江苏省南京市金陵中学高二下学期期末考试物理(选修)试题

(时间:100分钟总分:120分)
命题:夏广平审核:徐钱
一、单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个
．．．．选项符合题意.)
1.关于布朗运动,下列说法中正确的是（）
A.温度越高,布朗运动越剧烈
B.颗粒越大,布朗运动越剧烈
C.阳光下看到灰尘飞舞,灰尘的运动就是布朗运动
D.打开香水瓶香味充满房间,这是因为香水分子在做布朗运动
2.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜂蜡薄层,用烧热的针接触其背面上的某一点,蜡熔化的范围如图(甲)、(乙)、(丙)所示,甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的图象如图(丁)所示,则（）
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体
B.甲、丙为非晶体,乙是晶体
C.甲、丙为晶体,乙是非晶体
D.甲为单晶体,乙为非晶体,丙为多晶体
3.关于液晶和液体表面张力,下列说法中正确的是（）
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶既具有流动性,又具有光学性质各向异性
C.水黾能够停在水面上,是由于它受到水的浮力大于其重力的缘故
D.小草上的露珠呈球形,是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到最大趋势的缘故
4.关于热力学定律,下列说法中正确的是（）
A.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
B.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能
C.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
D.热量只能从高温物体传到低温物体,不能从低温物体传到高温物体
5.若用1||E 表示氢原子处于基态时能量的绝对值,处于第n 能级的能量为1
2n E E n
=
,则在下列各能量值中,可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是（ ） A.
1||
4
E B.
13
||4
E C.
17
||8
E D.
1||
16
E 6. 14
C 是一种半衰期是5730年的放射性同位素,若考古工作者探测到某古木中14
C 的含量为原来的
1
4
,则该古树死亡的时间距今大约（ ） A. 22920年
B. 2856年
C. 5730年
D. 11460年
7.关于饱和汽和相对湿度,下列说法中错误的是（ ） A.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法
B.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压
C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽,若温度升高,同时增大容器的容积,容器中仍有液体,饱和汽压可能会减小
D.相对湿度过小时,人会感觉空气干燥
8.如图所示,一个向右开口的汽缸放置在水平地面上,活塞可无摩擦移动且不漏气,汽缸中间位置有小挡板.初始时,外界大气压为0p ,活塞紧压小挡板处,现缓慢升高缸内气体温度,则如图所示的p T -图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是（ ）
9.用不同频率的光分别照射钨(W )和锌(Zn ),产生光电效应,根据实验可画出光电子的最大初动能k E 随入射光频率v 变化的k E v -图线.已知钨的逸出功是4.54eV ,锌的逸出功为
4.62eV ,若将二者的图线画在同一个k E v -坐标系中,则正确的图是（ ）
10.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m 和m 的A B 、两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与A B 、不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是（ ）
A.两滑块的动量大小之比:2:1A B p p =
B.两滑块的速度大小之比:2:1A B v v =
C.两滑块的动能之比:1:2kA kB E E =
D.弹簧对两滑块做功之比:1:1A B W W =
11.如图所示,光滑水平面上有两个大小相同的钢球A B 、,A 球的质量大于B 球的质量.开始时A 球以一定的速度向右运动, B 球处于静止状态.两球碰撞后均向右运动.设碰前A 球的德布罗意波长为1λ,碰后A B 、两球的德布罗意波长分别为2λ和3λ,则下列关系正确的是（ ）
A. 123λλλ==
B. 123λλλ=+
C. 23
123
λλλλλ=
-
D. 23
123
λλλλλ=
+
12.绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为7
6.8810m -⨯的光量子,每放出l mol 的氧气,同时植物储存469kJ 的能量,则绿色植物能量转换效率为(普朗克常量
346.6310J s h -=⨯⋅)（ ）
A. 79%
B. 56%
C. 34%
D. 9%
二.多项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题有多个选项．．．．．符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.) 13.下列叙述中符合物理学史的有（ ）
A.汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子核是可以再分的
C.巴耳末根据对氢原子可见光区的谱线分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
D.玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
14.用0r 表示分子引力与斥力平衡时两分子间的距离,下列各图中可以定性反映分子作用力F 或分子势能P E 随分子间距离r 变化关系的图线是（ ）
15.如图所示是一定质量的理想气体的p V -图线,若其状态由A B C A →→→,且A B →等容, B C →等压, C A →等温,则气体在A B C 、、三个状态时（ ）
A.单位体积内气体的分子数A B C n n n ==
B.气体分子的平均速率A B C v v v >>
C.气体分子在单位时间内,对器壁的平均作用力,A B B C F F F F >=
D.气体分子在单位时间内,对器壁单位面积碰撞的次数是,A B A C N N N N >> 16.下列现象中,属于克服分子力做功的是（ ） A.手用力撕纸做功 B.将吸在墙上的吸盘用力拉下 C.用力压缩液体
D.人压打气筒给自行车打气
17.一定质量的理想气体经历一个等压变化从状态1变化到状态2。

