山东省淄博市桓台第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

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文档介绍

山东省淄博市桓台第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

物理试题 ‎(满分:100分时间:90分钟)‎ 第Ⅰ卷(选择题,共70分)‎ 一、单选题(本题10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有有一个选项符合题目的要求,选对4分,选错或不选的0分。将选择题答案填涂在答题纸上指定的区域内)‎ ‎1.下列哪组现象说明光具有波粒二象性(  )‎ A. 光的色散和光的干涉 B. 光的衍射和光的干涉 C. 泊松亮斑和光电效应 D. 以上三组现象都不行 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.光的色散现象,说明太阳光是复色光、光的干涉说明了光的波动性,不能说明粒子性,故A错误;‎ B.光的衍射、干涉现象只说明了光的波动性,不能说明粒子性,故B错误;‎ CD.泊松亮斑是由于光的衍射形成的,能说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,故C正确,D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.颜色不同的a光和b光由某介质射向空气时,临界角分别为Ca和Cb,且Ca>Cb .当用a光照射某种金属时发生了光电效应,现改用b光照射,则( )‎ A. 不一定能发生光电效应 B. 光电子最大初动能增加 C. 单位时间内发射的光电子数增加 D. 入射光强度增加 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据sinC=1/n,Ca>Cb.知a光的折射率小于b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,用a光照射某种金属时发生了光电效应,则b光照射一定能发生光电效应.故A错误.根据光电效应方程Ekm=hv-W0知,b光照射产生的光电子最大初动能大.故B正确.b光的频率大于a 光的频率.频率的大小与光的强度无关,光的强度影响单位时间内光电子的数目,光的频率与光电子的数目无关.故CD错误.故选B.‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件以及光电效应效应方程,注意临界角越大,折射率越小,频率越小;光的频率与光的强度无关.‎ ‎3.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后,发现该容器内的氢原子能够释放出三种不同频率的光子,它们的频率由低到高依次为、、,由此可知,开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为:①;②;③;④,以上表示式中(  )‎ A. 只有①③正确 B. 只有②正确 C. 只有②③正确 D. 只有④正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】该容器的氢原子能够释放出三种不同频率的光子,说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理论应该有 ‎,,‎ 可见 所以光照射光子能量可以表示为②或③。故C正确,ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎4.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是,已知的质量为,的质量为,的质量为,.氘核聚变反应中释放的核能约为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】氘核聚变反应的质量亏损,则该反应释放的核能为 ‎.‎ A. 与上述计算结果不符,故A不符合题意; ‎ B. 与上述计算结果相符,故B符合题意; ‎ C. 与上述计算结果不符,故C不符合题意; ‎ D. 与上述计算结果不符,故D不符合题意.‎ ‎5.将‎1cm3油酸溶于酒精中,制成‎200cm3油酸酒精溶液。已知‎1cm3溶液中有50滴,现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水后,油酸在水面上形成一单分子薄层。已测出这薄层的面积为‎0.2m2‎,由此估测油酸分子的直径为(  )‎ A. 2×10‎-10m B. 5×10‎-10m C. 2×10‎-9m D. 5×10‎‎-9m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为 油膜分子是单分子油膜,根据 故B正确,ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6.若以M表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度,NA为阿伏加德罗常数,m、V0分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式:其中(  )‎ ‎① ② ③ ④ ‎ A. ①和②都是正确 B. ①和③都是正确的 C. ③和④都是正确的 D. ①和④都是正确的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】摩尔质量等于分子质量乘以阿伏伽德罗常数,也等于等于摩尔体积乘以密度,即 变形后可得 故①正确;‎ 气体的摩尔质量等于摩尔体积乘以密度,所以 所以 故②错误;‎ 摩尔质量=分子质量阿伏伽德罗常数,即 故③正确;‎ ‎④由于气体分子间距远大于分子直径,因此 故④错误。‎ 综上所述,故ACD错误,B正确。‎ 故选B。‎ ‎7.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是 A. 当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B. 当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 D. