1、吉林省长春市实验中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（含解析）一选择题（共10小题，每小题4分共40分，每小题只有一个选项是正确的）1.下列与粒子相关的说法中正确的是（ ）A. 天然放射现象中产生的射线速度与光速差不多，穿透能力强B. （铀238）核放出一个粒子后就变（钍234）C. 高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为D. 丹麦物理学家玻尔进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型【答案】B【解析】【详解】A、天然放射性现象中产生的射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱故A错误 B、核放出一个粒子，电荷数少2，质量数少4，则电荷数为90，质量数23
2、4变为,故B正确 C、高速粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，核反应方程故C错误 D、英国科学家卢瑟福进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型故D错误故选B【点睛】本题需要熟记和理解裂变反应和聚变反应 天然放射现象、射线的性质、衰变方程、物理学史等基础知识点，即可解题2. 关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A. 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B. 运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C. 波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D. 实物粒子的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
3、【答案】D【解析】光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律.大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性.光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显.而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性.3.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）A. 氢原子在n=2的能级时可吸收能量为3.6eV的光子而发生电离B. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eVC. b光比a光的波长短D. 氢原子从n
4、=4的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子【答案】A【解析】【详解】A从电离所需的最小能量等于光子能量3.6eV高于于此值，故能引起电离，故A正确；B氢原子从的能级向的能级跃迁时辐射出光子的能量为故B错误；C根据跃迁规律可知从向跃迁时辐射光子的能量大于从向跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量可得a光子的频率大于b，由可得，频率越大，波长越小，故a光比b光的波长短，故C错误；D氢原子的能级跃迁时，能发生6种频率的光子，故D错误。故选A。4.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，
5、用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实光电效应实验装置示意如图用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）A. U=-B. U=-C. U=2hv-WD. U=-【答案】B【解析】【分析】【详解】一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，
6、换用同样频率为的强光照射阴极K，发生了光电效应，即吸收的光子能量为，n=2、3、4 ，根据 ，可知，所以B正确5.如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（ ）A. ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10mB. ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10mC. 若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D. 若两个分子间距离越大，则分子势能亦越大【答案】A【解析】【详解】AB.在F-r图象中，随着距
7、离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级10-10m时，引力等于斥力，故A正确，B错误；C.若两个分子间距离小于e点的横坐标，分子间的斥力大于引力，则分子间的作用力表现为斥力，若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力，故C错误；D.若分子力表现为引力，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；若分子力表现为斥力，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小，故D错误6.如图所示，一开口向右的气缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有一挡板，外界大气压为p0初始时，活塞紧压挡板处；现缓慢升高缸内气体温度
8、，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的pT图象是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】BD在pT图象中，开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的等容变化，即，图象为一条过坐标原点的直线，BD错误；AC当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图象是一条水平时温度轴的直线，因此A错误，C正确7.一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是（ ）A. 时刻通过线圈的磁通量为零；B. 时刻通过线圈的磁通量最大；C. 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；D. 每当改变方向时，通
