高二下学期期中物理试题(含答案)

2018级高二下学期期中考试
物理学科试卷
（时间：90分钟满分：100分）
一、选择题（4×14=56分，其中1--7单项选择，8--14多项选择，全部选对的得4分，
选不全的得2分，有选错的或不答的得0分．）
1.下列有关温度的各种说法中正确的是( )
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体,其分子运动平均速率也必然小
C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大
D.0 ℃的铁和0 ℃的冰,它们的分子平均动能相同
2.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。

下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是()
3.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.乙光的频率大于丙光的频率
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
4.如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°。

一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB,以下对该介质的折射率值及折
射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是()
A.,不能发生全反射
B.,能发生全反射
C.,不能发生全反射
D.
,能发生全反射
5.为了表演“隐形的大头针”节目,某同学在半径为r 的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针,并将其放入盛有水的碗中,如图所示。

已知水的折射率为34 ，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针),大头针末端离水面的最大距离h 为 ( )
A.
r B. r C. r D. r
6．容积为20 L 的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm ，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L 的小瓶中，若小瓶原来是真空的，小瓶中充气后压强为10 atm ，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装( )
A ．4瓶
B ．50瓶
C ．56瓶
D.60瓶 7．下列说法中正确的是( )
A ．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和
B ．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
C ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
D ．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
8．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是( )
A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用
9.图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线。

下列说法中正确的是()
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力为零
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
10.如图,内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭一定质量的理想气体。

当环境温度升高时,缸内气体()
A.内能增加
B.对外做功
C.压强增大
D.分子间的引力和斥力都增大
11.某原子的能级如图所示,现让光子能量为8.8 eV的一束光照射到大量处于基态(量子数n=1)的这种原子上,这种原子能发出6种不同频率(波长)的光。

关于这种原子发出的光,下列说法中正确的是()
A.波长最长的光的光子能量为1.2 eV
B.波长最长的光的光子能量为2.8 eV
C.频率最高的光的光子能量为4.8 eV
D.频率最高的光的光子能量为8.8 eV
12.(多选)已知212 Bi的半衰期为1个小时,关于衰变下列说法正确的是
()
A.半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间
B.α粒子就是氦原子核,α粒子电离本领很大,不宜用来进行金属探伤
C.现在有800个212 Bi原子,经过4个小时后,未衰变的212 Bi原子数为50个
D.β衰变中放出的电子是核外电子获得能量后被电离出来的
13．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是() A．核反应方程是11H＋10n→21H＋γ
B．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3
C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c
D．γ光子的波长λ＝
h
(m1＋m2－m3)c2
14. 下列四幅图的有关说法中，正确的是()
A. 若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v
B. 射线甲是α粒子流，具有很强的穿透能力
C. 在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，
饱和光电流越大
D. 链式反应属于重核的裂变
二、计算题（10+10+10+14=44分）
15.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。

已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。

则:
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少?
(2)该气体在状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?
16.如图所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。

玻璃管的下部封有长
l1＝25.0 cm的空气柱，中间有一段长为l2＝25.0 cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0 cm。

已知大气压强为p0＝75.0 cmHg。

现将一活塞(图中未画出)从玻璃管
开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l 1′＝20.0 cm。

假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。

17.如图所示为安全防盗门上的观察孔(俗称猫眼),直径为d,为了扩大向外观察的范围,在孔中
完全嵌入折射率为n=的玻璃,玻璃由圆柱体和顶角为60°的球冠组成,猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐,球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。

若要让房间里的人能看到门外全部的景象,门的厚度不能超过多少?
18．如图甲所示，静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度
为v0＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，即63Li＋10n→31H＋
4
2He，若已知42He的速度v2＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：
(1)31H的速度大小和方向；
(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；
(3)当42He旋转三周时，粒子31H旋转几周？
2020.4宁阳四中高二期中考试物理试题参考答案
一、选择题
1、D【解析】决定物体内能的有质量、温度和体积三个因素,温度是分子平均动能的标志,温度低只能表明分子的平均动能小,而比较分子平均速率的大小时还要看分子的质量,A、B项错误;做加速运动的物体,其宏观动能逐渐增大,但是物体的温度未必升高,所以分子的平均动能变化情况不能确定,C项错误;温度表征了分子的平均动能,铁和冰的温度既然相同,则分子的平均动能必然相等,D项正确。

2、B【解析】由一定质量的理想气体状态方程可知温度不变时,pV=C(常量),即p与
成正比,B项正确。

3、B【解析】由题图可知,甲、乙两光对应的遏止电压均为U c2,由爱因斯坦光电效应方程
E k=hν-W0及动能定理-eU c=0-E k可知甲、乙两光的频率相同,且小于丙光的频率,A、C项错误;甲光频率小于丙光的频率,则甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应光电子的最大初动能,D项错误;乙光频率小于丙光频率,由c=λν可知乙光的波长大于丙光的波长,B项正确。

4、A【解析】画出光路图,并根据几何关系标出角度,如图所示。

由图可知,介质的折射率
n=;因为sin
30°==sin C,所以折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射,A项正确。

