内容正文:
高二年级物理
答案
1.【答案】D
【解析】A.颗粒无规则运动的成因是液体分子的撞击,反映了液体分子的无规则运动,故A
错误;
B.记录的是两微粒运动的位置连线图,并不是轨迹图,所以两相邻位置之间,颗粒不是做直
线运动,故B错误;
C.温度相同,微粒越小无规则运动越明显,所以甲图中颗粒较小,故C错误:
D.若两微粒大小相同,温度越高无规则运动越明显,所以甲图中水的温度较高,故D正确。
故选D。
2.【答案】D
【解析】A.晶体有固定的熔点,故A错误;
B.该单晶体在某一晶面方向的热导率显著高于其他方向,所以该单晶体有导热的各向异性,
故B错误:
C.单晶体具有规则的几何外形,故C错误:
D.由题图可知,该单晶体内部原子排列有周期性,故D正确。故选D。
3.【答案】A
【解析】液体表面张力会使液体表面收缩到最小面积。未刺破肥皂膜时,棉线两侧都有肥皂
膜,表面张力平衡,棉线保持松弛;当刺破棉线右侧的肥皂膜后,右侧表面张力消失,左侧剩
余肥皂膜在表面张力作用下收缩,会拉动松弛的棉线向左侧(肥皂膜一侧)弯曲,稳定后棉线
会形成凸向左侧的圆弧,因此形状对应选项A。
4.【答案】C
【解析】A.由题图可知,丙光的遏止电压最大,故丙光的频率最大,故A错误:
BCD.由题图可知甲、乙两光频率相同,甲光的饱和光电流大于乙光,甲光的光强应当大于乙
光,故B错误;
遏止电压满足eU。=卫m,而卫m=hv-W。,可知入射光的频率越大所需遏止电压越大,故甲
光与乙光频率相同且小于丙光的频率,即v甲=2<V丙,则有=z<n丙、焊=之>,又
波长越小粒子性越显著;而光在介质中传播的速度v=C,折射率越大,速度越小:故C正确、
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D错误。故选C。
5.【答案】D
【解析】A.若氢原子处于=4能级,大量氢原子向基态跃迁时会发出C=6种光,由题意可
知氢原子应处于n=3能级,故A错误:
B.氢原子由激发态向基态跃迁时,核外电子轨道半径变小,根据=m”可知,电子动能
72
增大,电势能减小,原子总能量减小,故B错误:
C由题意可知三种光的波长关系应为元,<元,<,由康普顿效应P=可知,B>乃>B,故
2
C错误;
D.n=4能级与n=1能级的能级差为12.75eV,用电子轰击处于基态的氢原子,氢原子可吸收
部分能量跃迁至激发态,故D正确。
6.【答案】C
【解析】根据P4=P,2,其中的m=0.4x10Pa,=4x10m3,可解得T=800K,故A
错误;因为C状态的pV乘积大于D状态,所以C状态到D状态温度降低,故B错误。从A
状态到B状态的过程中,气体吸收了320J的热量,同时气体对外做功W4B=0.4×105×2×103J
=80J,由热力学第一定律可知△U=一80J+320J=240J,气体内能增加了240J,故C正确。
因p一V图像与横轴所围的面积表示功,则从A状态至D状态整个过程中,气体对外做功WAD
=0.4×105×2×103J-
0.15+02×105×103J=62.5J,故D错误。
7.【答案】C
【解析】A.由图像可知,原子核质量数比较小时,随着原子核质量数的增加,原子核的比结
合能增大,质量数比较大时,随着质量数增加,原子核的比结合能减小,故A错误:
B.原子核的比结合能越大,原子核越稳定,而K核的比结合能比U核大,因此K核比U
核更稳定,故B错误;
C.把Mg核分成12个中子和12个质子需要吸收的能量约为△E=24×8.3MeV=199.2MeV
把6个质子与6个中子组合成一个碳核需要释放的能量为△E'=12×7.7MeV=92.4MeV
所以把Mg分成2个:2c要吸收的能量约为△E吸=△E-2△E'=14.4MeV,故C正确。
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D.把O分成8个中子和8个质子需要吸收的能量为△E=16×8MeV=128MeV
把2个质子与2个中子组合成一个氦核需要释放的能量为△E'=4x7MV=28MV
所以把0分成4个4He要吸收的能量为△E=△E-4AE'=16MV,故D错误;故选C。
8.【答案】AD
【解析】A.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故A正确:
B.α粒子带正电,粒子带负电,Y不带电,根据左手定则可知,②轨迹代表α射线,③轨迹
代表B射线,①轨迹代表Y射线,故B错误:
C.半衰期是统计规律,只对大量原子核的衰变行为成立,对少量原子核无法准确预测衰变后
剩余的数量,C错误:
