辽宁省师范大学附属中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题+Word版含解析

这是一份辽宁省师范大学附属中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题+Word版含解析，共17页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

高二物理试题
第I卷 选择题（共48分）
一、选择题(本大题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1—6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
1. 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体的物理性质都是各向异性的
B. 露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用
C. 布朗运动是固体分子的运动，它说明分子永不停歇地做无规则运动
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减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故A错误；
B．液体表面张力的产生原因是：液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力；合力现为引力，露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用，故B正确；
C．布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误；
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，故D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 原子核内相邻质子之间存在相互排斥的核力
B. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变
D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克
【答案】C
【解析】
【详解】A．核力属于短程强相互作用，是引力，A错误；
B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，B错误；
C．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过次衰变和次衰变，则
联立解得
，
C正确；
D．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下，D错误。
故选C。
3. 如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )
A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光
C. 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV
【答案】D
【解析】
【详解】A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；
B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据可知，能放出3种不同频率的光，故B错误；
C、用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV才能跃迁，故C错误；
D、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=-1.51+13.6=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV，故D正确；
故选D.
4. A、B为原来都静止在同一匀强磁场中的两个放射性元素原子核的变化示意图，其中一个放出一α粒子，另一个放出一β粒子，运动方向都与磁场方向垂直，如图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中不正确的是( )
A. 由题中所给条件尚不能判断磁场垂直纸面向里还是垂直纸面向外
B. a、b旋转方向相同，c、d旋转方向相反
C. A放出的是β粒子，B放出的是α粒子
D. b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆。而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆。故B放出的是β粒子，A放出的是α粒子，由于α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，由左手定则可知a、b旋转方向相同，同理可知，c、d旋转方向相反，且由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，故AB正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．带电粒子在磁场中的运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
得
其中发出的粒子与反冲核的动量相等，而反冲核的电荷量大，故轨迹半径小，故b为α粒子运动轨迹，c为β粒子运动轨迹，故D正确，不符合题意。
故选C。
5. 如图，S是波源，振动频率为100Hz，产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、Q两点，已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（ ）
A. Q点比P点晚半个周期开始振动
B. 当Q点的位移最大时，P点的位移最小
C. Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同
D. 当Q点通过平衡位置时，P点也通过平衡位置
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据可知，波长
又
故Q点比P点晚1.5个周期开始振动，A错误；
BC．P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当Q点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；
D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当Q通过平衡位置时，P点也通过平衡位置，但两者运动方向相反，D正确。
故选D。
6. 一平行板电容器的电容为C，A极板材料发生光电效应的极限波长为，整个装置处于真空中，如图所示。现用一波长为（＜）的单色光持续照射电容器的A极板，B极板接地。若产生的光电子均不会飞出两极板间，则下列说法正确的是（ ）（已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，光电子的电量为e）
A. 光电子的最大初动能为
B. 光电子的最大初动能为
C. 平行板电容器可带的电荷量最多为
D. 平行板电容器可带电荷量最多为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据光电效应方程可知

