山西省朔州市應縣第一中學2020學年高二物理下學期期中試題（含解析）

1、山西省應縣第一中學校2020學年高二下學期期中考試 物理試題一、單項選擇題1.對于分子動理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是( )A. 溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大B. 氣體內(nèi)能不變時，與外界不發(fā)生熱交換C. 布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動D. 擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力【答案】A【解析】【詳解】A.溫度是分子平均動能的標志，所以溫度高分子平均動能大，但是內(nèi)能是所有分子動能和分子勢能之和，與體積和質(zhì)量也有關，A正確。B.根據(jù)熱力學第一定律，氣體內(nèi)能不變，可以與外界發(fā)生熱交換，只要保證即可，B錯誤。C.布朗運動是懸浮微粒的運動，不是液體分子運動，C

2、錯誤。D.擴散現(xiàn)象是分子進入彼此的現(xiàn)象，說明分子間存在空隙，D錯誤。2.如圖所示，元宵佳節(jié)，室外經(jīng)常懸掛紅燈籠烘托喜慶的氣氛，若忽略空氣分子間的作用力，大氣壓強不變，當點燃燈籠里的蠟燭燃燒一段時間后，燈籠內(nèi)的空氣( )A. 分子密集程度增大B. 分子的平均動能不變C. 壓強不變，體積增大D. 單位時間與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)減少【答案】D【解析】【詳解】AB.根據(jù)氣體壓強的微觀解釋可知，氣體壓強與平均動能和分子數(shù)密度有關，因為內(nèi)部壓強不變，而溫度升高，分子平均動能增大，所以分子數(shù)密度減小，AB錯誤。C.燈籠內(nèi)的空氣壓強不變，體積始終等于燈籠的容積不變，C錯誤。D.因為分子數(shù)密度變小，所以單位

3、時間與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)減少，D正確。3.下列說法中正確的是( )A. 液體表面層分子間只有引力而無斥力是產(chǎn)生表面張力的原因B. 同種物質(zhì)可能以晶體或非晶體兩種形態(tài)出現(xiàn)C. 相同溫度下絕對濕度越大，表明空氣中水汽越接近飽和D. 農(nóng)田里如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤鋤松，這是為了利用毛細現(xiàn)象使地下水容易上升【答案】BC【解析】【詳解】A.分子間同時存在相互作用的引力和斥力，液體表面層分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力是產(chǎn)生表面張力的原因，A錯誤。B.同種物質(zhì)可能以晶體或非晶體兩種形態(tài)出現(xiàn)，比如天然的水晶是晶體，而熔融后產(chǎn)生的玻璃是非晶體，B正確。C.相同溫度下，飽和汽壓是定值，絕對濕度

4、越大，說明實際汽壓越大，越接近飽和，C正確D.土壤里有很多的毛細管，地下水會沿著它們上升到地面，為了保存地下水，要把地面的土壤鋤松，破壞這些毛細管，D錯誤。4.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（ ）A. AB過程中，外界對氣體做功B. BC過程中，氣體分子的平均動能不變C. CD過程中，氣體的內(nèi)能不變D. DA過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化【答案】C【解析】【詳解】A.AB過程中，氣體體積膨脹，氣體對外做功，A錯誤

5、。B.BC過程中，氣體對外做功，而沒有熱交換，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低，分子平均動能減小，B錯誤。C.CD過程是等溫變化，溫度不變，理想氣體內(nèi)能只與溫度有關，所以內(nèi)能不變，C正確。D.DA過程中外界對氣體做功，不發(fā)生熱交換，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，平均動能變大，分子的速率分布曲線最大值位置會發(fā)生移動，D錯誤。5.一定質(zhì)量的理想氣體（分子力不計），體積由V膨脹到V如果通過壓強不變的過程實現(xiàn)，對外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為U1；如果通過溫度不變的過程來實現(xiàn)，對外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為U2，則A. W1W2，Q1Q2，U1U2B. W

6、1W2，Q1Q2，U1U2C. W1W2，Q1=Q2，U1U2D. W1=W2，Q1Q2，U1U2【答案】B【解析】第一種情況，根據(jù)可知，氣體壓強不變，體積增大，因此溫度升高，根據(jù)熱力學第一定律有：；第二種情況，氣體等溫變化，根據(jù)熱力學第一定律有：，第二中情況下，壓強減小，體積變化相同，因此，且，因此，故選B.【點睛】根據(jù)兩種情況列出熱力學第一定律的表達式，注意兩次變化的體積變化相同，因此氣體對外做功相同，根據(jù)溫度的變化判斷內(nèi)能的變化，然后進一步比較吸熱、放熱情況6.關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，下列說法中正確的是（ ）A. 隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并達到絕對零度，最終實現(xiàn)熱機效率

