2019-2020学年安徽省阜阳市太和一中飞越班高二(下)调研物理试卷(含答案解析)

019-2020学年安徽省阜阳市太和一中飞越班高二（下）调研物理
试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1.下列核反应中，属于原子核的衰变的是
A. B.
C. D.
2.氘核和氚核聚变的核反应方程为，已知的比结合能是
，的比结合能是，则的比结合能是
A. B. C. D.
3.下列说法正确的是
A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定
B. 衰变为要经过5次衰变和3次衰变
C. 的半衰期天，8个原子核经过天后剩下2个原子核
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
4.粒子散射实验中，使粒子发生散射的原因是
A. 粒子与原子核外电子碰撞
B. 粒子与原子核发生接触碰撞
C. 粒子发生明显衍射
D. 粒子与原子核的库仑力作用
5.巴耳末通过对氢原子光谱的研究总结出巴耳末公式，，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，其次为，则为
A. B. C. D.
6.分别用波长为和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：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. B. C. D.
7.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少，
则此过程
A. 气体从外界吸收热量
B. 气体向外界放出热量
C. 气体从外界吸收热量
D. 气体向外界放出热量
8.下列说法正确的是
A. 普朗克为了解释光电效应提出了能量子假说
B. 康普顿效应不仅说明光子具有能量，而且具有动量
C. 卢瑟福粒子散射实验说明原子核是有结构的
D. 玻尔在为了解释氢原子光谱的实验规律提出了原子的核式结构模型
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是
A. 液体的分子势能与体积有关
B. 晶体的物理性质都是各向异性的
C. 温度升高，每个分子的动能都增大
D. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
10.关于热力学定律，下列说法正确的是
A. 对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
B. 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
C. 不可能使热量从低温物体传向高温物体
D. 功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
11.1897年，天文学家毕克林在船尾座星光谱中发现有
一系列谱线非常类似氢光谱中的巴耳未线系的线系，称为毕克林线
系。

毕克林认为，这是星体上一中特殊的氢原子发出的光谱，他把
这种氢称作“宇宙氢”，以区别与地球上的氢元素。

后来研究发现，
毕克林线系实际上是一价氦离子的谱线。

如图为一价氦离子
的能级示意图，下列说法正确的是
A. 一个处于能级的一价氦离子发生跃迁可以发出6种频率的光
B. 动能为45eV的电子可以使处于基态的一价氦离子激发
C. 处于能级的一价氦离子跃迁的基态，电子的动能和电势能都减小
D. 处于基态的一价氦离子可以吸收能量为60eV的光子
12.下列说法正确的是
A. 某种液体和固体接触，当固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力时，该液
体浸润固体
B. 某种物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为，则该物质分子的体积为
C. 即使在相对湿度为时，仍然存在水分子从水中进入空气中，变为水蒸气分子
D. 车胎充气过足会爆裂，是因为车胎内气体分子过多，分子之间距离变小，分子斥力作用的结
果
三、实验题（本大题共2小题，共24.0分）
13.一定质量的理想气体，状态从的变化过程可用如
图所示的图线描述，图中、、、和为已知量．
气体状态从A到B是______过程填“等容”“等压”或“等温”；
状态从B到C的变化过程中，气体的温度______填“升高”“不变”
或“降低”；
状态从C到D的变化过程中，气体______填“吸热”或“放热”；
状态从的变化过程中，气体对外界所做的总功为______．
14.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用的纯油酸配制成bmL的油酸酒精溶液，再用
滴管取1mL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，则：
估算油酸分子的直径大小是______cm；
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
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”
四、计算题（本大题共2小题，共26.0分）
15.太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核
反应释放出的大量能量就是太阳的能源。

计算结果在小数点后保留两位小数，1u相当于的能量
写出这个核反应方程；
这一核反应能释放多少能量？
已知太阳每秒释放的能量为，则太阳每秒参与反应的物质为多少千克？已知质子质量为，氦核质量为，正电子质量为，
16.如图所示，水平地面上放置一个内壁光滑的绝热汽缸，气缸开口朝
上，缸内通过轻质活塞封闭一部分气体。

