【文档说明】河北省石家庄市元氏县第四中学2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题 含答案.pdf，共(6)页，1.537 MB，由小赞的店铺上传

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第1页（共3页）高二物理试题一．单项选择题,（共7道题，每小题4分，共计28分）1．两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是（）A．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大B．在r由无限远到趋近于0的过程

中，F先做正功后做负功C．在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大D．在r＝r0处分子势能为零2．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，该过程气体的压强p与体积V的关系如图所示，则从A到B的过程（）A．气体的温度降低B．气体的内能减小C．外界对气体做功D．气体从

外界吸收热量3．把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面。要使玻璃板离开水面，则向上拉橡皮筋的力（）A．等于玻璃板的重力B．大于玻璃板的重力C．小于玻璃板的重力D．以上三种情况均可能出现4．下列说法中正确的是（）A．一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能不一

定增大B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化C．不可能使热量从低温物体传向高温物体D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小5．关于光电效应，下列说法正确的是（）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．饱和光电流的强度与入射光的强度有关

，且随入射光强度的增强而增强C．金属的逸出功与入射光的频率成正比D．用不可见光照射某金属，比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大6．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光

子概念的启发下提的。如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是（）A．该氢原子在跃迁过程中能向外辐射两种不同频率的光子B．能使某金属发生光电效应的光子一定是氢原子从激发态n＝3跃

迁到n＝2时辐射的光子C．若氢原子从激发态n＝2跃迁到n＝1，辐射出的光子一定不能使该金属产生光电效应D．氢原子从激发态跃迁到基态，核外电子动能减小，电势能增大7．核电站是利用反应堆释放出的能量将水变成高温高压的水蒸气来推

动汽轮发电机发电的。反应堆的核反应方程式为U+n→Xe+X+10n，其中U、n、Xe、X的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中光速为c，以下说法正确的是（）A．X原子核中含有中子数为52B．该反应质量亏损△m＝m1﹣m3

﹣m4C．该反应释放的能量为（m1﹣10m2﹣m3﹣m4）c2D．U的比结合能大于Xe的比结合能二．多项选择题,（共3道题，每小题6分，共计18分，多选错选均不得分）第2页（共3页）8．某汽车的四冲程内燃机利用奥托

循环进行工作，该循环可视为由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（）A．在a→b的过程中，外界对其做的功全部用于增加内能B．在状态a和c时气体分子的平均动能可能相等C．在b→c的过程中，单位时间内撞击气缸壁的分子数增多D．在一次循环过程中气

体吸收的热量小于放出的热量9．α粒子散射实验又称金箔实验或Geiger﹣Marsden实验，是1909年汉斯•盖革和恩斯特•马斯登在欧内斯特•卢瑟福指导下于英国曼彻斯特大学做的一个著名物理实验。α粒子轰击金箔的轨迹如图所示。

下列说法正确的是（）A．使α粒子发生明显偏转的力是原子核对α粒子的静电引力FB．大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进C．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量D．实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子

体积的极小部分10．关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）A．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的B．放射性物质的半衰期与其温度无关C．铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过6次α衰变和8次β衰变D．在α、β、γ这三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的穿透能力最强三．

非选择题，共54分，11—14为必考题，15题为选考题（一）、必考题；共41分11．（6分）太阳能光电直接转换的基本原理：利用光电效应，将太阳辐射直接转换成电能。如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压，那么：（1）在图示中，入射太阳光应照射在（选填“A”或“B”）极上，电源的（选

填“C”或“D”）端须是正极；（2）已知元电荷量为e，若电流表读数为I，则时间t内从光电管阴极发射出的光电子至少个。12．（8分）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL。现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒

中的溶液体积增加了1mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为25mm，试问：（1）实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是。A．等效替代法B．控

制变量法C．理想模型法D．比值定义法（2）某学生实验计算结果明显偏大，下列说法不正确的是。A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴（3）根据上述数据，一滴油酸酒精溶液中

含有纯油酸的体积是m3；估测出油酸分子的直径是m（结果保留一位有效数字）。第3页（共3页）13．（12分）用质子轰击锂核（Li））生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验。已知质子、α粒子和

锂核的质量分别是1.0073u、4.0015u和7.0160u，且1u相当于931.5MeV。（1）请写出核反应方程；（2）请计算核反应过程中的质量亏损；（3）请计算核反应过程中释放的能量。14．（15分）在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为

光电子，其中一部分能量用于克服金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能。能量E＝6.0eV的光子照射某金属表面后，逸出光电子的最大初动能Ek＝2.5eV，已知h＝6.6×10﹣34J•s，元电荷电量e