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.当分子力表现为引力时,分子力随着分子间距离的增大先增大后减小,分子势能随着分子间距离的增大而增大,选项AB错;‎ CD.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大,选项D正确;‎ 故选D。‎ ‎8.一定质量的理想气体经历下列哪些过程,其压强有可能回到初始压强的是(  )‎ A. 先等温压缩,后等容升温 B. 先等容降温,后等温膨胀 C. 先等容升温,后等温膨胀 D. 先等容升温,后等温压缩 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据理想气体状态方程 可知等温压缩、等容升温过程中,气体压强增大,而等容降温、等温膨胀过程中,气体压强减小,当气体先等温压缩,后等容升温时,分析可知,气体压强一直增大,其压强不可能回到初始压强,故A错误;‎ B.气体先等容降温,后等温膨胀,同理分析可知,气体压强一直减小,其压强不可能回到初始压强,故B错误;‎ C.气体先等容升温,后等温膨胀,同理分析可知,气体压强先增大后减小,其压强有可能回到初始压强,故C正确;‎ D.气体先等容升温,后等温压缩,同理分析可知,气体压强一直增大,其压强不可能回到初始压强,故D错误。‎ 故选C。‎ ‎9.两个弹簧振子甲的固有频率为f,乙的固有频率为‎10f。若它们均在频率为‎9f的驱动力作用下受迫振动(  )‎ A. 振子甲的振幅较大,振动频率为f B. 振子乙的振幅较大,振动频率为‎9f C. 振子甲的振幅较大,振动频率为‎9f D. 振子乙的振幅较大,振动频率为‎10f ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做受迫振动时,其频率等于驱动力的频率。当驱动力频率等于物体的固有频率时,物体的振幅最大,产生共振现象。驱动力频率与物体固有频率越接近,受迫振动的振幅越大。甲、乙都做受迫振动,它们的频率都等于驱动力频率‎9f。由于乙的固有频率为‎10f,与驱动力频率‎9f较接近,振幅较大。故ACD错误。B正确。‎ 故选B。‎ ‎10.如图所示,两束单色光a、b从水下射向A点后,光线经折射合成一束光c进入空气,则下列说法中错误是(  )‎ A. 在水中a光的临界角比b光的临界角大 B. 在水中a光的速度比b光的速度大 C. a光的频率比b光的频率大 D. b光的折射率比a光的折射率大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.由图可知,单色光a偏折程度小于b的偏折程度,所以根据折射定律 可知,a光的折射率小于b光的折射率。由全反射临界角公式 可得,在水中a光的临界角大于b光的临界角,AD选项不合题意,故AD错误;‎ B.由 可知,在水中a光的速度大于b光的速度,B选项不合题意,故B错误;‎ C.根据折射率定义即得光的频率与折射率的关系:频率越高的光,折射率越大。所以a光的频率小于b光的频率,C选项符合题意,故C正确。‎ 故选C。‎ 二、多选题(本题6小题,每小题5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目的要求,全部选对5分,选对而不全3分,有选错或不选的0分。将选择题答案填涂在答题纸上指定的区域内)‎ ‎11.关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有 A. 是α衰变 B. 是β衰变 C. 是轻核聚变 D. 是重核裂变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、 方程是衰变方程,选项A正确;‎ B、方程是人工转变方程,选项B错误;‎ C、方程是轻核聚变方程,选项C正确;‎ D、方程是衰变方程,选项D错误.‎ 点睛:解答本题需要掌握:正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程;明确裂变和聚变反应特点,知道衰变现象,并能正确书写其衰变方程.‎ ‎12.天然放射性元素 (钍)经过一系列衰变和衰变之后,变成 (铅),下列论断正确的是( )‎ A. 铅核比钍核少24个中子 B. 铅核比钍核少8个质子 C. 衰变过程中共有4次衰变和8次衰变 D. 衰变过程中共有6次衰变和4次衰变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 根据质量数和电荷数守恒可知,铅核比钍核少8个质子,少16个中子,故A错误,B正确;发生α衰变是放出42He,发生β衰变是放出电子0-1e,设发生了x次α衰变和y次β衰变,则根据质量数和电荷数守恒有:2x-y+82=90,4x+208=232,解得x=6,y=4,所以衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变,故C错误,D正确.所以BD正确,AC错误.‎ ‎13.下列说法正确的是(  )(双选,填正确答案标号)‎ A. 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 B. 氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光 C. 比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量 D. 放射性元素每经过一个半衰期,其质量减少一半 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.天然放射现象的发现说明在原子的内部还存在着复杂的结构,A正确;‎ B.氢原子从n=3能级向低能级跃迁时,可以从n=3到n=2,也可以从n=3到n=1,还可以n=2到n=1,有可放出3种不同频率的光,B错误;‎ C.比结合能大的原子结合和牢固,打开时吸收的能量多,因此比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量,C正确;‎ D.放射性元素每经过一个半衰期,有一半的质量发生衰变,并不是质量减小一半,D错误。‎ 故选AC。‎ ‎14.以下关于玻尔原子理论的说法正确的是 ( )‎ A. 电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的 B. 