1、河北省曲阳一中2019-2020学年高二上学期检测考试物理试题一、选择题1.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是A. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小D. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大【答案】D【解析】【详解】AB当分子力表现为引力时，分子力随着分子间距离的增大先增大后减小，分子势能随着分子间距离的增大而增大，选项AB错；CD当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间
2、距离的减小而增大，选项D正确；故选D。2.如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体A. 分子平均动能不变B. 单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C. 每个分子对缸壁的冲力都会减小D. 若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量【答案】B【解析】试题分析：向上拉活塞时，气体体积变大，气体对外做功，W0，由于气缸与活塞是绝热的，在此过程中气体既不吸热，也不放热，则Q=0，由热力学第一定律可知，U=W+Q0，气体内能减小，温度降低，分子平均动能变小，但并不是每一个分子动
3、能都减小，每个分子对缸壁的冲力都会减小，故AC错误；气体物质的量不变，气体体积变大，分子数密度变小，单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，B正确；若活塞重力不计，则活塞质量不计，向上拉活塞时，活塞动能与重力势能均为零，拉力F与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量，D错误考点：本题考查热力学第一定律3.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 （ ）A. 若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；B. 若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面
4、的高度将增大；C. 若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；D. 若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大【答案】D【解析】【详解】AC选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大、气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化，活塞距地面的高度不变，故AC错误；B选择气缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV=C，当压强增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误；D若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克
5、定律：，可知，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确4.关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述不正确的是（）A. 对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应B. 光电流强度与入射光的强度有关C. 用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D. 光电效应几乎是瞬时发生的【答案】C【解析】A：对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应故A项正确B：光电流强度与入射光的强度有关，故B项正确C：用红外线照射金属比可见光照射金属产生的光电子的初动能要小，则用不可
6、见光照射金属不一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能大故C项错误D：光电效应几乎是瞬时发生的，故D项正确本题选不正确的，答案是C5.下列说法正确的是（）A. 只要有光照射金属表面，就会有电子从金属表面逸出B. 光电效应现象可以完全用经典电磁理论进行解释C. 对光电效应现象的研究使人类认识到光具有粒子性D. 在光电效应现象中，光越强，光电子的最大初动能越大【答案】C【解析】【详解】A只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应，才产生光电流，才会有电子从金属表面逸出，故A错误；B光电效应现象是无法用经典电磁理论进行解释的，故B错误；C光电效应现象体现了光具有粒子性，故C正确；D根据光电
7、效应方程：可知入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关，故D错误。故选C。6.下列说法中正确的是（ ）A. 光电效应和电子的衍射现象说明粒子具有波动性B. 粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径C. 氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小D. 氢原子辐射出一个光子后，核外电子的轨道半径增大【答案】B【解析】【详解】A光电效应现象和康普顿效应现象说明光具有粒子性，故A错误；B粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径，是估计核半径的最简单方法，故B正确；CD氢原子辐射出一个光子后能量减小，从高轨道跃迁到低轨道，轨道半径变小，根据：可知
8、加速度变大，故C错误，D错误。故选B。7.下列说法正确的是（）A. 原子的核式结构模型是汤姆孙建立起来的B. 在粒子散射实验中，绝大多数粒子发生了大角度偏转C. 玻尔模型能够解释所有原子的光谱现象D. 玻尔认为，电子的轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的【答案】D【解析】原子的核式结构模型是卢瑟福建立起来的，选项A错误； 在粒子散射实验中，只有少数粒子发生了大角度偏转，选项B错误；玻尔模型只能解释氢原子的光谱现象，选项C错误；玻尔认为，电子的轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的，选项D正确；故选D.8.下列关于放射性现象的说法中，正确的是()A. 原子核发生衰变时，生成核与原来的原子核相比
9、，中子数减少了4B. 原子核发生衰变时，生成核与粒子的总质量等于原来的原子核的质量C. 原子核发生衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D. 单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的【答案】D【解析】【详解】A原子核发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2，选项A错；B反应前后有质量亏损，选项B错；C原子核发生衰变时，生成核质量数等于原来的原子核的质量数，选项C错；D半衰期与化学状态无关，选项D正确；故选D.9.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一有关放射性元素的下列
10、说法正确的是( )A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了B. 发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2个C. 衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的D. 射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强【答案】BC【解析】半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；根据质量数和电荷数守恒可知：发生衰变放出42He，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故B正确；发生衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故C正确；根据、三种射线特点可知，射线穿透能力最强，电离能
