【物理】辽宁省大连市一〇三中学2019-2020学年高二下学期开学测试试题（解析版）

【物理】辽宁省大连市一〇三中学2019-2020学年高二下学期开学测试试题（解析版）

大连市103中学高二物理测试 ‎1．已知氦离子(He＋)的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知(　A　)‎ A．氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低 B．大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子 C．氦离子(He＋)处于n＝1能级时，能吸收45 eV的能量跃迁到n＝2能级 D．氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级，需要吸收能量 解析：氦离子由高能级向低能级跃迁，辐射光子的能量等于能级差，对应光子频率ν满足：hν＝En－Em(n>m)，A正确．大量处于n＝3能级的氦离子向低能级跃迁，能发出3种不同频率的光子，B错误．氦离子只能吸收能量等于能级差的光子才能跃迁到高能级，C错误．氦离子从高能级跃迁到低能级，以光子的形式辐射能量，D错误．‎ ‎2．下列说法不正确的是(　D　)‎ A.H＋H→He＋n是聚变 B.U＋n→Xe＋Sr＋2n是裂变 C.Ra→Rn＋He是α衰变 D.Na→Mg＋e是裂变 解析：原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变．衰变是指原子核放出α粒子或β粒子后，变成新的原子核的变化，如本题中的C和D两选项．原子核的人工转变是指在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程．裂变是重核分裂成质量较小的核，如B选项．聚变是轻核结合成质量较大的核，如A选项．由上述可知D选项是错误的．‎ ‎3．一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m.那么下列说法中正确的有(　C　)‎ A．经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B．经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变 C．经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8‎ D．经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2‎ 解析：经过两个半衰期后铀元素的质量还剩m/4，A、B项均错误；经过三个半衰期后，铀元素的质量还剩m/8，C项正确；经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M－ ‎，故D项错误．‎ ‎4．关于分子动理论，下列说法中正确的是(　B　)‎ A．布朗运动就是液体分子的运动 B．两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都在增大 C．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力，是由于气体分子间存在斥力 D．两个分子间的距离为r0(分子间引力和斥力大小相等)时，分子势能最大 解析：布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动，故A错误．根据分子动理论可知，两个分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，故B正确；当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离增大而增大，当分子间距离r0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从A处由静止释放，下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是(　B　)‎ ‎ ‎ 解析：速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；分子势能不可能增大到正值，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误．‎ ‎8.一简谐运动的图象如图所示，在0.1～0.15 s这段时间内(　B　)‎ A．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同 B．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相反 C．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反 D．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同 解析：由图象可知，在t＝0.1 s时，质点位于平衡位置，t＝0.15 s时，质点到达负向最大位移处，因此在t＝0.1～0.15 s这段时间内，质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中，其位移为负值，且数值增大，速度逐渐减小，而加速度逐渐增大，为加速度逐渐增大的减速运动，故加速度方向与速度方向相反，因此选项B正确．‎ ‎9．一单摆由甲地移到乙地后，发现走时变快了，其变快的原因及调整的方法是(　B　)‎ A．g甲>g乙，将摆长缩短 B．g甲g乙，将摆长放长 解析：走时变快了，说明周期T＝2π变小了，即g乙>g甲，若要恢复原来的周期，则需把摆长变长，使不变．‎ ‎10．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射线更靠近法线，由此可判定(　A　)‎ A．a比b更容易发生衍射现象 B．当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb，则Cavb，选项C错误；由sinC＝可知Ca>Cb，选项B错误．‎ ‎11．如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端(粗端)封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体的体积与热力学温度的关系最接近下图中的(　A　)‎ ‎ ‎ 解析：根据理想气体状态方程＝C得：V＝T，V－T图线的斜率为.在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，V－T图线又为直线，只是斜率比原来的小，A正确．‎ ‎12．下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布的情况，符合统计规律的是(　A　)‎ 解析：气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率增大，且分子速率分布呈现“两头少、中间多”的特点．温度高时速率大的分子所占据的比例越大，所以A正确．‎ ‎13．有一个小气泡从水池底缓慢地上升，气泡跟水不发生热传递，而气泡内气体体积不断增大．在小气泡上升的过程中(　D　)‎ A．由于气泡克服重力做功，则它的内能减少 B．