江苏省南京高二下学期期初考试物理试题（word版含答案）

江苏省南京高二下学期期初考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．下列说法正确的是
A．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
B．大量处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射2种频率的光子
C．α粒子的穿透本领比β射线强
D．光照射金属时，只要光的频率大于金属的截止频率，无论光的强弱如何，都能发生光电效应
2．下列说法正确的是________．
A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
B．光子像其他粒子一样具有能量，但光子不具有动量
C．β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流
D．放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律
E．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小
3．下列四幅图中，相对应的说法正确的有（　　）
A．图甲可以证明平抛的竖直分运动是自由落体运动
B．图乙中离心机高速旋转，可以从血液中分离出血浆和红细胞
C．图丙运动员要想射中靶心，必须将箭延水平方向瞄准靶心射出
D．图丁中垫起的排球在最高点瞬间的速度、加速度均为零
4．以下说法正确的是______
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动
B．沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C．由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距r0，故液体表面存在表面张力
D．一定质量的理想气体在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比
5．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
6．下列说法中正确的是（ ）
A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏伽德罗常数
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
C．当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大
E．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大
7．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
C．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
D．气体在等压膨胀过程中，对外做功，温度降低
E．物体内热运动速率越大的分子数占分子总数的比例与温度有关
二、单选题
8．大量氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，辐射出的光照射下列三种金属，已知三种金属的逸出功：钨4.31eV；钙3.04eV；钾2.14eV。下列判断正确的是（　　）
A．仅钾能产生光电子
B．钾、钙能产生光电子
C．都能产生光电子
D．都不能产生光电子
9．如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n=3能级，下列说法中正确的是（　　）
A．这群氢原子跃迁时能够发出2种不同频率的光
B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV
C．从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光能量最小
D．这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高的能级跃迁
10．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，如图所示为黑体辐射的实验规律图，下列说法正确的是（　　）
A．黑体热辐射的强度与波长无关
B．黑体热辐射只能是高温下才能进行，低温下不辐射
C．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
D．从图象看出随着温度的升高，各种波长的辐射强度是先增加后减小
11．在光滑水平面上，两个小球沿一条直线相向运动的过程中，同时经历了接触、停止、反弹、分离的各个状态，则以下说法正确的是（　　）
A．在两个小球碰撞前后，它们的动量一定相同
B．在两个小球碰撞前后，它们的动能一定相同
C．两个小球碰撞之后的速度大小与他们的质量成反比
D．由于条件不足，无法判断以上说法是否正确
12．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．0℃的水和0℃的冰具有相同的内能
C．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小
D．温度越高，分子运动越剧烈，物体内所有分子动能都越大
13．在“探究气体压强与体积的关系”的实验中。某同学在实验中测得的数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的原因可能是(　　)
序号 V(ml) p(×105Pa) p·V(×105Pa·ml)
1 20.0 1.0010 20.020
2 18.0 1.0952 19.714
3 16.0 1.2313 19.701
4 14.0 1.4030 19.642
5 12.0 1.6351 19.621
A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B．实验时环境温度升高了
C．实验时外界大气压强发生了变化
D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
14．家庭装修使用的大理石中常含有放射性元素氡（），其衰变方程为：，半衰期为3.8天，则下列说法正确的是（　　）
A．衰变中释放出的射线比射线的穿透能力强
B．10个氡核经过3.8天的衰变剩余5个氡核
C．钋（）的比结合能大于氡（）的比结合能
D．若采用增大压强的方法，可以改变氡（）的半衰期
三、实验题
15．用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图a所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V-图像处理实验数据，得到如图b所示图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是___________________________________；
(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______________________和______________________；
(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V-图线不过原点，则V0代表____________________；
(4)实验中活塞与针筒间的摩擦对实验结果PV乘积值的影响是_______（选填：偏大、偏小、无影响）。
16．两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来“探究碰撞中的不变量”。
(1)实验中必须满足的条件是______。
A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D．两球的质量必须相等
(2)测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON。根据课堂探究的不变量，本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为______。
(3)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。乙同学实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为______。
四、解答题
17．如图所示，容积均为V的导热气缸A、B下端有细管相连接，阀门K2位于细管的中部。A、B顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到3p0后关闭K1。已知室温为27℃，大气压强为P0，且保持不变：
(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
(2)接着打开K3，等活塞稳定后再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。
18．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每mL溶液中有lmL油酸。用注射器测得lmL上述溶液有20滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：
(1)油酸膜的面积是多少；
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少；
(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径。(结果保留两位有效数字)
19．H的质量是3.016050u，质子的质量是1.007277u，中子的质量是1.008665.1u相当于931.5MeV，c为光速，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，则：
(1)写出一个质子和两个中子结合为氚核时的核反应方程。
(2)氚核的结合能和比结合能各是多少？
(3)如果释放的核能是以射出2个相同光子的形式释放，则每个光子的频率是多少？
20．氢原子的能级如图所示。原子从能级 n=4 向 n=2 跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。现有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。普朗克常量h 6.631034Js，求：
(1)该金属的逸出功为多少？截止频率是多少？（结果保留三位有效数字）
(2)一群处于 n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，可以辐射几种频率的光子？在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有多少种？
(3)这些光子使该金属材料产生光电效应时，产生光电子最大初动能的最大值是多少。
21．质量为m的小物块A，放在质量为M，长度为L的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止，某时刻撤去水平拉力，经过一段时间， A在B上相对于B向右滑行了一段距离后刚好没掉下来，已知A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，且，求B在地面上滑行的距离s．
五、填空题
22．某理想气体经历从A到B的过程，如图所示，则当V=______时，T取极大值，此时P=______。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AD
【解析】
【详解】
卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A正确；大量处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射种频率的光子，选项B错误；α粒子的穿透本领比β射线弱，选项C错误；光照射金属时，只要光的频率大于金属的截止频率，无论光的强弱如何，都能发生光电效应，选项D正确；故选AD.
