内容正文:
武清区南蔡村中学第一次阶段性练习卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、单选题(本大题共5小题,每小题5分,每小题给出的四个答案中,只有一个是正确的,选对的得5分,有选错或不答的,得0分)
1. 近代物理的研究过程中,下列说法中正确的是( )
A. 普朗克首次提出了“能量子”假说,成功解释了光电效应现象
B. J·J·汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子并表明原子具有复杂结构
C. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型,并成功解释了氢原子光谱分立的特征
D. 康普顿散射实验说明光有波动性
2. 物理学中的不少发现源于偶然,植物学家布朗在研究花粉的活性时,意外发现了液体中小颗粒的运动规律。下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动。
B. 布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。
C. 向一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,这说明温度越高布朗运动越剧烈。
D. 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动。
3. 如图所示,用表示分子间的作用力,用表示分子间的分子势能,在两个分子间的距离由变为的过程中( )
A. 先减小后增加再减小,不断减小 B. 先减小后增加,不断减小
C. 先增大后减小,不断增加 D. 和都先增大后减小
4. 氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时,下列说法中正确的是( )
A. 氢原子能辐射6种不同频率的光子
B. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C. 氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率减小
D. 钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
5. 一定质量的理想气体从状态A开始,经状态B和状态C回到状态A,其状态变化的图像如图所示,其中线段AB与T轴平行,线段BC与p轴平行下列说法中正确的是( )
A. 气体从状态A到状态B过程中,每个气体分子的动能都在增加
B. 气体从状态B到状态C过程中,气体向外界释放热量
C. 气体从状态A到状态B过程中,气体吸收热量全部用来增加气体的内能
D. 气体从状态C到状态A过程中,单位体积内气体分子数不变
二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,每小题给出的四个答案中,都有多个是正确的,完全正确的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的,得0分)
6. 下列关于原子物理相关知识说法正确的是( )
A. 核反应属于衰变
B. 放射性元素钋的半衰期为138天,100 g的钋经过276天,还剩有25 g的钋未衰变
C. 衰变中产生的射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
D. 在裂变反应中,钡核的平均结合能比铀核的平均结合能大
7. 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
8. 如图所示,一定质量的某种理想气体,沿图像中箭头所示方向,从状态开始先后变化到状态、,再回到状态。已知状态气体温度为。(绝对零度取)则下列说法正确的是( )
A. 气体在状态时的温度为
B. 从状态的过程中,气体对外界做功
C. 气体在过程中放出热量
D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共12分)
9. 在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸注入的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到的刻度为止,摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到为止,恰好共滴了滴;
③在边长约的浅水盘内注入约深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有痱子粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上,算出完整的方格有个,大于半格的有个,小于半格的有个。
(1)这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为______;这层油膜的厚度可视为油酸分子的______。
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为______,油膜面积为______,求得的油膜分子直径为______。(结果全部取2位有效数字)
(3)(多选)某学生在做该实验时,发现计算的直径偏大,可能的原因是______。
A. 痱子粉撒得过多
B. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C. 计算每滴体积时,的溶液的滴数多记了几滴
D. 在滴入量筒之前,配制的溶液在空气中搁置了较长时间
四、计算题(本题共3小题,共48分,要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。)
10. 如图甲所示,一个导热汽缸水平放置,内部封闭着热力学温度为的理想气体,有一定质量的活塞与汽缸底部距离为L,活塞与汽缸之间摩擦忽略不计,状态甲时汽缸内气体压强与外界大气压强均为。先保持温度不变,将汽缸缓慢转动(如图乙),活塞与汽缸底部距离变为0.8L。再对气体缓慢加热,活塞离汽缸底部距离变为1.2L(如图丙),求:
(1)汽缸内气体在状态乙时的压强p;
(2)汽缸内气体在状态丙时的热力学温度T。
11. 某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后可认为先做自由落体运动,当距离地面256m时开始打开降落伞做加速度大小为14m/s2匀减速运动,速度减为4m/s后做匀速运动,随后经过32s落地。g取10m/s2,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员离开飞机时距离地面的高度;
(3)运动员离开飞机后,经多少时间到达地面?
12. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。A状态的压强为,求:
(1)B状态的温度;
(2)C状态的压强;
(3)完成一次循环,气体与外界热交换的热量。
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武清区南蔡村中学第一次阶段性练习卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、单选题(本大题共5小题,每小题5分,每小题给出的四个答案中,只有一个是正确的,选对的得5分,有选错或不答的,得0分)
1. 近代物理的研究过程中,下列说法中正确的是( )
A. 普朗克首次提出了“能量子”假说,成功解释了光电效应现象
B. J·J·汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子并表明原子具有复杂结构
C. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型,并成功解释了氢原子光谱分立的特征
D. 康普顿散射实验说明光有波动性
【答案】B
【解析】
【详解】A.普朗克首次提出“能量子”假说,成功解释的是黑体辐射规律;光电效应现象是爱因斯坦提出光子说完成解释的,故A错误;
B.J·J·汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,打破了原子不可再分的经典认知,表明原子具有复杂结构,故B正确;
C.卢瑟福提出的原子核式结构模型成功解释了α粒子散射实验;氢原子光谱分立的特征是玻尔的原子能级模型解释的,故C错误;
D.康普顿散射实验验证了光子不仅具有能量,还具有动量,说明光具有粒子性,故D错误。
故选B。
2. 物理学中的不少发现源于偶然,植物学家布朗在研究花粉的活性时,意外发现了液体中小颗粒的运动规律。下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动。
B. 布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动。
C. 向一锅水中撒一点胡椒粉,加热时发现水中的胡椒粉在翻滚,这说明温度越高布朗运动越剧烈。
D. 在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,这说明煤油分子在做无规则运动。
【答案】D
【解析】
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子本身的运动,故A错误;
B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映,仅能证明液体或气体分子的无规则运动,不能证明固体小颗粒内部分子的运动规律,故B错误;
C.胡椒粉颗粒尺寸较大,其翻滚是加热时水的对流运动导致的,不属于布朗运动,无法说明温度对布朗运动的影响,故C错误;
D.煤油中小粒灰尘的布朗运动,是煤油分子对灰尘颗粒的撞击作用力不平衡导致的,该现象直接说明煤油分子在做无规则运动,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,用表示分子间的作用力,用表示分子间的分子势能,在两个分子间的距离由变为的过程中( )
A. 先减小后增加再减小,不断减小 B. 先减小后增加,不断减小
C. 先增大后减小,不断增加 D. 和都先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】在两个分子间的距离由变为的过程中,分子力表现为引力,分子力先增大后减小;在分子距离增大的过程中,分子引力做负功,分子势能不断增加。
故选C。
4. 氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时,下列说法中正确的是( )
A. 氢原子能辐射6种不同频率的光子
B. 氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C. 氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率减小
D. 钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢原子能辐射种不同频率的光子,A正确;
B.氢原子辐射的光子的能量大于4.54eV的才能使钨发生光电效应,共有3种,其中有4→1,对应的能量为(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV;3→1,对应的能量为(-1.51eV)-(-13.6eV)=12.09eV;2→1,对应的能量为(-3.40eV)-(-13.6eV)=10.2eV,B错误;
C.氢原子辐射一个光子后,从高能级跃迁到低能级,则对应的核外电子的运动半径减小,根据
可得可知,氢原子的核外电子的速率增大,C错误;
D.用n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光的能量为2.55eV,而金属逸出功为4.54eV,所以当光照射此金属时,不能发生光电效应现象,故D错误。