D钍基熔盐堆本质上依然属于核裂变反应堆,是利用U核裂变来获取核能的,即利用中子轰
击U引起的链式反应来获取核能,D项正确。故选AD。
9.【答案】AB
【解析】A.大量小球在槽内的分布是有规律的,离槽口越近的地方分布小球越多,故A正确:
B由图可知当”=5时,纵坐标最小,若”处为分子平衡位置、无穷远处分子势能为零,纵轴
表示分子势能;故选项B正确:
C.气体向真空自发扩散,故对外界不做功:容器为绝热,故没有热传递,由热力学第一定律
△U=W+Q,气体内能不变,气体温度不变,C错误:
D由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温传递到高温,若热量从低温传递到高温必然
会引起一些其他变化,D错误。故选AB。
10.【答案】ACD
【解析】A将汽缸与活塞视为一个整体,对整体列牛顿运动定律有F=10
a,得
9F 9PoS
a=
10m10m
,故A正确:
B对活塞分析,受到理想气体压力与外界大气压力,可列AS-AS=ma,解得A-号A:
9
故P:P=9:10,故选项B错误;
C由题意与C项可列p。=PY,得=
,%,气体体积增大了,故活塞移动距离为
10
9S
C正确;
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若体积不变,则为等容变化,可列公=无,解得7=06,D正确。故选AC
11.【答案】(1)A(2分):(2)丙(2分):(3)2×10-9(2分):(4)偏小(2分)
【解析】(1)油酸分子是实际存在的,但直径很小,所以可把油酸分子看成球形,采用的是理
想模型法。
研究运动员百米比赛的平均速率时,可以将运动员视为质点,采用的是理想模型法,A符合题
意;
探究两个互成角度的力的合成规律时,采用的是等效代替法;为研究某一时刻或某一位置时的
速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了
极限思维法,验证牛顿第二定律是采用了控制变量法,BCD均不符合题意,故选A;
(2)该实验最理想的面积为形状规则近似于圆形,故选丙;
(3》一滴油酸酒精溶液的体积为~高叫
一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为?=L×】
mL=
60060
36000
106
油酸分子的直径为d=”-3600
S116x104m≈2x10m;
(4)若由于酒精的挥发,油酸的浓度变大,使得油酸体积的测量值偏小,从而导致实验测得
的油酸分子的直径偏小。
1
12.【答案】(1)减小(1分):(②)D(2分):(3(2分):(4)吸收1分),B(2分)
【解析】(1)向上移动柱塞,封闭气体体积增大,根据玻意耳定律,压强减小,压力表示数减
小:
(2)通过多次缓慢改变空气柱的体积,得到相应的压力表读数,绘出图(b)所示的图像为双
曲线,由pV=CT
知,若想以气体体积V为横坐标,描绘出线性图像,则纵坐标代表的是方
(3)已知初状态空气柱体积为,压强为,由玻意耳定律pV=P'
可得4,所以正确选择纵坐标代表的后得到线性图像的斜率为太
PoPoi
(4)若图(b)中横纵坐标轴的单位分别为m和Pa,空气柱中的气体从a状态缓慢变化到b
状态,气体体积增大,气体对外界做功,做功数值等于对应卫-”图像与横轴所围的面积,由
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于状态缓慢变化,气体温度不变,内能不变,根据热力学第一定律,可知气体吸收热量对应的
是adcb所围面积,故选B。
13.【答案】(0)-2n:(②R-+:(3)0-5R7++贤)z
S
【解析】(1)活塞从初始位置至刚刚到达卡扣处,气体经历等压过程,设活塞刚刚到达卡扣处
时,气体的温度为工,根据盖吕萨克定律,有了=了
SL S2L
……(2分)
解得T=2T
…(1分)
(2)气体温度从2T升高至3T的过程为等容过程,
气体温度为2T时,气体的压强为乃=乃+g…(1分)
S
设气体温度为7时,气体的压强为乃,根据查理定律,有是号
…(1分)
2T 3T
解得月-0B+)…《1分)
S
(3)活塞从初始位置到刚到达卡扣处的过程中,
气体对外做功为m=S=(B+坚)S
…(1分)
此后温度从2T升高至3T的过程中,活塞保持静止,气体不做功。全过程中,这1ol气体的内
化量△U=R.3TR.T=5RT…(1
2
由热力学第一定律知,全过程中气体吸收的热量为2=△U+刚…(1分)
解得0=5RT+(仍+g)SZ(1分)
S
he?