2．ACD
【解析】
【详解】
A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，A正确；
B．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，B错误；
C．β衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流，C正确；
D．半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，D错误不；
E．能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，E错误．
故选ACD.
3．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．图甲中观察到两个小球同时落地，说明右边做平抛运动的小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动，故A正确；
B．图乙中，因为血浆和红细胞的密度不一样，二者在做离心运动时，可以分离，故B正确；
C．箭射出后因为重力原因将做平抛运动，所以瞄准靶心射出后，将从靶心下面某一位置射出，故C错误；
D．垫出的排球将做竖直上拋运动，在最高点时，排球的速度为零，但是加速度为重力加速度g，故D错误。
故选AB。
4．CD
【解析】
【详解】
A．“布朗运动”是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，而固体颗粒是大量分子构成的，所以布朗运动不是固体分子所做的无规则运动；故A错误．
B．沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，表现出各向同性，可能是非晶体，也可能是多晶体；故B错误．
C．液体表面分子间距离大于平衡位置间距r0，分子力表现为引力，所以液体表面存在表面张力；故C正确．
D．一定质量的理想气体在温度不变时满足pV=c，可知压强p与体积V成反比；故D正确．
故选CD．
【点睛】
本题关键掌握热力学基本知识，知道布朗运动的实质，知道多晶体也是各向同性．掌握分子动理论，理解表面张力形成的原因．
5．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后的速度不大于v，但不是一定等于v，故A错误；
B．由左手定则可知，丙带正电，则丙射线由α粒子组成，具有很强的电离能力，较弱的穿透能力，故B错误；
C．图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故C正确；
D．重核裂变是质量较大的核俘获中子后分裂成两个(或多个)中等质量核的反应过程。重核裂变时会放出几个中子，图中的链式反应属于重核裂变，故D正确；
故选CD。
6．ADE
【解析】
【详解】
A：已知水的摩尔质量和水分子的质量，可得阿伏伽德罗常数．故A项正确．
B：悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，固体微粒各个方向受到的撞击越不平衡，布朗运动越明显．故B项错误．
C：开始时分子之间的距离大于平衡距离，分子力为引力，分子相互靠近时，分子力的变化是先变大后变小；分子相互靠近时分子力做正功，分子势能减小．当分子之间的距离小于平衡距离时，分子力为斥力，分子相互靠近时，分子力增大；分子相互靠近时分子力做负功，分子势能增大．则当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小到零，然后再增大，分子势能是先减小后增大．故C项错误．
D：温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大．故D项正确．
E：一定质量的理想气体，经过等温压缩后，据理想气体状态方程得其压强一定增大．故E项正确．
【点睛】
温度升高，物体分子热运动的平均动能一定增大，但物体中有少量分子的动能（速率）可能减小．
7．BCE
【解析】
【详解】
试题分析：布朗运动证明，液体的分子在做无规则运动，选项A错误；不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，选项B正确；晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，选项C正确；根据可知，气体在等压膨胀过程中，对外做功，温度升高，选项D错误；物体内热运动速率越大的分子数占分子总数的比例与温度有关，温度越高，速率越大的分子数越多，选项E正确；故选BCE．
考点：布朗运动；热力学第二定律；晶体和非晶体；热力学第一定律
【名师点睛】本题考查3-3的多个知识点的内容，解答的重点要掌握热力学第一及第二定律，以及布朗运动的实质和晶体非晶体的特点等内容．都是记忆性的知识，基础题目．
8．A
【解析】
【详解】
氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，辐射出的光子的能量为
E=(-0.85)-(-3.4)=2.55eV
只大于钾的逸出功，可知只能使钾发生光电效应。
故选A。
9．C
【解析】
【详解】
A．这群氢原子跃迁时能够发出种不同频率的光，故A错误；
B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量，即
故B错误；
C．n=3和n=2间的能级差最小，辐射的光子频率最小，波长最大，故C正确；
D．氢原子吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，才能被吸收发生跃迁，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．黑体热辐射的强度与波长有关，故A错误；
B．任何温度下的物体都会发出一定的热辐射，B错误；
CD．根据黑体辐射实验规律可得，一定温度下黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动，故C正确，D错误。
故选C。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据两个小球沿一条直线相向运动的过程中，同时经历了接触、停止、反弹、分离的各个状态，可知两个小球碰撞前动量大小相等，方向相反，才会有停止过程，即碰撞前后系统总动量为零，根据动量守恒定律碰撞后反弹有
由于质量的关系不知道，所以动能的大小不一定相等，故选C。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，选项A错误；