＝1.6×10﹣19C，求：（1）该金属的逸出功W0；（2）该条件下的截止电压Ue；（3）该金属发生光电效应的极限频率ve（结果保留2位有效数字）。（二）选考题；共13分15（1）、（5分）以下说法正确的

是（）A．扩散现象和布朗运动可证明分子在做永不停息的无规则运动B．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大C．第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性E．从

微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的最大速率，一个是分子的数目（2）．（8分）如图所示，内壁光滑的圆柱形直立导热气缸高为h，面积为S的轻活塞距气缸底高为h，密闭了温度为27℃的理想气体，不计活塞和缸体厚度，外界大气压为p0，给密闭气体缓慢加热至活塞恰好到达气缸顶，该

过程中，密闭气体内能增量为△U，求：（i）活塞恰好到达气缸顶时，密闭气体温度；（ii）该过程中，密闭气体从外界吸热Q。第1页（共3页）高二物理答案一．单项选择题,（共7道题，每小题4分，共计28分）1．【解答

】解：A、r0为分子间的平衡距离，根据分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系，可知在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变大后变小再变大，故A错误；BC、在r由无限远到趋近于0的过程中，在r＞r0阶段，分子间作用力表现为引力，F做正功，分子势能由零减小，在r＜r0阶段，分子力表现为斥力，

F做负功，分子势能逐渐增加，故B正确，C错误；D、在r＝r0处，分子引力等于斥力，故分子力合力为零，分子势能最小，但不等于零，分子势能小于零，故D错误。故选：B。2．【解答】解：A、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，由图知气

体的p减小，V增大，根据＝知，＝，可知气体的温度升高，故A错误；B、一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度升高，气体的内能增加，故B错误；C、气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C错误；D、气体的内能一直增加，

并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律△U＝W+Q可知气体一直从外界吸热，故D正确；故选：D。3．解：当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，水分子之间要发生断裂，还要克服水分子间的作用力，所以拉力比玻璃板的重力要大，反映出水分子和玻璃的分子间存在引力作用。故B正确，

ACD错误。故选：B。4．【解答】解：A、温度是分子的平均动能的标志，一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大，故A错误；B、根据热力学第二定律可知，不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化。故B正确；C、根据热力学第二定律，在一定的条件下，可能

使热量从低温物体传向高温物体，如空调，故C错误；D、当分子力表现为引力时，分子间距离增大的过程中需要克服分子力做功，所以分子势能增大，故D错误。故选：B。5．【解答】解：A、光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，故A错误；B、饱和

光电流的强度随入射光强度的增强而增强，故B正确；C、逸出功与金属本身的特点有关，与外界因素无关，C故错误；D、由于不可见光的频率有的比可见光大，有的比可见光小，由光电效应方程：Ek＝hγ﹣W知产生光电子的初动能无法比较，故D错误.故选：B。6．【解答】解：A

B、大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时，可能的情况为：3→1，3→2→1，可能辐射出三种不同频率的光子，其中能量值最大的为从激发态n＝3跃迁到n＝1时辐射的光子，由于只有一种能使某金属产生光电效应，可知能使某金属发生光电效应的光子一定是氢原子

从激发态n＝3跃迁到n＝1时辐射的光子，故AB错误；C、结合能级图可知，氢原子由n＝2向n＝1能级跃迁时辐射的光子能量小于氢原子由n＝3向n＝1能级跃迁时辐射的光子能量，根据光电效应的条件可知，若氢原子从激发态n＝2跃迁到n＝1，辐射出的光

子一定不能使该金属产生光电效应，故C正确；D、氢原子从激发态跃迁到基态，核外电子运动的半径减小，动能增大，电势能减小，故D错误。故选：C。第2页（共3页）7．【解答】解：A、根据电荷数守恒和质量数守恒可得：X

的质量数为A＝235+1﹣136﹣10＝90，电荷数为Z＝92﹣54＝38，所以X的中子数为90﹣38＝52，故A正确；BC、质量亏损△m＝m1﹣9m2﹣m3﹣m4，根据质能方程可得释放的核能△E＝△mc2＝（m1﹣9m2﹣m3﹣m4）c2，故BC错

误；D、比结合能越大原子核越稳固，由于核反应的过程中释放热量，生成物比反应物更稳固，所以的比结合能大于的比结合能，故D错误。故选：A。二．多项选择题,（共3道题，每小题6分，共计18分，多选错选均不得分）8．【解答】解：A、在a→b过程中为绝热压缩，外界对

气体做功W＞0，Q＝0，根据热力学第一定律，可知△U＝W，即外界对其做的功全部用于增加内能，故A正确；B、从c到d为绝热膨胀，有Q＝0，W＜0，根据热力学第一定律，可知△U＜0，温度降低；从d到a，体积不变，由查理定律＝C，可知压强减小，则温度降低

