2016-2017学年北京市海淀区北京市海淀实验中学高二5月月考物理试题

2016—2017学年度第二学期海淀实验中学5月月考试卷高二物理 2017．05一、本题共12个小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的．1．体积为4310cm -的油滴，滴于水面上，若展成单分子油膜，则油膜面积的数量级是（ ）A ．2210cmB ．410cm 2C ．6210cmD ．8210cm 【答案】B【解析】分子直径数量级为10810m 10cm --=，体积为4310cm -，故单分子层油膜面积数量级为4210cm ，故B 正确．故选B ．2．下列实验或者事实，揭示了原子不是组成物质最小微粒的是（ ）A ．电子的发现B ．光电效应实验C ．α粒子散射实验D ．康普顿效应【答案】C【解析】A ．电子的发现揭示了原子有复杂结构，故A 错误；B ．光电效应证明光具有粒子性，故B 错误；C ．α粒子散射实验中少数α粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说，故C 正确；D ．康普顿效应表明光具有粒子性，故D 错误．故选C ．3．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明（ ）A ．气体分子的平均动能增大B ．气体分子的平均动能减小C ．每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D ．每秒撞击单位面积壁的分子数减少【答案】C【解析】A ．B ．一定质量的气体温度不变，温度是物体分子运动平均动能的标志，故气体分子的平均动能不变，故A 错误；错误；C ．D ．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大；温度不变说明气体分子运动平均动能不变；体积减小说明相同体积内分子数变多；故相同时间内单位面积上碰撞的气体分子增加了，故压力变大，压强变大，故C 正确；D 错误．故选C ．4．某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积为分别m 和0V ，则阿伏加德罗常数为A N 可表示为（ ） A ．A 0V N V = B ．A V N m ρ= C ．0A V N m ρ= D ．A 0M N V ρ=【答案】B【解析】A ．气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，故A 错误；BC ．V ρ为气体的摩尔质量M ，再除以每个分子的质量m 为A N ，故B 正确；C 错误； D ．0V ρ不是每个分子的质量，故D 错误．故选B ．5．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（ ）A ．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B ．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C ．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】C 【解析】AB ．当分子间作用力表现为引力时，分子间距离大于平衡距离，分子距离减小时，分子力减小，分子势能增加，故AB 错误；CD ．当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离小于平衡距离，分子距离减小时，分子力增加，分子势能也增加，故C 正确；D 项错误．故选C ．6．关于热力学温度的说法正确的是（ ）A ．33C=240.15K -︒B ．温度变化1C ︒，也就是变化了274.15KC ．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D ．随着科学技术的发展，绝对零度可以达到 【答案】A【解析】A ．热力学温度与摄氏温度之间的关系是273.15()T K t =+，所以33C 240.15K -︒=，故A 正确；B ．摄氏温度与热力学温度的差别为所选的零值的起点不同，单位不同；但每一度表示的冷热差别是相同的，热力学温度的每1K 大小和摄氏温度的每1C ︒的大小相同，故B 错误；C ．热力学温度的零度又称绝对零度，不可能达到，更没有负值，故C 错误；D ．由热力学第三定律可知绝对零度是不可能达到的，故D 错误．故选A ．7．下列说法中正确的是（ ）A ．温度高的物体，分子的平均动能一定大B ．物体的温度不变，它的内能一定不变C ．物体吸收热量，它的温度一定升高D ．热量一定是从内能大的物体传递到内能小的物体【答案】A【解析】A．温度高的物体，温度高内能不一定大，但分子的平均动能一定大，故A正确；B．物体的温度不变，内能不一定变化，故B错误；C．晶体熔化吸热，内能增加，温度保持不变，故C错误；D．内能是从温度高的物体向温度低的物体直接传递，不是温度，故D错误．故选A．8．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】根据黑体辐射实验规律，黑体热辐射的强度与波长的关系为：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．分析图像，只有A项符合黑体辐射实验规律，故A正确．故选A．9．卢瑟福提出的原子的核式结构学说的根据是在 粒子散射实验中发现粒子（）A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转C．绝大多数穿过金箔后前进方向几乎不变，只少数发生很大偏转D．