在这两个状态下,各速率区间的气体分子数n 占总分子数N 的百分比与分子速率v 之间的关系分别如图中1、2所示。

下列说法中正确的是（ ）
A.气体在状态1时温度较高
B.气体经历的是等压膨胀过程
C.在此过程中外界对气体做正功
D.在此过程中气体从外界吸热
18.一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,两圆半径之比为1:16,有（ ）
A.该原子核发生了α衰变
B.反冲核沿小圆作逆时针方向运动
C.原静止的原子核的原子序数为15
D.该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加 19.利用金属晶格(大小约10
10
m -)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子束通过电场
加速后,照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样。

已知电子质量为m ,电荷量为e ,初速度为0,加速电压为U ,普朗克常量为h ,则下列说法中正确的是（ ） A.该实验说明了电子具有波动性
B.实验中电子束的德布罗意波的波长为A
C.加速电压U 越大,电子衍射现象越明显
D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显
20.图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K 和阳极A 上的电压的关系图象,下列说法正确的是（ ）
A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大
B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定
C.只要增大电压，光电流就会一直增大
D.遏止电压越大,说明从该金属中逸出来的光电子的最大初动能越大 三、本题共3小题,共18分,把答案填在答题卡中的横线上。

21.天然放射性元素23994
Pu 经过 次α衰变和 次β衰变,最后变成铅的同
位素
20782
Pb .
22.一个静止的怀核23994
Pu 自发衰变成一个铀核23590U 和另一个原子核X ,并释放出一定的能量.
其核衰变方程为:
239235
94
90
Pu U+X →.
(1)方程中的X 核符号为 .
(2)钚核的质量为239.052 2u ,铀核的质量为235.043 9u ,X 核的质量为4.0026u ,已知1u 相当于931.5MeV 的能量,则该衰变过程放出的能量是 MeV .(保留两位小数) 23.如图所示,一定质量的理想气体从状态a 开始按箭头所示经一系列状态变化又回到状态a 。

由图知:气体在a b c 、、三个状态的密度大小之比::a b c p p p = ，气体的热力学温度之比::a b c T T T = .
四、解答题,共4小题,共34分,解答应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得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位，并将解答填写在答题卡对应的方框中。

24.(8分)图示为火灾报警器的原理图,竖直放置的玻璃试管中装入水银,当温度升高时，水银
柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出响声,在o
27C 时,下端封闭的空气柱长为120cm L =,水银柱上表面与导线端点的距离为210cm L =,管内水银柱的重量为10N ,横截面积为2
1cm ，大气压强5
0 1.010Pa p =⨯,问:
(1)当温度达到多少时报警器会报警?
(2)如果温度从o
27C 升到报警温度的过程中,封闭空气柱从外界吸收的热量为20J ,则空气柱的内能增加了多少?
25.(8分)分别用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.
(1)求此金属板的逸出功和极限频率；
(2)如图所示,由上述金属板做成的电容器,板间电压恒为U ,波长为λ的光束照射到金属板B 板中央,使B 板发生光电效应,已知电子电荷量为e ,求从B 板运动到A 板所需时间最短的光电子到达A 板时的动能.
26.(8分)在真空中,原来静止的原子核a
b X 在进行α衰变时,放出α粒子的动能为0E 。

