安徽省阜阳市太和第一中学2019_2020学年高二物理下学期教学衔接调研考试试题超越班含解析

安徽省阜阳市太和第一中学2019-2020学年高二物理下学期教学衔接
调研考试试题（超越班，含解析）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共计48分，其中第1-8小题，每小题只有一个选项符合题意；第9-12小题，每个选择题有多个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。

1.下列核反应中，属于原子核的聚变的是（ ）
A. 3241
1120H H He n +→+
B. 238234492902U Th He →
+
C.
2351
90
1361
92
038
540U n Th Xe+10n +→
+
D. 4
27
301213
150He Al P n +
→
+
【答案】A 【解析】
【详解】A ．该反应属于轻核聚变，选项A 正确； B ．该反应是α衰变方程，选项B 错误； C ．该反应是重核裂变方程，选项C 错误； D ．该反应为原子核的人工转变方程，选项D 错误。

故选A 。

2.氘核和氚核聚变的核反应方程为23411120H H He n+17.6 MeV +→+，已知3
1H 的比结合能是
2.78 MeV ，42He 的比结合能是7.03 MeV ，则2
1H 的比结合能是（ ） A. 1.06 MeV B. 1.09MeV C. 1.12 MeV D. 1.15MeV
【答案】B 【解析】
【详解】聚变反应前氚核的结合能为
E 1=3×2.78MeV=8.34MeV
反应后生成氦核的结合能为
E 2=4×703MeV=28.12MeV
设反应前氘核的比结合能为E，聚变过程释放出的能量为
21228.128.34-217.6MeV
E E E E E
=--=-=解得
E=1.09MeV
故B正确，ACD错误。

故选B。

3.下列说法正确的是（）
A. 238
92U衰变为222
86
Rn要经过4次α衰变和2次β衰变
B. 原子核的结合能越大，原子核越稳定
C. 210
83Bi的半衰期是5天，4个210
83
Bi原子核经过10天后剩下1个210
83
Bi原子核
D. 不管是轻核聚变还是重核裂变，都要满足质量守恒和电荷量守恒【答案】A
【解析】
【详解】A. 238
92U衰变为222
86
Rn质量数减小16，电荷数减小6，则
4x=16，2x-y=6
解得
x=4，y=2
即经过4次α衰变和2次β衰变，选项A正确；
B. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项B错误；
C. 半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适应，选项C错误；
D. 不管是轻核聚变还是重核裂变，都要满足质量数守恒和电荷数守恒，但是质量会亏损，选项D错误。

故选A。

4.α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为
A. α粒子与电子根本无相互作用
B. α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的
C. α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计
D. 电子很小，α粒子碰撞不到电子
【答案】C 【解析】
【详解】α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有α粒子质量的
1
7300
，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，故C 正确，ABD 错误。

5.巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式
2
21
11
(
)2R n
λ
=-，n ＝3，4，5，…后人把该公式描述的氢原子谱线系成为巴耳末系。

氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光
子频率为ν1，其次为ν2，则1
2
νν为（ ）
A.
2027
B.
2720
C.
23
D.
32
【答案】A 【解析】
【详解】谱线的波长满足公式22
1
11
(
)2R n λ
=-（n =3，4，5，…） 当n =3时，波长最长
221113
1 2R λ=-（） 即
221115 =2336
cR
cR
ν=-（） 当n =4时，波长次之
222114
1 2R λ=-（） 即
222113 =2416
cR
cR
ν=-（） 解得
1220=27
νν 故选A 。

6.分别用波长为λ和
3
4
λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ） A.
2hc λ
B.
23hc
λ
C.
34hc
λ
D.
2h c
λ
【答案】B 【解析】
【详解】光子能量为
hc
E λ
＝
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为
k hc
E W λ
-＝
根据题意
λ1=λ
234
λλ＝
E k1：E K2=1：2
联立可得逸出
23hc
W λ
＝
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

7.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J ，气体对外界做功1.0×104J ，则该理想气体的( ) A. 温度降低，密度增大 B. 温度降低，密度减小 C. 温度升高，密度增大 D. 温度升高，密度减小 【答案】D 【解析】
【详解】理想气体的内能仅用温度来衡量，由热力学第一定律△U =W +△Q 可知，△U =1.5×104J ，
即气体内能增加，故温度升高。

因对外做功，体积膨胀，故密度减小。

故D正确，ABC错误。

故选D。

8.下列说法正确的是（）
A. 爱恩斯坦为了解释光电效应提出了能量子假说
B. 居里夫人在研究伦琴射线时发现了天然放射现象
C. 汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子的比荷
D. 卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核是有结构的【答案】C 【解析】【详解】A．爱恩斯坦为了解释光电效应提出了光子说，选项A错误；
B．首先发现天然放射性现象的是贝可勒耳，故B错误；
C．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子的比荷，选项C正确；
D．卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构理论，选项D错误。