m(2)v=-
、11,1,1
14.【答案】(10)=2,B=-
h:(③)++好
【解析】(1)根据题意,设氢原子处于基态时电子绕原子核做圆周运动的速率为v,由牛顿第
.e2v2
二定律有m二,电子动能三心…(2分)
联立可得,氢原子处于基态时电子的动能为E1=
…(1分)
2
e
电势能为E=-k
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可得基态氢原子的总能量为E,=E1+E1=
ke2
…(1分)
同理,电子在第轨道运动时互:-包
…(1分)
E
结合=n;,可得氢原子的总能量En=
…(1分)
(2)要使处于=2能级的氢原子电离,照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限
远处,则有w=0-E)…
…(1分)
由能级公式可得岳-景
故照射光的频率为y=一
E
…(1分)
4h
(3)氢原子在四种跃迁a、b、c、d所辐射的光子能量分别记作E。、E,、E.、Ea
它们满足E。=E。+E。+Ea…
(2分)
整理可得h,二=hC+hC+hS
…(1分)
11,1,1
所以有。+:
…(1分)
15.【答案】(1)152cmHg;(2)600K;(3)38cm;(4)
【解析】(1)开始时,设A室内气体压强为P4加,
则P40=P+pgh=P0+76cmHg=2p…
(1分)
其中P40=Pg0…
(1分)
解得B室内气体压强是P0=152CmHg…(1分)
(2)开始时,A室内P如=2P,A室的体积为VA如=
4
阀门K打开后,A室内气体等温变化,稳定后压强为卫41,则P41=P
体积设为V41,根据玻意耳定律有P40'40=P4'A1…
…(1分)
解得V如=2
…(1分)
气体从T,=300K升到T时,活塞C恰好到达容器最左端,即A室内气体体积变为,压强始
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终为卫41=P0…
…(1分)
即为等压变化过程,根据盖一吕萨克定律有
…(1分)
T
解得T=600K…(1分)
(3)因为从T,=600K继续升高到T,=900K的过程中,A室内气体为等容变化过程,设其最
终压强为P42,根据查理定律有
PA2
T
T,
…(1分)
解得p42=114cmHg…
…(1分)
其中卫42=卫0+△p,卫0=76cnHg…(1分)
解得△p=38cmHg,△h=38cm…(1分)
(4)由(2)可知,阀门K打开后,A室内气体等温变化,稳定后压强为P41,则P41=P、
_
VA=
2
B室内气体等温变化,依题意有P如=P0,P41=P1…(1分)
其中V0=V,-V40=
(1分)
4
根据玻意耳定律有PnVo=PV
解得勿30…(们分)
则稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比为
l_V-'L=1
no
g3…(1分)
高二物理第7页共7页高二物理
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项符合题目要求。
1.如图所示,在显微镜下分别追踪甲、乙两图中某一花粉颗粒在水中的运动,用线
段把每隔20s颗粒的位置按时间顺序依次连接起来,得到两颗粒运动的位置连
线,下列说法正确的是
A.颗粒无规则运动的成因是花粉颗粒的分子无规则运动
B.两相邻位置之间,颗粒做直线运动
C.若水的温度相同,则甲图中颗粒较大
日甲
中乙
D.若颗粒大小相同,则甲图中水的温度较高
2.如图所示为某氮化镓(GN)单晶体的空间结构。该单晶体在某一晶面方向的热导
率显著高于其他方向。由此可推断该单晶体
Ga
A.无固定的熔点
B.导热性能呈现各向同性
C.几何外形无规则
D.内部原子呈周期性排列
3.将细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于略微松弛的状态,将铁丝环浸入肥皂液
后取出,环上留有肥皂膜,如图所示。用烧热的针刺破棉线右侧的肥皂膜,稳定
后棉线的形状是
D
4.在探究光电效应实验规律的实验中,用同一光电管在不同条件下获得了3条光电
流与电压关系的图线如图所示,则
甲光
乙
A.丙光的频率最小
丙光
B.甲、乙两光的光强相同
C.丙光的粒子性最显著
Uer UezO
UN
D.几种光在水中传播时,丙光的速度最大
5.如图所示为氢原子的能级图,若大量的氢原子从某一激发态向基态跃迁时发出了
3种不同频率的光,已知光的频率关系为⅓>2>1,下列说法正确的是
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A.氢原子处于n=4能级
