甘肃省兰州市第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

甘肃省兰州市第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

兰州一中2020-2学期高二年级期末考试试题 ‎ 物 理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。‎ 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1~7题为单选，8~12题为多选。）‎ 1. 关于近代物理的知识，下列说法正确的是 A. 结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定 B. 铀核裂变的一种核反应方程为 C. 设质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量是(m1+m2-m3)c2‎ D. 若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 2. 十九世纪末到二十世纪初，一些物理学家对某些物理现象的研究直接促进了“近代原子物理学”的建立和发展，关于以下4幅图中涉及物理知识说法正确的是 A. 图1是黑体辐射实验规律，爱因斯坦为了解释此实验规律，首次提出了“能量子”概念 B. 强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，这已被实验证实。如图2所示，若用波长为的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为的强激光照射锌板，验电器指针可能偏转 C. 如图3所示，一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出10种不同频率的光 D. 图4为天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中③线代表的β射线 1. 如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是 A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大 B. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 C. 将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大 D. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数 2. 光子有能量，也有动量，它也遵守有关动量的规律。如图所示，真空中有一“”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′ 在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片。当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况俯视的下列说法中正确的是 A. 逆时针方向转动 B. 顺时针方向转动 C. 都有可能 D. 不会转动 1. 关于热现象的描述，下列说法中正确的是 A. 随着低温技术的不断发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 B. 常温常压下，一定质量的气体被压缩后，气体分子的平均动能一定增加 C. ‎1 kg ‎0 ℃‎的水比‎1 kg ‎0 ℃‎的冰具有更多的分子势能 D. 用油膜法测出油分子的直径后，只要再知道油的摩尔质量，就能计算出阿伏伽德罗常数 2. 利用金属晶格（大小约10‎-9 m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是 A. 该实验说明了电子具有粒子性 B. 实验中电子束的德布罗意波的波长为 C. 加速电压U越大，电子的衍射现象越明显 D. 若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将不明显 1. 如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后 A. 右侧水银面高度差h1增大 B. 空气柱B的长度不变 C. 空气柱B的压强增大 D. 左侧水银面高度差h2减小 2. 下列说法正确的是 A. 气体温度升高，则每个气体分子的动能都将变大 B. 分子间距离增大时，分子间的引力和斥力先增大后减小 C. 一定质量理想气体温度升高，则内能增大 D. 在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能一定增加 3. 下列说法中正确的是 A．气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 B．晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度 C．钍衰变成氡一共经过3次α衰变和2次β衰变 D．氡的半衰期是3.8天，16个氡原子核经过7.6天之后一定只剩下4个氡原子核 4. 下列说法中正确的是 A. 一定量气体膨胀对外做功200 J，同时从外界吸收120 J的热量，则它的内能增大80J B. 在使两个分子间的距离由很远(r > 10‎-9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 C. 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力 D. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢 1. 一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知气体处于状态A时的温度为‎27 ℃‎，则下列判断正确的是 A. 气体处于状态B时的温度是600 K B. 气体处于状态C时的温度是300 K C. 从状态A变化到状态C过程气体内能一直增大 D. 从状态B变化到状态C过程气体放热 2. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是 A. 图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的 B. 