电子在绕原子核做圆周运动时,稳定地产生电磁辐射 C. 电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子 D. 不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收 E. 氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢原子能发出很多不同频率的光,但它的光谱不是连续谱 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ 电子绕原子核做圆周运动的轨道是量子化的,轨道半径不是任意的,故A正确.电子在绕原子核做圆周运动时,不会产生电磁辐射,只有跃迁时才会出现,故B 错误.氢原子在不同的轨道上的能级,电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要吸收光子,故C错误.不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收,故D正确.氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢原子能发出很多不同频率的光,是特征谱线,但它的光谱不是连续谱,故E正确.故选ADE.‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道玻尔理论的两个假设:(1)轨道假设:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动,电子绕核运动的可能轨道是不连续的.(2)定态假设:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态,因而具有不同的能量,即原子的能量是不连续的.这些具有确定能量的稳定状态称为定态,在各个定态中,原子是稳定的,不向外辐射能量.‎ ‎15.下列叙述中,正确的是(  )‎ A. 物体温度越高,每个分子的动能也越大 B. 布朗运动就是液体分子的运动 C. 气体温度越高,气体分子的热运动就越剧烈 D. 气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体温度越高,是分子的平均动能越大,并不是每个分子的动能都大,故A错误;‎ B.布朗运动并不是液体分子的运动,液体分子很小,在布朗运动中看到的并不是分子,而是微小的颗粒,由于液体分子对颗粒的不同方向的撞击是不平衡的,故颗粒会做无规则的运动,所以B错误;‎ C. 分子的热运动跟物体的温度有关,气体温度越高,气体分子的热运动就越剧烈,故C正确;‎ D.根据气体压强的微观解释,气体对容器的压强是由大量气体分子对容器壁不断碰撞而产生的,故D正确。‎ 故选CD。‎ ‎16.振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点P,关于质点P振动的说法正确的是( )‎ A. 振幅一定为A B. 周期一定为T C. 速度的最大值一定为v D. 开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于他离波源的距离 E. 若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD.在波传播过程中,各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同,故AB正确,D错误;‎ C.质点的振动速度大小跟波速无关,故C错误;‎ E.根据 s=vT 可知s等于一个波长,即P点与波源质点相位相同,振动情况总相同,位移总相同,故E正确。‎ 故选ABE.‎ ‎【点评】本题考查了波动和振动的区别和联系,质点振动的速度是呈周期性变化的.‎ 第Ⅱ卷(非选择题,共30分)‎ 三、计算题:(本题有3个小题,共30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得分,将答案写在答题纸上相应的题号位置)‎ ‎17.如图,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.求该棱镜材料的折射率n.‎ ‎【答案】n=‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设在AC边发生全反射时的临界角为θ,则 射到AB边后的折射角r=90°–θ sinθ=‎ 由折射定律得 n=‎ 由以上三式联立解得 n=‎ ‎18.波源和振动方向相同,频率均为,分别置于均匀介质中轴上的、两点处,,如图所示.两波源产生的简谐横波沿轴相向传播,波速为.已知两波源振动的初始相位相同.求:‎ ‎(1)简谐横波的波长;‎ ‎(2)间合振动振幅最小的点的位置.‎ ‎【答案】(1)‎1m (2)距O点、、及 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设简谐横波波长,频率为f,则,代入已知数据得 ‎;‎ ‎(2)以O点为坐标原点,设P为OA间的任意一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差 ‎,;‎ 其中x、以m为单位,合振动振幅最小的点的位置满足 ‎,k为整数,‎ 所以 ‎,‎ 可得 ‎,‎ 故 ‎;‎ 解得:‎ ‎.‎ ‎19.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了。若此后外界温度变为T。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。求 ‎(1)活塞的面积;‎ ‎(2)重新达到平衡后气体的体积。‎ ‎【答案】(1);(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设气缸的横截面积为S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为,由玻意耳定律得 解得 即 解得 ‎(2)外界的温度变为T后,设活塞距底面的高度为,根据盖-吕萨克定律,得 解得 根据题意可得 气体最后的体积为 联立解得
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