故选A。
5. 一定质量的理想气体从状态A开始,经状态B和状态C回到状态A,其状态变化的图像如图所示,其中线段AB与T轴平行,线段BC与p轴平行下列说法中正确的是( )
A. 气体从状态A到状态B过程中,每个气体分子的动能都在增加
B. 气体从状态B到状态C过程中,气体向外界释放热量
C. 气体从状态A到状态B过程中,气体吸收热量全部用来增加气体的内能
D. 气体从状态C到状态A过程中,单位体积内气体分子数不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.气体从状态A到状态B过程中,温度升高,分子平均动能在增大,但并不是每个气体分子的动能都在增加,故A错误;
B.由图示图像可知,从状态B到状态C过程中,气体温度T不变而气体压强p增大,由可知,体积减小,外界对气体做功,气体温度不变,, ,气体向外界释放热量,故B正确;
C.气体从状态A到状态B过程中,由理想气体状态方程,气体体积V增大,气体温度升高,气体吸收的热量等于气体对外界做功与内能的增加量之和,故C错误;
D.由图示图像可知,P与T成正比,可知气体体积不变,气体分子总数不变,则单位体积内气体分子数不变,D正确。
故选BD。
二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,每小题给出的四个答案中,都有多个是正确的,完全正确的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的,得0分)
6. 下列关于原子物理相关知识说法正确的是( )
A. 核反应属于衰变
B. 放射性元素钋的半衰期为138天,100 g的钋经过276天,还剩有25 g的钋未衰变
C. 衰变中产生的射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
D. 在裂变反应中,钡核的平均结合能比铀核的平均结合能大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.核反应属于原子核的人工转变,故A错误;
B.由放射性元素半衰期公式可得,故B正确;
C.衰变中产生的射线是原子核内的中子转化为质子时放出的电子,故C错误;
D.由于在裂变反应中放出核能,生成了更稳定的钡核;由于钡核比铀核更稳定,因此钡核的平均结合能比铀核的平均结合能大,故D正确。
故选BD。
7. 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,A错误;
B. 由题图(b)可知,甲、乙两光的遏止电压相同,根据知频率相同,是同一种入射光。甲的饱和光电流大于乙的饱和光电流,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,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,乙光的遏止电压小于丙光,所以乙光的频率小于丙光频率,C正确;
D. 同一金属,逸出功是相等的,与入射光无关,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,一定质量的某种理想气体,沿图像中箭头所示方向,从状态开始先后变化到状态、,再回到状态。已知状态气体温度为。(绝对零度取)则下列说法正确的是( )
A. 气体在状态时的温度为
B. 从状态的过程中,气体对外界做功
C. 气体在过程中放出热量
D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可得a状态,,
状态,
对状态a和,根据理想气体状态方程有
解得,故A错误;
B.由图可得状态,
是等容变化,气体不做功;是等压变化,气体体积增大,对外做功,做功大小
因此从的过程气体对外做功,故B正确;
C.整个过程 回到初始状态,温度不变,因此
图中,气体做功等于图线与轴围成的面积,因此整个过程外界对气体做功等于三角形面积
根据热力学第一定律有
解得
负号表示气体放出热量,故C正确;
D.的过程中压强不变,体积增大,分子数密度减小;温度升高,分子平均动能增大。压强由分子平均动能和单位时间单位面积撞击次数共同决定,压强不变时,平均动能增大,因此单位时间撞击单位面积的分子数一定减少,故D错误;
故选BC。
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共12分)
9. 在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸注入的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到的刻度为止,摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到为止,恰好共滴了滴;
③在边长约的浅水盘内注入约深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有痱子粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上,算出完整的方格有个,大于半格的有个,小于半格的有个。