EleV
00…
0
B.氢原子由激发态向基态跃迁时,核外电子动能减小
-0.85
3
-1.5i
C.三种光对应的动量大小关系为P3<P2<P
2
-3.4
D.若用动能为l3eV的电子轰击一群处于基态的氢原子,
氢原子可能跃迁到n=4能级
-13.6
6.一定质量的理想气体,从状态A经B、C变化到状态D的p一V图像如图所示,
AB与横轴平行,BC与纵轴平行,ODC在同一直线上。已知A状态温度为400K,
从A状态至B状态气体吸收了320J的热量,下列说法正确的是
A.B状态的温度为600K
↑p/×105Pa)
B.从C状态到D状态的过程中,气体温度不变
0.4
C.从A状态到B状态的过程中,气体内能
0.2
增加了240J
D
D.从A状态到D状态整个过程中,气体
.234V×10-3m)
对外做功17.5J
7.如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图像,通过该图像可以得出一些原
子核的比结合能,如登Mg的比结合能约为8.3MeV,O的比结合能约为
8.0MeV,'C的比结合能约为7.7MeV,He的比结合能约为7.0MeV,下列说法
正确的是
个比结合能Mey
160
6
Li
102050100150200250质量数A
A.
随着原子核质量数的增加,原子核的比结合能增大
B.由图中可知Kr核的比结合能比3U核大,因此8U核比Kr核更稳定
C.把Mg核分成2个C核要吸收约14.4MeV的能量
D.把O核分成4个He核要释放约16MeV的能量
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,
有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选得0分。
8.
根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是
荧光屏
贤
“金箔
a真空d
…十
。式裂变反应
甲
丙
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A.卢瑟福通过图甲中的实验提出了原子的核式结构模型
B.图乙显示了α、B、Y三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹,其中③
轨迹代表α射线
C.图丙为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩
下8个氢原子核
D.图丁中钍(影Th)基熔盐堆是利用中子轰击U引起的链式反应来获取核能的
9.下列关于热学问题的说法正确的是
热量
隔板
8r8
真空
乙
丙
A.图甲的伽尔顿板,大量小珠子最终的落点有一定的规律
B.在图乙中若2处为分子平衡位置、无穷远处分子势能为零,纵轴表示分子势能
C.图丙为中间有隔板的绝热容器,隔板左侧装有温度为T的理想气体,右侧为
真空。现抽掉隔板,气体的最终温度小于T
D.图丁中冰箱的工作原理表明热量可以自发地从低温物体传到高温物体
10.如图所示,在光滑水平面上有一个内外壁均光滑的汽缸,汽缸质量为、体积
为V。,汽缸内有一横截面积为S的活塞,活塞密封一定质量的理想气体,气体
温度为T,。现对汽缸施加一水平向左的拉力F,其大小为S(p为外界大气
压强),稳定时封闭气体的压强为1,体积为V1。已知汽缸的质量为活塞质量
的9倍,忽略密封气体的质量和温度的变化。下列说法正确的是
A汽缸加速度大小为0
B.p1:po=8:9
C活塞移动距离为品
w4
D.若气体体积不变,则稳定后气体温度为品I。
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确
写出数值和单位。
11.(8分)“前进”实验小组的同学们正在做“用油膜法估算油酸分子的大小”的
实验,他们的部分操作如下:
①取1.0mL油酸配成600mL油酸酒精溶液;
②用注射器取一些油酸酒精溶液,并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,
直到体积为1mL时一共滴入60滴;
③在浅盘内注入适量的水,将爽身粉均匀地撒在水面上,用注射器滴入一滴溶液;
④待油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状。
高二物理第3页共6页
(1)下列四幅图中与“将油酸分子看成球形”所采用的方法相同的是
小车纸带打点计时器
B
A.研究运动员在百米比赛的平均速率
