1、云南省下关第一中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单选题1.下列叙述中符合物理学史的有( )A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B. 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C. 巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D. 汤姆孙提出的原子模型同卢瑟福的原子核式结构学说相互包容【答案】C【解析】【详解】A汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子；卢瑟福发现了质子，故A错误；B卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，建立了原子的核式结构理论，故B错误；C巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，故
2、C正确；D玻尔提出的原子模型同卢瑟福的原子核式结构学说相互包容，故D错误。故选C。2.下列说法中不正确的是( )A. 可以利用原子的特征谱线来进行光谱分析B. 根据玻尔的基本假设，通常情况下，处于基态的原子是最稳定的C. 玻尔认为，电子的轨道不是任意的，而是量子化的，电子在某条特定轨道上稳定绕核转动时会辐射出特定频率的电磁波D. 玻尔认为，原子在不同的状态中具有不同的能量，原子的能量是量子化的【答案】C【解析】【详解】A可以利用原子的特征谱线来进行光谱分析，故A正确，不符合题意；B根据玻尔的基本假设，通常情况下，处于基态的原子是最稳定的，故B正确，不符合题意；C玻尔理论认为电子的轨道是量子化的
3、，电子在这些轨道上绕核转动时由于量子化的特点只能向不同能级跃迁，不会不断向外辐射出电磁波，故C错误，符合题意；D玻尔认为，原子在不同的状态中具有不同的能量，原子的能量是量子化的，故D正确，不符合题意。故选C。3.人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示下列说法中正确的是（）A. 粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关B. 科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型C. 科学家通过粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型D. 科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型【答案】B【解析】【详解】卢瑟福通过
4、粒子散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型，建立了原子的核式结构模型，故B正确，A、C、D错误。故选B。4.玻尔首先提出能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（）A. 这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B. 氢原子由能级跃迁到能级产生的光波长最长C. 处于基态的氢原子吸收12eV的能量可以跃迁到能级D. 处于基态的氢原子吸收14eV的能量可以发生电离【答案】D【解析】【详解】A从能级的氢原子向低能级跃迁时。共可辐射出3种不同频率的光，A错误；B从由能级跃迁到能级产生的光能量最大，波长最短，B错误；C吸收的能量恰好等于两个能级间的能量差时，才能吸收
5、该能量，完成跃迁，因此处于基态的氢原子吸收10.2eV的能量，可以跃迁到能级，12eV能量不等于任可两个能级间的能量差，因此不能吸收该能量，C错误；D外于基态的氢原子，只要吸收的能量超过13.6eV，电子就会跃迁到无穷远处，这就是电离，因此处于基态的氢原子吸收14eV的能量可以发生电离，D正确。故选D。5.运动电子束穿过某一薄晶体时能产生明显的衍射现象，那么下列说法正确的是( )A. 电子束的运动速度越快，产生的衍射现象越明显B. 电子束的运动速度越慢，产生的衍射现象越明显C. 产生衍射现象的明显程度与电子束的运动速度无关D. 以上说法都不对【答案】B【解析】【详解】物质波波长为可知速度越大，
6、波长越小，则电子的衍射现象越不明显；速度越小，波长越大，则电子的衍射现象越明显，故B正确，A、C、D错误；故选B。6.关于分子动理论，下列说法正确的是（）A. 布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒分子做的无规则运动B. 气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动激烈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的缘故D. 如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同【答案】B【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体微粒运动，不是分子运动，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，A错误；分子的热运动激烈程度和温度有关，所以
7、气体分子的热运动不一定比液体分子的热运动激烈，B正确；气体压缩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的原因，与分子力无关，C错误；如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度一定相同，但是内能不一定相同，因为还和质量有关，D错误7.下列关于液体表面张力的说法中，正确的是（）A. 液体表面张力的存在，使得表面层内分子的分布比内部要密集些B. 液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，产生表面张力C. 液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因D. 液体表面张力的方向指向液体内部，使液体表面有收缩趋势【答案】B【解析】【详解】AB液体表
