衡水中學(xué)2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

河北省衡水中學(xué)2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題一、選擇題（每小題4分，共60分。下列每小題所給選項(xiàng)至少有一項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填涂在答題卡上，全部選對(duì)的得4分，有漏選的得2分，有錯(cuò)選的得0分）1.如圖是盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箱上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是：

A.該實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B.該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆孫原子模型的正確性C.α粒子與原子中的電子碰撞會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D.絕大多數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)【答案】A學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...2.下列說(shuō)法正確的是：A.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都是熱運(yùn)動(dòng)B.晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大C.兩分子從無(wú)限遠(yuǎn)處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過(guò)程中，分子間相互作用的合力先變大，后變小，再變大D.未飽和汽的壓強(qiáng)一定大于飽和汽的壓強(qiáng)【答案】C【解析】擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān)，擴(kuò)散現(xiàn)象是熱運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；晶體熔化時(shí)吸收熱量，但是溫度不變，則分子平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)分子力隨分子距離的變化關(guān)系可知，兩分子從無(wú)限遠(yuǎn)處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過(guò)程中，分子間相互作用的合力先變大，后變小，再變大，選項(xiàng)C正確；飽和汽壓的大小與溫度有關(guān)，在溫度不知道的情況下，不能簡(jiǎn)單地說(shuō)未飽和汽的壓強(qiáng)一定大于飽和汽的壓強(qiáng)，故D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：本題考查了布朗運(yùn)動(dòng)、晶體、分子力、未飽和汽和飽和汽的壓強(qiáng)等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，注意布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，間接地反映了分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．3.阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1)，鐵的摩爾質(zhì)量為M（kg/mol)，鐵的密度為ρ（kg/m3），下列說(shuō)法正確的是：A.1m3鐵所含原子數(shù)目為ρB.1個(gè)鐵原子所占體積為MC.1kg鐵所含原子數(shù)為ρD.1個(gè)鐵原子的質(zhì)量為M【答案】ABD【解析】試題分析：A.1m3鐵所含原子數(shù)目為ρNB.1個(gè)鐵原子所占體積為MρC.根據(jù)N=mMD.1個(gè)鐵原子的質(zhì)量為MN故選CD．考點(diǎn)：阿伏加德羅常數(shù)和阿伏加德羅定律．點(diǎn)評(píng)：本題考查了阿伏伽德羅常數(shù)的有關(guān)計(jì)算，難度較大，能靈活運(yùn)用公式是解本題的關(guān)鍵．4.關(guān)于原子物理學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是：A.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了所有原子的光譜規(guī)律B.質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過(guò)程一定會(huì)放出能量C.將放射性物質(zhì)放在超低溫的環(huán)境下，將會(huì)大大減緩它的衰變進(jìn)程D.鈾核（U92238）衰變?yōu)殂U核（P82206【答案】BD【解析】玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，不能解釋所有原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過(guò)程中一定會(huì)放出能量，選項(xiàng)B正確；放射性元素的半衰期與外界環(huán)境無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鈾核（U92238）衰變?yōu)殂U核（P825.如圖所示為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖象，下列判斷錯(cuò)誤的是：A.當(dāng)r>r0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大B.當(dāng)r<r0時(shí)，r越小，則分子勢(shì)能Ep越大C.當(dāng)r=r0時(shí)，分子勢(shì)能Ep最小D.當(dāng)r=r0時(shí)，分子間作用力為零【答案】A【解析】由圖象可知：分子間距離為r0時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子間的距離為平衡距離；另外，結(jié)合分子力的關(guān)系可知，當(dāng)r大于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＞r0時(shí)，r越小，分子引力做正功，則分子勢(shì)能減?。