7、100B. 氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變C. 第二類永動機違背了能量守恒定律，故不能制成D. 在氣缸里移動活塞時，活塞對氣缸里的空氣做功-2.0105 J，同時空氣向外界放出熱量1.5105 J，則空氣的內(nèi)能減少了0.5105 J【答案】B【解析】【詳解】A.根據(jù)熱力學第二定律，絕對零度不可能達到，熱機效率不可能達到100，A錯誤。B.根據(jù)熱力學第一定律，氣體被壓縮，外界對氣體做功，如果氣體對外傳熱與外界對氣體做功相等，則內(nèi)能不變，B正確。C.第二類永動機沒有違反能量守恒定律，但是違背了熱力學第二定律，不可能制成，C錯誤。D.根據(jù)熱力學第一定律，D錯誤。7.利用光電管研究光電效應實驗如圖所示，當

8、滑片處于圖示位置時，用頻率為的可見光照射陰極K，電流表中有電流通過，則( )A. 用紫外線照射，電流表不一定有電流通過B. 用紅光照射，電流表一定無電流通過C. 用頻率為的可見光照射K，當滑動變阻器的滑動觸頭移到b端時，電流表中一定無電流通過D. 用頻率為的可見光照射K，當滑動變阻器的滑動觸頭向a端滑動時，電流表示數(shù)可能不變【答案】D【解析】【詳解】A.用可見光照射有電流通過，說明發(fā)生光電效應，換用頻率更大的紫外線，一定可以發(fā)生光電效應，有電流通過，A錯誤。B.用頻率為的可見光照射陰極K，電流表中有電流通過，截止頻率比小，但不確定是否比紅光的大，所以用紅光照射，電流表可能有電流通過，B錯誤。C

9、.用頻率為的可見光照射K，發(fā)生光電效應，觸頭移到b端時，不加正向電壓，因為光電子具有一定初動能，也可能到達陽極A，也可能有電流通過，C錯誤。D.用頻率為的可見光照射K，如果此時電流已經(jīng)飽和，繼續(xù)增大正向電壓，電流也不再發(fā)生改變，D正確。8.通過學習波粒二象性的內(nèi)容，你認為下列說法正確的是( )A. 能量較大的光子其波動性越顯著B. 速度相同的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的波動性更為明顯C. 波粒二象性指光有時表現(xiàn)為波動性，有時表現(xiàn)為粒子性D. 康普頓效應中光子與靜止的電子發(fā)生相互作用后，光子的波長變小了【答案】C【解析】【詳解】A.能量較大的光子，頻率較高，波長較短，粒子性越顯著，A錯誤。B.速度相同

10、的質(zhì)子和電子，由于 ，質(zhì)子質(zhì)量大，波長短，波動性不明顯，B錯誤C.光的波粒二象性是指光波同時具有波和粒子的雙重性質(zhì)，但有時表現(xiàn)為波動性，有時表現(xiàn)為粒子性，C正確。D.康普頓效應中光子與靜止的電子發(fā)生相互作用后，動量減小，波長變長，D錯誤9.下列關于近代原子的結構模型說法符合歷史事實的是( )A. 湯姆遜通過對陰極射線的研究，提出原子是一個球體，電子彌漫性地均勻分布在整個球體內(nèi)，正電荷鑲嵌其中B. 盧瑟福通過粒子散射實驗證實了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子C. 根據(jù)盧瑟福原子核式結構模型可得出：原子中心有一個很小的原子核，原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)D. 按照玻爾原子模型，氫原子輻射光子時，從高能級躍遷到

11、低能級，軌道半徑減小，核外電子的動能減小【答案】C【解析】【詳解】A.湯姆遜提出原子是一個球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個球體內(nèi)，電子鑲嵌其中，A錯誤。B.盧瑟福通過粒子散射實驗提出了自己的核式結構模型，B錯誤。C.根據(jù)盧瑟福原子核式結構模型可得出：原子中心有一個很小的原子核，原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)，C正確。D.氫原子輻射光子時，從高能級躍遷到低能級，軌道半徑減小，根據(jù)庫侖力提供向心力：，軌道半徑越小，速度越大，動能越大，D錯誤。10.氫原子光譜在可見光部分只有四條譜線，它們分別是從n為3、4、5、6的能級直接向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的。四條譜線中，一條紅色、一條藍色、兩條紫色，則下列