8、面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，从而产生表面张力，B正确，A错误；C液体表面层分子间既有引力又有斥力，但引力大于斥力，从而表现为引力，C错误；D液体表面张力的方向沿表面的切面方向，D错误。故选B。8.某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法中正确的是( )A. 材料甲一定是晶体B. 材料甲一定是非晶体C. 材料乙一定是单晶体D. 材料乙一定是多晶体【答案】C【解析】【详解】测试发
9、现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，单晶体的物理性质是各向异性的，所以乙一定是单晶体，而多晶体和非晶体是各向同性的，材料甲可能是多晶体，也可能不是晶体，故C正确，ADB错误。故选C。【点睛】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，晶体的分子排列是有规则的，而非晶体的分子排列是无规则的。9.下列说法不正确的是( )A. 一定量0的冰融化成0的水，其分子动能之和不变，分子势能之和变小B. 干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度 C. 浸润现象
10、中，附着层的液体分子比液体内部更密集，液体分子之间表现为相互排斥的力D 两个系统彼此处于热平衡，则二者温度一定相同【答案】A【解析】【详解】A一定量0的冰融化成0的水，其分子动能之和不变，吸收的热量转化为分子势能，所以分子势能之和变大，故A错误；B干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果，故B正确；C浸润现象中，附着层的液分子比液体内部更密集，液体分子之间表现为相互排斥的力，故C正确；D两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度，故D正确；不正确的故选A。10.以下说法正确的是( )A. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低B.
11、在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零C. 满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的D. 若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度减小【答案】A【解析】【详解】A温度是分子热运动剧烈程度的反映，减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故A正确；B在完全失重的情况下，气体分子运动不停止，对容器壁的压强不为零，故B错误；C与热现象有关的宏观过程都有一定的方向性，所以满足能量守恒定律的宏观过程也不是都可以自发进行的，故C错误；D当保持温度不变向下缓慢压活塞时饱和汽压值不变，密度不变，水汽体积减小，质量减少，故D错误。故选A。11
12、.如图所示的装置，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向下移动() A. 给气缸内气体缓慢加热B. 取走几个钢球C. 大气压变大D. 让整个装置自由下落【答案】A【解析】【详解】开始时，对两活塞和钢球整体受力分析，受到重力、大气对上活塞的压力，大气对下活塞的支持力，缸内气体对上活塞的支持力，缸内气体对下活塞的压力，根据平衡得可得缸内气体的压强为A给气缸内气体缓慢加热，假设活塞不移动，气
13、体发生等容变化，则温度升高，缸内气体压强增大，则有所以活塞相对汽缸向下移动，故A正确；B取走几个钢球后，整体的重力减小，由知容器内气体压强必须增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，故B错误；C大气压变大时，由知道缸内气体压强要增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，故C错误；D让整个装置自由下落，缸内气体压强等于大气压强，气体压强增大（原来小于大气压强），由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，故D错误；故选A。12.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
14、，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()A. 右侧水银面高度差h1减小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增大【答案】A【解析】【详解】ACD开始时气体压强为可得向右管注入少量水银，假定先固定水银A，则气压增加，再释放水银A，封闭气体将向上运动，故减小，气体的压强减小，右管与B的水银面的高度差也减小，故A正确，C、D错误；B气体的压强减小、温度不变，根据可知体积增大，则空气柱B的长度增大，故B错误；故选A。二、多选题13.下列说法正确的是( )A. 图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态的温度比状态的温度高B. 图2为一定质量的理想气体状态变化