假设衰变后产生的新核用字母Y 表示,衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来,真空中的光速为
c ,原子核的质量之比等于质量数之比.
(1)写出衰变的核反应方程; (2)求衰变过程中总的质量亏损.
27.(10分)如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B 和C 重物A (视为质点)位于
B 的右端, A B
C 、、的质量相等,现A 和B 以同一速度v 滑向静止的C ,B 与C 发生正碰，
碰后B和C粘在一起运动, A在C上滑行, A与C之间有摩擦力,已知A滑到C的右端而未掉下.问：
、发生正碰后的瞬间,三个物体的速度各为多少；
(1) B C
、发生正碰到A刚移动到C右端期间, C所走过的距离是C板长度的多少倍? (2)从B C
金陵中学2017-2018学年第二学期期末考试物理
参考答案
1. A
2. C
3. B
4. A
5. B
6. D
7. C
8. B
9. A 10. C 11. D 12. C 13. AC 14. BC 15. CD 16. AC 17. BD 18. BD 19. AB 20. ABD 21. 8, 4
22. X 为4
2He ,该核反应的质量亏损(239.052 2-235.043 9-4.002 6)u 0.005 7u m ∆==； 释放能量0.005 7931.5MeV 5.31MeV E ∆=⨯≈. 23. ::3:1:1a b c p p p =；::1:5:1a b c T T T = 24、解析()由
1212
V V T T = 得2211450V
T T K V ==
o 2177C t =
(2)气体对外做功02()2J W p S mg L '=+=
由热力学第一定律18J U W Q W Q '∆=+=-+=
25、解析:(1)设此金属的逸出功为W ,根据光电效应方程得如下两式： 当用波长为入的光照射时: 1k hc
E W λ
=
- ①
当用波长为3/4的光照射时: 243k hc
E W λ
=- ②
又
121
2
k k E E =
③
解①②③组成的方程组得: 23hc W λ=
，23c c
v λ
= (2)能以最短时间到达A 板的光电子,是初动能最大且垂直于板面B 板的电子,设B 板最大初
动能为k E .到达A 板的动能为k
E ' k hc
E w λ
=
-⑤k
k eU E E '=-⑥由④⑤⑥联立解得3k hc
E eU λ
'=+ 26、解析.(1)衰变的核反应方程为: 4
4
2
2a
a b b X Y He --→
+
(2)根据动量守恒定律,反冲核Y 的动量与α粒子的动量大小相等
根据公式2
2k p E m
=
反冲核Y 的动能为104
4
k E E a =
- 衰变时释放出的总能量为0104
k k a
E E E E a =+=
- 2k E m c =∆⋅ 质量亏损是0
2
(4)aE m a c
∆=
- 27.解析(1)设A B C 、、的质量均为m ,碰撞前, A 与B 的共同速度为0v ,碰撞后B 与C 的共同速度为1v .
B C 、碰撞瞬间,内力远大于外力,对B C 、由动量守恒定律得
故B C 、速度为
01
2
v , A 的速度为0v . (2)设A 滑到C 的右端时,三者的共同速度为2v 对A B C 、、,由动量守恒定律得
0223mv mv =
设A 与C 之间的动摩擦因数为μ,从发生碰撞到A 移至C 的右端时C 所走的距离为s ,对
B C 、,由功能关系
22211
1(2)(2)22
mgs m v m v μ=- 设C 的长度为l ,对A ,由功能关系
220211
()22
mgs s l mv mv μ+=- 由以上各式解得73
s l =.。