铁人中学2020级高二学年下学期期中考试物理试题试题说明：1、本试题满分110分，答题时间90分钟。2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。第Ⅰ卷选择题部分一、单项选择题（每小题只有一个选项正确，共8小题，每小题5分，共40分。）1．下列说法正确的是( )A．单晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的，所以物理性质各向同性B．只有相互浸润的物体间才能有毛细现象发生C．液体表面张力的产生，是由于表面层中分子间的引力小于斥力D．理想气体等温膨胀时，从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功，这一过程不违反热力学第二定律2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。同时，物理学也重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法符合历史事实的是( )A．贝克勒尔通过研究天然放射现象，说明原子是有内部结构的B．J.J汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷C．查德威克用α粒子轰击氮原子核获得氧原子核，发现了中子D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子3．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图所示。下列判断正确的是( )A．过程ab中气体对外做功，内能增加，所以一定吸热B．过程bc中气体分子平均动能不变，内能不变，所以既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同4．用F表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中，以下说法正确的是( )A．F对分子先做正功后做负功B．F一直增大C．Ep不断减小D．Ep先减小后增大5．如图所示为氢原子的能级示意图，已知可见光的光子能量范围约为1.64～3.19eV。则下列说法正确的是( )A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．一群氢原子处于n＝4能级向低能级跃迁时，在光谱中，最多能得到4条可见光的光谱线C．动能为10.4eV的电子射向大量处于基态的氢原子，氢原子不会发生跃迁D．大量氢原子向低能级跃迁辐射的光子表现出波动性，不具有粒子性，而一个氢原子辐射光子则表现出粒子性，不具有波动性6．如图甲所示是大庆龙凤湿地跨线桥的照片，乙图中a、b、c、d、e是五个连续等距的桥墩，由于突\n发事件，一汽车从a点开始做匀减速直线运动，通过ad段的时间为t，恰好停在e点，则汽车通过ae段的时间为( )A．(2＋)tB．(2－)tC．2tD．t7．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气。则下列说法错误的是( )A．弯管左管内外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C．若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升D．若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升8．“早穿皮袄午穿纱，抱着火炉吃西瓜”，形容我国新疆吐鲁番地区地昼夜温差大的自然现象，利用这一特点可以制作品质优良的葡萄干。现有一葡萄晾房四壁开孔，如图，房间内晚上温度7℃，中午温度升为37℃，假设中午大气压强比晚上减少7%，则中午房间内逸出的空气质量与晚上房间内空气质量之比( )A．B．C．D．二、多项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分。每小题有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选得0分）9．下列关于热现象的说法中正确的是( )A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．相互间达到热平衡的两物体的内能不一定相等C．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，说明了悬浮颗粒中分子热运动剧烈D．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的10．图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用辐射出的光照射图乙中光电管的阴极K，阴极K的材料为钨，钨的逸出功是4.54eV。图丙是其中某一种频率的光入射光电管的遏止电压Uc随入射光频率ν变化的函数关系图像。下列说法正确的是( )A．能使钨发生光电效应的光有3种B．若将滑动变阻器的滑片移到最左端，电路中的光电流一定减小到0C．所有能发生光电效应的入射光所做的丙图图像的斜率有可能不同D．逸出的光电子的最大初动能为8.21eV11．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是( )A．NA＝B．V0＝C．M0＝D．ρ＝12．下列对原子核及其相关问题的描述正确的是( )A．原子核发生一次β衰变，该原子核外层就失去一个电子B．比结合能越大，原子核越稳定，所以核燃料总是利用比结合能小的核\nC．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核D．镉棒在裂变反应堆中可以控制反应堆的功率13．