江苏省泰兴市第一高级中学高二物理下学期期中试题.doc

20152016学年度第二学期期中考试高二物理（选修）一单项选择题（每题3分，共30分）1关于布朗运动，下列说法正确的是（） a 布朗运动是无规则的，反映了大量液体分子的运动也是无规则的 b 微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动 c 布朗运动是由于悬浮微粒受周边其它微粒撞击的不平衡性引起的 d 悬浮微粒越大，在相同时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越剧烈2 如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（） a ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为1010m b ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为1010m c 若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力 d 若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大3 如图所示，曲线m、n分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度t从图中可以确定的是（填选项前的字母）（） a 晶体和非晶体均存在固定的熔点t0 b 曲线m的bc段表示固液共存状态 c 曲线m的ab段、曲线n的ef段均表示固态 d 曲线m的cd段、曲线n的fg段均表示液态4如图所示，用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分，甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气在达到平衡时，它们的温度必相等，若分子势能可忽略，则甲、乙中（） a 气体的压强相等 b 气体分子的平均动能相等 c 气体的内能相等 d 气体分子的平均速率相等5下列现象中，不是由于液体的表面张力而引起的是（） a 小昆虫能在水面上自由走动 b 融化的蜡烛从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形 c 小孩吹出肥皂泡 d 树叶能飘浮在水面上6.装有炮弹的大炮总质量为m，炮弹的质量为m，炮筒水平放置，炮弹水平射出时相对炮口的速度为v0，则炮车后退的速度大小为( )a v0 bc dv07关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是（） a 热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同 b 热量、功都可以作为物体内能变化的量度 c 热量、功和内能的单位不同 d 功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定8一定质量理想气体处于平衡状态，现使其温度降低而压强升高，达到平衡状态，则以下判断正确的是（） a 状态时气体的密度比状态时的大 b 状态时各个分子的动能比状态时的大 c 状态时分子的平均距离比状态时的大 d 状态时单个分子对器壁平均撞击力比状态时小9有关氢原子光谱的下列说法中不正确的是a氢原子的发射光谱是连续谱 b氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光c氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 d氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关101995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示，则下列说法中正确的是a反氢原子光谱与氢原子光谱不相同b基态反氢原子的电离能是13.6evc基态反氢原子能吸收11ev的光子发生跃迁d在反氢原子谱线中，从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长二多项选择题（每题4分，选不全的得2分，有错选的不得分，共20分）11若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体积，则可以计算出（） a 固体物质分子的大小和质量 b 液体物质分子的大小和质量 c 气体分子的大小和质量 d 气体分子的质量和分子间的平均距离12如图所示，在两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖接触薄片，接触点周围的石蜡被熔化，乙片上熔化了的石蜡呈圆形，则（） a 甲片一定是晶体 b 乙片一定是非晶体 c 甲片不一定是晶体 d 乙片不一定是非晶体13卢瑟福在研究a粒子轰击金箔的实验中，根据实验现象提出原子的核式结构。以下说法正确的a按照汤姆孙模型，粒子轰击金箔时不可能发生大角度的偏转，因而卢瑟福否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出新的原子结构模型b绝大多数粒子穿过金箔运动方向不变，说明原子所带正电是均匀分布的c粒子轰击金箔实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里d卢瑟福通过粒子轰击金箔的实验的数据记录估算出原子核的大小14对于一个质量确定的物体，关于其动能、动量及动量的变化量下列说法正确的是a若物体的动量不变，则其动能一定不变b若物体的动能不变，则其动量一定不变c若物体做自由落体运动，则在相等的时间内动量的变化量相同d若物体做平抛运动，则在相等的时间内动量的变化量不同15如图，ab两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体自状态a变化到状态b时（） a 体积必然变大 b 有可能经过体积减小的过程 c 外界必然对气体做功 d 气体必然从外界吸热三填空作图题（第16、17题每小题9分，第18题每空2分，共23分）16（9分）（一）用油膜法估测分子的大小时有如下步骤：a将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积sb将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上c用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面d用公式d=，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小e根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积vf用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数上述实验步骤的合理顺序是 （二）本实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸0.6ml，用注射器测得1ml上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：（1）油酸薄膜的面积是 cm2（2）油酸分子的直径是 m（以上结果均保留两位有效数字）17（6分）使一定质量的理想气体按如图1中箭头所示的顺序变化，图中bc段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线（1） 已知气体在状态a的温度为ta=300k，则气体在状态b、c和d的温度分别是：tb= k；tc= k； td=k（2）将上述变化过程在图2 vt图象中表示出来（标明a、b、c、d四点，并用箭头表示变化方向）18（8分）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：将打点计时器固定在光滑的长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车a的后面。让小车运动，小车静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图，碰撞时撞针插入橡皮泥把两小车粘合成一体。他在安装好实验装置后，先接通电源然后轻推小车，使获得一定的速度，电磁打点计时器在纸带上打下一系列的点，已知电源频率为50hz。（1）实验中打出的纸带如图2所示，并测得各计数点间距标在图上，则应选_ 段计算a的碰前速度；应选_ 段计算a和b碰后的共同速度（选填：“bc”、“cd”或“de”）。（2）已测得小车a的质量m1=0.20kg，小车b的质量m2=0.10kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=_ _kgm/s ；碰后总动量=_ kgm/s。(计算结果保留两位有效数字)四计算题（请写出必要的公式，只写结果的不得分）19（12分）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积v=1.0103 cm3。已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量m1.810-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数na=6.01023mol-1。试求：（1）该液化水中含有水分子的总数n；（2）一个水分子的直径d。(计算结果均保留一位有效数字)20（20分）如图所示，质量为m=40kg的气缸开口向上放置在水平地面上，缸内活塞面积为s=0.02m2，活塞及其上面放置的重物总质量为m=100kg开始时活塞到缸底的距离为h=0.2m，缸内气体温度是t0=27，系统处于平衡状态后温度缓慢地上升到t=127，系统又达到新的平衡状态已知气体的内能u与温度t之间满足关系u=c（t+273）j，外界大气压为p0=1.0105pa，g=10m/s2求：（1）缸内气体的压强p；（2）活塞移动的距离x；（3）缸内气体对外做的功；（4）缸内气体向外释放的热量q21（15分）如图所示，光滑水平直导轨上有三个滑块a、b、c，质量分别为ma=mc=2m，mb=m，a、b用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不拴接）同时a、b以共同的速度v0运动，c静止某时刻细绳突然断开，a、b被弹开，然后b又与c发生碰撞并粘合在一起，最终三滑块的速度相同求：bacv0（1）三滑块最终的共同速度；（2）b与c碰撞前b的速度；（3）细绳断开前，弹簧中的弹性势能20152016学年度第二学期期中考试高二物理（选修）参考答案1【考点】： 布朗运动【专题】： 布朗运动专题【分析】： 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的小颗粒并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹【解析】： 解：a、布朗运动是无规则的，是由外界条件无规律的不断变化引起的，因此它说明了液体分子的运动是无规则的，故a正确；b、布朗微粒运动是微粒分子做无规则运动的反映，不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应故b错误；c、布朗运动是由于悬浮微粒受周边液体分子撞击的不平衡性引起的，故c错误；d、形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗粒的受力越不均衡，布朗运动就越明显故d错误故选：a【点评】： 该题考查布朗运动，知道布朗运动既不颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映2【考点】： 分子间的相互作用力【专题】： 图析法【分析】： 在fr图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力【解析】： 解：在fr图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力故选b【点评】： 本题主要考查分子间的作用力，要明确fr图象的含义3【考点】： * 晶体和非晶体【专题】： 内能及其变化专题【分析】： 晶体具有比较固定的熔点，非晶体则没有固定的熔点，非晶体随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体，晶体只要吸热，熔化过程就进行，所以非晶体可以看作是过冷的液体，只有晶体才是真正的固体【解析】： 解：a、晶体具有比较固定的熔点，非晶体则没有固定的熔点故a错误b、非晶体不是在固定的温度下熔化为液体，而是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体故bc段表示固液共存状态c、非曲线n非晶体在一定压强下的熔化过程，晶体只要吸热，熔化过程就进行，所以非晶体可以看作是过冷的液体，实际上只有晶体才是真正的固体故c错误d、由选项c的分析可知，d错误故选b【点评】： 掌握了晶体和非晶体的性质和特点就可顺利解决此类题目，故要加强对基础知识的积累4【考点】： 理想气体的状态方程；温度是分子平均动能的标志；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】： 