还蔄錯(cuò)誤；當(dāng)r＜r0時(shí)，r越小，分子間為斥力，分子勢(shì)能增大；故B正確；當(dāng)r等于r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，故C正確；當(dāng)r=r0時(shí)，分子間作用力為零；故D正確；本題選錯(cuò)誤的；故選A．點(diǎn)睛：正確理解分子力、分子勢(shì)能與分子之間距離的變化關(guān)系，注意分子力與分子勢(shì)能變化的一個(gè)臨界點(diǎn)為r=r0，注意將分子力與分子之間距離和分子勢(shì)能與分子之間距離的圖象比較進(jìn)行學(xué)習(xí)．6.一個(gè)絕熱氣缸，氣缸內(nèi)氣體與外界沒(méi)有熱交換，壓縮活塞前缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，體積為V?，F(xiàn)用力將活塞推進(jìn)，使缸內(nèi)氣體體積減小到V2A.等于2pB.大于2pC.小于2pD.等于p【答案】B【解析】壓縮活塞時(shí)外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律則氣體內(nèi)能增加溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：PVT=P′V′T′，因點(diǎn)睛：本題考查了熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用，要注意不能盲目用公式，一定要注意分析體積減小過(guò)程中外力對(duì)氣體做功，所以氣體內(nèi)能增加，溫一定增加．7.利用金屬晶格（大小約10-10m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子束通過(guò)電場(chǎng)加速后，照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說(shuō)法中正確的是：A.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電子具有波動(dòng)性B.實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長(zhǎng)為λC.加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D.若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯【答案】AB【解析】實(shí)驗(yàn)得到了電子的衍射圖樣，說(shuō)明電子這種實(shí)物粒子發(fā)生了衍射，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，故A正確；由動(dòng)能定理可得，eU=12mv2-0，電子加速后的速度v=2eUm，電子德布羅意波的波長(zhǎng)λ=h2meU，故B正確；由電子的德布羅意波波長(zhǎng)公式λ=h2meU可知，加速電壓U點(diǎn)睛：衍射是波所特有的現(xiàn)象，電子能發(fā)生衍射說(shuō)明電子具有波動(dòng)性；求出電子德布羅意波波長(zhǎng)的表達(dá)式是正確解題的關(guān)鍵．8.下列說(shuō)法正確是：A.空氣的相對(duì)濕度可用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)來(lái)表示B.對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，氣體的溫度就越高C.由熱力學(xué)定律知，熱量不可以從低溫物體傳遞到高溫物體D.液晶顯示器利用了液晶對(duì)光具有各向同性的特點(diǎn)【答案】B根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量在一定的條件下可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但會(huì)引起其他的變化，如空調(diào)．故C錯(cuò)誤；液晶顯示器利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：該題考查相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度、熱力學(xué)第二定律、液晶等一些記憶性的知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，解答的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：1．要牢記相對(duì)濕度的概念、液晶的性質(zhì)等；2．要正確理解熱力學(xué)第二定律的幾種不同的說(shuō)法．9.如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路，陰極K和陽(yáng)極A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，K在受到光照射時(shí)能夠發(fā)射光電子。陽(yáng)極A吸收陰極K發(fā)出的光電子，在電路中形成光電流。如果用單色光a照射陰極K，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；用單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是：A.a光的波長(zhǎng)一定大于b光的波長(zhǎng)B.僅增加a光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流表的電流增大C.滑動(dòng)變阻器的觸頭從圖示位置向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)一定變大D.陰極材料的逸出功與入射光的頻率有關(guān)【答案】B【解析】用一定頻率的a單色照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知γa＞γ0，由λ=vf知a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，故A正確；只增加a光的強(qiáng)度，即增加了光子的個(gè)數(shù)，則產(chǎn)生的光電子數(shù)目增多，光電流增大，使通過(guò)電流表的電流增大，故B正確；如果光電流已經(jīng)到達(dá)了飽和光電流時(shí)，即使滑動(dòng)變阻器的觸頭從圖示位置向右滑動(dòng)時(shí)，即使光電管兩端的正向電壓變大，光電流仍然不變，即電流表的示數(shù)也不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；陰極材料的逸出功由材料本身決定，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵是掌握光電效應(yīng)的條件γ＞γ0以及光電流方向的確定，注意光電子的最大初動(dòng)能是由入射光的頻率決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)．