如图所示，一定质量的理想气体从A状态经过一系列的变化，最终回到A状态，已知A状态的温度为27℃(0℃时热力学温度T＝273K)，以下说法正确的是( )A．气体在状态B时温度为2400KB．气体在状态C时温度为2400KC．全过程气体对外做功-1.5×103JD．全过程气体吸热1.5×103JLah14．如图所示，有一玻璃管长L=100cm，内有一段水银柱h=20cm，封闭着长a=50cm长的空气柱，此时温度t1=27oC，大气压恒为p0=76cmHg，对气体加热使水银柱上升直到水银柱全部溢出的过程中，下列说法正确的是( )A．当气体温度升高到475K时，水银柱全部溢出B．当气体温度升高超过480K时，水银柱开始溢出C．在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484KD．为了保持水银柱溢出，必须要持续对气体加热第II卷非选择题部分三、实验题（每空2分，共8分）15．（1）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是。实验中为了测量油膜的面积，要在水面上撒上一层薄薄的。（2）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图1所示，下列说法正确的是________。A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，目的是减小摩擦D．处理数据时采用p图像，是因为p图像比pV图像更直观（3）在（2）实验中，如图2是甲、乙两同学在实验中得到的p图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，所用气体种类、质量及装置均相等，则两图线斜率不同的原因可能是。（写出一个即可）四、计算题（第16题8分，第17题12分，第18题12分，共32分。解答时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。）16．海水中含有丰富的氘，可充当未来的主要能源。两个氘核可以聚变成一个氦核同时释放一个中子，其中氘核的质量为2.013u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u。（u是原子质量单位，1u相当于931.5MeV，h=6.63×10-34J.s，光速为3.0×108m/s）。（计算结果均保留3位有效数字。）(1)根据学过的知识写出该反应的核反应方程；\n(2)求核反应中释放多少MeV的核能；(3)如果释放的核能以γ射线形式释放，求该射线的波长。17．某课外学习小组用计算机模拟长直圆筒自由落体与竖直上抛运动关系，如图所示，地面上有弹射器可竖直向上发射速度大小为v0的弹丸，正上方有一无底圆筒AB竖直悬挂在O点下方，圆筒长度为L=90m，其下端A到地面的高度为h0=20m。如果剪断悬吊圆筒的绳同时发射弹丸，圆筒始终保持竖直，在圆筒落地前弹丸进入圆筒中。重力加速度大小为g=10m/s2，不计空气阻力，圆筒落地后立即停止运动。求：（结果可以用根式表示）(1)要使弹丸在空中进入圆筒，发射速度v0需满足的条件；(2)若v0=50m/s，求弹丸在圆筒内向上运动（以大地为参考系）的时间。18．如图所示，两个固定的导热良好的水平气缸，由水平硬杆相连的活塞面积SA=100cm2，SB=20cm2两气缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50cm，活塞静止。（设环境温度保持不变，不计摩擦，大气压强一定，细管体积可忽略不计）(1)将阀门K打开，足够长时间后，活塞停在何处？(2)将阀门K打开足够长时间后再关闭，用打气筒向A气缸中缓慢充入压强为1.5个大气压的理想气体，使活塞回到原位置，则充入的气体体积为多少？铁人中学2020级高二学年下学期期中考试物理答案一、单选题12345678DBDCACBA二、多选题91011121314BDADACBDBCBC三、实验题15．（1）使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜（单分子层油膜必须有）痱子粉（石膏粉、爽身粉）（各2分）（2）AD （3）设定的温度不同（各2分）四、计算题16．（8分）\n(1)核反应方程：H＋H→He＋n，2分（有错误就不给分）（2）核反应中的质量亏损为Δm＝2mH－mHe－mn＝2.3×10－3u，所以：ΔE＝2.3×10－3×931.5MeV≈2.14MeV。3分（3）由c＝λν及E＝hν得m3分17．（12分） (1)为保证落地前弹丸能进入筒中，弹丸在空中运动时间为t0＝，1分设经时间t弹丸射入圆筒，此时圆筒下落h1＝gt2，1分弹丸上升的距离为h2＝v0t－gt2，1分h0＝h1＋h2，解得t＝1分故t<t0，解得v0>=10m/s1分(2)弹丸与桶A点相遇的时间1分弹丸与桶B点相遇的时间1分桶落地的时间1分t2>t3所以当桶落地后弹丸没有走到桶B点1分设桶落地时弹丸的速度v1v1=v0-gt3解得：v1=30m/s弹丸的位移h1h2=L-h1=10m解得2分所以总时间1分18．（12分）解：（1）阀门关闭时，对两活塞整体为研究对象，根据平衡得：pASA-p0SA+p0SB=0解得：pA=0.8p02分打开阀门K稳定后，设气体压强为pA′，以两个活塞和杆为整体有：pA′SA-p0SA+p0SB-pA′SB=0\n解得：pA′=p02分设大活塞左移x对封闭气体由玻意耳定律得：pASAa=pA′[（a-x）SA+（b+x）SB]代入数据解得：x=25cm则大活塞停在据缸底l=a-x=25cm2分（2）关闭阀门，若活塞恢复原位，则对B中气体由玻意耳定律得：p0SB（b+x）=pBSBb解得：2分pA″SA+p0SB-p0SA-pBSB=0解得：2分对A中气体和充入气体整体为研究对象，根据玻意耳定律得：p0SA（a-x）+1.5p0V=pA″SAa解得：V=2×103cm32分
