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2023-2024学年度 鲁科版物理选择性必修2 全册过关综合性考试 D卷
试卷后附解析
考试范围:xxx;考试时间:75分钟;命题人:xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1.分子甲和乙相距较远(此时它们的分子力近似为零),如果甲固定不动,乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近。在整个过程中 ( )
A.先是乙克服分子力做功,然后分子力对乙做正功
B.先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功
C.两分子间的斥力不断减小
D.两分子间的引力不断减小
2.如图所示为研究光电效应的装置,当分别用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时,从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为1∶3,电流计的示数均不为零。已知光在真空中的传播速度为c,普朗克常量为h,则 ( )
A.锌板的逸出功为
B.锌板的极限频率为
C.用波长为2λ的光照射锌板时,电流计的示数较大
D.用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时,二者遏止电压之比为1∶3
3.两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子仅在分子力作用下,由静止开始相互靠近直到无法靠近为止,若规定两分子相距无穷远时分子势能为零,关于该运动过程,下列说法正确的是( )
A.当时,分子势能最大
B.若,则两分子的动能随着r的减小而增大
C.若,则分子势能随着r的减小而增加
D.该过程中,分子间作用力先做负功后做正功
4.近日日本政府计划将福岛核污染水排放入海的做法引起国际社会广泛关注。核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为,则( )
A.核反应方程中的是质子 B.核反应方程中的是中子
C.核反应类型为核裂变 D.核反应类型为衰变
5.在研究光电效应的实验中,用两束强度不同的绿光和一束紫光分别照射光电管的阴极,测得如图所示的光电流与电压的关系图象.下列判断正确的是( )
A.图线a、c是两束绿光所对应的实验图线,其中a光的强度大
B.图线b、c是两束绿光所对应的实验图线,其中b光的强度大
C.用a光照射光电管所得光电子的动能一定比用b光照射光电管所得光电子的动能大
D.当用a光照射光电管时,所得光电子的动能一定等于eUC1
6.水银气压计在超失重情况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封,起飞前舱内温度,水银气压计显示舱内气体压强为1个大气压。当火箭以加速度a=g竖直向上起飞时,舱内水银气压计示数稳定在,已知水银气压计的示数与液柱高度成正比,如图所示。可视为起飞时重力加速度恒为g,则起飞时舱内气体的温度是( )
A.250K B.300K C.360K D.400K
7.考虑光子在等离子体(电离的气体)内穿行,自由电子对光子有散射作用,即当光子遇到自由电子后,电子在电场作用下作受迫振动,并向四周辐射出光子,电子对光子的散射实际上起到了阻碍光子流定向输运能量的作用,已知典型的散射截面(即电子与光子发生相互作用的截面,可视为圆形截面)为σ0=6.7×10-28m2,等离子体中电子数密度为ne=1.0×1030m-3,真空中光速为c=3.0×108m·s-1,光子相对任何电子的速度都为c,则光子连续两次被电子散射之间所通过的自由路程,即平均自由程为( )
A.1.5mm B.1.5cm
C.1.5dm D.1.5m
评卷人得分
二、多选题
8.关于分子动理论和热力学定律.下列说法正确的是
A.温度升高,物体内能就增大
B.内能不同的物体,分子热运动的平均动能可能相同
C.气体分子热运动的平均动能增大,气体的压强可能不变
D.分子间距离增大,分子间的相互作用力减小
E.气体从单一热源吸热,可以全部用来对外做功
9.下列说法中,正确的是( )
A.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
B.温度高的物体分子运动的平均速率大
C.一定质量的理想气体,压强不变,温度升高,分子间的平均距离一定增大
D.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
E.气体分子单位时间内单位面积器壁碰撞次数与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
10.下列叙述正确的是______________
A.理想气体等压膨胀过程一定吸热
B.液体的饱和气压随温度的升高而增大
C.第二类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律
D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
11.以下关于分子动理论的说法正确的是( )
A.布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒之间的相互碰撞产生的
B.相互接触的两个物体发生热传递,达到热平衡时物体的温度一定相同,内能不一定相同
C.分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D.一定质量的某种理想气体绝热压缩,会使封闭气体的温度升高,压强变大
E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12.(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是 (用标号表示)。
(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理。以下这些处理属于科学近似的有: 。
A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
B.把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子
C.将油酸溶于酒精,配制成油酸溶液
(3)实验中,用的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,再用滴管取油酸酒精溶液,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:估算出油酸分子的直径大小是 cm。
(4)某同学通过测量出的数据计算分子直径时,发现计算结果比实际值偏大,可能是由于 。
A.油酸未完全散开
B.油酸溶液浓度低于实际值
C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格
D.求每滴溶液体积时,的溶液的滴数多记了10滴
13.美国物理学家密立根利用实验最先测出了电子的电荷量,该实验被称为密立根油滴实验。如图所示,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正、负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有 ;
A.两板的长度L B.油滴质量m
C.两板间的电压U D.两板间的距离d
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 (已知重力加速度为g);
(3)若要使原本静止的油滴落到下极板,则下列做法可以达到目的的有 。
A.保持两极板电压不变,把下极板向下移 B.断开电源,把下极板向右移
C.断开电源,把下极板向下移 D.断开电源,把下极板向上移
评卷人得分
四、解答题
14.体积为V的容器中充满了某种气体,已知气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则:
(1)气体分子的平均质量是多大:
(2)容器内含有的分子数为多少?