B．0℃的冰化成同温度的水要吸收热量，可知0℃的水和0℃的冰具有的内能不相同，选项B错误；
C．当分子间的引力与斥力平衡时，如果分子间距离增大则表现为引力，分子间作用力做负功，分子势能增大，当分子间距离减小时表现为斥力，做负功，分子势能也增加，因此分子势能最小，选项C正确；
D．温度越高，分子运动越剧烈，物体内分子的平均动能越大，但非所有分子的动能都变大，选项D错误。
故选C。
13．D
【解析】
【详解】
A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误；
B．实验时环境温度增大了，根据理想气体状态方程
PV乘积变大，故B错误；
C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误；
D．实验时注射器的空气向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程
常数C与质量有关，变小，故PV乘积减小，故D正确；
故选D。
14．C
【解析】
【详解】
A．由射线及射线的特点可知：衰变中释放出的射线比射线的穿透能力弱，故A错误；
B．半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用，故B错误；
C．钋核比氡核稳定，钋（）的比结合能大于氡（）的比结合能，故C正确；
D．半衰期不受外界环境及化学状态的影响，故D错误；
故选C。
15． 在注射器内壁上涂一些润滑油 手不能握住注射器的封闭气体部分 缓慢推动活塞 注射器和压强传感器连接处的气体体积 无影响
【解析】
【详解】
（1）[1] 为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油，这样可以保持气密性；
（2）[2][3] 为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分，这样能保证装置与外界温度一样；
（3）[4] 体积读数值比实际值大，根据
C为定值，则
如果实验操作规范正确，则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积
（4）[5]实验中气体压强由计算机测得，气体体积由注射器刻度测得，均与活塞与针筒间的摩擦无关，实验中活塞与针筒间的摩擦对实验结果PV乘积值无影响。
16． BC
【解析】
【详解】
(1)[1]
A．斜槽轨道没有必要光滑，因为每次都从同一位置释放小球，小球每次所受摩擦力相同，不会产生实验误差，A错误；
B．斜槽轨道末端的切线必须水平，保证小球做平抛运动，B正确；
C．入射小球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，保证每次以相同的初速度平抛，C正确；
D．为了防止入射小球退回，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，D错误。
故选BC。
(2)[2]设平抛的初速度为v0，射程为x，抛出点的高度为h
解得
参照图甲，由动量守恒定律得
解得
(3)[3]参照图乙，由动量守恒定律得
解得
17．(1)，2p0；(2)1.6p0
【解析】
【详解】
(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1，依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得
p0V＝p1V1
（3p0）V＝p1（2V－V1）
联立式得
p1＝2p0
(2)打开K3后，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2（V2≤2V）时，活塞下方气体压强为p2。由玻意耳定律得
（3p0）V＝p2V2
由上式得
由上式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止，此时压强为
设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1=300K升高到T2=320K的等容过程中，由查理定律得
将有关数据代入上式得
p3＝1.6p0
18．(1)132cm2；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为132个，则油酸膜的面积约为
(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为
19．(1) ；(2)7.97MeV；2.66MeV；(3)
【解析】
【详解】
(1)核反应方程式是
(2)反应前各核子总质量为
mp+2mn=1007277u+2×1.008665u=3.024607u
反应后新核的质量为
mH=3.016050u
质量亏损为
△m=3.024607u-3.016050u=0.008557u
释放的核能为
△E=△mc2=△m×931.5Mev=0.08557×931.5Mev=7.97MeV
氚核的结合能即为
△E=7.97MeV
它的比结合能为
=2.66MeV
(3)由题意可知
△E=2h
放出光子的频率为
20．(1)，；(2)6，4；(3)
【解析】
【详解】
(1)原子从能级 n=4 向 n=2 跃迁所辐射的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，则逸出功为
截止频率为
(2)一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，可以辐射种频率的光子；要使金属发生光电效应，光子能量需要大于等于，对应的能级跃迁有、、、四种，所以能使该金属发生光电效应的频率共有4种。
(3)能级跃迁产生的最大光子能量为，对应光子能量为
产生的最大初动能的最大值
21．
【解析】
【详解】
设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v.撤去外力后至停止的过程中，A受到的滑动摩擦力为，其加速度大小，
此时B的加速度大小为
由于，所以
即木板B先停止后，A在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变.
对A应用动能定理得
对B应用动能定理得
消去v解得.
综上所述本题答案是：
22．
【解析】
【详解】
[1][2]由图象可知，压强与体积的关系为
由公式知
当V=2×10-3m3时，T取极大值，此时
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