2021-2022学年河南省灵宝市第五高级中学高二（下）第一次月考物理试题含解析

2021-2022学年河南省灵宝市第五高级中学高二（下）第一次月考物理试题分卷I

一、选择题（共12小题,每小题4分,共48分。1-8小题为单项选择题，每道小题只有一个选项正确，9-12小题为多项选择题，每道题全部选对得4分，选对但不全得2分，选错不得分。）      

1. 如图是某一微粒的布朗运动路线图。若t＝0时刻它在O点，然后每隔5s记录一次微粒位置（依次为a、b、c、d、e、f），最后将各位置按顺序连接而得到此图。下述分析中正确的是（　　）

A. 线段ab是微粒在第6s初至第10s末的运动轨迹

B. t＝12.5s时刻，微粒应该在bc线上

C. 线段Oa长度是微粒前5s内的路程大小

D. 虽然t＝30s时微粒在f点，但它不一定是沿ef方向到达f点的

【答案】D

【解析】

【详解】A．布朗微粒在不停地做无规则运动，初末位置间的线段不能表示运动轨迹，故A错误；

B．线段不能表示运动轨迹，是每隔5s的位置连线，则t＝12.5s时刻微粒不一定在bc线上，故B错误；

C．线段Oa的长度是微粒前五秒内的位移大小，故C错误；

D．布朗微粒在不停地做无规则运动，其初末位置间的有向线段长度表示位移大小，故D正确；

故选D。

2. 一定质量的水，温度从30℃升高到50℃，下列说法中正确的是

A. 每个水分子热运动的速率都变大 B. 水分子的平均动能变大

C. 水的分子势能不变 D. 分子间相互作用的引力和斥力都增大

【答案】B

【解析】

【详解】AB．温度升高分子的平均动能和平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大，A错误B正确；

CD．由于热胀冷缩的原因，温度升高体积增大，因此势能发生变化，引力和斥力都变小。CD错误。

故选B。

3. 根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是(　 　)

A. 随着气温的升高，氡的半衰期会变短

B. 许多元素能自发地放出射线，使人们开始认识到原子是有复杂结构的

C. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子

D. 氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，当氢核与中子结合为氘核时，放出的能量为(m1＋m2－m3)c2

【答案】D

【解析】

【详解】:A、半衰期与环境因素无关;气温升高,氡的半衰期不变.故A错误;
B、能自发地放出射线,使人们通过天然放射现象,开始认识到原子核是有复杂结构的,故B错误;
C、 衰变时所释放的电子来源于原子核中子转变质子而放出的,故C错误;
D、当氢核与中子结合为氘核时,则质量亏损为 ;由质能方程可以知道,放出的能量为,所以D选项是正确的;
综上所述本题答案是：D

4. 一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的 (　　)

A. 四倍 B. 二倍 C. 一半 D. 四分之一

【答案】C

【解析】

【详解】气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可知，解得，C正确．

5. 现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术，方法是将若干毫升含放射性元素锝（Tc）的注射液注入被检测者的动脉，经过40 min后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中，这时对被检测者的心脏进行造影。心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出。心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达，将无射线射出，医生根据显像情况就可以判定被检测者心脏血管有无病变并判定病变位置。你认为检测用放射性元素锝的半衰期应该接近下列数据中的（　　）

A. 10 min B. 10 h C. 10 s D. 10 y（年）

【答案】A

【解析】

【详解】ABCD．所选放射性元素半衰期即不能太长，也不能太短；半衰期过长，对人体造成长期辐射；半衰期过短，在放射期内放射性物质的注射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成检测。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

