衡水中學(xué)2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

河北省衡水中學(xué)2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題一、選擇題（每小題4分，共60分。下列每小題所給選項至少有一項符合題意，請將正確答案的序號填涂在答題卡上，全部選對的得4分，有漏選的得2分，有錯選的得0分）1.如圖是盧瑟福的α粒子散射實驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線，射到金箱上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點。下列說法正確的是：

A.該實驗是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B.該實驗證實了湯姆孫原子模型的正確性C.α粒子與原子中的電子碰撞會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D.絕大多數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)【答案】A學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...2.下列說法正確的是：A.擴散現(xiàn)象和布朗運動都與溫度有關(guān)，所以擴散現(xiàn)象和布朗運動都是熱運動B.晶體熔化時吸收熱量，分子平均動能一定增大C.兩分子從無限遠處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子間相互作用的合力先變大，后變小，再變大D.未飽和汽的壓強一定大于飽和汽的壓強【答案】C【解析】擴散現(xiàn)象和布朗運動都與溫度有關(guān)，擴散現(xiàn)象是熱運動，布朗運動是固體顆粒的運動，不是熱運動，選項A錯誤；晶體熔化時吸收熱量，但是溫度不變，則分子平均動能不變，選項B錯誤；根據(jù)分子力隨分子距離的變化關(guān)系可知，兩分子從無限遠處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子間相互作用的合力先變大，后變小，再變大，選項C正確；飽和汽壓的大小與溫度有關(guān)，在溫度不知道的情況下，不能簡單地說未飽和汽的壓強一定大于飽和汽的壓強，故D錯誤．故選C．點睛：本題考查了布朗運動、晶體、分子力、未飽和汽和飽和汽的壓強等基礎(chǔ)知識點，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點，注意布朗運動不是分子的運動，間接地反映了分子的無規(guī)則運動．3.阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1)，鐵的摩爾質(zhì)量為M（kg/mol)，鐵的密度為ρ（kg/m3），下列說法正確的是：A.1m3鐵所含原子數(shù)目為ρB.1個鐵原子所占體積為MC.1kg鐵所含原子數(shù)為ρD.1個鐵原子的質(zhì)量為M【答案】ABD【解析】試題分析：A.1m3鐵所含原子數(shù)目為ρNB.1個鐵原子所占體積為MρC.根據(jù)N=mMD.1個鐵原子的質(zhì)量為MN故選CD．考點：阿伏加德羅常數(shù)和阿伏加德羅定律．點評：本題考查了阿伏伽德羅常數(shù)的有關(guān)計算，難度較大，能靈活運用公式是解本題的關(guān)鍵．4.關(guān)于原子物理學(xué)知識，下列說法正確的是：A.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了所有原子的光譜規(guī)律B.質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程一定會放出能量C.將放射性物質(zhì)放在超低溫的環(huán)境下，將會大大減緩它的衰變進程D.鈾核（U92238）衰變?yōu)殂U核（P82206【答案】BD【解析】玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，不能解釋所有原子光譜的實驗規(guī)律，故A錯誤；質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程中一定會放出能量，選項B正確；放射性元素的半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，選項C錯誤；鈾核（U92238）衰變?yōu)殂U核（P825.如圖所示為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖象，下列判斷錯誤的是：A.當(dāng)r>r0時，r越小，則分子勢能Ep越大B.當(dāng)r<r0時，r越小，則分子勢能Ep越大C.當(dāng)r=r0時，分子勢能Ep最小D.