11、力最弱，射线电离能量最强，穿透能力最弱，故D错误故选BC10.下列说法中正确的是（ ）A. 晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性B. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能一定不同C. 液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D. 随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小【答案】C【解析】【详解】A只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故A错误；B内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关，内能不同温度可能相同，则分子热运动的平均动能可能相同，故B错误；C液晶即液态晶体，像液体一样具有流动性，具有各向异性，故C正确；D随着分子间距离的增大
12、，分子间作用力不一定减小，当分子间表现为引力时，分子力做负功，分子势能增大，故D错误。故选C。11.一定质量的气体在等温变化过程中（可视作理想气体），下列物理量中将发生变化的是（）A. 分子的平均动能B. 单位体积内的分子数C. 气体的压强D. 分子总数【答案】BC【解析】【详解】A气体在等温变化过程中，温度不变，所以分子的平均动能不变，故A错误；BD等温变化过程研究的是一定质量的气体，压强随体积变化而变化，一定质量的气体，其分子总数一定，单位体积内的分子数改变，故B正确，D错误；C等温变化过程研究的是一定质量的气体，压强随体积变化而变化，故C正确。故选BC。12.一含有光电管的电路如图甲所示
13、，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的IU图线，、表示截止电压，下列说法正确的是（）A. 甲图中光电管得到的电压为正向电压B. a、c光的波长相等C. a、c光的光强相等D. a、b光的波长相等【答案】B【解析】【详解】由图可知，从金属出来的电子在电场力作用下，做减速运动，则对应电压为反向电压，故A错误；光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大
14、于a光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故B正确，D错误；由图可知，a的饱和电流大于c的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于c光的光强，故C错误；故选B。【点睛】解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，同时注意正向电压与反向电压的区别。13.如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子（ ）A. 从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长长B. 从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的速度大C. 处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D. 从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量【答案】A【解析】【详解】A.氢原子从高能级跃迁到低能
15、级辐射一定频率的光子，能级差值越大辐射光子的频率越大，波长越短，所以A项符合题意；B.辐射出电磁波速度一样大，B项不符合题意；C.处在不同能级，核外电子出现的概率不一样，能级越低，概率越大，C项不符合题意；D.氢原子由高能级向低能级跃迁时氢原子一定放出能量，而不是氢原子核，故D项不符合题意14.如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（ ）A. 电子轨道半径减小，动能也要增大B. 氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C. 由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D. 金属钾的逸出功为2.21 eV，能
16、使金属钾发生光电效应的光谱线有4条【答案】AD【解析】【详解】A：跃迁到较低能级，据可得电子轨道半径减小，据可知电子速度增大，动能增大故A项正确B：氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线故B项错误C：由n=4跃迁到n=1时发出光子的能量最大，频率最高故C项错误D：一群氢原子处于n=4的激发态，共能发出6种频率的光其中n=4跃迁到n=3的光子能量为不能使金属钾发生光电效应；n=3跃迁到n=3的光子能量为不能使金属钾发生光电效应；其余4种光子的能量大于2.21 eV，能使金属钾发生光电效应故D项正确15.下列说法中正确的是（ ）A. 一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子B
17、. 一个氢原子由n=3的激发态向低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子C. 实际上，原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的D. 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构【答案】BD【解析】【详解】A、一群氢原子处于的激发态向较低能级跃迁，可能放出3种不同频率的光子，故A错误；B、一个氢原子由的激发态向低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子，分别为到，与到，故B正确；C、原子中的电子没有确定的轨道，在空间各处出现的概率是不一定的，而玻尔的氢原子模型，却作出了定态与跃迁的假设，故C错误；D、粒子散射实验，揭示了原子的核式结构模型，故D正确16.关于扩散现象，下列说法正确的是（）A.
18、 温度越高，扩散进行得越快B. 扩散现象是不同物质间的一种化学反应C. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的【答案】ACD【解析】【详解】A根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；B扩散现象不是化学反应，故B错误；C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故C正确；D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；E液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误；故选ACD。【点睛】本题主要是分子动理论，理解扩散现象的本质是分子无规则热运动。17.下列说法正确的是 A
19、. 物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大B. 一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，内能可能减少C. 相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增量一定相同D. 物体的内能与物体的温度和体积都有关系E. 凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性【答案】BDE【解析】【详解】微观分子的动能和内能与宏观物体的运动是无关的，选项A错误；一定质量气体的体积增大，则气体对外做功，根据可知，但既不吸热也不放热，内能可能减少，选项B正确；相同质量的两种物质，因为物质的量不同，故即使升高相同的温度，分子平均动能的变化量相同，但是其内能的增量也不相同，选项C错误；物体的内能与物体的温度、体积、物质的量等
20、都有关系，选项D正确；根据热力学第二定律可知，凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性，选项E正确；故选BDE18.下列说法正确的是（）A. 布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力B. 物体的内能在宏观上只与其所处状态及温度和体积有关C. 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D. 液体密度越大表面张力越大，温度越高表面张力越小E. 气体对器壁的压强就就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力【答案】CDE【解析】【详解】A布朗运动是由于液体分子无规则运动与悬浮颗粒碰撞，使悬浮颗粒运动的，所以布朗运动反映液体分子无规则运动，故A错误；B物体的内能在宏观上与其温度
