辽宁省大连市普兰店市第三十八中学2019_2020学年高二物理下学期开学测试试题
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辽宁省大连市普兰店市第三十八中学2019-2020学年高二物理下学期开学测试试题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=E n-E m(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.21H+31H→42He+10n是聚变B.235 92U+10n→140 54Xe+9438Sr+210n是裂变C.226 88Ra→222 86Rn+42He是α衰变D.2411Na→2412Mg+0-1e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 /8D .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 -m 2,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r 0(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 >r 0时,分子势能随分子间距离增大而增大,当分子间距离r <r 0时,随距离减小而增大,当r =r 0时,分子势能最小,故D 错误;压缩气体时可以忽略分子间作用力,压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强存在,与分子力无关,故C 错误.5.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离( B )A .阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和质量B .阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和密度C .阿伏加德罗常数,该气体的摩尔质量和体积D .该气体的密度、体积和摩尔质量解析:将气体分子平均活动空间看成是立方体,则L 3=V mol N A =M mol ρN A,选项B 正确.6.下列关于温度的各种说法中,正确的是( A )A.某物体温度升高了200 K,也就是升高了200 ℃B.某物体温度升高了200 ℃,也就是升高了473 KC.-200 ℃比-250 ℃温度低D.200 ℃和200 K的温度相同解析:热力学温度与摄氏温度的关系是T=t+273.15 K;热力学温度的0 K是不可能达到的.热力学温度与摄氏温度的分度值在数值上是相等的,温度升高200 ℃,也可以说温度升高200 K,故A项正确;B项错误;由热力学温度:T=t+273.15 K,可知,-200 ℃比-250 ℃温度高,故C项错误;由热力学温度T=t+273.15 K,可知,200 ℃和200 K的温度不等,故D项错误.7.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0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C .g 甲<g 乙,将摆长缩短D .g 甲>g 乙,将摆长放长 解析:走时变快了,说明周期T =2πl g 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l g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C a 、C b ,则C a <C bC .在介质中b 的速度较大D .单色光b 的频率较低解析:如题图,由sin θ1sin θ2=n 可知b 的折射率大于a 的折射率.所以b 的频率较大,a 的频率较小,选项D 错误;由频率大小进一步可知,a 频率较小更容易发生衍射现象,选项A 正确;由n =c v 可知介质中v a >v b ,选项C 错误;由sin C =1n可知C a >C b ,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pV T =C 得:V =C p T ,V -T 图线的斜率为C p.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E k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EC.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E k=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E k=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 LC.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f A=1T A =12πgl,其余四摆的固有频率与驱动力的频率关系是:f B=12πg0.5l≈1.41f A,f C=12πg1.5l≈0.82f Af D=12πg2l≈0.71f A,f E=12πgl=f A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 =4π2n 2L t 2(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.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LB.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=4π2(l1-l2)T21-T22(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 =t n,结合T =2πL g ,推出g =4π2n 2L t 2. (3)周期T =t n =100.5 s 50=2.01 s , 由T =2πL g,解出g =9.76 m/s 2. (4)由T =2πL g ,两边平方后可知T 2L 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 +l 1、l +l 2,由T 1=2πl +l 1g ,T 2=2πl +l 2g ,联立解得g =4π2(l 1-l 2)T 21-T 22. 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p 1V 1=p 2V 2p 1=p 0+21 cmHg p 2=p 0-15 cmHg(p 0+21)×10×S =(p 0-15)×16×S解得:p 0=75 cmHg.(2)由玻意耳定律得p 1V 1=p 3V 3p 3=p 0+15 cmHgl 3=p 1l 1p 3=75+21×10 75+15cm =10.67 cm. 答案:(1)75 cmHg (2)10.67 cm19.(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) 33×108 m/s (2)arcsin 66 (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 =sin θ1sin θ2=sin60°sin30°=3, v =c n =3×1083m/s =3×108 m/s. (2)n =sin θ1sin θ2,sin θ2=sin45°3=66,θ2=arcsin 66. (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.。