6. 用中子轰击，产生钠和；钠具有放射性，它衰变后变成镁和，则和分别是

A. 质子和粒子 B. 电子和粒子

C. 粒子和正电子 D. 粒子和电子

【答案】D

【解析】

【详解】根据质量数和电荷数守恒有：

故X是粒子，Y是电子，故D正确，ABC错误。

7. 玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化。若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1，则第n条可能的轨道半径为rn＝n2r1（n＝1，2，3，……），其中n叫量子数。设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流，在n＝3状态时其强度为I，则在n＝2状态时等效电流强度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据，解得

n=2和n=3轨道半径之比为4：9，则n=2和n=3两个轨道上的周期比为8：27，根据，电流比为27：8，所以在n=3状态时其强度为I，则n=2状态时等效电流强度为。

故选D。

8. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。下列说法中正确的是（　　）

A. 另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流

B. 如果使b光的强度减半，则在任何电压下，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小

C. a光光子频率小于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度

D. a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度

【答案】A

【解析】

【详解】CD．由图像可得b光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，光子的能量大，而a的饱和光电流较大，即单位时间逸出的电子数较多，单位时间发出的光子数较多，而光强与光子的能量与单位时间的光子数都有关，可知光照强度无法比较，故CD错误；

B．光的反向截止电压大，所以当反向电压大于a的反向电压而小于b的反向电压时，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度大，故B错误；

A．由于b光的频率大，另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流，故A正确。

故选A。

9. 下列现象中属于扩散现象的是（　　）

A. 樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味

B. 一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了

C. 洒水车将水喷洒在路面上

D. 铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈

【答案】AB

【解析】

【详解】A．樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味，是气体分子的运动，是扩散现象，故A正确；

B．一杯水中放入一勺白糖，过一会儿水变甜了，是糖分子的运动，是扩散现象，故B正确；

C．洒水车将水喷洒在路面上，是物体的机械运动，不是扩散，故C错误，

D．铁件放在土表面，时间长了，接触部位铁件会有锈，是化学反应，不是扩散，故D错误。

故选AB

10. 下列说法中正确的是（　　）

A. 普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说

B. 卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

C. 一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

D. C的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的，则此遗骸距今约有17190年

【答案】AD

【解析】

【详解】A．普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说，故A正确；

B．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了核式结构模型；他用α粒子轰击氮核得到质子，发现质子的核反应方程为

故B错误；

C．发生光电效应时，入射光的频率影响的是光电子的最大初动能，光强度影响单位时间内发出光电子的数目，故C错误；

D．古生物遗骸中的含量只有活体中的，说明

即经历了n＝3个半衰期，所以此遗骸距今约有

故D正确。

故选AD。

11. 下列说法正确的是（　　）

A. 中子与质子结合成氘核时吸收能量

B. U衰变为Pa要经过1次α衰变和1次β衰变

C. 当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时，发射出光子

D. 一个光子与一个静止的电子碰撞而被散射，散射光子的波长比原来光子的波长长

【答案】BD

【解析】

【详解】A．中子与质子结合成氘核时，有质量亏损，由质能方程可知释放能量。故A错误；

B．设发生了x次α衰变和y次β衰变根据质量数与电荷数守恒，可得

解得

故B正确；

C．根据玻尔理论，氢原子从低能级向高能级跃迁时，吸收一定的能量，所以当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时，吸收光子。故C错误；

D．与电子碰撞，本身能量减小，则频率减小，根据

可知，散射光子的波长比原来光子的波长长。故D正确。

故选BD。

12. 氢原子的能级如图所示，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光子

B. 氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，发出的光子能量为1.89 eV

C. 大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光

D. 处于n＝1能级的氢原子可以吸收能量为10 eV的电子的能量

【答案】BC

【解析】

【详解】A. 原子发生跃迁时，吸收能量等于两个能级的能级差，不能吸收任意频率的光子，选项A错误；

B. 氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，发出的光子能量为(-1.51)-(-3.4)=1.89 eV，选项B正确；

C. 大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出种不同频率的光，选项C正确；

D. 10 eV的能量小于n=1、n=2能级的能级差，则处于n＝1能级的氢原子不可以吸收能量为10 eV的电子的能量，选项D错误.

分卷II

二、实验题（共2题,共14分）

13. 某小组利用如下装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”．

如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为P0)的压强差Δp，在多次改变体积后，得到如下数据：