，则状态c的温度高于状态a态温度，温度时分子平均动能的量度，故c时分子的平均动能大于a时分子的平均动能，故B错误；C、b→c过程中，气体体积不变，压强增大，则气体的温度一定升高，气体分子的热运动更加剧烈，分子的密度没有改变的情况下，分子在单位时间内单位面积上与器壁的碰撞数会增多，故C正确

；D、从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b外界对系统做功，根据p﹣V图象“面积”即为气体做功大小，可知c到d过程气体做功，图象中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功，整个过程气体能内能变为零，则△W＝△Q，即Q吸﹣Q放＝△W＞0，

即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，故D错误。故选：AC。9．【解答】解：AB、在粒子的散射实验中，大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，使粒子发生明显偏转的力是原子核对粒子的静电斥力，故A错误、B正确；C

D、实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，原子中心的核带有原子的全部正电荷及几乎全部质量，故C错误、D正确。故选：BD。10．【解答】解：A、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故A错误

；B、半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外在因素无关，故B正确；C、铀核U衰变为铅核Pb时，设经过x次α衰变，y次β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒可得238＝206+4x，92＝82+2x﹣y，解得：x＝8，y＝6，故C错误；D、在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强电离本领

最弱，α射线的电离能力最强穿透能力最弱，故D正确。故选：BD。三．非选择题，共54分，11—14为必考题，15题为选考题11．【解答】解：（1）由图可知，B为阴极，A是对阴极，阳光应照射在阴极B上，由于光电管

两侧施加正向电压，光电子在电场力作用下，从B加速到A，则电源左边为正极，右边为负，如图所示；（2）时间t在回路中通过的电量为：Q＝It所以产生的光电子数目至少为：n＝＝故答案为：（1）B，C；（2）；12．【解答】解：（

1）本实验中认为油酸分子均匀分布在液体表面，每个分子看作球形，通过计算油膜的厚度来计算分子的直径，所采用的方法为理想模型法，故选C；（2）根据公式d＝可知，若面积计算偏小或体积偏大，都会导致计算结果偏大，因此A、

C、第3页（共3页）D都有可能，故选B；（3）根据题中信息可知，一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝×m3＝1.2×10﹣11m3≈1×10﹣11m3根据题图可知油膜的面积S＝71×25×25×10﹣6m2＝4.4375×10﹣2m2根据公式d＝可得d

≈2×10﹣10m。故答案为：（1）C（2）B（3）1×10﹣11，2×10﹣1013．（12分）【解答】解：（1）根据质量数与电荷数守恒，由题意可知反应方程式为：→；（4分）（2）核反应前后发生的静

止质量亏损△m＝mLi+mp﹣2mα＝（7.0160+1.0076﹣2×4.0015）u＝0.0203u；（4分）（3）由质能方程得，核反应释放的能量△E＝△mc2＝0.0203×931.5MeV＝18.90945MeV；（4分）答：（1）核反应方程为→；（2）核反应过程中

的质量亏损为0.0203u；（3）核反应过程中释放的能量为18.90945MeV。14．（15分）【解答】解：（1）由光电效应方程Ek＝hν﹣W0可知，金属的逸出功W0＝hν﹣Ek＝E﹣Ek＝6.0eV﹣2.5eV＝3.5eV；（5分）（2）根据eU

e＝Ek可知，那么遏止电压的大小为Ue＝；（5分）（3）根据hve＝W0得金属发生光电效应的极限频率v＝＝8.5×1014Hz，（5分）答：（1）金属的逸出功为3.5eV；（2）该条件下的遏止电压2.5V；（3）这种金属发生光电效应的极限频率8.5×1014Hz。15（1）

【解答】解：A、根据扩散现象的定义和布朗运动的物理意义可证明分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；B、当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，与绝对湿度无关，故B正确；C、第二类永动机并没有违背能量守恒定律，但却违背了热

力学第二定律，故C错误；D、液晶是一类特殊的物质存在的状态，液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，故D正确；E、从微观角度看，一定质量的气体压强的大小跟两个因素有关：一个是分子的平均动能，一个是分子的密集程度，故E错误；故选：ABD。（5分）复（）（2）【

解答】解：（i）设活塞恰好到达气缸顶时，密闭气体温度为T2，其中由等压变化得：（2分）解得T2＝400K（1分）（ii）该过程中，外界对密闭气体所做功（2分）由热力学第一定律得：△U＝Q+W（1分）解得：（2分）答：（i）活塞恰好到达气缸顶时，密闭气体温度为400K；

（ii）该过程中，密闭气体从外界吸热Q为△U+