5、A【解析】设光由水射向空气的临界角为C,则sin
C=,解得
h=r,A项正确。

6、C解析：根据玻意耳定律p0V0＝p′(V0＋nV1)，
所以n＝p0V0－p′V0
V1p′
＝
150×20－10×20
5×10
＝56，选项C正确。

7、C解析：内能的改变有两种方式：做功是不同形式的能间的转化，热传递是同种能间的转移，故C项正确。

内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能之和，故A项错。

由热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，且一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，故B、D均错。

8、答案：BD解析：布朗运动是颗粒的运动不是分子的运动，选项A错误；食盐是晶体，晶体具有各向异性的特点，选项C错误；B、D正确。

9、BC【解析】由图象可知r2对应的分子间距为分子的平衡距离r0,在此距离分子力为零,C 项正确;当分子间距r>r2时分子力表现为引力,当r<r2时,分子力表现为斥力,A项错误,B项正确;当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力表现为斥力,做正功,D项错误。

10、AB【解析】因汽缸导热良好,故环境温度升高时缸内气体温度也升高,而一定质量的理想
气体内能只与温度有关,故缸内气体内能增大,A项正确;因汽缸内壁光滑,由活塞受力平衡有p0S+mg=pS,即缸内气体的压强
p=p0+
不变,C项错误;由盖—吕萨克定律
=C(恒量)可知,气体体积变大,对外做功,B项正确;理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力,D项错误。

11、AD【解析】大量处于基态(量子数n=1)的这种原子吸收了光子能量为8.8 eV的大量光子后跃迁到能量为-10.3 eV+8.8 eV=-1.5 eV、量子数为n=4的激发态,大量处于n=4的激发态的这种原子向低能级跃迁时可辐射出
=6种光子,它们的光子能量分别为8.8 eV、7.6 eV、4.8 eV、4.0 eV、2.8 eV和1.2 eV,根据光子能量公式
ε=hν=
可知,光子能量与光的频率成正比,与波长成反比,所以波长最长的光的光子能量为1.2 eV,频率最高的光的光子能量为8.8 eV,A、D项正确。

12、AB【解析】半衰期是大量原子的统计规律不适用于少量原子,它是半数原子核发生衰变所经历的时间,A项正确,C项错误;β衰变中放出的电子,是原子核内一个中子变成一个质子时放出的,D项错误;α粒子是氦原子核,电离本领很大,但它的穿透本领很小,不宜用来进行金属探伤,B项正确。

13、答案AB解析根据核反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，得到的氘核为21H，故A正确；聚变反应过程中辐射一个γ光子，质量减少Δm＝m1＋m2－m3，故B正确；由质能方程知，辐射出的γ光子的能量为E＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，故C错误；由c＝λν及E＝hν
得λ＝
h
(m1＋m2－m3)c
，故D错误．
14、CD解析：若两球质量相等，两球只有发生弹性碰撞，碰后m2的速度才为v，选项A 错误；带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用，利用左手定则可判断，射线甲是β粒子流，选项B错误；在光颜色保持不变，即入射光的频率不变，根据光电效应规律可知，入射光越强，饱和光电流越大，选项C正确；根据链式反应的特点可知，链式反应属于重核的裂变，选项D正确。

15、解:(1)对于理想气体从A→B,由查理定律有
代入数据得T B=100 K
从A→C,由理想气体状态方程有
解得T C=T A=300 K
(2)A→C温度不变,则ΔU=0,气体体积增大,则气体对外做功,由热力学第一定律有ΔU=W+Q,得该过程中是吸热,吸收的热量
Q=-W=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3) J=200 J
16、解析：以cmHg为压强单位。

在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2①
设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′②
如图，如活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为
l3′＝l3＋l1－l1′－Δl③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，则
p3′＝p1′－l2④
由玻意耳定律得
p0l3＝p3′l3′⑤
由①至⑤式及题给数据解得
Δl＝15.0 cm。

⑥
答案：15 cm
17、解:若要让房间里的人能看到门外全部的景象,则沿平行门方向射向C处的光线能够折射经过A点即可。

光路如图所示。

根据光的折射定律得
=n
可得r=30°
由几何关系知∠CAB=30°
则门的最大厚度为BC=AB tan 30°=d
18、解析 (1)反应前后动量守恒：m 0v 0＝m 1v 1＋m 2v 2(v 1为氚核速度，m 0、m 1、m 2分别代表中子、氚核、氦核质量)
代入数值可解得：
v 1＝－1.0×103 m/s ，方向与v 0相反．
(2)31H 和42He 在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比
r 1∶r 2＝m 1v 1Bq 1∶m 2v 2Bq 2
＝3∶40. (3)31H 和42He 做匀速圆周运动的周期之比
T 1∶T 2＝2πm 1Bq 1∶2πm 2Bq 2
＝3∶2 所以它们的旋转周数之比：
n 1∶n 2＝T 2∶T 1＝2∶3，即42He 旋转三周，31H 旋转2周．
答案 (1)1.0×103 m/s ，方向与v 0相反 (2)3∶40 (3)2周。