山东省淄博市桓台第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题 Word版含解析

物理试题

（满分：100分时间：90分钟）

第Ⅰ卷（选择题，共70分）

一、单选题（本题10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有有一个选项符合题目的要求，选对4分，选错或不选的0分。将选择题答案填涂在答题纸上指定的区域内）

1.下列哪组现象说明光具有波粒二象性（）

A. 光的色散和光的干涉

B. 光的衍射和光的干涉

C. 泊松亮斑和光电效应

D. 以上三组现象都不行

【答案】C

【解析】

【详解】A．光的色散现象，说明太阳光是复色光、光的干涉说明了光的波动性，不能说明粒子性，故A错误；

B．光的衍射、干涉现象只说明了光的波动性，不能说明粒子性，故B错误；

CD．泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故C正确，D错误。

故选C。

2.颜色不同的a光和b光由某介质射向空气时，临界角分别为C a和C b，且C a＞C b．当用a

光照射某种金属时发生了光电效应，现改用b光照射，则（）

A. 不一定能发生光电效应

B. 光电子最大初动能增加

C. 单位时间内发射的光电子数增加

D. 入射光强度增加

【答案】B

【解析】

【详解】根据sinC=1/n，C a＞C b．知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，用a光照射某种金属时发生了光电效应，则b光照射一定能发生光电效应．故A错误．根据光电效应方程E km=hv-W0知，b光照射产生的光电子最大初动能大．故B正确．b光的频率大于a光的频率．频率的大小与光的强度无关，光的强度影响单位时间内光电子的数目，

光的频率与光电子的数目无关．故CD 错误．故选B ．

【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件以及光电效应效应方程，注意临界角越大，折射率越小，频率越小；光的频率与光的强度无关．

3.用光子能量为E 的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢原子能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为1v 、2v 、3v ，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①1hv ；②3hv ；③1

2()h v v ；

④123()h v v v ++，以上表示式中（ ）

A. 只有①③正确

B. 只有②正确

C. 只有②③正确

D. 只有④正确

【答案】C

【解析】 【详解】该容器的氢原子能够释放出三种不同频率的光子，说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理论应该有

331hv E E =-，221hv E E =-，132hv E E =-

可见

31212()hv hv hv h v v =+=+

所以光照射光子能量可以表示为②或③。故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

4.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是2

23

11121H+H He+n →，已知21H 的质量为2.0136u ，32He 的质量为3.0150u ，10n 的质量为

1.0087u ，21u=931MeV/c ．氘核聚变反应中释放的核能约为（ ）

A. 3.7MeV

B. 3.3MeV

C. 2.7MeV

D. 0.93MeV

【答案】B

【解析】 【详解】氘核聚变反应的质量亏损20.0035n m m m m u ?=--=氮氘，则该反应释放的核能为

931MeV=3.2585MeV 3.3MeV E m ?=??≈．

A. 3.7MeV 与上述计算结果3.3MeV 不符，故A 不符合题意；

B. 3.3MeV 与上述计算结果3.3MeV 相符，故B 符合题意；

C. 2.7MeV 与上述计算结果3.3MeV 不符，故C 不符合题意；

D. 0.93MeV 与上述计算结果3.3MeV 不符，故D 不符合题意．

5.将1cm 3油酸溶于酒精中，制成200cm 3油酸酒精溶液。已知1cm 3溶液中有50滴，现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水后，油酸在水面上形成一单分子薄层。已测出这薄层的面积为0.2m 2，由此估测油酸分子的直径为（ ）

A. 2×

10-10m B. 5×10-10m C. 2×10-9m D. 5×

10-9m 【答案】B

【解析】

【详解】1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积为 63103110m 10m 20050

--?=? 油膜分子是单分子油膜，根据

10

1010m 510m 0.2

V d S --===? 故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

6.若以M 表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、V 0分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（ ） ①A V N m

ρ= ②A N M ρ= ③A M m N = ④ 0A V V N = A. ①和②都是正确

B. ①和③都是正确的

C. ③和④都是正确的

D. ①和④都是正确的

【答案】B

【解析】

【详解】摩尔质量等于分子质量乘以阿伏伽德罗常数，也等于等于摩尔体积乘以密度，即

A mN V ρ=

变形后可得

A V N m

ρ=

故①正确；

气体的摩尔质量等于摩尔体积乘以密度，所以 V M ρ=

所以

M V

ρ=

故②错误；

摩尔质量=分子质量?阿伏伽德罗常数，即 A

M m N =

故③正确；

④由于气体分子间距远大于分子直径，因此 0A

V V N <

故④错误。

综上所述，故ACD 错误，B 正确。

故选B 。 7.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是

A. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

D. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．当分子力表现为引力时，分子力随着分子间距离的增大先增大后减小，分子势能随着分子间距离的增大而增大，选项AB错；