由于重力和浮力的合力对气泡做功，则它的内能增加 C．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能增加 D．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能减少 解析：在小气泡上升的过程中，重力和浮力的合力对气泡做功，或者气泡克服重力做功，它只能改变气泡的机械能，而不影响气泡内气体的内能，故A、B错；在上升的过程中，气泡内气体膨胀而对外界做功，使它的内能减少，故C错误，D正确．‎ ‎14．下列说法正确的是(　ABD　)‎ A．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性 B．图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，当入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E C．图丙中，用从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34‎ ‎ eV的金属铂，不能发生光电效应 D．图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量 解析：光子具有能量，锌板中的电子吸收光子后脱离锌板，锌板带有正电，验电器铝箔张开，说明光子的能量是一份一份的，显示出粒子性，光电效应能说明光具有粒子性，A正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，结合图象可知纵截距的绝对值代表的是逸出功，W0＝E＝hν0，当入射光的频率为2ν0时，最大初动能为Ek＝2hν0－W0＝E，B正确；图丙中放出光子的能量，根据能级跃迁公式得出hν＝E2－E1＝10.2 eV>6.34 eV，所以能发生光电效应，C错误；图丁中D和E结合成F，存在质量亏损，一定会释放能量，D正确．‎ ‎15．在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1 atm)(　BC　)‎ A．5 atm,3 L　　　　　　　 B．1 atm,24 L C．5 atm,4.8 L D．1 atm,30 L 解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm时，得V2＝30 L，逸出气体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体．C正确，故应选B、C.‎ ‎16．如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则(　ACD　)‎ A．其他各摆振动周期跟A摆相同 B．其他各摆振动的振幅大小相等 C．其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大 D．B、C、D三摆振动的振幅大小不同，B摆的振幅最小 解析：A摆振动后迫使水平绳摆动．水平绳又迫使B、C、D、E四摆做受迫振动，由于物体做受迫振动的周期总是等于驱动力的周期，因此，B、C、D、E四摆的周期跟A摆相同．驱动力的频率等于A摆的固有频率fA＝＝，其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系是：fB＝≈1.41fA，fC＝≈0.82fA fD＝≈0.71fA，fE＝＝fA 可见只有E摆的固有频率与驱动力的频率相等，它发生共振现象，其振幅最大，B、C、D三个摆均不发生共振，振幅各异，其中B摆的固有频率与驱动力的频率相差最大，所以它的振幅最小．‎ 二、填空题(每小题9分，共18分)‎ ‎17．用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示．‎ ‎(1)组装单摆时，应在下列器材中选用AD(选填选项前的字母)．‎ A．长度为1 m左右的细线 B．长度为30 cm左右的细线 C．直径为1.8 cm的塑料球 D．直径为1.8 cm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＝2.01 s，g＝9.76 m/s2.‎ ‎(4)用多组实验数据作出T2L图象，也可以求出重力加速度g.已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图乙中的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B(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 ‎(5)某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示．由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2.由此可得重力加速度g＝(用l1、l2、T1、T2表示)．‎ 解析：(1)单摆模型需要满足的条件是，摆线的长度远大于小球直径，小球的密度越大越好，这样可以忽略空气阻力．‎ ‎(2)周期T＝，结合T＝2π，推出g＝.‎ ‎(3)周期T＝＝＝2.01 s，‎ 由T＝2π，解出g＝9.76 m/s2.‎ ‎(4)由T＝2π，两边平方后可知T2L是过原点的直线，b为正确的图象，a与b相比，周期相同时，摆长更短，说明a对应测量的摆长偏小；c与b相比，摆长相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数．‎ ‎(5)设A到铁锁重心的距离为l，则第1、2次的摆长分别为l＋l1、l＋l2，由T1＝2π，T2＝2π，联立解得g＝.‎ ‎18.如图所示，长31 cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10 cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180°后，发现水银柱长度变为15 cm，继续缓慢转动180°至开口端向上．求：‎ ‎(1)大气压强的值；‎ ‎(2)末状态时空气柱的长度．‎ 解析：(1)等温变化p1V1＝p2V2‎ p1＝p0＋21 cmHg　p2＝p0－15 cmHg ‎(p0＋21)×10×S＝(p0－15)×16×S 解得：p0＝75 cmHg.‎ ‎(2)由玻意耳定律得p1V1＝p3V3‎ p3＝p0＋15 cmHg l3＝＝cm＝10.67 cm.‎ 答案：(1)75 cmHg　(2)10.67 cm ‎19．(9分)光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)‎ ‎(1)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度．‎ ‎(2)当入射角变为45°时，折射角变为多大？‎ ‎(3)当入射角增大或减小时折射率是否发生变化？请说明理由．‎ 答案：(1)　×108 m/s　(2)　(3)折射率不变 解析：(1)根据题意光路图如图所示．‎ 由反射定律：θ1＝θ3，‎ 又θ3＋θ2＝90°，‎ 所以θ2＝90°－θ1＝30°.‎ n＝＝＝，‎ v＝＝ m/s＝×108 m/s.‎ ‎(2)n＝，sinθ2＝＝，θ2＝arcsin.‎ ‎(3)介质的折射率取决于介质的光学性质和光的频率，与光的入射角和折射角无关，所以当入射角增大或减小时，折射率不变．‎