(3)若容器内的气体完全变为液体,液体分子的平均直径为d(球体模型),求这些气体完全变为液体后的体积。
15.如图所示,一定质量的理想气体从状态A经B、C、D再回到A,已知在状态A时体积为2L,求状态C和状态D时的体积。
16.太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和、等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,这些核能最后转化为辐射能.现将太阳内部的核聚变反应简化为4个氢核()聚变成氦核(),同时放出两个正电子().已知光速c=3×m/s,氢核质量 =1.6726×kg,氦核质量=6.6458×kg,正电子质量=0.91×10-30kg.要求计算结果保留一位有效数字.则:
(1)请写出题中所述核聚变的核反应方程;
(2)求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.
(3)已知地球的半径R=6.4×m,日地中心距离r=1.5×m,忽略太阳的辐射能从太阳到地球的能量损失,每秒钟地球表面接收到的太阳辐射的总能量为P=1.8×J,求每秒钟太阳辐射的电子个数.
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
解析:AB.开始时由于两分子之间的距离大于r0,因此分子力为引力,当相互靠近时分子力做正功;当分子间距小于r0,分子力为斥力,相互靠近时,分子力做负功, A错误,B正确;
CD.分子间同时存在引力和斥力,当分子间距减小时,引力和斥力同时增加,但斥力增加的更快,故当距离大于r0时合力表现为引力,小于r0时合力表现为斥力,CD错误。
答案:B。
2.B
解析:AB.根据爱因斯坦光电效应方程可知
m=-hνc
m =-hνc
解得
逸出功
W0=hνc=
故A错误,B正确;
C.用波长不同的两种单色光照射锌板都能发生光电效应,但是两种光的强度关系不确定,则单位时间内逸出光电子的数量不确定,不能比较光电流的大小关系,故C错误;
D.用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时,因Uce=Ek,且光电子的最大初速度之比为1∶3,则最大初动能之比为1∶9,所以二者遏止电压之比为1∶9,故D错误。
答案:B。
3.B
解析:ABC.当时,分子力表现为引力,则随分子距离的减小,分子力做正功,分子势能减小,分子的动能增大;当时,分子力表现为斥力,则随分子距离的减小,分子力做负功,分子势能增加;显然当时,分子力为零,分子势能最小,故B正确,AC错误;
D.该过程中,分子力先表现为引力,后表现为斥力,则分子间作用力先做正功后做负功,故D错误。
答案:B。
4.D
解析:根据质量数守恒与电荷数守恒可知,衰变后的产物的质量数为0,电荷数为-1,是电子,所以衰变方程为,为衰变,故D正确。
答案:D。
5.A
解析:AB.根据
解得
遏止电压与入射光的频率有关,a、c的遏止电压相同,所以a、c是两束绿光;而饱和光电流随入射光的强度的增大而增大,A正确,B错误;
D.当用a光照射光电管时,逸出的光电子的初动能各不相同,光电子的最大初动能一定等于eUC1,D错误;
C.根据
b光对应的遏止电压比a光大,b光频率比a光大,根据
用b光照射光电管所得光电子的动能一定比用a光照射光电管所得光电子的动能大,C错误。
答案:A。
6.C
解析:设当火箭以加速度a=g的加速度竖直向上起飞时,仓内气体压强为,对气压计内的水银柱,根据牛顿第二定律有
解得
设此时水银气压计内液柱高度为h,有
又
解得
所以
以仓内气体为研究对象,有
,
,
根据理想气体状态方程,气体等容变化有
解得
答案:C。
7.A
解析:单位距离的平均散射次数为
则光子连续两次被电子散射之间所通过的自由路程,即平均自由程为
答案:A。
8.BCE
解析:A.内能不仅与温度有关,还与物体的种类、质量及状态有关,所以温度升高,内能不一定就增大,故A错误;
B.即便内能不同,但只要温度相同,分子热运动的平均动能就相同,故B正确;
C.根据:
可知若气体做等压变化,当温度升高时,平均动能增大,压强不变,故C正确;
D.分子间距离从平衡位置增大时,分子间的相互作用力先增大,故D错误;
E.在外界的影响下,气体从单一热源吸热,可以全部用来对外做功,故E正确。
答案:BCE.