初态时气体压强为一个大
气压、温度为，活塞到汽缸底部距离为30cm。

现对缸内气体
缓慢加热到，缸内气体膨胀而使活塞缓慢上移，这一过程气
体内能增加了已知汽缸横截面积为，总长为50cm，大
气压强为气缸上端开口小于活塞面积，不计活塞厚度，
封闭气体可视为理想气体。

末态时缸内封闭气体的压强
封闭气体共吸收了多少热量。

五、简答题（本大题共1小题，共12.0分）
17.如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为，
厚度为1cm，汽缸全长为21cm，汽缸质量为20kg，大气压强为，
当温度为时，活塞封闭的气柱长10cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下
方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。

g取，求：
汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；
当温度多高时，活塞刚好接触平台。

-------- 答案与解析 --------
1.答案：A
解析：解：A、根据衰变的特点，该方程中有粒子产生产生，属于衰变。

故A正确；
BCD、根据核反应的特点可知，B为轻核的聚变，C为重核的裂变，D为人工核反应方程。

故BCD 错误
故选：A。

衰变生成物为或粒子，原子核的人工转变是由人为行为发生的和反应方程，不是自发的衰变、裂变和聚变等。

本题较简单，只要根据质量数守恒、电荷数守恒判断出生成物的成分，牢记常见的核反应方程的类型即可解决此类题目。

2.答案：C
解析：解：设的比结合能为，根据能量守恒定律可知，
MeV，解得：，故C正确，ABD错误。

故选：C。

核反应前的核子的比结合能小于反应后的核子的比结合能，该反应会出现质量亏损，释放能量；根据能量守恒定律可以求出释放的核能。

本题考查结合能和比结合能内容，属于简单基础题目，平时练习中对这类问题注意多加训练，不可忽视。

3.答案：B
解析：解：A、原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，而平均结合能是结合能及核子数的比值，原子核的平均结合能越大，原子核越稳定，故A错误。

B、根据质量守恒定律及核电荷数守恒，有，故衰变为要
经过5次衰变和3次衰变，故B正确。

C、半衰期是大量放射性元素的统计规律，对于个别放射性元素没有意义，故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量守恒，由于质量亏损，质量并不守恒，故D错误。

故选：B。

原子核的平均结合能越大，原子核越稳定；根据质量守恒定律及核电荷数守恒判断；半衰期是大量放射性元素的统计规律，对于个别元素并不适应；注意由于质量亏损，质量并不守恒，而质量数是守恒的。

本题考查了结合能、半衰期、裂变反应和聚变反应等知识点。

易错点：确定衰变次数，因为衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数。

4.答案：D
解析：【分析】
原子核带正电荷且质量很大，粒子也带正电荷，由于同种电荷相互排斥和粒子被质量较大的原
子核弹回．
本题考查的是粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．
【解答】
粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有粒子质量的，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，粒子质量大，其运动方向几乎不改变．粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转的原因是粒子与原子核之间的库仑力作用，故D正确，ABC错误．
故选：D．
5.答案：A
解析：解：谱线的波长满足公式：4，5，，3，4，5，，
当时，波长最长，，
当时，波长次之，，
解得：，
由得：，故A正确，BCD错误。

故选：A。

在可见光区的氢原子光谱的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长满足公式：
4，5，，再根据，即可求解。

氢原子跃迁时。

有高能级向低能级跃迁辐射出光子，利用巴尔末公式可以直接计算从各个能级向基态跃迁时释放的光子所对应的波长，并掌握光速公式的应用。

6.答案：A
解析：解：光子能量为：
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：
根据题意：，，：：2
联立可得逸出，故BCD错误，A正确。

故选：A。

根据光速、频率、波长之间的关系可知光子的能量为，然后根据爱因斯坦光电效应方程，即
可求解．
本题比较简单，但是涉及物理量比较多，在应用公式的同时要理清物理量之间的关系．
7.答案：B
解析：解：由热力学第一定律可得：，气体向外放出的热量为；
故选：B。

