说明原子处于一系列不连续的能量状态中；α粒子散射实验说明原子具有核式结构；天然放射现象中放射出的粒子是从原子核中放出的，说明原子核内有复杂结构．‎ ‎2.答案 C 解析：A、扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，直接体现了分子的无规则运动，扩散现象在固体、液体、气体中均能发生，布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，由液体分子的无规则运动而引起的，但不是液体分子的无规则运动，而是液体分子无规则热运动的反映．故A错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，由热力学第一定律计算内能的变化，一定质量气体吸收热量，但如果其同时对外做功，则其内能不一定增加，故B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，C是正确的；分子间的引力与斥力同时存在，但斥力并不总是小于引力，在某些条件下斥力要小于引力，但在另一种条件下，引力可能小于斥力，故D错误。‎ ‎3.答案：C 解析：原子的全部正电荷集中在原子核里，故C选项错误．‎ ‎4．答案：B 解析：α衰变一定是由一个较重的核发生变化，且变化的结果要放出α粒子的过程．其中α粒子即为氦的原子核，其质量数为4，电荷数为2.‎ 从给出的四个方程来看，只有B、C的生成物中有α粒子，所以选项A、D一定错误．‎ 而C选项是表示原子核的聚变过程，并不是衰变，所以选项C错误．‎ 只有选项B是较重的核发生变化，且生成物中有α粒子，所以选项B正确．‎ ‎5. 答案：A 解析：波长关系为λa＞λb＞λc，则γa＜γb＜γc．b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，根据光电效应的条件，a光照射不能发生光电效应，c光照射能发生光电效应．故A正确，B错误．放出的光电子数目与入射光的频率无关，由入射光的强度决定．故C错误．根据光电效应方程：Ekm=hc/λ-W0，知c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最大．故D错误．‎ ‎6.答案：D ‎ 解析：第二类永动机不可能制成，是因它违反了热力学第二定律，故A错误；‎ 第一类永动机违背了能量守恒定律，所以第一永动机是不可能制造出来的．故B错误；‎ 热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，但不能自发地从低温物体转移到高温物体；故C错误；在产生了其他影响的情况下，物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功，D正确．‎ ‎7. 答案：B 解析：由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由eUc＝Ek和hν＝W0＋Ek得甲、乙光频率相等，A错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，B正确；同一金属，逸出功是相同的，由hνc＝W0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D错误．‎ ‎8.答案A解析：　对于量子数n＝3的一群氢原子，当它们向较低的激发态或基态跃迁时，可能产生的谱线条数为n(n－1)/2＝3，由此可判定氢原子吸收光子后的能量的能级是n＝4，且从n＝4到n＝3放出的光子能量最小，频率最低即为ν1，因此，处于n＝3能级的氢原子吸收频率为ν1的光子(能量E＝hν1)，从n＝3能级跃迁到n＝4能级后，方可发出6种频率的光谱线，选项A正确．‎ ‎9.答案：ABD 解析：A、液体间的作用力是由分子间的引力和斥力相互作用一起的，即由分子作用力引起的，表面张力产生的原因是由于表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大．故A正确．‎ B、在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用，可以吸附液体分子．故B正确．‎ C、一定质量的理想气体从外界吸收热量，若同时对外做功，内能不一定增大，所以温度不一定升高．故C错误．‎ D、人是否感到潮湿与相对湿度有关，空气相对湿度大，体表的水不易蒸发，所以人就感到潮湿．故D正确．‎ ‎10．答案：AB 解析：由结合能的定义分析可知原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A正确；组成原子的核子越多，原子的结合能越高，故B正确；比结合能越大，原子核越稳定，C错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，D错误．‎ ‎11.答案：BD解析：根据位置可知1图线的PV乘积小于2图线的PV乘积，即，再根据气体状态方程得 ,故选BD ‎12.答案　ACD 解析：　由“玻尔理论”可知，氢原子在各能级间，只能吸收能量值刚好等于两能级之差的光子．由氢原子能级关系不难算出，10.2 eV 刚好为氢原子n＝1和n＝2的两能级之差，而11 eV 则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而氢原子只能吸收前者被激发，而不能吸收后者．对14 eV 的光子，其能量大于氢原子的电离能，足可使“氢原子”电离，因而不受氢原子能级间跃迁条件限制．由能的转化和守恒定律不难知道，氢原子吸收14 eV 的光子电离后产生的自由电子还应具有动能0.4 eV.另外，用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分地被氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可以使氢原子激发．‎ 13． 答案：ek　－eb 解析：由光电效应方程，光电子的最大初动能mv2＝hν－W.根据动能定理，eUc＝mv2，联立解得：Uc＝ν－.对照题给遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系图象，可知：图象斜率k＝，解得普朗克常量h＝ek.图象在纵轴上的截距b＝－，解得所用材料的逸出功W＝－eb.‎ ‎14.答案;1、B、D、A、C （2）B 解析：①本实验的基本步骤是：用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml油酸精溶液时的滴数N，可求得1滴油酸的体积；将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，充分扩散，形成单分子油膜，记下滴入的滴数n．要将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油滴薄膜的形状画在玻璃板上，再将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S．所以正确顺序为：BDAC ‎②每一滴油溶液的体积是，滴入水面的油溶液的体积，‎ 滴入水中的油的体积为：V=，‎ 油膜的厚度，即油分子的直径为：d==cm．‎ 三．计算题：（本题共3个题，共40分）‎ ‎15.（10分）解析：对气体从A到C由盖·吕萨克定律得：  ①　（2分）‎ 解得C状态的温度   ②　　（2分）‎ ‚从C到A对气体由热力学第一定律得：‎ UA－UC＝Q＋W ＝250 J－100 J＝150 J ③ （2分）‎ 由题意得  ④  （2分）‎ 联立②③④式解得UC＝150 J    （2分）‎ ‎16.（12分）【解析】　(1)核反应(衰变)方程为：‎ ‎ → ＋ （2分）‎ ‎(2)镭核衰变放出的能量为：‎ ΔE＝Δm·c2 （2分）‎ ‎＝(226.025 4－4.002 6－222.016 3)×931 MeV ‎＝6.05 MeV. （2分）‎ ‎(3)设镭核衰变前静止，镭核衰变时动量守恒，则由动量守恒定律可得 mRnvRn－mαvα＝0，① （2分）‎ 又根据衰变放出的能量转变为氡核和α粒子的动能，则 ΔE＝mRnvRn2＋mαvα2，② （2分）‎ 由①②可得 Eα＝×ΔE＝×6.05 MeV＝5.94 MeV. （2分）‎ ‎17.（18分）解析：①对封闭气体,由玻意耳定律得：p0LS=p2hS，（2分）‎ 代入数据得：p2=2p0=2×105Pa （2分）‎ 以活塞与重物组成的系统为研究对象,由平衡条件得：mg+p0S=p2S+kx，（2分）‎ 解得：k=1000N/m， （2分）‎ ‎②升高温度的过程中气体的体积保持不变,设温度升高后的压强为p3,则：‎ T2=273+27=300K, （1分） T3=273+57=330K （1分）‎ 由盖吕萨克定律：p2T2=p3T3 （2分）‎ 代入数据得：p3=2.2×105Pa （2分）‎ 设增加的质量为m0,则：m0g+mg+p0S=p3S+kx， （2分）‎ 代入数据得：m0=2kg （2分）‎