图乙中的b光光子能量为10.2 eV C. 动能为1 eV的电子不能使处于第4能级的氢原子电离 D. 阴极金属的逸出功可能为W0=6.75 eV 第Ⅱ卷（非选择题共52分）‎ 一、 填空题（本题共12分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按照题目的要求作答。）‎ 1. 已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核的质量为m3，则碳核的比结合能为______，碳-14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核起核反应产生碳-14，请写出核反应方程__________________。‎ 2. ‎（1）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用滴管吸取浓度为的溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下两滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜。如图所示，坐标格的正方形大小为‎20 mm×‎20 mm 。图可以估算出油膜的面积是______m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为______m3，由此估算出油酸分子的直径是______m（所有结果保留二位有效数字）。‎ ‎（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。‎ A. 油酸未完全散开 B. 使用了纯油酸溶液 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D. 求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多计了10滴 一、 计算题（本题共4小题，满分40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15.（8分）如图是一太阳能空气集热器示意图，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0 ，开始时内部封闭气体的压强为p0 。经过太阳暴晒，气体温度由T0=300 K升至T1=360 K。‎ ‎（1）求此时气体的压强。‎ ‎（2）保持T1=360 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。‎ ‎16.（8分）用能量为50 eV的光子照射到光电管阴极后，测得光电流与电压的关系如图所示，已知电子的质量m=9.0×10‎-31 kg、电荷量e=1.6×10‎-19 C，普朗克常量h=6.63×10-34 J。试求：‎ ‎（1）光电管阴极金属的逸出功W；‎ ‎（2）光电子的动量和对应物质波的波长 __D_Dd____‎ ‎17.（12分）如图所示，在温度为‎27 ℃‎、大气压为p0=105 Pa的教室里，有一导热性能良好、内壁光滑的气缸，封闭着一定质量的某种理想气体。活塞密闭性良好，质量不计，横截面积S=‎100 cm2，离气缸底部距离L1=‎0.6 m。现将此气缸移至温度为‎-53 ℃‎的冷冻实验室中，并在活塞上方放置一质量为m=‎10 kg的铅块。冷冻实验室中气压也为p0=105 Pa。（取g=‎10 m/s2），求：‎ ‎（1）在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离；‎ ‎（2）已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，且在教室时气缸内气体内能为U1=45 J。已知在教室中稳定状态到实验室稳定状态变化过程中，活塞对气体做功W=250 J，求此过程中通过缸壁传递的热量Q。‎ ‎18.（12分）如图，粗细均匀U型玻璃管，高H=‎100 cm，横截面积S=‎1 cm2,管内水银柱高h=‎50 cm，现将左侧上端封闭，右端通过忽略粗细的软管与体积为V=‎9.95 L的导热容器相连接。设空气温度为‎27 ℃‎保持不变，大气压强p0=75 cmHg，开始时容器阀门处于打开状态。（空气视为理想气体）‎ ‎（1）将容器开口与真空泵相接，抽气一段时间后达到真空，问U型管左侧的水银将下降多少。‎ ‎（2）现用打气筒（图中未画出）向抽成真空后的容器充气，每打一次可将压强为2p0、温度为−‎3 ℃‎、体积为‎1.5 L的空气压缩到容器内，需要打几次气才能使U型管中水银恢复到初始状态。‎ 兰州一中2020-2学期高二年级期末考试试题 物理答案 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1~7题为单选，8~12题为多选。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D B B A C D D CD ABC CD BD AD 二、 实验题（本题共12分。请把答案填在答题卡相应的横线上或按照题目的要求作答。）‎ ‎13. c2 ；‎ ‎14. （1）‎0.03m2‎ ; 2.0×10‎-11 m3‎ ; 6.7×10‎-10 m ; （2）D 。‎ 三、 计算题（本题共4小题，满分40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎15.（8分）‎ 解：（1）设升温后气体的压强为P，由于气体做等容变化，根据查理定律得：‎ 又T0=300K，T1=360K 解得：‎ ‎（2）根据克拉伯龙方程，得集热器内气体的体积不变，则得剩余气体的质量与原来总质量的比值：‎ ‎16.（8分）‎ 解：（1）由图可知遏止电压 根据动能定理得光电子点的最大初动能为：‎ 根据光电效应方程，得逸出功 ‎（2）光电子的动量 对应物质波的波长 ‎17.（12分）‎ 解：（1）根据气体状态方程，有 且 解得在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离 ‎（2）设气体在时的内能为，由题意有 气体状态变化过程中内能变化了 又，外界对气体做功 ‎ 由热力学第一定律 计算得 所以，整个过程中通过缸壁传递的热量 （放热）‎ ‎18．(12分)‎ 解：（1）对左端封闭气体，等温变化：‎ 依题意知： 、、‎ 设左侧水银下降了x，‎ 则：、‎ 解得：‎ ‎（2）设充气N次，对打入气体：‎ 依题意知：、L、K、、、‎ 解得：次。‎