10.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5）。由圖可知：A.該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB.該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC.該圖線的斜率的物理意義是普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5eV【答案】AC【解析】當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射光的光子能量與逸出功相等，即入射光的頻率等于金屬的截止頻率，可知金屬的截止頻率為4.27×1014Hz，故A正確B錯(cuò)誤；根據(jù)Ekm=hv?W11.如圖所示是A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的x-t圖象，則下列說(shuō)法正確的是：A.A質(zhì)點(diǎn)以20m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)B.B質(zhì)點(diǎn)先沿正方向做直線運(yùn)動(dòng)，后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)C.B質(zhì)點(diǎn)最初4s做加速運(yùn)動(dòng)，后4s做減速運(yùn)動(dòng)D.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s末相遇【答案】ABD【解析】由圖象可知圖中A質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動(dòng)，v=△x△t＝804＝20m/s，故A正確．圖象的斜率表示該時(shí)刻的速度，由圖象可知，B的速度先為正，后為負(fù)，所以B質(zhì)點(diǎn)先沿正方向做直線運(yùn)動(dòng)，后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；B圖象是曲線，斜率表示速度，B質(zhì)點(diǎn)最初12.甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示。關(guān)于兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是：A.在t=1s時(shí)，甲、乙相遇B.在t=2s時(shí)，甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向均改變C.在t=4s時(shí)，乙的加速度方向改變D.在t=2s至t=6s內(nèi)，甲相對(duì)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】試題分析：甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移相等時(shí)，兩者相遇．根據(jù)速度圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示位移，可知，在t=2s時(shí)，乙的位移等于甲的位移，說(shuō)明兩者相遇．故A正確．由圖知，前4s，甲乙速度圖象都在時(shí)間軸上方，都為正，所以在t=2s時(shí)甲乙的速度方向沒(méi)有改變．故B錯(cuò)誤．速度圖象的斜率表示加速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)得知，在t=2s考點(diǎn)：考查了v-t圖像的理解13.如圖所示，將一小球從豎直磚墻的某位置由靜止釋放。用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3…所示的小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置。已知連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T，每塊磚的厚度均為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是：A.可以判定圖中小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小球下落的加速度為dC.小球在位置3的速度為7D.小球釋放點(diǎn)在位置1上方d處【答案】ABC【解析】由圖可知△H=H4-H3=H3-H2=H2-H1=d，即在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)物體的位移差等于恒量，可知小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故根據(jù)△H=aT2可求解出加速度為a=dT2，故AB正確；因?yàn)槲恢谩?”所處的時(shí)刻是位置“2”和位置“4”所處的時(shí)刻的中點(diǎn)時(shí)刻，故v3=H2，42T=7d2T，故C正確；因h314.氫原子的能級(jí)如圖所示，現(xiàn)處于n=4能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法正確的是：A.這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B.已知鉀的逸出功為2.22eV，則氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子可以從金屬鉀的表面打出光電子C.氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子能量最小D.氫原子由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)，氫原子能量減小，核外電子動(dòng)能增加【答案】AD【解析】根據(jù)C42=6，所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光．故A正確；n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV＜2.22eV，小于鉀的逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)．