9、过线圈的磁通量都为最大【答案】D【解析】【详解】A由图可知，t1时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故A错误；B由图可知，t2时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，磁通量为零，故B错误；C由图可知，t3时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率的绝对值也为零，故C错误；D每当e转换方向时，线圈与磁场垂直，线圈通过中性面时，磁通量最大，故D正确；8. 如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ ）A. 123；B. 231C. 321；D. 213【答案】C【解析】因为四个灯泡全部正常发
10、光，设每盏灯的额定电压为U，所以，则，原副线圈电流都相等，设为I，根据输入功率等于输出功率有：,可知这三个线圈的匝数比应为321故选C9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R120，R230，C为电容器已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（）A. 交流电的频率为0.02 HzB. 原线圈输入电压的最大值为200VC. 电阻R2的电功率约为6.67 WD. 通过R3的电流始终为零【答案】C【解析】【详解】试题分析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s，频率为50赫兹，A错，由图乙可知通过R1的电流最大值为Im1A、由欧姆定律可得其最大电压为Um=
11、ImR120V，原副线圈的电压之比等于匝数之比即可得原线圈输入电压的最大值为U1=200V，B错；由并联电路特点可得电阻R2的电流有效值为，电阻R2的电功率为, C对； 因为电容器有通交流、阻直流的作用，所以有电流通过R3和电容器，D错； 所以本题选择C考点：交变电流 变压器10.如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，为加在原线圈上的电压，为通过原线圈的电流，则（ ）A. 保持及P的位置不变，K由a合到b时，将增大B. 保持P的位置及不变，K由b合到a时，R消耗的功率将减小C. 保持不变，K合在a处，使P上滑，将增大D. 保持P的位置不变，K合在a处，若增大，将增
12、大【答案】ABD【解析】【详解】AK由a合到b时，减小，若及P位置不变，由，可知，副线圈上的电压增大，流过负载R的电流增大，增大，又由于，故增大，A项正确；B同理K由b合到a时，减小，B项正确；CP上滑时，负载电阻R连入电路中的阻值增大，而、均不变，由可知减小，又由于、均不变，由可知将减小，故C项错误；D当增大时，由可知也增大，增大，再由可知将增大，故D项正确.故选ABD。二选择题（共5小题，每小题4分共20分，每小题只至少两个选项是正确的）11.下列说法正确的是（）A. 布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动B. 扩散现象表明，分子在永不停息地运动C. 某物质的摩
13、尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子体积为D. 气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多【答案】BD【解析】【详解】A布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动，故A错误；B扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；C对于固体和液体能阿伏加德罗常数求出分子体积，但是气体不能用阿伏加德罗常数求解分子体积，只能求出其占据的空间，故C错误；D气体体积不变时，温度越高，气体分子的平均动能越大，则单位时间内容器壁单位面积受到气体
14、分子撞击的次数越多，故D正确。故选BD。12.下列说法正确是（）A. 温度相等的物体内分子的平均动能相等B. 体积相等的物体内分子的势能相等C. 质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等D. 内能较大的物体，分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大【答案】AC【解析】【详解】A温度是分子的平均动能的标志，温度相等的物体内部分子的平均动能相等，故A正确；B体积相等的不同种类的物质，物体内部分子的势能不一定相等，故B错误；C物体内能与物质的量有关，质量相等的不同种类的物质，物质的量不一定相等，故C正确；D温度是分子的平均动能的标志，温度高的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大
15、，故D错误。故选AC。13.下列说法正确的是（）A. 原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据B. 考古专家测出某具骸骨1g碳样品中的含量为活着的生物体1g碳样品中含量的，已知的半衰期为5730年，则该生物死亡时距离今天约11460年C. 核泄露事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为射线D. 核反应堆利用石墨吸收中子，控制核反应速度【答案】BC【解析】【详解】A原子的特征谱线说明原子只能处于不连续的、分立的能级上，是原子具有分立能级的有力证据，故A错误；B考古专家发现某具骸骨1g碳样品中的含量是活着的生物体1g碳样品中含量的，可知经历了2个半衰期，的半衰期为573
16、0年，则确定该生物死亡时距离今天约11460年，故B正确；C根据电荷数守恒和质量守恒有即的电荷数为，质量数为0，可知为电子，即为射线，故C正确；D镉具有很大的中子吸收界面，所以用来吸收裂变产生的中子，而不是石墨，故D错误。故选BC。14.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u20sin 100t(V)氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有()A. 开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB. 开关接通后，电压表的示数为100 VC. 开关断开后，电压表的示数变大D. 开关断开后，变压器的输出功率不变【答案】AB【解析】【分析】由得：副线圈的输