當(dāng)r=r0時，分子間作用力為零【答案】A【解析】由圖象可知：分子間距離為r0時分子勢能最小，此時分子間的距離為平衡距離；另外，結(jié)合分子力的關(guān)系可知，當(dāng)r大于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＞r0時，r越小，分子引力做正功，則分子勢能減?。还蔄錯誤；當(dāng)r＜r0時，r越小，分子間為斥力，分子勢能增大；故B正確；當(dāng)r等于r0時，分子勢能最小，故C正確；當(dāng)r=r0時，分子間作用力為零；故D正確；本題選錯誤的；故選A．點睛：正確理解分子力、分子勢能與分子之間距離的變化關(guān)系，注意分子力與分子勢能變化的一個臨界點為r=r0，注意將分子力與分子之間距離和分子勢能與分子之間距離的圖象比較進行學(xué)習(xí)．6.一個絕熱氣缸，氣缸內(nèi)氣體與外界沒有熱交換，壓縮活塞前缸內(nèi)氣體壓強為p，體積為V。現(xiàn)用力將活塞推進，使缸內(nèi)氣體體積減小到V2A.等于2pB.大于2pC.小于2pD.等于p【答案】B【解析】壓縮活塞時外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律則氣體內(nèi)能增加溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：PVT=P′V′T′，因點睛：本題考查了熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用，要注意不能盲目用公式，一定要注意分析體積減小過程中外力對氣體做功，所以氣體內(nèi)能增加，溫一定增加．7.利用金屬晶格（大小約10-10m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子束通過電場加速后，照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中正確的是：A.該實驗說明了電子具有波動性B.實驗中電子束的德布羅意波的波長為λC.加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D.若用相同動能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯【答案】AB【解析】實驗得到了電子的衍射圖樣，說明電子這種實物粒子發(fā)生了衍射，說明電子具有波動性，故A正確；由動能定理可得，eU=12mv2-0，電子加速后的速度v=2eUm，電子德布羅意波的波長λ=h2meU，故B正確；由電子的德布羅意波波長公式λ=h2meU可知，加速電壓U點睛：衍射是波所特有的現(xiàn)象，電子能發(fā)生衍射說明電子具有波動性；求出電子德布羅意波波長的表達式是正確解題的關(guān)鍵．8.下列說法正確是：A.空氣的相對濕度可用空氣中所含水蒸氣的壓強來表示B.對一定質(zhì)量的理想氣體，氣體分子的熱運動越劇烈，氣體的溫度就越高C.由熱力學(xué)定律知，熱量不可以從低溫物體傳遞到高溫物體D.液晶顯示器利用了液晶對光具有各向同性的特點【答案】B根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量在一定的條件下可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但會引起其他的變化，如空調(diào)．故C錯誤；液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的特點，選項D錯誤；故選B.點睛：該題考查相對濕度與絕對濕度、熱力學(xué)第二定律、液晶等一些記憶性的知識點的內(nèi)容，解答的關(guān)鍵有兩點：1．要牢記相對濕度的概念、液晶的性質(zhì)等；2．要正確理解熱力學(xué)第二定律的幾種不同的說法．9.如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K在受到光照射時能夠發(fā)射光電子。陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子，在電路中形成光電流。如果用單色光a照射陰極K，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；用單色光b照射光電管陰極K時，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是：A.a光的波長一定大于b光的波長B.僅增加a光的強度可使通過電流表的電流增大C.滑動變阻器的觸頭從圖示位置向右滑動，電流表的示數(shù)一定變大D.陰極材料的逸出功與入射光的頻率有關(guān)【答案】B【解析】用一定頻率的a單色照射光電管時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知γa＞γ0，由λ=vf知a光的波長小于b光的波長，故A正確；只增加a光的強度，即增加了光子的個數(shù)，則產(chǎn)生的光電子數(shù)目增多，光電流增大，使通過電流表的電流增大，故B正確；如果光電流已經(jīng)到達了飽和光電流時，即使滑動變阻器的觸頭從圖示位置向右滑動時，即使光電管兩端的正向電壓變大，光電流仍然不變，即電流表的示數(shù)也不變，選項C錯誤；陰極材料的逸出功由材料本身決定，與入射光的頻率無關(guān)，故D錯誤；故選點睛：解決本題的關(guān)鍵是掌握光電效應(yīng)的條件γ＞γ0以及光電流方向的確定，注意光電子的最大初動能是由入射光的頻率決定，與光強無關(guān)．