（1）图中装置1为__________________，装置2为__________________．

（2）每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了__________________．

（3）研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是____________．

（4）若图像斜率为k，该直线的函数表达式是__________________，图像纵轴截距的绝对值的物理涵义是_____________________________．

【答案】    ①. ）压强传感器    ②. 数据采集器    ③. 充分的热交换，保持封闭气体的温度不变    ④. 1/V    ⑤. Δp=k·1/V-p0    ⑥. 大气压强

【解析】

【详解】（1）本实验利用电脑自动处理数据，首先需要感应压强大小的压强传感器，即装置1；还需要采集数据的装置2.

（2）在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了让封闭气体与外界进行充分的热交换，温度恢复原状，保持不变；

（3）根据理想气体状态方程，，则x轴是1/V；

（4）若图像斜率为k，该直线的函数表达式是，根据图象表达式可以得到图象与△p轴的交点为外部大气压强的值．

14. 在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

① 取油酸mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；

② 用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到 mL为止，恰好共滴了100滴；

③ 在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④ 待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；

⑤ 将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。

（1）这种粗测方法是将每个分子视为_______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为______；这层油膜的厚度可视为油酸分子的_______。

（2）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为_______ ，油膜面积为______ ，求得的油酸分子直径为______ m。（结果全部取2位有效数字）

【答案】    ①. 球形    ②. 单分子油膜    ③. 直径    ④.     ⑤.     ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。

（2）[4]一滴酒精溶液中含有纯油酸的体积为

[5]形成油膜的面积

[6]油酸分子的直径

三、计算题（共4小题,共38分）   

15. 用中子轰击锂核发生核反应，生成氚核和粒子，并放出4.8MeV的能量，1u的质量相当于931.5MeV的能量.

（1）写出核反应方程；

（2）求出质量亏损；

（3）若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和粒子的动能之比是多少?

（4）粒子的动能是多大?

【答案】（1）  （2）    （3）  （4）

【解析】

【详解】（1）核反应方程

（2）依据得

（3）根据题意有

式中、、、分别为氚核和粒子的质量和速度，由上式及动能，可得它们的动能之比为

（4）粒子的动能

.

16. 一个氡核Rn衰变成钋核Po，并放出一个α粒子，其半衰期T＝3.8天。

（1）写出该核反应方程；

（2）求32g氡经过多少天衰变还剩余1g氡？

【答案】（1）Rn→Po＋He；（2）19

【解析】

【详解】（1）核反应方程为

Rn→Po＋He

（2）设32g氡经过时间t还剩余1g，根据半衰期的定义可得

解得

17. 一光电管的阴极K用截止频率为的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U。用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流。已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c。求：

（1）金属铯的逸出功W；

（2）光电子到达阳极的最大动能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）金属铯的逸出功

（2）根据光电效应方程知，光电子的最大初动能

−W=h−hv

根据动能定理得

eU=Ek-Ekm

解得光电子到达阳极的最大动能

Ek=eU+Ekm=eU+h−hv

18. 如图，容积均为的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门、，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、，通过给汽缸打气，每次可以打进气压为，体积为的空气，已知室温为，大气压为，汽缸导热，

(1)要使A缸的气体压强增大到，应打气多少次？

(2)打开并缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，求稳定时活塞上方气体的体积和压强．

【答案】（1）15次；（2）0.4V0；

【解析】

【分析】（1）将A缸内气体与打气进入的气体整体做为研究对象，根据波义耳定律列方程求解；
（2）缓慢加热汽缸内气体使其温度升高，由理想气体的状态变化方程求解此时活塞上方气体的体积和压强．

【详解】(1)将A缸内气体与打气进入气体整体做为研究对象，设共打气n次，开始时的压强是，末状态的压强是，则：

可得：次 
(2)设温度升高后上边的气体的压强为P，体积为V，则，
对上边： 
对下边： 
联立得：，

【点睛】本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解；本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题．