15、的PV图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小C. 图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系可知，当分子间的距离rr0时，分子势能随分子间的距离增大而减小D. 液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小【答案】AB【解析】【详解】A由图可知，中速率大分子占据的比例较大，则说明对应的平均动能较大，故对应的温度较高，故A正确；B直线AB的斜率直线AB的方程为则有可知时，乘积最大，根据可知不变，越大，越高，状态在处温度最高，在A和B状态时，乘积相等，说明在AB处的温度相等，所以从A到B的过程中，温度先升高，后又
16、减小到初始温度，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中，气体分子的平均动能先增大后减小，故B正确；C由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图象知时分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以当分子间的距离时，分子势能随分子间的距离增大而增大，故C错误；D液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表现为引力；附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子力表现为斥力，附着层有扩展的趋势，表现为浸润，如果附着层内液体分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，附着层有收缩的趋势，表现为不浸润，故D错误；故选AB。14.一定量的理想气体从状态M可
17、以经历过程1或者过程2到达状态N，其pV图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是( )A. 气体经历过程1，气体对外界做功B. 气体经历过程1，内能可能增大C. 气体经历过程2，先放热后吸热D. 气体经历过程2，内能可能不变【答案】AC【解析】【详解】AB1过程中与外界无热量交换，故有根据热力学第二定律可知过程1气体的体积变大，故气体对外做功，则有故有内能减小，温度降低，即状态的温度低于状态的温度，故A正确，B错误；CD过程2先发生等容变化，做功为零，压强减小，根据查理定律可知，温度降低，内能减小，即根据
18、热力学第一定律可得故在等容变化过程中气体放热；之后再发生等压过程，体积变大，根据盖吕萨克定律可知，温度升高，则有体积变大，故气体对外做功，即有根据热力学第一定律可知，热量一定满足，故等压过程一定吸热，所以气体经历过程2，先放热后吸热；由于状态的温度低于状态的温度，所以气体经历过程2，内能减小，故C正确，D错误；故选AC。15.关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( )A. 液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性B. 固体可以分为晶体和非晶体，非晶体和多晶体都没有天然规则的几何形状C. 毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果D. 空气中水蒸
19、汽的实际压强越大，相对湿度就越大【答案】BC【解析】【详解】A液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，故A错误；B固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶和多晶，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，故B正确；C凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力；它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果，故C正确；D相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，空气相对湿度越
20、大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，而不是实际压强越大，故D错误；故选BC。16.如图所示的光电管，阴极K的极限频率为v0，现用频率为v（v v0）的光照射在阴极上，下列说法正确的有A. 照射光强度越大，单位时间内产生的光电子数目就越多B. 阴极材料的逸出功等于hvC. 当在A、K之间加U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为eUD. 当入射光频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增大2倍【答案】AC【解析】【详解】在光电效应现象中，当频率一定时，单位时间内逸出的光电子数与光的强度成正比，故A正确；逸出功W=hv0，B选项错误；若加反向电压U，光电流恰好为零，由动能定理可
21、得，故C选项正确；根据光电效应方程，有，显然， 与v不成正比，但随v的增大而增大，D选项错误故选AC三、实验题17.某同学设计了一种测温装置，其结构如图1所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出，设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。该同学在某大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：该同学将上表中环境温度和汞柱高的数据输入图形计算器，绘制出图象，如图2所示。（1）请根据图象提供的信息写出汞柱高度x随环境热力学温度T变化的函数关系式_ ；（