10.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點坐標(biāo)為4.27，與縱軸交點坐標(biāo)為0.5）。由圖可知：A.該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC.該圖線的斜率的物理意義是普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5eV【答案】AC【解析】當(dāng)最大初動能為零時，入射光的光子能量與逸出功相等，即入射光的頻率等于金屬的截止頻率，可知金屬的截止頻率為4.27×1014Hz，故A正確B錯誤；根據(jù)Ekm=hv?W11.如圖所示是A、B兩質(zhì)點從同一地點運動的x-t圖象，則下列說法正確的是：A.A質(zhì)點以20m/s的速度勻速運動B.B質(zhì)點先沿正方向做直線運動，后沿負方向做直線運動C.B質(zhì)點最初4s做加速運動，后4s做減速運動D.A、B兩質(zhì)點在4s末相遇【答案】ABD【解析】由圖象可知圖中A質(zhì)點做勻速運動，v=△x△t＝804＝20m/s，故A正確．圖象的斜率表示該時刻的速度，由圖象可知，B的速度先為正，后為負，所以B質(zhì)點先沿正方向做直線運動，后沿負方向做直線運動，故B正確；B圖象是曲線，斜率表示速度，B質(zhì)點最初12.甲、乙兩個物體從同一地點沿同一方向做直線運動，其v-t圖象如圖所示。關(guān)于兩物體的運動情況，下列說法正確的是：A.在t=1s時，甲、乙相遇B.在t=2s時，甲、乙的運動方向均改變C.在t=4s時，乙的加速度方向改變D.在t=2s至t=6s內(nèi)，甲相對乙做勻速直線運動【答案】D【解析】試題分析：甲、乙兩個物體從同一地點沿同一方向做直線運動，當(dāng)位移相等時，兩者相遇．根據(jù)速度圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示位移，可知，在t=2s時，乙的位移等于甲的位移，說明兩者相遇．故A正確．由圖知，前4s，甲乙速度圖象都在時間軸上方，都為正，所以在t=2s時甲乙的速度方向沒有改變．故B錯誤．速度圖象的斜率表示加速度，由數(shù)學(xué)知識得知，在t=2s考點：考查了v-t圖像的理解13.如圖所示，將一小球從豎直磚墻的某位置由靜止釋放。用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3…所示的小球運動過程中每次曝光的位置。已知連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度均為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是：A.可以判定圖中小球做勻加速直線運動B.小球下落的加速度為dC.小球在位置3的速度為7D.小球釋放點在位置1上方d處【答案】ABC【解析】由圖可知△H=H4-H3=H3-H2=H2-H1=d，即在連續(xù)相等的時間內(nèi)物體的位移差等于恒量，可知小球做勻加速直線運動，故根據(jù)△H=aT2可求解出加速度為a=dT2，故AB正確；因為位置“3”所處的時刻是位置“2”和位置“4”所處的時刻的中點時刻，故v3=H2，42T=7d2T，故C正確；因h314.氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)處于n=4能級的大量氫原子向低能級躍遷，下列說法正確的是：A.這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B.已知鉀的逸出功為2.22eV，則氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子可以從金屬鉀的表面打出光電子C.氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級釋放的光子能量最小D.氫原子由n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子能量減小，核外電子動能增加【答案】AD【解析】根據(jù)C42=6，所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光．故A正確；n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV＜2.22eV，小于鉀的逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)．故B錯誤．由圖可知當(dāng)核外電子從n=4能級躍遷到n=3能級時，能級差最小，所以放出光子的能量最小，故C錯誤；由n=4能級躍遷到n=3能級過程中釋放能量，原子的能量在減小，核外電子的運轉(zhuǎn)半徑減小，根據(jù)kq2r2=mv2r15.