选项AB错误；
CD．随着电子的不断积聚，两板电压逐渐变大，设最大电压为U，则
且
Q=CU
解得

选项C正确，D错误。
故选C。
7. 关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A 理想气体吸热后温度一定升高
B. 理想气体绝热膨胀过程内能一定减少
C. 理想气体等压膨胀过程一定放热
D. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
【答案】BD
【解析】
【详解】A．理想气体吸热，同时对外界做功，内能不一定增大，温度不一定升高，A错误；
B．理想气体绝热膨胀，气体对外做功，可知，，根据热力学第一定律可知，理想气体内能减小，B正确；
C．等压膨胀，根据可知理想气体温度升高，，气体膨胀，对外做功，则，根据热力学第一定律可知，理想气体一定吸热，C错误；
D．根据热力学第二定律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，D正确。
故选BD。
8. 氧气分子在0°C和100°C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图中两条曲线下面积相等
B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C. 图中实线对应于氧气分子在100 °C时的情形
D. 与0°C时相比，100°C时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．由题图可知，在0°C和100°C两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，A正确；
BC．由图可知，具有最大比例的速率区间，100°C时对应的速率大，故说明实线为100°C的分布图像，故对应的平均动能较大，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，BC正确；
D．由图可知，0~400m/s段内，100°C对应的占据的比例均小于与0°C时所占据的比值，因此100°C时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，D错误。
故选ABC。
9. 如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的（ ）
A. 在过程ab中气体的内能增加
B. 在过程ca中气体对外界做功
C. 在过程bc中气体向外界放出热量
D. 在过程ca中气体向外界放出热量
【答案】AD
【解析】
【详解】A．从状态a出发，经过等容过程到达状态b，根据可知温度升高，则气体的内能增加，故A正确；
B．在过程ca中气体的压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故B错误；
C．在过程bc中，气体的温度不变，则内能不变，气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故C错误；
D．在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据可知温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，故D正确；
故选AD。
10. 如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束单色光．下列说法中正确的是( )
A. a、b两束单色光相互平行
B. a光在玻璃中的传播速度大于b光
C. 在玻璃中a光全反射的临界角大于b光
D. 用同一双缝干涉装置进行实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
【答案】AD
【解析】
【详解】A．据题意，通过平行玻璃砖的光，出射光线与入射光线平行，故选项A正确；
B．单色光a偏折程度较大，则a光的折射率较大，据v＝可知，在介质中a光的传播速度较小，故选项B错误；
C．据sinC＝可知，a光发生全反射的临界角较小，故选项C错误；
D．a光折射率较大，a光的波长较小，又据Δx＝λ可知，a光进行双缝干涉实验时条纹间距较小，故选项D正确．
11. 一列横波沿x轴传播，在某时刻x轴上相距s=4m的两质点A、B（波由A传向B）均处于平衡位置，且A、B间只有一个波峰，经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，则该波的传播速度可能为（ ）
A. 1m/sB. 1.5m/sC. 3m/sD. 5m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】根据题意画出A、B间只有一个波峰的所有波形如图所示。由于波的传播方向由A到B，可分为下列四种情形：
a图中，λ=8m；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知T=4s，则波速
b图中，λ=4m；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知
，
则波速
c图中，λ=4m；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知，则波速
d图中，；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知
，
则波速
故AC正确，BD错误。
故选AC。
12. 研究光电效应实验电路图如图a所示，其光电流与电压的关系如图b所示．则下列说法中正确的是（ ）
A. 若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大
B. 图线甲与乙是同一种入射光，且入射光甲的强度大于乙光的强度
C. 由图可知，乙光的频率小于丙光的频率
D. 若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，若光电流没达到饱和电流，则光电流一定会增大，若已达到饱和电流，则光电流不会增大，故A错误；
B．由图可知，甲乙两光的截止电压相同，根据知频率相同，是同一种入射光；甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光照射的强度大于乙光照射的强度，故B正确；
C．根据知入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。乙光的截止电压小于丙光，所以乙光的频率小于丙光频率，故C正确；
D．同一金属，逸出功是相等的，与入射光无关，故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷 非选择题（共52分）
二、实验题：(本大题共2小题，每空2分。请将答案填写在答题纸上相应的位置。)
13. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜形状用彩笔描绘在玻璃板上；
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确顺序是_____．（填写步骤前面的序号）
（2）将6mL的纯油酸溶于酒精，制成104mL的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm，求：
①油酸膜的面积是_____m2；
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL；
③根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____m．（结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). ④①②⑤③ (2). 1.5×10﹣2 (3). 8.0×10﹣6 (4). 5.3×10﹣10
【解析】
【分析】
将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出一滴此溶液的体积，然后将一滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个的舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用一滴此溶液的体积除以一滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．
【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③）；
（2）①面积超过正方形一半的正方形的个数为37个；
则油酸膜的面积约为：S=37×20×20mm2≈1.5×10﹣2m2
②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为：V=1mL×6104×175=8.0×10﹣6mL
③把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为：d=VS=8×10-6×10-61.5×10-2m≈5.3×10﹣10m．
【点睛】本题主要考查了用油膜法估测油酸分子的大小的实验，属于一般题型．
14. 用双缝干涉测光波长．实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____mm(保留三位有效数字)
【答案】 (1). 2.190或2.191 (2). 7.869或7.870 (3). (4). 6.76×10-4
【解析】
【详解】（1）[1]．测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.1=0.191mm，所以最终读数为2.191mm．
[2]．测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm．
（2）[3][4]．根据双缝干涉条纹的间距公式，知
．
代入数据得：
三、计算题：(本大题共3小题，其中第15题10分，第16题12分，第17题14分。要求写出必要的文字说明和解题步骤，只写出最终结果的不得分。)
15. 如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p．现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：
（1）抽气前氢气的压强；
（2）抽气后氢气的压强和体积．
【答案】（1）（p0+p）；（2）；
【解析】
【详解】解：（1）设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
（p10–p）·2S=（p0–p）·S①
得p10=（p0+p）②
（2）设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有p2·S=p1·2S③
由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0④
p2V2=p0·V0⑤
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1–2V0=2（V0–V2）⑥
联立②③④⑤⑥式解得
⑦
⑧
16. 如图所示，一半径为R=30.0cm，横截面为六分之一圆的透明柱体水平放置，O为横截面的圆心，该柱体的BO面涂有反光物质，一束光竖直向下从A点射向柱体的BD面，入射角i=45°，进入柱体内部后，经过一次反射恰好从柱体的D点射出。已知光在真空中的速度为c=3.00×108m/s，sin37.5°=0.608，sin 45°=0.707，sin 15°=0.259，sin22.5°=0.383，试求：（结果保留3位有效数字）
(1)透明柱体的折射率；
(2)光在该柱体的传播时间t。
【答案】(1)1.16；(2)
【解析】
【详解】(1)如图所示：
根据反射成像的对称性，可知
折射角为
由折射定律得
代入数据解得
(2)根据折射定律可得
光在该柱体的传播
光在该柱体的传播时间
代入数据得
17. 如图所示，两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。
①求t=0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；
②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？
【答案】①②
【解析】
【详解】①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为。
从题图中可以看出，a波波长；b波波长
波波峰的坐标为
波波峰的坐标为
由以上各式可得，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的坐标为
。
②波波峰传播到处的时间为
。
波波峰传播到处的时间为
。
其中
当处的质点处于波峰时，有
以上各式联立可解得
。
由分析可知，当时，处的质点经历最短的时间到达波峰，将代入
解得
。