故选C。

9.关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是
A. 所有的晶体都表现为各向异性
B. 晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C. 所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
D. 液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化
【答案】CD
【解析】
【详解】单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项A错误；单晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属是多晶体，选项B错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，选项C正确；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化，选项D正确；故选CD.
10.对热力学第二定律的认识，下列说法正确的有
A. 对某物体传热，该物体的内能可能会减少
B. 热量不能从低温物体传递给高温物体
C. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响
D. 随着技术的发展，效率是100％的热机是可以制造出来的
【答案】AC
【解析】
【详解】A．对某物体传热，若物体对外做功，则该物体的内能可能会减少，选项A正确；B．根据热力学第二定律可知，热量也能从低温物体传递给高温物体，但是要引起其他的变化，选项B错误；
C．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响，选项C正确；
D．根据热力学第二定律可知，即使随着技术的发展，效率是100％的热机也是不可以制造出来的，选项D错误。

故选AC。

11.μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。

如图为μ氢原子的能级示意图，下列说法正确的是（）
A. 一个处于n＝4能级的μ氢原子发生跃迁可以发出6种频率的光
B. 动能为2000eV的电子可以使处于基态的μ氢原子激发
C. 处于n＝2能级的μ氢原子跃迁的基态，电子的动能和电势能都减小
D. 处于n＝4能级的μ氢原子可以吸收能量为200eV的光子
【答案】BD
【解析】
【详解】A．一个处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出3种频率的光子，故A错误；
B．n=1和n=2间的能级差为1897.2eV，吸收2200eV的电子能跃迁到n=2能级，故B正确；
C．处于n＝2能级μ氢原子跃迁的基态，电子的电势能减小，根据
22
2
e v
k m
r r
可知动能变
大，选项C错误；
D．处于n=4的能级的μ氢原子，吸收能量为200eV的光子，原子能量大于零，可电离，故D 正确；
故选BD 。

12.下列说法正确的是（ ）
A. 某种液体和固体接触时存在附着层，当附着层内的分子数比液体内部分子数密集时，该液体浸润固体
B. 某种物质摩尔体积为V ，阿伏加德罗常数为N A ，则该物质分子的体积为A
V
N
C. 液体汽化时，液体分子吸收的热量要大于该分子克服液体表面分子引力做功
D. 对气球充气过足会爆裂，是因为气球内气体分子过多，分子之间距离变小，分子斥力作用的结果 【答案】AC 【解析】
【详解】A ．某种液体和固体接触时存在附着层，当附着层内的分子数比液体内部分子数密集时，该液体浸润固体，选项A 正确；
B ．如果是气体的摩尔体积为V ，阿伏加德罗常数为N A ，则该气体分子运动占据的空间的体积
为A
V N ，选项B 错误； C ．在汽化时，一方面要克服其它液体分子的引力做功，另一方面，在汽化过程中还要克服外界的气压做功，所以在汽化时吸收的热量大于液体分子克服分子引力所做的功，故C 正确； D ．车胎充气过足会爆裂，是因为车胎内气体压强过大内外压力差导致车胎爆裂，与分子间的斥力无关，故D 错误。

故选AC 。

二、简答题：本题共2小题，共计24分。

请将解答填写在答题卡相应位置。

13.一定量的理想气体的p －V 图像如图所示，气体状态经历了A →B →C 变化过程，A 、B 、C 三个状态的有关参量如图所示，则气体在状态C 的内能______________气体在状态A 的内能（填“>”、“<”或“＝”），在A →B →C 过程中，气体需____________（填“吸热”或“放热”），它与外界交换的热量的绝对值为_____________J 。

【答案】 (1). ＝ (2). 放热 (3). 300 【解析】
【详解】[1]．由图示图象可知，在A 、C 两状态，气体的pV 相等，由理想气体状态方程可知，A 、C 两状态的温度相等，则气体在两状态的内能相等；
[2][3]．由图示图象可知，A→B 过程为等压过程，气体体积减小，外界对气体做功
W =FL =pSL =p △V =1×105×（4-1）×10-3=300J
B→C 过程是等容变化，气体不做功，在整个过程中，由热力学第一定律△U =W +Q ，可知
Q =△U -W =0-300=-300J
由此可知，在整个过程气体对外放热，放出的热量为300J ．
14.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL 的纯油酸配制成b mL 的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL 油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n 滴。

现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm 2，则： (1)估算油酸分子的直径大小是________cm 。

(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________。

A ．摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
(3)某同学将制成的油酸酒精溶液敞口放置一段较长的时间，然后去做实验，则他测得的油酸分子直径与真实直径相比________。