CD．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，选项D正确；

故选D。

8.一定质量的理想气体经历下列哪些过程，其压强有可能回到初始压强的是（）

A. 先等温压缩，后等容升温

B. 先等容降温，后等温膨胀

C. 先等容升温，后等温膨胀

D. 先等容升温，后等温压缩

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据理想气体状态方程

pV

C

T

可知等温压缩、等容升温过程中，气体压强增大，而等容降温、等温膨胀过程中，气体压强减小，当气体先等温压缩，后等容升温时，分析可知，气体压强一直增大，其压强不可能回到初始压强，故A错误；

B．气体先等容降温，后等温膨胀，同理分析可知，气体压强一直减小，其压强不可能回到初始压强，故B错误；

C．气体先等容升温，后等温膨胀，同理分析可知，气体压强先增大后减小，其压强有可能回到初始压强，故C正确；

D．气体先等容升温，后等温压缩，同理分析可知，气体压强一直增大，其压强不可能回到初始压强，故D错误。

故选C。

9.两个弹簧振子甲的固有频率为f，乙的固有频率为10f。若它们均在频率为9f的驱动力作用下受迫振动（）

A. 振子甲的振幅较大，振动频率为f

B. 振子乙的振幅较大，振动频率为9f

C. 振子甲的振幅较大，振动频率为9f

D. 振子乙的振幅较大，振动频率为10f 【答案】B

【解析】

【详解】物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率。当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象。驱动力频率与物体固有频率越接近，受迫振动的振幅越大。甲、乙都做受迫振动，它们的频率都等于驱动力频率9f。由于乙的固有频率为10f，与驱动力频率9f较接近，振幅较大。故ACD错误。B正确。

故选B。

10.如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c进入空气，则下列说法中错误

的是（）A. 在水中a光的临界角比b光的临界角大B. 在水中a光的速度比b光的速度大C. a光的频率比b光的频率大D. b光的折射率比a光的折射率大【答案】C 【解析】【详解】AD．由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，所以根据折射定律sin sin r n i=

可知，a光的折射率小于b光的折射率。由全反射临界角公式

1

=

sin C

n

可得，在水中a光的临界角大于b光的临界角，AD选项不合题意，故AD错误；

B．由

c

=

v

n

可知，在水中a 光的速度大于b 光的速度，B 选项不合题意，故B 错误；

C ．根据折射率定义即得光的频率与折射率的关系：频率越高的光，折射率越大。所以a 光的频率小于b 光的频率，C 选项符合题意，故C 正确。

故选C 。

二、多选题（本题6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目的要求，全部选对5分，选对而不全3分，有选错或不选的0分。将选择题答案填涂在答题纸上指定的区域内）

11.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有

A. 238

234

492902U Th He →+是α衰变 B. 1441717281N He O H +→+是β衰变

C. 23411120H H He n +→+是轻核聚变

D. 82820

343612Se Kr e -→+是重核裂变 【答案】AC

【解析】

A 、 238

234

492902U Th He →+ 方程是α衰变方程，选项A 正确；

B 、1441717281N He O H +→+方程是人工转变方程，选项B 错误；

C 、23411120H H He n +→+方程是轻核聚变方程，选项C 正确；

D 、82820

343612Se Kr e -→+方程是β衰变方程，选项D 错误． 点睛：解答本题需要掌握：正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程；明确裂变和聚变反应特点，知道αβ、衰变现象，并能正确书写其衰变方程．

12.天然放射性元素

23290Th (钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成20882Pb (铅)，下列论断正确的是( )

A. 铅核比钍核少24个中子

B. 铅核比钍核少8个质子

C. 衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变

D. 衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变

【答案】BD

【解析】

根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少8个质子，少16个中子，故A 错误，B 正确；发生α衰变是放出42He ，发生β衰变是放出电子0-1e ，设发生了x 次α衰变和y 次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2x -y +82=90，4x +208=232，解得x =6，y =4，所以衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C 错误，D 正确．所以BD 正确，AC 错误．