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.利用光电门测量物体的瞬时速度
D.探究加速度与力、质量的关系
(2)三名实验组员分别得到以下油膜形状,其中最理想的是
甲
丙
(3)若油酸膜的面积是116cm,由上述数据估算得到油酸分子的直径约为
m(保留一位有效数字);
(4)若由于酒精的挥发,导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化,这会导致实
验测得的油酸分子的直径
(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
12.(8分)利用图甲的装置“探究气体压强与体积的关系”,压力表通过柱塞内的
细管与空气柱相连。
二05
20
压力表
4
3正
柱塞
2
空气柱
橡胶塞
甲
7
(1)向上移动柱塞后压力表示数将
(填“增大”或“减小”);
(2)通过多次缓慢改变空气柱的体积,得到相应的压力表读数,绘出如图乙所
示的图像,若想以气体体积V为横坐标,描绘出线性图像,则纵坐标代表
的是
(用p表示);
(3)已知初状态空气柱体积为V,,压强为,,正确选择(2)中纵坐标代表的
物理量后得到线性图像的斜率为k一
(4)若图乙中横纵坐标轴的单位分别为m和Pa,空气柱中的气体从a状态缓
慢变化到b状态,则气体
(填“吸收”或“放出”)热量对应的是
(填写正确选项前字母即可)。
A.fabe所围面积
B.adcb所围面积
C.fabcO所围面积
D.abg所围面积
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13.(10分)如图所示,竖直放置的密闭绝热汽缸内,面积为S的活塞(厚度可不计)
下方封闭着1mol的理想气体,当活塞在A处静止时,气体的温度为T,活塞距
汽缸底部的距离为L,活塞上方L处有固定卡扣,活塞可在汽缸内无摩擦的滑
动。已知活塞的质量为m,该理想气体内能与温度关系:U=多RT(为气体的
物质的量,R为已知常数),重力加速度为g,大气压强为P。,现通过电热丝缓
慢加热气体,使活塞上升到卡扣处并继续加热至封闭气体温度为3T,求:
(1)活塞刚到达卡扣处时,封闭气体的温度;
(2)封闭气体温度为3T时,封闭气体的压强;
(3)气体从电热丝吸收的总热量。
14.(12分)玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨
道运动。他认为,原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做
匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足rm=nr1,其中n为量子数,
rm为电子处于第n轨道时的轨道半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量Em
为电子动能与“电子一原子核”这个系统电势能的总和。理论证明,系统的电
势能E,和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:E。=一k(以无穷
远为电势能零点),已知普朗克常量为h,静电力常量为k,基态时电子轨道半
径为r1。
(1)求氢原子处于基态时电子的动能Ek1及氢原子的总能量E1,并找出电子在
第轨道运动时氢原子的能量Em和基态能量E1的关系;
(2)若已知基态氢原子能量为E1,要使处于=2能级的氢原子电离,求照射
氢原子的电磁波的最小频率;
(3)图中a、b、c、d分别表示氢原子的四种跃迁,试推导相应辐射光子的波长
入a、入6、入、入d之间的关系。
n=4
n=3
n=2
a
=1
高二物理第5页共6页
15.(16分)如图所示,一定质量的气体放在体积为V。的导热容器中,室温T,=
300K,有一光滑导热活塞C(体积忽略不计)将容器分成A、B两室,B室的
体积是A室的三倍,A室容器上连接有一管内体积不计的足够长的U形管,两
侧水银柱高度差为76c,A内有体积可以忽略的电阻丝,B室容器可通过一阀
门K与大气相通。已知外界大气压p=76cmHg。
(1)求此时B室内气体压强;
(2)若打开阀门K,待系统稳定后,给A室内的电阻丝通电,求活塞C恰好到
达容器的最左端时,A室内气体温度;
(3)若在(2)中,将A室内气体温度继续加热到900K时,求此时U形管两
侧水银高度差;
(4)若A室内气体的温度保持不变,将阀门K打开,求稳定后B室内剩余气
体的质量和B室原有气体质量之比。
76cm
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