绝大多数发生偏转，甚至被弹回【答案】C【解析】当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小；只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故C正确；ABD错误．故选C．10．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能11．某一恒温水池（温度远低于100C︒）底部有一气泡从池底缓慢上升，气泡内气体可视为理想气体，在气泡上升的过程中，气体质量不变，则下列判断正确的是（）A．气泡内气体分子平均动能增大B．气泡内气体的内能增大C．气泡内气体分子的平均距离增大D．气泡内气体对外放热【答案】C【解析】AB．气泡体积增大，对外做功，因为温度不变，因此分子的平均动能不变，气体的内能不变，故AB错误；C．因为气泡的体积增大，所以气泡内气体分子的平均距离增大，故C正确；D．气泡体积增大，对外做功，因为温度不变，因此分子的平均动能不变，气体的内能∆＝＋可以知道，气体吸收热量，故D错误．不变，根据U W Q故选C．12．关于光电效率，下列几种叙述正确的是（）A ．金属的逸出功与入射光的频率成正比B ．饱和光电流的强度与入射光的强度无关C ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D ．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于等于这个波长，才能产生光电效应【答案】D【解析】AB ．金属的逸出功由该金属决定，与入射光源频率无关，光电流的强度与入射光强度成正比，故AB 错误；C ．不可见光包括能量大的紫外线、X 射线、γ射线，也包括能量比可见光小的红外线、无线电波，故C 错误；D ．若入射光子的频率较低，它的能量小于金属的逸出功0W ，就不能产生光电效应，这故选D ．二、本题共4个小题，每小题3分，共12分．在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项是正确的．13．下列关于布朗运动的说法正确的是（ ）A ．将碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动是碳分子无规则运动的反映B ．布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小和液体温度有关C ．布朗运动的激烈程度与液体温度无关D ．微粒的布朗运动的无规则性，是液体分子无规则运动的反映 【答案】BD【解析】A ．碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是水分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动，故A 错误；BC ．当悬浮微粒越小时，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡表现的越强，即布朗运动越显著，所以与悬浮的颗粒有关；温度越高，液体分子的热运动越剧烈，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子撞击作用不平衡效果表现的越强，即布朗运动越显著，故B 正确，C 错误；D ．布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡导致悬浮微粒无规则运动，其反映是液体内部分子运动的无规则性，故D 正确．故选BD ．14．对不确定性关系4πh x P ∆⋅∆≥有以下几种理解，其中正确的是（ ） A ．微观粒子的动量不可能确定B ．微观粒子的坐标不可能确定C．微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D．不确定关系常用于电子和光子等微观粒子【答案】CD【解析】不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的也适于宏观物体，故AB错误；CD正确．故选CD．15．下列关于物质波的认识，正确的是（）A．任何一个运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波B．X光的衍射证实了物质波的假设正确C．电子的衍射证实了物质波的假设正确D．物质波是一种概率波【答案】ACD【解析】AD．德布罗意波的定义可知，任何运动的物体都有一种波与它对应．德布罗意波（即物质波）是一种概率波，故AD正确；B．衍射现象是一切波的性质特征．x射线是原子的外层电子受激发而发出一种电磁波，不是物质波，故B错误；C．电子的运动是绝对的，电子的衍射证实了物质波的存在，故C正确．故选ACD．16．下列关于光的波粒二象性的论述中，正确的是（）A．光子说完全否定了光的电磁说B．光的波粒二象性说的是光与机械波和实物粒子很相似C．大量光子的行为波动性显著，个别光子的行为粒子性显著D．随着电磁波频率的增大其波动性越不显著，粒子性越显著【答案】CD【解析】A．光与机械波不相似，机械波没有粒子性，故A错误；B．光在传播时有时看成粒子有时可看成波，故B错误；C．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，故C；D．高频光波长短，光的粒子性显著，低频光波长长，光的波动性显著，故D正确．故选CD．三、填空题本题共3个小题，共14分．17．已知铝的密度为ρ，摩尔质量是M，1个铝原子的体积是V．则阿伏加德罗常数的表达式是__________．质量为m的铝块中所含的原子数的表达式__________．ρ【解析】一个铝原子的的质量为V18．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①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．