已知气体做功与内能变化情况，由热力学第一定律即可正确解题．
熟练应用热力学第一定律即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题．
8.答案：B
解析：解：A、爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子假说，普朗克为了解释黑体辐射规律提出了能量子假说，故A错误；
B、康普顿效应不仅说明光子具有能量，而且具有动量，证明光具有粒子性，故B正确；
C、卢瑟福粒子散射实验说明原子是由原子核和核外电子组成的，不能说明原子核是有结构的，故C错误；
D、玻尔在为了解释氢原子光谱的实验规律提出了玻尔原子模型，卢瑟福根据粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型，故D错误。

故选：B。

本题是物理学史问题，根据爱因斯坦、康普顿、卢瑟福和玻尔的物理学成就进行解答。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注意积累。

9.答案：AD
解析：解：A、物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，故A正确
B、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B错误．
C、温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，故C错误．
D、液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，故D正确．
故选：
分子势能与物体的体积有关．
晶体分单晶体和多晶体，物理性质不同．
温度决定分子平均动能．
露珠是液体表面张力作用的结果
本题要明确单晶体和多晶体的区别；其次要知道温度决定分子平均动能，而不能决定每一个分子的动能．
10.答案：BD
解析：解：A、做功和热传递是改变内能的两种方式，仅对物体做功，物体的内能不一定增加，故A 错误。

B、根据热力学第二定律，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但会引起其它变化，故B 正确。

C、根据热力学第二定律，可以使热量从低温物体传向高温物体，但必然会引起其他的一些变化，故C错误。

D、根据热力学第二定律可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程。

即功可以全部转化为热，而热量不可能全部转化为功，而不引起其他方面的变化，故D正确。

故选：BD。

做功和热传递都可以改变物体的内能；根据热力学第二定律，可以从单一热源吸收热量，使之完全
变为功，但会引起其它变化；可以使热量从低温物体传向高温物体，但必然会引起其他的一些变化；功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程。

本题考查了物体内能、热力学第二定律等知识点。

热力学第二定律是比较抽象的，对于其概念、规律的理解要深入，要理解其核心和关键部分，不能停留在表面。

11.答案：BD
解析：解：A、一个处于能级的氦离子，最多可辐射出种频率的光子，故A错误；
B、处于基态的一价氦离子能部分吸收能量为45eV的电子的能量跃迁到激发态，故B正确；
C、处于能级的氦离子跃迁到基态，总能量减小，根据可知，电子的动能增大，电
势能减小，故C错误；
D、处于基态的一价氦离子可以吸收能量为60eV的光子，此时原子能量大于零，可电离，故D正确。

故选：BD。

一个氦离子和一群氦离子有区别；
实物粒子的能量大于或等于两能级间的能级差，才能被吸收发生跃迁；
根据库仑力做功判断核外电子的动能和电势能变化；
当光子的能量等于能级差时才能被氦离子吸收，大于电离能时吸收后可让氦离子电离；
解决本题的关键知道跃迁的条件，知道辐射和吸收的能量等于两能级间的能级差，当吸收光子能量后原子能量大于零，则可以发生电离。

12.答案：AC
解析：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，分子力表现为斥力，该液体浸润固体，故A正确；
B 、某种物质摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，则该物质分子占据空间的体积为
，不一定是分子体积，故B错误；
C、即使在相对湿度为时，仍然存在水分子从水中进入空气中，空气中水分子进入水中，是一种动态平衡，故C正确；
D、对车胎充气过足会爆裂，是因为车胎内气体压强太大造成的，与分子间的斥力作用无关，故D 错误。

故选：AC。

液体与固体接触的附着层内分子间距小于平衡距离时表现为浸润；
物质的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值是物质分子占据的空间，不一定是分子体积；
达到饱和汽压是单位时间内进入水中的水分子数和从水面飞出的水分子数相同，是一种动态平衡；对车胎充气气体压强过大时车胎会破裂。

本题涉及的知识点较多，但难道不大，掌握基础知识是解题的前提与关键，应用基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。