故B錯(cuò)誤．由圖可知當(dāng)核外電子從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)，能級(jí)差最小，所以放出光子的能量最小，故C錯(cuò)誤；由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)過(guò)程中釋放能量，原子的能量在減小，核外電子的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑減小，根據(jù)kq2r2=mv2r15.一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)。其p-T圖象如圖所示。下列判斷正確的是：A.過(guò)程ab中氣體一定對(duì)外做功B.過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C.過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放的熱D.b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同【答案】CD【解析】由圖示可知，ab過(guò)程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，氣體不對(duì)外做功，故A錯(cuò)誤；由圖示圖象可知，bc過(guò)程氣體發(fā)生等溫變化，PV=C，bc過(guò)程體積增大，對(duì)外做功，溫度不變，則氣體內(nèi)能保持不變，由熱力學(xué)第一定律知bc過(guò)程吸熱，故B錯(cuò)誤；過(guò)程ca中溫度降低，體積減小，則內(nèi)能減小，外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放的熱，故C正確；b和c兩個(gè)狀態(tài)中，溫度相同，分子平均動(dòng)能相同，體積不同，分子密度不同，則容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故D正確；故選CD.點(diǎn)睛：本題考查氣體的狀態(tài)方程中對(duì)應(yīng)的圖象，分析清楚圖示圖象、知道理想氣體內(nèi)能由氣體的溫度決定即可解題，解題時(shí)要抓住在P-T圖象中等容線為過(guò)原點(diǎn)的直線.二、計(jì)算題：（要有必要的文字說(shuō)明與關(guān)系式，否則不得分）16.如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa.環(huán)境溫度為39℃，活寒封閉的氣柱長(zhǎng)為8cm，現(xiàn)將氣缸緩慢倒過(guò)來(lái)放置，使活塞下方的空氣能通過(guò)平臺(tái)上的缺口與大氣相通，已知：T=（273+t)K，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦。（1）求氣缸倒置時(shí)活塞內(nèi)封閉氣柱的長(zhǎng)度；（2）氣缸倒置時(shí)，若緩慢降低環(huán)境溫度，使活塞回到初始位置（氣缸正放時(shí)活塞相對(duì)氣缸的位置）.求此時(shí)的環(huán)境溫度?！敬鸢浮浚?）l2cm（2）-65【解析】（1)以活塞為研究對(duì)象，由平衡條件得：氣缸正放時(shí)，有p0S+mg=p1S氣缸倒過(guò)來(lái)后，有p2S+mg=p0S根據(jù)玻意耳定律有：p1Sl1=p2Sl2解得，l2=l2cm（2）氣缸倒置時(shí)，緩慢降低氣體的溫度，使活塞回到初始位置，該過(guò)程為等壓過(guò)程，有蓋呂薩克定律可得Sl其中T1=273+39=312K，解得T2=208K，即t2=-65℃17.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時(shí)，其溫度TA=300K，讓該氣體狀態(tài)沿圖中線段AB所示緩慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，求，（1）氣體處于狀態(tài)B時(shí)的溫度：（2）從A到B的過(guò)程中氣體的最高溫度?！敬鸢浮浚?）300K（2）400K【解析】（1）對(duì)A、B兩個(gè)狀態(tài)，據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程得PA解得：TB=300K（2）體積為Vx時(shí)的氣體壓強(qiáng)可表示為PX=4-12V由理想氣體狀態(tài)方程可得：P由上式可得：當(dāng)Vx=4L時(shí)，Tx最大。解得Tx的最大值為Tx=400K點(diǎn)睛：本題考查了求氣體的溫度，由圖示圖象求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題；知道當(dāng)PV乘積最大時(shí)溫度T最高．18.一個(gè)靜止的鈾核U92232（原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個(gè)α粒子（原子質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核型T90228u（原子質(zhì)量為228.0287u）。已知：原子質(zhì)量單位1u=1.67×10（1）寫出核衰變反應(yīng)方程并計(jì)算該核反應(yīng)釋放出的核能；（2）假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動(dòng)能，請(qǐng)計(jì)算釷核的動(dòng)能大小?！敬鸢浮浚?）5.50MeV（2）0.09MeV【解析】（1）U92質(zhì)量虧損Δm=0.0059u由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得：ΔE=Δmc2△E≈5.50MeV（2）系統(tǒng)動(dòng)量守恒，釷核和α粒子的動(dòng)量大小相等，即pT由EkTEk所以釷核獲得的動(dòng)能E點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)過(guò)程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及掌握愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，知道在衰變的過(guò)程中動(dòng)量守恒．19.如圖所示，水平固定一個(gè)光滑長(zhǎng)桿，有一個(gè)質(zhì)量為m小滑塊A套在細(xì)桿上可自由滑動(dòng)。在水平桿上豎直