22、2）根据图象和测温装置推断出实验时的大气压强值 _ cmHg，玻璃泡A内气体压强p和气体温度T的比例常量 _ （假设实验过程中值是不变的）（3）由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压比上述大气压低了1cmHg，那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比是_ 填“偏大”或“偏小”【答案】 (1). ； (2). 75 (3). (4). 偏大【解析】【分析】【详解】（1）1由图象看出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式为反比例图象，斜率所以关系式为（2）23当T=0时，封闭气体变为固体，上方变为真空，水银柱高产生的压强等于大气压，
23、故纵轴的截距即为大气压强值；（3）4大气压强比上述大气压低了1cmHg，那么图象的斜率减小，测量的温度值偏大。【点睛】本题考查了利用图象处理物理物体的能力，此类题目文字叙述较多，难度一般不大，需要细心阅读题目。18.如图所示为测量大气压强的实验装置，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为800 mL；现用注射器缓慢向烧瓶中注入200 mL的水，稳定后两臂中水银面的高度差为25 cm，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。则 (1)大气压强p0= _(用“cmHg”做压强单位)(2)此过程中外界对烧瓶
24、内的气体_(填“做正功”、“做负功”、“不做功”)，气体将_(填“吸热”或“放热”)。【答案】 (1). 75 cmHg (2). 做正功 (3). 放热【解析】【详解】（1）1初始时，烧瓶中气体压强与大气压强相等，即，体积为，注入水后，烧瓶内气体压强为，体积为，由波意耳定律解得，大气压强为（2）23此过程中，烧瓶中气体体积减小，故外界对烧瓶内气体做正功；由与气体温度不变，由热力学第一定律，气体放热。四、计算题19.如图所示为质谱仪的示意图速度选择器部分的匀强电场的场强为E1.2105 V/m，匀强磁场的磁感强度为B10.6 T；偏转分离器的磁感应强度为B20.8 T求：(已知质子质量为1.6
25、71027kg)(1)能通过速度选择器的粒子的速度大小；(2)质子和氘核以相同速度进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d.【答案】(1)2105 m/s(2)5.2103 m【解析】【详解】(1) 能通过速度选择器的粒子所受电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，有eB1veE得vm/s2105 m/s.(2)粒子进入磁场B2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则eB2vm得R设质子质量为m，则氘核质量为2m，故 d225.2103 m.20.如图，U形玻璃管竖直放置，水平细管与U形玻璃管底部连通，各部分细管内径相同。U形管左上端封有长为20 cm的气体B，右管上端开口很长，与大气相通，此
26、时U形管左右两侧水银面恰好相平，水银面距U形玻璃管底部为25 cm，水平细管内用小活塞封有长度13 cm的理想气体A。已知外界大气压强为75 cmHg，忽略环境温度变化，现将活塞缓慢右推，当气体B的气柱长度为15 cm，时，求：(1)右侧管中水银面的高度为多少？(2)理想气体A的气柱长度为多少？【答案】(1) 55cm；(2) 10cm。【解析】【详解】(1)设玻璃管横截面为S，活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化，初态气体压强pB1=75cmHg，体积VB1=20S，末态气体压强pB2，体积VB2=15S，根据玻意耳定律可得pB1VB1=pB2VB2解得pB2=100cmHg可得右管中水
27、银面的高度h=(20+2515)cm+(10075)cm=55cm(2)活塞被缓慢的向右推的过程中，气体A做等温变化初态气体压强pA1=(75+25)cmHg=100cmHg，体积VA1=13S，末态气体压强pA2=(75+55)cmHg=130cmHg，体积VA2=LA2S根据玻意耳定律可得pA1VA1=pA2VA2解得理想气体A的气柱长度LA2=10cm21.如图所示，两个边长为10cm的正方体密闭导热容器A、B，用一很细的玻璃管连接，玻璃管的下端刚好与B容器的底部平齐，玻璃管竖直部分长为L=30cm，初始时刻阀门K1、K2均关闭，B容器中封闭气体的压强为15 cmHg外界环境温度保持不变
28、I.打开阀门K1，让水银缓慢流入B容器，求最终B容器中水银的高度； II.再打开阀门K2，向B容器中充入p0=75cmHg的气体，使B容器中恰好没有水银，求充入气体的体积【答案】 3.310-4m3【解析】I.打开阀门，稳定后，设B容器中水银的高度为h，容器底面积为S初始时，B中封闭气体体积，气体压强稳定时，B中封闭气体体积，气体压强根据玻意耳定律解得h=625cmII.打开阀门，向B容器中充入气体的体积为时，B容器中恰好没有水银则B中封闭气体压强，由理想气体状态方程解得：22.如图所示，用细管连接A、B两个绝热的气缸，细管中有一可以自由移动的绝热活塞M，细管容积不计A、B中分别装有完全相同的
29、理想气体，初态的体积均为V1=1.010-2m3，压强均为p1=1.0105Pa，温度和环境温度相同且均为t1=27，A 中导热活塞N 的横截面积SA=500cm2现缓缓加热B中气体，保持A气体的温度不变，同时给N 施加水平向右的推力，使活塞M的位置始终保持不变稳定时，推力F = 103 N，外界大气压p0=1.0105Pa，不计活塞与缸壁间的摩擦求：(1)A中气体的压强；(2)活塞N向右移动的距离；(3)B 中气体的温度【答案】(1)1.33105Pa(2)5cm (3)【解析】【详解】(1) A中气体的压强为：；(2)对A气体由玻意耳定律得：p1V1=p2V2解得：活塞N向右移动的距离为：(3)B气体温度为：T1=273+t1=273+27K=300K，T2=273+t2由查理定律得所以：t2=T2-273=127