12、說法不正確的是（ ）A. 紅色光譜是氫原子從n=3能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的B. 若氫原子從n=6能級直接向n=1能級躍遷，則能夠產(chǎn)生紅外線C. 若氫原子從n=6能級直接向n=3能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n=6能級直接向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射將可能使該金屬發(fā)生光電效應D. 若氫原子從n=3能級向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n=6能級直接向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射一定能使該金屬發(fā)生光電效應【答案】B【解析】【詳解】A.根據(jù)波爾理論可以得出，紅色光的波長最長，所以紅色光躍遷釋放能量最小，是從n=3能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)

13、生的，A正確。B.從n=6能級直接向n=1能級躍遷釋放能量比從n=6能級向n=2能級躍遷時能量大，不可能產(chǎn)生紅外線，B錯誤。C.從n=6能級直接向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射能量大于從n=6能級直接向n=3能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射能量，頻率更高，可能使該金屬發(fā)生光電效應，C正確。D.從n=6能級直接向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射能量大于從n=3能級向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射能量，頻率更高，一定能使該金屬發(fā)生光電效應，D正確。二、多項選擇題11.關于熱力學定律，下列說法正確的是（ ）A. 質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B. 對氣體做功可以改變其內(nèi)能C. 熱量不能從低溫物體傳到高溫物體D.

14、 一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加【答案】BD【解析】【詳解】A.溫度相同，平均動能相同，質(zhì)量相同，如果氣體不同，氣體分子質(zhì)量不同，則分子數(shù)不同，內(nèi)能不同，A錯誤。B.改變內(nèi)能的兩種方式，做功和熱傳遞，B正確。C.熱量不能自發(fā)的從低溫傳到高溫物體，但可以從低溫物體傳到高溫物體，比如電冰箱，通過壓縮機做功，將熱量從冰箱內(nèi)傳到冰箱外，C錯誤。D.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：，等壓膨脹過程，溫度一定升高，而理想氣體內(nèi)能僅與溫度有關，所以內(nèi)能增大，D正確。12.北斗二期導航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘，它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘。如圖為氫原

15、子能級圖，則( )A. 13 eV的電子可以使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷B. 大量處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時可輻射8種不同頻率的光子C. 現(xiàn)用光子能量介于1012.9 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種D. E4躍遷到E2時產(chǎn)生的光子a與E5躍遷到E3時產(chǎn)生的光子b的動量之比為97255【答案】AC【解析】【詳解】A.實物粒子的能量大于等于兩能級差即可使氫原子發(fā)生躍遷，A正確。B.大量處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時，任選兩條軌道，共有種光子，B錯誤。C.光子能量介于1012.9 eV范圍內(nèi)的光，可以被基態(tài)的氫原子吸收后躍遷到2、3、4能級，

16、因為、均在該范圍內(nèi)，不在該范圍內(nèi)，可能被吸收的光子能量只有3種,C正確。D.根據(jù)能量，所以動量之比等于能量之比， E4躍遷到E2時產(chǎn)生的光子a的能量，E5躍遷到E3時產(chǎn)生的光子b的能量，所以動量比為255：97，D錯誤。13.關于黑體和黑體輻射，下列敘述正確的是( )A. 愛因斯坦通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一B. 黑體能完全吸收入射的各種波長的電磁波，不反射電磁波C. 黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關D. 黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加且輻射強度的極大值向波長較長的方向移動【答案】BC【解析】【詳解】A.普朗克通過研究黑體輻射提

17、出能量子的概念，A錯誤。B.黑體能完全吸收入射的各種波長的電磁波，不反射電磁波，是一個理想模型，B正確。C.根據(jù)黑體輻射規(guī)律可知，黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，C正確。D.黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，D錯誤。14.如圖所示的裝置用來研究光電效應現(xiàn)象，當用光子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時，電流表G的讀數(shù)為0.2 mA，移動變阻器的觸頭c，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時，電流表示數(shù)為0，則()A. 光電管陰極的逸出功為1.8 eVB. 開關S斷開后，沒有電流流過電流表GC. 改用光子能量為1.5 eV

18、的光照射，電流表G也有電流，但電流較小D. 光電子的最大初動能為0.7 eV【答案】AD【解析】【詳解】A、D項：該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子點的最大初動能為0.7eV，由光電效應方程：，解得：，故AD正確；B項：開關S斷開后，用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故B錯誤；C項：改用能量為1.5eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不以發(fā)生光電效應，無光電流，故C錯誤。三、實驗題15.某同學用如圖所示研究玻意耳定律實驗裝置（主要器材針管及其附件），來測定大氣壓強的值，

