2021宜春丰城九中高二下学期期中考试物理试题含答案

物理试卷

一、选择题（1-8题为单选题，9-12题为多选题，每题4分，共48分）

1. 关于原子物理，下列说法错误的是

A. 用同一频率的光照射不同的金属表面时均有光电子逸出，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功W越小
B. 一个氢原子处在的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出4种频率的光子
C. Cs137是核泄漏时对人体产生有害辐射的重要污染物，其核反应方程式为，其中的X为质子
D. 每个核子只与邻近核子产生核力作用，比结合能越大的原子核越稳定

2. 如图所示是原子物理史上几个著名的实验，这些实验，下列说法错误的是

A. 图1：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
B. 图2：放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转，可知射线甲带负电
C. 图3：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D. 图4：链式反应属于核裂变，铀核的一种裂变方式为

3. 下列说法中正确的是

气体压缩到一定程度后就很难被压缩，是因为气体分子间斥力的作用

在显微镜下可观察到水中炭粉的布朗运动，这说明组成炭粉的固体分子在做无规则运动

高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远

液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为。若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是     

1. 乙分子在P点时，加速度最大
   B. 乙分子在Q点时，其动能最大
   C. 乙分子在Q点时，处于平衡状态
   D. 乙分子的运动范围为

5. 在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示。下列说法正确的是(    )

A.轨迹1是新核的径迹

B. 新核为
    C. 发生的是衰变
    D. 新核沿顺时针方向旋转

6. 如图，容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、开始时，A的温度为，B的温度为，且气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将如何运动（    ）

A.向右移动 B. 向左移动
     C. 保持不动 D. 无法确定

7. 左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则    

A. 气体柱Ⅰ长度变大
B. 气体柱Ⅱ长度不变
C. 左管中水银柱A将上移
D. 右管中水银面将下降

8. 2020年初，新冠病毒来袭。我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留下了深刻的印象。如图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说法正确的是(      )
   A. 随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大
   B. 随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变
   C. A瓶与B瓶中的药液一起用完
   D. B瓶中的药液先用完
9. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图象，其中AB段为双曲线，则下列有关说法正确的是（    ）

A. 过程中气体分子的平均动能不变
B. 过程中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减小
C. 过程中气体分子的平均动能变大
D. 过程中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数增大

10. 如图所示，一导热良好的气缸内用活塞封住一定量的气体不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦，用一弹簧连接活塞，将整个气缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，气缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是

A.当外界温度升高大气压不变时，L不变、H减小、p不变、V变大
    B. 当外界温度升高大气压不变时，h减小、H变大、p变大、V减小
    C. 当外界大气压变小温度不变时，L不变、H变大、p减小、V不变

D. 当外界大气压变小温度不变时，h不变、H减小、p减小、V变大

11. 一定质量的理想气体的状态变化过程的图象如图所示，其中A是初状态，B，C是中间状态，是等温变化，如将上述变化过程改用图象和图象表示，则下列各图象中正确的是

   A.B. C. D.

12. 已知氢原子的能级图如图所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如下图电路阴极的金属，只能测得1条电流随电压变化的图像如图所示。电子电荷量为，则下列说法正确的是

1. 
   阴极金属的逸出功为
   B. 当电压表示数为时，到达极的光电子的动能

C. 题述光电子能使处于能级的氢原子电离

D. 若第三张图中饱和电流为，则内最少有个氢原子发生跃迁

二．填空题（每空2分，共16.0分）

13. 铜摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为。1个铜原子所占的体积是______质量为m的铜所含的原子数是_______。

大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为和，则该激发态与基态的能量差为______，波长为的光子的动量为______。已知普朗克常量为h，光速为

如图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是、、用、、分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则______，______填“大于”“小于”或“等于”

14. 将1mL的纯油酸配成500mL的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共计200滴，则每滴溶液总纯油酸的体积为_________mL，已知纯油酸的摩尔质量，密度，阿伏伽德罗常数，则每一滴油酸酒精溶液中所含有的油酸分子数为___________个．均保留一位有效数字

三、计算题（本大题共5小题，共46.0分）

15. （8分）如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，用密闭性良好的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞静止时密闭气体的压强为，已知大气压强为，活塞的横截面积为S，重力加速度为g，环境温度为300K，忽略活塞及气缸壁的厚度。求：
    活塞的质量m；
    若在活塞上放置一质量也为m的小重物，再让周围环境温度缓慢升高，稳定后使活塞刚好回到初始位置，则环境温度应升高到多少？

16. （8分）轮胎气压是行车安全的重要参数。某品牌汽车前轮胎，厂家建议的标准胎压为。某人购买该品牌汽车时，车外温度显示为，胎压监测系统在仪表盘上显示为，车辆使用一段时间后保养汽车时，发现仪表盘上显示为，此时，车外温度显示为，车胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变。取

试分析保养时，前轮胎是否有漏气；

若要使该车胎在保养时胎压恢复到，需要充入一定量压强为的同种气体，充气过程中车胎内温度视为不变。求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比。