（填“偏大”、“不变”或“偏小”） 【答案】 (1). a
bSn
(2). B (3). 偏小 【解析】
【详解】(1)[1]．据题得：油酸酒精溶液的浓度为a b
；一滴酸酒精溶液的体积为1
n mL ，一滴
油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
1 m L a a
V n b nb =
⋅= 则油酸分子的直径为
c m V a
d S bnS
=
= (2)[2]．设一个油酸分子的体积为V 1，则
311
6
V d π=
由
1
mol
A V N V =
可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积．故B 正确． 故选B ．
(3)[3]．置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此油膜面积偏大，则直径的测量值偏小；
三、计算题：本题共3小题，共计38分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.用中子轰击铀核（
23592
U ），其中的一个可能反应是分裂成钡（14156Ba ）和氪（92
36Kr ）两部
分，放出3个中子。

各个核和中子的质量如下（计算结果在小数点后保留两位小数）：
m U ＝390.313 9×10－27 kg ，m n ＝1.674 9×10－27 kg ； m Ba ＝234.001 6×10－27 kg ，m Kr ＝152.604 7×10－27 kg 。

(1)试写出核反应方程 (2)求出反应中释放的核能。

(3)我国第一座核电站——秦山核电站总装机容量达到650万千瓦，求秦山核电站一年需要消耗多少千克的裂变原料？ 【答案】(1) 141
9223156
35
01
9620Ba Kr U+n 3n →++ (2) 3.22×10-11J ；(3)2.48×103
kg
【解析】
【详解】(1)核反应方程
141922315635019620Ba Kr U+n 3n →++
(2)一个铀发生反应的质量亏损
△m =m u +m n -m Ba -m Kr -3 m n =m u -m Ba -m Kr -2 m n =390.
313 9×10
－27
-234.001 6×10
－27
-152.604 7×10
－27
-2×1.674 9×10
－27
=0.3578×10－27kg
一个铀核裂变释放能量为
△E =△mc 2=0.3578×10－27×(3×108)2J=3.22×10-11J
(3)秦山核电站一年需要消耗裂变原料
2711
7365390.3139103.2210?
010*********kg 2.4810kg m -⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯－ 16.如图所示，体积为V 的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S 的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K (气体只能进汽缸，不能出汽缸)与一打气简相连.开始时汽缸内上部分空气的压强为0p ，现用打气筒向容器内打气.已知打气简每次能打入压强为0p 、体积为10
V
的空气，当打气n 次后，稳定时汽缸上下部分的空气体积之比为9:1，活塞重力01
4
G p S =
，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦.求: (1)当打气n 次活塞稳定后，下部分空气的压强； (2)打气简向容器内打气次数n .
【答案】（1）2025
4
p p =（2）n =49次 【解析】
【详解】①对气缸下部分气体，设初状态压强为1p ，末状态压强为2p ，由玻意耳定律得
1122pV p V =
可知
1
2210
V V p p = 初状态时对活塞
10p S p S G =+
联立解得：
20025
6.254
p p p =
= ②把上部分气体和打进的n 次气体作为整体此时上部分气缸中的压强为p 末态状时对活塞：
2p S pS G =+
由玻意耳定律
00921010
V V V p n p p +⋅= 联立解得 06p p =，n =49次.
17.如图所示，可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸，气缸内有一导热性能良好的活塞，活塞面积为S ，活塞底面与气缸底面平行，一定质量的理想气体密封在气缸内．当平台倾角为37°时，气缸内气体体积为V ，将平台顺时针缓慢转动直至水平，稳定时气缸内气体的体积为0.9V ，该过程中环境温度始终为T 0，外界大气压强为p 0．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．重力加速度为g ．
(i)求活塞的质量；
(ⅱ)若平台转至水平后，经过一段时间，环境温度缓慢降至0.9T 0(大气压强p 0保持不变)，该过程中气缸内气体内能的减少量为0.14p 0V ，求该过程中气缸内气体放出的热量Q ．
【答案】（ⅰ）
0p S g (ⅱ) 0.32p 0V 【解析】
【详解】（ⅰ）设活塞质量为m ，当平台倾角为37°时
气缸内气体的压强为：10cos37mg p p S ︒=+
气体的体积为：V 1＝V
平台水平时，气缸内气体压强的大小20mg p p S =+
气体的体积:V 2=0.9V
由玻意耳定律有：1122p V p V =
联立得：0p S m g
=
(ⅱ) 降温过程，气缸内气体压强不变，由盖吕萨克定律有：32
00
0.9V V T T =
解得：V 3＝0.81V
活塞下降过程，外界对气体做功为：()223W p V V =- 已知气缸内气体内能内能减小了△U ：00.14U p V ∆=- 由热力学第一定律：△U ＝W +Q 得放出的热量 Q 为00.32p V。