19、實驗步驟如下：（1）將針管水平固定，拔下橡皮帽，向右將活塞從針管中抽出；（2）用游標卡尺測出活塞直徑d；（3）再將活塞插入針管中，保持針管中有一定質(zhì)量的氣體，并蓋上橡皮帽，此時，從針管上可讀出氣柱體積為V1，如圖所示；（4）將彈簧秤掛鉤鉤在活塞支架上，向右水平緩慢拉動活塞到一定位置，此時，彈簧稱讀數(shù)為F，氣柱體積為V2試用以上的直接測量數(shù)據(jù)，寫出大氣壓強的最終表達式p0_。該實驗步驟(4)水平緩慢拉動活塞過程管中氣體內(nèi)能_（填“增大”“減小”或“不變”）【答案】 (1). (2). 不變【解析】【詳解】氣體初態(tài)壓強為，體積為，末態(tài)壓強根據(jù)平衡有：，末態(tài)體積，截面積，根據(jù)波意爾定律，聯(lián)立解得：；

20、緩慢拉動過程中，氣體溫度不變，分子平均動能不變，而氣體分子間距非常大，分子勢能可忽略，所以氣體內(nèi)能不變。16.研究光電效應規(guī)律的實驗裝置如圖甲所示，以頻率為v的光照射光電管電極K時，有光電子產(chǎn)生。光電管K、A極間所加的電壓U可由圖中的電壓表測出，光電流I由圖中電流計測出。（1）當滑片P位于右側時，電極K、A間所加電壓使從電極K發(fā)出的光電子_（填“加速”或“減速”）。（2）如果實驗所得圖象如圖乙所示，其中為已知量，電子的電荷量為e，那么：只需將_與普朗克常量h進行比較，若在誤差許可的范圍內(nèi)二者相等，則證明 “光電效應方程”是正確的。該實驗所用光電管的K極材料的逸出功為_?！敬鸢浮?(1). 加速

21、 (2). (3). 【解析】（1）根據(jù)電路的結構可知，當滑片P位于P右側時會導致光電管中A端的電勢變高，K端電勢變低，即光電管中電場水平向左，故電子從K逸出后，受到水平向右的靜電力，而被加速；（2）根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知：，則圖象的斜率，即，則根據(jù)該實驗測得的普朗克常數(shù)為，將該值普朗克常數(shù)的理論值h進行對比，若在誤差許可的范圍內(nèi)二者相等，則證明 “光電效應方程”是正確的。（3）根據(jù)圖象可知，當時，=0時，得逸出功為；四、解答題17.如圖所示，為一氣缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的氣體的pV圖線，當該系統(tǒng)從狀態(tài)a沿過程acb到達狀態(tài)b時，有335J的熱量傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)對外界做功126J，求：(1)若

22、沿adb過程，系統(tǒng)對外做功42J，則有多少熱量傳入系統(tǒng)？(2)若系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線過程返回狀態(tài)a時，外界對系統(tǒng)做功84J，問系統(tǒng)是吸熱還是放熱？熱量傳遞是多少？【答案】(1)251J (2)放熱 （3）293J【解析】試題分析：（1）分析圖示acb過程，由熱力學第一定律求出內(nèi)能的變化沿adb過程與acb過程內(nèi)能變化相同，再由熱力學第一定律求出熱量（2）由ab和由ba內(nèi)能變化大小相等，但符號相反，根據(jù)熱力學第一定律求解即可（1）沿acb過程，由熱力學第一定律得：沿adb過程，；即有251J熱量傳入系統(tǒng)（2）由ab，；由ba，根據(jù)熱力學第一定律有：；得：負號說明系統(tǒng)放出熱量，熱量傳遞293J18.

23、如圖甲所示是研究光電效應規(guī)律的光電管。用波長0.50 m的綠光照射陰極K，實驗測得流過G表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h6.631034 Js。結合圖象，求：(結果保留兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時的最大動能；(2)該陰極材料的極限波長?！敬鸢浮?1)4.01012個 9.61020 J (2)0.66 m【解析】（1）每秒發(fā)射光電子個數(shù)n=Imt/e=4.01012個（2）能量守恒EKm=eU0=9.610-20J(3) 由光電方程：EKm=h-hv0極限頻率v0=4.61014Hz19.（10分）如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩

24、個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活塞的質(zhì)量為，橫截面積為，小活塞的質(zhì)量為，橫截面積為；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為，氣缸外大氣壓強為，溫度為。初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度取，求（i）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（ii）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強?！敬鸢浮浚╥）（ii）【解析】試題分析：（1）大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，氣體的狀態(tài)參量：V1=（l）s2+s1=（40）40+80=2400cm3，T1=495K，V2=s2l=4040=1600cm3，由蓋呂薩克定律得：=，即：=，解得：T2=330K；（