17. （8分）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核，发生核反应后生成氚核和粒子。生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为8：9，中子的质量为m，质子的质量可近似看成m，光速为c。
    (1)求氚核和粒子的速度大小；
    (2)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求出质量亏损。

18. （10分）如图所示，一定质量的理想气体被封闭在体积为的容器中，室温为，有一光滑导热活塞不占体积将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管形管内气体的体积忽略不计，两边水银柱高度差为，B室容器中连接有一阀门K，可与大气相通外界大气压等于。求：

将阀门K打开后，A室的体积变成多少？

打开阀门K后将容器内的气体从分别加热到和，U形管内两边水银面的高度差分别为多少？

19.（12分）竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg，环境温度恒为取。

  （1）若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为18cm，需要注入水银的   总长度为多少？

  （2）若给密闭气体缓慢加热，至少要加热到多少开尔文才能让液体全部溢出？

  （3）若以玻璃管水平部分AB为转轴，缓慢转动玻璃管，使玻璃管开口向下，求稳定后

   密闭气体的压强

参考答案

1【答案】C2【答案】C3【答案】C4【答案】D5【答案】B6【答案】D7【答案】B8【答案】A

9【答案】BCD10【答案】AD11【答案】AC12【答案】CD

13.(1)M/(ρN_A )       

(2)(  hc)/λ_2       h/λ_1  

(3)大于    大于  

14【答案】   1×〖10〗^(-5)  ；2×〖10〗^16

15【答案】解：(1)对活塞受力分析得：p_0 S+mg=1.2p_0 S

解得：m=(p_0 S)/5g

(2)稳定后，对活塞受力分析得：p_0 S+2mg=pS

活塞刚好回到初始位置，气体的体积不变，气体做等容变化，

则(1.2p_0)/T_0 =p/T

联立解得：T=350k

16.【答案】解:(1)车胎内体积可视为不变，由查理定律得p_1/(273+t_1 )=p_2/(273+t_2 )，

代入数据240/300=p_2/275，

得p_2=2.20atm，

所以前轮胎无破损漏气的情况；

(2)设置轮胎体积为V，充气过程可理解为：压强为p_3=2.20atm，体积为V_3的气体，一次性压缩为p=2.40atm，体积为V的气体，且过程中温度不变．

根据玻意耳定律p_3 V_3=pV，

得 V_3=pV/p_3 ，

代入数据V_3=12/11 V，

 。

答：(1)前轮胎无破损漏气的情况；

(2)充入气体质量和车胎内原有气体质量之比为1：11。

17.【解析】：

(1)根据质量与电荷数守恒，则有： _0^1 n+_3^6 Li→_1^3 H+_2^4 He；

由动量守恒定律得：m_n v=-m_H v_1+m_He v_2；

由题意得v_1：v_2=8：9，

解得：v_1=2/3 v，v_2=3/4 v

(3)氚核和α粒子的动能之和为

E_k=1/2×3mv_1^2+1/2×4mv_2^2=43/24 mv^2

释放的核能为

△E=E_k-E_kn=43/24 mv^2-1/2 mv^2=31/24 mv^2；

由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为

△m=(△E)/c^2 =(31mv^2)/(24c^2 )；

18.【答案】解：(1)开始时，p_A0=2大气压，V_A0=V_03

打开阀门，A室气体等温变化，p_A=1大气压，体积V_A

根据：p_A0 V_A0=p_A V_A

V_A=(p_A0 V_A0)/P_A =(2V_0)/3；

(2)假设打开阀门后，气体从T_0=300 K升到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V_0，压强p_A仍为p_0，即等压变化过程；

根据盖•吕萨克定律V_1/T_1 =V_2/T_2 得T=V_0/V_A  T_0=450K

因为T_1=400 K<450 K，所以p_A1=p_A=p_0，水银柱的高度差为零，

从T=450 K升高到T_2=540 K，是等容变化过程，根据查理定律p_A/T=p_A2/T_2 ，

得p_A2=1.2atm

T_2=540 K时，p_0+ρgh=1.2 atm，故水银柱的高度差为15.2cm。

19.【解析】

（1）由玻意耳定律 ，得到

解得p2=150cmHg

右侧水银总高度h2=75cm

注入水银的总长度为(h2-h1)+(L1-L2)=59cm 

（2）

(3)若将玻璃管以水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管180°，使玻璃管开口向下，假设AB部分水银恰全部流入BC管，根据玻意耳定律：p_1 l_1 S=p_2 l_2 S，p2=52cmHg>（75—50）cmHg,故液体会继续下降，

假设液体恰好流至管口，根据玻意耳定律：p_1 l_1 S=p_3 l_3 S，p3=31.8cmHg>（75—50）cmHg,故液体会流出玻璃管。

假设最后剩余xcm的水银，p_1 l_1=p_4 l_4，27×100=（75-x）×(135-x),解得x=45cm.

所以最终压强为p_4=30cmHg