②往浅盘里倒入约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． 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将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是__________．（填写步骤前面的数字）（2）将31cm 的油酸溶于酒精，制成3300cm 的油酸酒精溶液；测得31cm 的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该洒酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是20.13m．由于估算出油酸分子的直径为__________m (结果保留1位有效数字) 【答案】（1）②①④③．（2）10510m -⨯．【解析】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：浅水盘②→形成油膜①→描绘油膜边缘④→测量油膜面积③→计算分子直径③．（2）计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积⨯配19．如图所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为0p ．现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q 后，体积由1V 增大为2V ．则在此过程中，气体分子平均动能__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了__________．【答案】增大；021()U Q p V V ∆=--【解析】气体的温度最终升高，分子平均动能增大，内能增大，由热力学第一定律U Q W ∆=+，由于气体对外做功，故021()W p V V =-，所以021()U Q p V V ∆=--． 故答案为：增大；021()U Q p V V ∆=--．四、本题共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．20．已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平米截面积上的辐射能为31.410J ⨯，其中可见光部分约占45%．假如认为可见光的波长均为0.55μm ，太阳向各个方向的辐射是均匀的，日地间距离111.510m R =⨯，普朗克常量346.6310L/S h -=⨯，由此可估算（1）出太阳每秒辐射出的可见光的光子数约为多少？（2）若已知地球的半径60 6.410m R =⨯，估算地球接收太阳辐射的总功率．（结果保留两位有效数字）【答案】2121.710/m ⨯个（注意有文字） 173.610W ⨯代入数据解得2121.710/m n =⨯个（注意有文字），21．在光效应实验中，如图用频率为147.510Hz ⨯的光照射金属板，当电压表示数减为0.91V时，电流表上才有电流表示．（普朗克常量346.6310J s h -=⨯⋅，电子的电量为191.610C -⨯）（1）求该金属的逸出功．（2）若将电路中电源正负极对调，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V 时，求光电子到达阳极A 的最大动能是多少？ （3）若电流表示数为0.48μA ，求每秒从阴极K 发射出的电子个数是多少？【答案】（1）-193.5110J ⨯（2）194.6610J -⨯（3）12310⨯个且0km E eU =，则有：00eU h W ν=-，计算得出：-1900 3.5110J W h eU ν=-=⨯．（2）电源正负极对调，电压表的示数为2V 时，设光电子到达阳极A 的最大动能为：代入数据计算得出：194.6610J km E -'=⨯，个．故答案为：（1）-193.5110J ⨯；（2）194.6610J -⨯；（3）12310⨯个22．汤姆孙测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K 发出的电子经加速后，穿过小孔A 、C 沿中心轴线1OP 进入到两块水平正对放置的极板1D 、2D 间的区域．射出后到达右端的荧光屏上形成光点．若极板1D 、2D 间无电压，电子将打在荧光屏上的中心1P 点；若在极板间施加偏转电压U ，则电子将打2P 点，2P 与1P 点的竖直间距为b ，水平间距可忽略不计．若再在极板间施加一个主向垂直于纸面向外、磁感应经度为B 的匀强磁场（图中未画出）．则电子在荧光屏上产生的光点又回到1P 点．已知极板的长度为1L ，极板间的距离为d ，极板右端到荧光屏间的距离为2L ．忽略电子的重力及电子间的相互作用．（1）求电子进入极板1D 、2D 间区域时速度的大小．（2）推导出电子的比荷的表达式．（3）若去掉极板1D 、2D 间的电压，只保留匀强磁场B ，电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r 的圆弧，阴极射线射出极板后落在荧光屏上的3P 点．不计3P 与1P点的水平间距，求3P 与1P 点的竖直间距y ．【解析】（1）电子在极板1D 、2D 间电场力与洛伦兹力的作用下沿中心轴线运动，即受力平衡，设电子的进入极板间时的速度为v ， 由平衡条件有evB eE =，（2）极板间仅有偏转电场时，电子以速度v 进入后，水平方向做匀速运动，在电场内电子在竖直方向做匀加速运动，设其加速度为a ， 由牛顿第二定律有F ma =，这样，电子在竖直方向上的总偏移距离12b y y =+，（3）极板1D 、2D 间仅有匀强磁场时，电子做匀速圆周运动，射出磁场后电子做匀速直线运动，如答图所示，。