21、、体积和质量有关，故B错误；C热力学第二定律的微观意义是“一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”，故C正确；D根据表面张力的形成可知，液体密度越大表面张力越大，温度越高表面张力越小，故D正确；E由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强，根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故E正确。故选CDE。19.下列说法中正确是（ ）A. 气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果B. 物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大C. 一
22、定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E. 饱和汽压与分子数密度有关，与温度无关【答案】ACD【解析】气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果，选项A正确；物体温度升高，组成物体的所有分子的平均速率变大，并非所有分子的速率均增大，选项B错误；一定质量的理想气体等压膨胀过程中，温度升高，内能增大，对外做功，故气体一定从外界吸收热量，选项C正确；根据熵原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项D正确；饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大故E错误；故选ACD.20.下列说法正确的
23、是A. 温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质B. 改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能C. 分子a从远处靠近固定不动的分子b，当a只在b的分子力作用下到达所受的分子力为零的位置时，a的动能一定最大D. 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E. 大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体【答案】ACD【解析】液晶具有各向异性，温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故A正确；改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，不可能实现内能完全转化为机械能，故B错误；分子a从远处靠近固定不动的分子b，当a只在b的分子力作用下到达所受的分子力为零的位置时，
24、a的动能一定最大，故C正确；改变内能的方式有做功和热传递，气体的温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，D正确；大颗粒的盐磨成了细盐，仍然是晶体，故E错误所以ACD正确，BE错误21.下列说法正确的是（ ）A. 外界对封闭气体做功时，气体内能可能增大B. 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向D. “油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积E. 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成【答案】ACE【解析】【详解】根据热力
25、学第一定律，外界对封闭气体做功时，如果气体不放热或者放出的热量小于外界做的功时，气体内能就会增大，选项A正确； 晶体熔化时吸收热量，但是温度不变，则分子平均动能不变，选项B错误； 空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向，选项C正确； “油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液中含有油酸的体积除以油膜的面积，选项D错误； 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项E正确；故选ACE.22.一定量的理想气体从状态M可以经历过程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
26、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，其温度降低B 气体经历过程1，其内能减小C. 气体在过程2中一直对外放热D. 气体在过程2中一直对外做功E. 气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同【答案】ABE【解析】【详解】AB.气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外做功，又气体与外界无热量交换，根据热力学第一定律知，其内能减小，故温度降低，故AB正确；CD.气体在过程2中，根据理想气体状态方程，开始时，体积不变，对外不做功，压强减小，温度降低，根据热力学第一定律知，气体对外放热；然后压强不变，体积变大，气
27、体膨胀对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律知，气体要吸收热量，故CD错误；E.无论是气体经历过程1还是过程2，初、末状态相同，故内能改变量相同，故E正确。故选ABE.二、计算题23.某光电管的阴极K用截止频率为0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e用频率为的紫外线照射阴极，有光电子逸出，求：（1）光电子到达阳极的最大动能；（2）若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为多大？【答案】（1） （2）【解析】【详解】(1)根据光电效应方程得，最大初动能为：根据动能定理得：解得：(2)要使光电子都不能
28、到达阳极，根据动能定理得：解得反向电压为：答：(1)光电子到达阳极的最大动能；(2)反向电压至少为。24.如图所示，面积的轻活塞A将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B内，汽缸开口向上竖直放置，高度足够大在活塞上放一重物，质量为，静止时活塞到缸底的距离为，摩擦不计，大气压强为，温度为，g取若保持温度不变，将重物去掉，求活塞A移动的距离；若加热汽缸B，使封闭气体温度升高到，求活塞A移动的距离【答案】(1) (2) 【解析】以封闭气体为研究对象初态压强初状态体积末状态压强气体发生等温变化，由玻意耳定律得解得活塞移动距离加热气缸，气体做等压变化，由查理定律得解得活塞移动距离点睛：根据平衡条件分别
29、求出重物去掉前后气体的压强，气体发生等温变化，由玻意耳定律可求重物去掉后的气柱的长度，可求活塞移动距离；加热气缸，气体压强不变，由查理定律可求重物加热后的气柱的长度，可求活塞移动距离25.U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：（1）粗管中气体的最终压强；（2）活塞推动的距离.【答案】（1）88 cmHg（2）4.5 cm【解析】
30、【详解】解：设左管横截面积为，则右管横截面积为，（1）以右管封闭气体为研究对象， 等温变化： （2）以左管被活塞封闭气体为研究对象， 等温变化：即，联立得，故上升；那么活塞推动的距离：26.如图所示，内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计原长3L、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点开始活塞D距汽缸B的底部为3L后在D上放一质量为的物体求：稳定后活塞D下降的距离；改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少?
31、【答案】（i）（ii）【解析】【详解】（1）开始时被封闭气体的压强为 ，活塞C距气缸A的底部为l，被封气体的体积为4lS，重物放在活塞D上稳定后，被封气体的压强为： 活塞C将弹簧向左压缩了距离l1，则活塞C受力平衡，有： 根据玻意耳定律，得： 解得：x=2l 活塞D下降的距离为：l4lx+l1=l（2）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C的位置不动，最终被封气体的体积为(4l+ l1)S，对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得 解得：t2377【点睛】本题考查玻意耳定律的应用及压强的计算，关键要注意首先明确气体发生的什么变化，根据力平衡法求气体的压强，然后才能分析状态参量，由理想气体的状态方程或实验定律进行分析求解，第二问要注意升温过程压强不变，弹簧的形变量不变，活塞C不动.