(1)这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为______;这层油膜的厚度可视为油酸分子的______。
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为______,油膜面积为______,求得的油膜分子直径为______。(结果全部取2位有效数字)
(3)(多选)某学生在做该实验时,发现计算的直径偏大,可能的原因是______。
A. 痱子粉撒得过多
B. 计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C. 计算每滴体积时,的溶液的滴数多记了几滴
D. 在滴入量筒之前,配制的溶液在空气中搁置了较长时间
【答案】(1) ①. 单分子油膜 ②. 直径
(2) ①. ②. ③. (3)AB
【解析】
【小问1详解】
[1][2]油膜法估测分子大小的核心模型是:将油酸分子视为球形,油酸充分散开后在水面形成单分子紧密排列的油膜,此时油膜的厚度就等于单个油酸分子的直径。
【小问2详解】
[1]由题意可得,一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为
[2]估算油膜面积时,小方格面积大于半格的按一格算,小方格面积小于一半的舍去,所以油膜的面积为
[3]油膜分子直径为
【小问3详解】
根据分子直径公式
计算的直径偏大的原因是纯油酸体积测量偏大,或油膜面积测量偏小。
A.痱子粉撒过多,会导致油酸无法充分散开,油膜面积偏小,计算的直径偏大,故A正确;
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,会导致油膜的测量面积偏小,计算的直径偏大,故B正确;
C.计算每滴体积时,的溶液的滴数多记了几滴,会导致算出的1滴溶液体积偏小,纯油酸体积偏小,计算的直径偏小,故C错误;
D.溶液久置后酒精挥发,溶液浓度变大,1滴溶液中纯油酸实际体积比计算值大,油膜面积也会同步变大,计算时仍按原浓度代入,最终得到的会偏小,故D错误。
故选AB。
四、计算题(本题共3小题,共48分,要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位。)
10. 如图甲所示,一个导热汽缸水平放置,内部封闭着热力学温度为的理想气体,有一定质量的活塞与汽缸底部距离为L,活塞与汽缸之间摩擦忽略不计,状态甲时汽缸内气体压强与外界大气压强均为。先保持温度不变,将汽缸缓慢转动(如图乙),活塞与汽缸底部距离变为0.8L。再对气体缓慢加热,活塞离汽缸底部距离变为1.2L(如图丙),求:
(1)汽缸内气体在状态乙时的压强p;
(2)汽缸内气体在状态丙时的热力学温度T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
甲到乙的过程是等温变化,设汽缸横截面积为,根据玻意耳定律可得
解得
【小问2详解】
因为甲到乙的过程是等温变化,状态乙温度
加热过程活塞自由移动,气体压强保持不变,乙到丙的过程是等压变化,根据盖-吕萨克定律可得
解得
11. 某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后可认为先做自由落体运动,当距离地面256m时开始打开降落伞做加速度大小为14m/s2匀减速运动,速度减为4m/s后做匀速运动,随后经过32s落地。g取10m/s2,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员离开飞机时距离地面的高度;
(3)运动员离开飞机后,经多少时间到达地面?
【答案】(1)60m/s
(2)436m (3)42s
【解析】
【小问1详解】
降落伞匀速下降的位移
匀减速直线运动的位移
以竖直向下为正方向,则匀减速运动的加速度
匀减速下降过程有
解得
【小问2详解】
运动员做自由落体运动的位移
运动员离开飞机时距离地面的高度为
【小问3详解】
运动员自由落体运动的时间
匀减速下降的时间
所以运动员离开飞机后,到达地面的时间
12. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。A状态的压强为,求:
(1)B状态的温度;
(2)C状态的压强;
(3)完成一次循环,气体与外界热交换的热量。
【答案】(1)600K
(2)
(3)放热150J
【解析】
【小问1详解】
AB线为过原点的倾斜直线,根据可知,该线为等压线,根据盖吕萨克定律有
代入图中数据,解得
【小问2详解】
对AC状态有
代入图中数据,解得
【小问3详解】
理想气体从A状态到B状态的过程中,外界对气体做功
从C状态到D状态的过程中,外界对气体做功
一次循环过程中外界对气体所做的总功
理想气体从A状态完成一次循环,回到A状态,始末温度不变,所以内能不变。根据
解得
故完成一次循环,气体向外界放热150J。
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