17、出电压，根据电源频率和氖泡一个周期内的发光次数可得发光频率，电压表的示数应为副线圈输出电压的有效值，交变电流、电压的有效值不变，断开开关后，变压器的输出功率减小【详解】A由得：副线圈的输出电压，此电源频率f0=50 Hz，而氖泡每个周期发光2次，则氖泡的发光频率f氖=2f0=100 Hz，A正确；B电压表的示数应为副线圈输出电压的有效值，故=100 V，B正确；C交变电流、电压的有效值不变，故电压表示数不变，C错误；D因输出电压不变，断开后，电路中的部电阻增大，则由功率公式可知，变压器输出功率变小，D错误【点睛】本题考查了交流电的最大值与有效值，交流电的频率，变压器公式15.为研究高压输电减少
18、电能损失的规律，设计如图所示演示实验电路变压器T1的原线圈接入u1=14.14sin100t（V）的学生电源，变压器T2的副线圈接入“10V ，10W”的灯泡，调节各线圈匝数使灯泡正常发光，两变压器之间的输电导线总电阻r = 3 下列判断正确的是A. 变压器T1的输出功率大于10WB. 灯泡两端的电压为u4=12sin100t（V）C. 若只使T1的原线圈匝数n1减少，则输电导线消耗的电功率不变D. 若在灯L两端再并联一个相同的灯泡，则输电导线消耗的电功率增大【答案】AD【解析】变压器的输出功率等于灯泡消耗的功率和输电导线上消耗的功率之和，灯泡正常发光，灯泡消耗的功率为10W，所以变压器的输出
19、功率大于10W，故A正确；灯泡两端电压的最大值为，所以灯泡两端电压的瞬时值表达式为，故B错误；根据电压与匝数成正比，知，即，减少，变压器输出电压增大，输电线上电流减小，输电导线消耗的电功率减小，故C错误；若在灯L两端再并联一个相同的灯泡，变压器副线圈回路电阻减小，变压器副线圈上的电流增大，根据电流与匝数成反比，知输电线上电流增大，输电导线上消耗的电功率增大，故D正确三计算题（共4题，每题10分，共40分）16.如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为，上管足够长，下管长度在管内用长度的水银柱封闭一定质量的气体，气柱长度大气压强，气体初始温度若缓慢升高气体
20、温度，使水银上表面到达粗管和细管交界处，求此时的温度；继续缓慢升高温度至水银恰好全部进人粗管，求此时的温度【答案】(1) (2) 【解析】试题分析：气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律求解；根据理想气体状态方程列式计算从初态到水银上表面到达粗管和细管交界处，压强不变初态：，末态：，由盖吕萨克定律：得：水银恰好全部进入粗管时，水银高度为此时：，由理想气体状态方程：得： 【点睛】本题考查理想气体状态方程和气体实验定律的综合应用，以理想气体状态方程为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能力17.一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸，内壁光滑，气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞
21、质量m=4kg、截面积S=100cm2温度t0=27时，用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高L1=32cm，如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高L2=30cm，两种情况下气缸都处于竖直状态，取重力加速度g=9.8m/s2，求：（1）当时的大气压强；（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，活塞将从气缸中脱落【答案】（1）当时的大气压强为9.8104Pa；（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到66.3时，活塞将从气缸中脱落【解析】试题分析：（1）从甲态到乙态是
22、等温变化过程，根据波义耳定律列式求解当时的大气压强；（2）从乙态到丙态，根据理想气体状态方程列式求解温度解：（1）由图甲状态到图乙状态，等温变化：初态：p1=p0，V1=L1S末态：p2=p0，V2=L2S由玻意耳定律：p1L1S=p2L2S所以：（p0）L1S=（p0）L2S，可解得：p0=9.8104Pa（2）活塞脱落的临界状态：气柱体积LS、压强p3=p0设温度为t，由气态方程：得t=273=66.3答：（1）当时的大气压强为9.8104Pa；（2）图乙状态时，在活塞下挂一质量m=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到66.3时，活塞将从气缸中脱落【点评】本题关键是明确三个状态压强、温度
23、和体积参量，结合气体实验定律或者理想气体状态方程列式求解18.如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S120 cm2，S210 cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M2 kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p01105Pa，取g10 m/s2，缸内气体可看做理想气体 (i)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；(ii)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动 L/2时，求汽缸内气体的温度【答案】（1）1.2105 Pa（2）500 K【解析】【
24、详解】（1）设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡：p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg，代入数据解得压强：p1=1.2105Pa，（2）由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，由盖-吕萨克定律得：，代入数据解得：T2=500K19.竖直放置粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中已知大气压强p0=75cmHg，环境温度不变，左管足够长求：(1) 此时右管封闭气体的压强.(2) 左管中需要倒入水银柱的长度【答案】（1）p2=90cmHg （2）27cm【解析】【详解】（1）对右管中的气体，初态 ，末态体积：，由得：，（2）对水平管中的气体，初态压强：，；末态压强： ，根据解得 ，水平管中的长度变为9cm，此时原来左侧19cm水银柱已有11cm进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是；- 15 -