13.答案：等压降低放热
解析：解：由题图可知，气体状态从A到B的过程为等压过程．
状态从B到C的过程中，气体发生等容变化，且压强减小，根据常量，则气体的温度降低．
状态从C到D的过程中，气体发生等压变化，且体积减小，外界对气体做功，即，根据
常量，则气体的温度T降低，气体的内能减小，由，则，
所以气体放热．
状态从的变化过程中气体对外界所做的总功
故答案为：等压降低放热
根据图象可知，气体发生等压变化
到C气体发生等容变化，根据查理定律分析温度的变化
到D压强不变，体积减小，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律分析吸放热情况
根据图象包围的面积求气体对外界做的功
此题关键是知道图象中的双曲线表示等温线，图线与V轴所围的“面积”等于气体做功的大小，能熟练运用气态方程和热力学第一定律进行研究这类问题．
14.答案：B偏小
解析：解：据题得：油酸酒精溶液的浓度为，
一滴酸酒精溶液的体积为，
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，
则油酸分子的直径为：
设一个油酸分子的体积为，则，
由，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，ACD错误。

故选：B。

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，但在代入计算时，他以为浓度没变，导致代入值偏小，因此出现分子直径大小偏小；
故答案为：；；偏小。

由题先得到油酸酒精溶液的浓度，求出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，由于形成单分子油膜，油膜的厚度等于分子直径，由求解分子直径的大小；
阿伏加德罗常数等于油酸的摩尔体积除以一个分子的体积，列式分析，确定需要知道什么物理量；
长时间放置后，导致溶液的浓度发生变化，从而即可分析误差结果。

本题关键是明确用油膜法估测分子的大小实验的原理，理解阿伏加德罗常数的意义，把握宏观与微观之间的联系；注意敞口放置一段较长的时间，浓度的变化，然而实验者不以为其变化是解题的关键。

15.答案：解：由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程为：。

反应前的质量： 3 ，
反应后的质量： 55 ，
核反应过程质量亏损：。

由质能方程得，释放能量：MeV。

由质能方程得每秒减少的质量：。

每秒参与反应的物质的质量为
答：核反应方程为：。

这个核反应能释放的能量为。

太阳每秒参与反应的物质为。

解析：核反应过程质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒写出核反应方程式。

求出质量亏损，然后应用质能方程求出释放的能量。

根据释放的能量应用质能方程可以求出质量的减少量，按照比例求出参与反应的物质的质量；本题考查了写核反应方程式、求核反应释放的能量、求质量等问题；核反应过程质量数与核电荷数守恒，据此可以写出核反应方程式；应用爱因斯坦的质能方程可以解题。

16.答案：解：活塞移动到气缸口过程气体发生等压变化，
由盖吕萨克定律得：，
代入数据解得：，即，
因为：，所以气体接着发生等容变化，当气体温度达到时气体压强为p，
由查理定律得：，
解得：；
由题意可知，气体膨胀过程活塞移动的距离：，
大气压力对封闭气体做功：，
代入数据解得：，
由热力学第一定律得：，
则：；
答：末态时缸内封闭气体的压强为。

封闭气体共吸收了多少热量200J。

解析：活塞上移到气缸口过程气体发生等压变化，应用盖吕萨克定律求出气体的温度；活塞到达气缸口后体积不变，发生等容变化，由查理定律求出气体压强。

求出气体膨胀过程外界对气体做功，应用热力学第一定律求出气体吸收的热量。

本题考查了气体状态方程与热力学第一定律的应用，分析清楚气体状态变化过程是解题的前提与关键，应用气体状态方程与热力学第一定律即可解题。

17.答案：解：设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为和，气柱长度分别为和。

，
倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得
，
所以cm
设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为和，升温后气柱长度为，则
K，cm，cm
升温过程为等压变化，由盖吕萨克定律可得
解得：K。

即温度升高到时，活塞刚好接触平台。

答：汽缸倒置时，活塞封闭的气柱长度为；
当温度时，活塞刚好接触平台。

解析：气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出空气柱的长度；
应用理想气体状态方程分析答题。

该题考查理想气体的状态方程的一般应用，由玻意耳定律与理想气体状态方程即可正确解题，本题的解题关键是求出各状态的气体压强。

第11页，共11页。