一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)。其p-T圖象如圖所示。下列判斷正確的是：A.過程ab中氣體一定對外做功B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C.過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放的熱D.b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同【答案】CD【解析】由圖示可知，ab過程，氣體壓強與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，氣體不對外做功，故A錯誤；由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，PV=C，bc過程體積增大，對外做功，溫度不變，則氣體內(nèi)能保持不變，由熱力學(xué)第一定律知bc過程吸熱，故B錯誤；過程ca中溫度降低，體積減小，則內(nèi)能減小，外界對氣體所做的功小于氣體所放的熱，故C正確；b和c兩個狀態(tài)中，溫度相同，分子平均動能相同，體積不同，分子密度不同，則容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故D正確；故選CD.點睛：本題考查氣體的狀態(tài)方程中對應(yīng)的圖象，分析清楚圖示圖象、知道理想氣體內(nèi)能由氣體的溫度決定即可解題，解題時要抓住在P-T圖象中等容線為過原點的直線.二、計算題：（要有必要的文字說明與關(guān)系式，否則不得分）16.如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2，大氣壓強為1×105Pa.環(huán)境溫度為39℃，活寒封閉的氣柱長為8cm，現(xiàn)將氣缸緩慢倒過來放置，使活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通，已知：T=（273+t)K，重力加速度g=10m/s2，不計活塞與氣缸之間的摩擦。（1）求氣缸倒置時活塞內(nèi)封閉氣柱的長度；（2）氣缸倒置時，若緩慢降低環(huán)境溫度，使活塞回到初始位置（氣缸正放時活塞相對氣缸的位置）.求此時的環(huán)境溫度?！敬鸢浮浚?）l2cm（2）-65【解析】（1)以活塞為研究對象，由平衡條件得：氣缸正放時，有p0S+mg=p1S氣缸倒過來后，有p2S+mg=p0S根據(jù)玻意耳定律有：p1Sl1=p2Sl2解得，l2=l2cm（2）氣缸倒置時，緩慢降低氣體的溫度，使活塞回到初始位置，該過程為等壓過程，有蓋呂薩克定律可得Sl其中T1=273+39=312K，解得T2=208K，即t2=-65℃17.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時，其溫度TA=300K，讓該氣體狀態(tài)沿圖中線段AB所示緩慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，求，（1）氣體處于狀態(tài)B時的溫度：（2）從A到B的過程中氣體的最高溫度?！敬鸢浮浚?）300K（2）400K【解析】（1）對A、B兩個狀態(tài)，據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程得PA解得：TB=300K（2）體積為Vx時的氣體壓強可表示為PX=4-12V由理想氣體狀態(tài)方程可得：P由上式可得：當(dāng)Vx=4L時，Tx最大。解得Tx的最大值為Tx=400K點睛：本題考查了求氣體的溫度，由圖示圖象求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題；知道當(dāng)PV乘積最大時溫度T最高．18.一個靜止的鈾核U92232（原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個α粒子（原子質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核型T90228u（原子質(zhì)量為228.0287u）。已知：原子質(zhì)量單位1u=1.67×10（1）寫出核衰變反應(yīng)方程并計算該核反應(yīng)釋放出的核能；（2）假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動能，請計算釷核的動能大小?！敬鸢浮浚?）5.50MeV（2）0.09MeV【解析】（1）U92質(zhì)量虧損Δm=0.0059u由愛因斯坦質(zhì)能方程得：ΔE=Δmc2△E≈5.50MeV（2）系統(tǒng)動量守恒，釷核和α粒子的動量大小相等，即pT由EkTEk所以釷核獲得的動能E點睛：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及掌握愛因斯坦質(zhì)能方程，知道在衰變的過程中動量守恒．19.如圖所示，水平固定一個光滑長桿，有一個質(zhì)量為m小滑塊A套在細桿上可自由滑動。在水平桿上豎直