9.ACE
解析:A.温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度越高,扩散现象和布朗运动越剧烈,A正确;
B.温度是分子平均动能的量度,温度高的物体分子运动的平均动能大,但分子运动的平均速率不一定大,还与分子质量有关, B错误;
C.根据
知一定质量的理想气体,压强不变时,温度升高时,体积增加,故分子间的平均距离一定增大, C正确;
D.热力学第二定律的内容可以表述为:热量不能自发地由低温物体传到高温物体而不产生其他影响,D错误;
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关,单位体积内的分子数越多碰撞次数越多,分子的平均动能越大,单位时间碰撞次数越多,而温度又是分子平均动能的标志,E正确。
答案:ACE。
10.ABD
解析:理想气体等压膨胀对外做功,温度增加,内能增大,所以一定吸热,A正确;液体的饱和气压与温度有关,液体的饱和气压随温度的升高而增大,故B正确;第一类永动机违背了能量守恒定律,第二类永动机违背了热力学第二定律,故C错误;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故D正确;液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子之间表现为引力,故E错误.答案:ABD.
11.BCD
解析:A.布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,反映液体分子的不规则运动,故A错误;
B.相互接触的两个物体发生热传递,达到热平衡时物体的温度一定相同,内能不一定相同,故B正确;
C.分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,故C正确;
D.一定质量的某种理想气体绝热压缩,外界对其做功,气体内能增大,会使封闭气体的温度升高,由
可得压强变大,故D正确;
E.若知某气体的摩尔体积为V,每个分子所占据的空间体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为
故E错误。
答案:BCD。
12. dacb AB A
解析:(1)[1] 操作过程是:将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出50滴此溶液的体积,然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积。所以从图来看顺序是:dacb
(2)[2] 用“油膜法”来粗略估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理
A.把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜,是近似处理,A正确;
B.把分子看成一个一个的球排列,也是近似处理;B正确;
C.这是稀释油酸,不是近似处理;C错误。
答案:AB。
(3)[3] 先求一滴油酸溶液中含有纯油酸的体积
所以分子直径
(4)[4] 计算油酸分子直径的公式是
V是纯油酸的体积,S是油膜的面积
A.油酸未完全散开,S偏小,故得到的分子直径d将偏大,A正确;
B.如果测得油酸溶液浓度低于实际值,则油酸的体积偏小,则直径将偏小,B错误;
C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格时,S将偏大,故得到的分子直径将偏小,C错误;
D.求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由
可知,纯油酸的体积将偏小,则计算得到的分子直径将偏小,D错误。
答案:A。
13. BCD A
解析:(1)[1]平行金属板板间存在匀强电场,油滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有
所以需要测出的物理量有油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
答案:BCD;
(2)[2]根据平衡条件可得
则油滴的电荷量为
(3)[3]若要使原本静止的油滴落到下极板,减小电场力即可。
A.保持两极板间电压U不变,把下极板向下移,则增大极板间距,根据可知,电场强度减小,则电场力减小,因此油滴可落到下极板,A正确;
BCD.断开电源,金属板所带电荷量Q不变,根据、及可得
则把下极板向下移或把下极板向上移,两板间距离变化,但两板间电场强度不变,油滴仍处于静止状态把下极板向右移,S减小了,两板间电场强度增大,油滴会上升,故BCD错误。
答案:A。
14.(1);(2);(3)
解析:(1)气体分子的平均质量为
(2)分子数为
(3)每个液体分子的体积
液体分子的体积
所以
15.4L;12L
解析:由得
解得
VC=4L
C到D为等温变化
解得
VD=12L
16. (1)→ + ;(2) 4.2×J;(3) 3.4×个.
分析:(1)根据质量数与质子数守恒,即可书写.
(2)根据爱因斯坦质能方程求出发生一次核聚变反应所释放的核能.
(3)根据Pt=Nhγ求出每秒内在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上光子的个数.
解析:(1)根据核反应方程质量数和核电荷数守恒,则有聚变反应的核反应方程为:;
(2)根据质量亏损和质能关系,可知每发生一次该核反应释放的核能为:
△E=(4mp+2me-mα)c2;
代入数据解得:△E=4.2×10-12J;
(3)设每秒内在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上光子的个数为N,
根据题设条件可知:E0=Pt=Nhγ;所以有:N=
代入数据解得:N=3.4×1021个
那么每秒钟太阳辐射的电子个数即为3.4×1021个,
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页