13.下列说法正确的是（ ）（双选，填正确答案标号）

A. 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构

B. 氢原子从n ＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光

C. 比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量

D. 放射性元素每经过一个半衰期，其质量减少一半

【答案】AC

【解析】

【详解】A ．天然放射现象的发现说明在原子的内部还存在着复杂的结构，A 正确； B ．氢原子从n ＝3的

能级向低能级跃迁时，可以从n =3到n =2，也可以从n =3到n =1，还可以n =2到n =1，有可放出3种不同频率的光，B 错误；

C ．比结合能大的原子结合和牢固，打开时吸收的能量多，因此比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量，C 正确；

D ．放射性元素每经过一个半衰期，有一半的质量发生衰变，并不是质量减小一半，D 错误。 故选AC 。

14.以下关于玻尔原子理论的说法正确的是 ( )

A. 电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的

B. 电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射

C. 电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子

D. 不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收

E. 氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱

【答案】ADE

【解析】 电子绕原子核做圆周运动的轨道是量子化的，轨道半径不是任意的，故A 正确．电子在绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有跃迁时才会出现，故B 错误．氢原子在不同的

轨道上的能级12

1n E E n ，电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要吸收光子，故C 错误．不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收，故D 正确．氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，是特征谱线，但它的光谱不是连续谱，故E 正确．故选ADE.

【点睛】解决本题的关键知道玻尔理论的两个假设：（1）轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是不连续的．（2）定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是不连续的．这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是稳定的，不向外辐射能量．

15.下列叙述中，正确的是（ ）

A. 物体温度越高，每个分子的动能也越大

B. 布朗运动就是液体分子的运动

C. 气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈

D. 气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的

【答案】CD

【解析】

【详解】A.物体温度越高，是分子的平均动能越大，并不是每个分子的动能都大，故A 错误；

B.布朗运动并不是液体分子的运动，液体分子很小，在布朗运动中看到的并不是分子，而是微小的颗粒，由于液体分子对颗粒的不同方向的撞击是不平衡的，故颗粒会做无规则的运动，所以B 错误；

C. 分子的热运动跟物体的温度有关，气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈，故C 正确；

D.根据气体压强的微观解释，气体对容器的压强是由大量气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，故D 正确。

故选CD 。

16.振动周期为T ，振幅为A ，位于x =0点的被波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是（ ）

A. 振幅一定为A

B. 周期一定为T

C. 速度的最大值一定为v

D. 开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于他离波源的距离

E. 若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同

【答案】ABE

【解析】

【详解】ABD．在波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，故AB正确，D错误；

C．质点的振动速度大小跟波速无关，故C错误；

E．根据

s=vT

可知s等于一个波长，即P点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故E正确。故选ABE．

【点评】本题考查了波动和振动的区别和联系，质点振动的速度是呈周期性变化的．

第Ⅱ卷（非选择题，共30分）

三、计算题：（本题有3个小题，共30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得分，将答案写在答题纸上相应的题号位置)

17.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．求该棱镜材料的折射率n．

【答案】n=

6 2

【解析】

【详解】设在AC边发生全反射时的临界角为θ，则

射到AB 边后的折射角r=90°

–θ sin θ=1n 由折射定律得

n=45sin sinr

由以上三式联立解得

n=62

18.波源1S 和2S 振动方向相同，频率均为4Hz ，分别置于均匀介质中x 轴上的O 、A 两点处，2m OA =，如图所示．两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4m/s ．已知两波源振动的初始相位相同．求：

(1)简谐横波的波长；

(2)OA 间合振动振幅最小的点的位置．

【答案】(1)1m (2)距O 点0.25m 、0.75m 、1.25m 及1.75m

【解析】

【详解】(1)设简谐横波波长λ，频率为f ，则v f λ=，代入已知数据得

()()4m 1m 4

v f λ===； (2)以O 点为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差

()2l x x ?=--，02x ≤≤；

其中x 、l ?以m 为单位，合振动振幅最小的点的位置满足

12l k λ???=+ ??

?，k 为整数， 所以

1524

x k =+， 可得

5322

k -≤≤， 故

2101k =--、、、；

解得：

0.25m,0.75m,1.25m,1.75m x =．

19.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p ，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0。现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了4

h 。若此后外界温度变为T 。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g 。求

(1)活塞的面积；

(2)重新达到平衡后气体的体积。 【答案】(1)3mg p

；(2)094mghT pT 【解析】

【详解】(1)设气缸的横截面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p ?，由玻意耳定律得

()14phS p p h h S ??=+?- ??

? 解得

13

p p ?=

即 13mg p S =

解得

3mg S p

= (2)外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h '，根据盖-吕萨克定律，得 014h h S h S T T ??- ?'??= 解得

034T h h T '= 根据题意可得

mg p S ?= 气体最后的体积为

V Sh =' 联立解得

094mghT V pT =

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