理想气体状态方程专题【分析】： 决定气体压强的因素是：（1）单位体积内的分子数（2）气体分子的平均动能；气体的内能等于所有分子的动能和；温度是分子平均动能的标志，温度相等，分子平均动能相等【解析】： 解：a：决定气体压强的因素是：（1）单位体积内的分子数（2）气体分子的平均动能；因为体积相同，氮气和氧气的质量不同，故单位体积内的分子数不同；又隔板导热，温度相同，气体分子的平均动能相等，故压强不相等故a错误b：温度是分子平均动能的标志，温度相等，分子平均动能相等故b正确c：气体的内能等于所有分子的动能和，因为体积相同，氮气和氧气的分子质量不同，所以氮气和氧气的分子数不同，虽然温度相等，气体分子的平均动能相等，但总动能不相等，故c错误d：隔板导热，温度相同，气体分子的平均动能相等，但氮气和氧气的分子质量不同，所以分子的平均速率不相等故d错误故选：b【点评】： 此题要求明确：（1）决定气体压强的因素；（2）气体的内能等于所有分子的动能和；（3）温度是分子平均动能的标志基础知识一定要打牢5【考点】： * 液体的表面张力现象和毛细现象【分析】： 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势【解析】： 解：a、小昆虫能在水面上自由走动正是由于表面张力的作用故a不符合题意；b、融化的蜡烛从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形，是由于表面张力的收缩作用故b不符合题意；c、小孩吹出肥皂泡为球形，是由于表面张力的收缩作用故c不符合题意；d、树叶能飘浮在水面上是由于树叶受到水的浮力，与表面张力无关故d符合题意本题选择不是由于液体的表面张力而引起的，故选：d【点评】： 该题考查几个常见的表面张力的现象，表面张力的成因解释，掌握了概念便可顺利解决问题6a7【考点】： 热量【专题】： 应用题【分析】： 功与热量都是能量转化的量度，它们是过程量；内能是组成物体的所有分子动能与分子势能的总和，是一个状态量；热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，它们的单位相同，都是焦耳【解析】： 解：a、热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故a错误；b、功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作为物体内能变化的量度，故b正确；c、热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故c错误；d、功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故d错误；故选b【点评】： 本题难度不大，是一道基础题，知道热量、功、内能的概念，知道它们的单位、知道哪些是过程量，哪些是状态量，即可正确解题8【考点】： 理想气体的状态方程【专题】： 理想气体状态方程专题【分析】： 由题意可知气体的变化，则由温度与分子平均动能的关系可得出平均动能的变化；由理想气体状态方程可得出体积的变化，则可判断密度的变化【解析】： 解：a、气体温度降低而压强升高，由理想气体状态方程可知，体积v减小，则状态i时的密度小于状态时的密度，故a错误；b、因温度降低，故气体的分子平均动能减小，故时的分子平均动能小，但不是每个分子的动能都小，故b错误；c、因为温度降低而压强升高，由理想气体状态方程可知，体积v减小，故分子的平均距离减小，故状态时分子的平均距离比状态时的大，故c正确；d、因为温度降低，故分子热运动的平均动能减小，故分子对器壁平均撞击力减小，故状态时单个分子对器壁平均撞击力比状态时大，故d错误；故选：c【点评】： 本题考查气体的理想气体状态方程及分子动理论的内容，注意温度是分子平均动能的标准，温度越高，分子的平均动能越高，但是单个分子的动能不一定变大9【答案】a【解析】试题分析：氢原子的发射光谱是线状谱，a的说法错误；为了解释原子光谱是线状谱而不是连续光谱，玻尔提出定态假设、跃迁假设、轨道量子化假设，从而体现b、c、d说法正确，故选a。考点：氢原子光谱10【答案】b考点：氢原子能级和跃迁。11【考点】： 阿伏加德罗常数【专题】： 阿伏伽德罗常数的应用专题【分析】： 摩尔质量等于分子的质量与阿伏加德罗常数常数的乘积；摩尔体积等于每个分子占据的体积与阿伏加德罗常数常数的乘积【解析】： 解：a、固体分子间隙很小，可以忽略不计，故固体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值；固体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值；故a正确；b、液体分子间隙很小，可以忽略不计，故液体物质分子的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值；液体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值；故b正确；c、气体分子间隙很大，摩尔体积等于每个分子占据的体积与阿伏加德罗常数常数的乘积，故无法估算分子的体积，故c错误；d、气体物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值；气体物质分子占据空间的大小等于摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，故可以进一步计算分子的平均间距；故d正确故选：abd【点评】： 本题关键要区分固体与液体分子间距很小，可以忽略不计，而气体分子分子间距很大，不能忽略不计12【考点】： * 晶体和非晶体【分析】： 单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理【解析】： 解：单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理（表面张力）非晶体各向同性的每个方向导热相同，所以是圆形，单晶体各向异性的在不同方向上按导热不同，但是为平滑过渡，是由于晶粒在某方向上按照一定规律排布，所以是椭圆形，这里所说的方向例如沿着晶体几何轴线，或与集合轴线成一定夹角等等故ad正确，bc错误；故选：ad【点评】： 各向异性就是说在不同的方向上表现出不同的物理性质 单晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性有些晶体在导热性上表现出显著的各向异性，如云母、石膏晶体；有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铅矿；有些晶体在弹性上表现出显著的各向异性，如立方形的铜晶体；有些晶体在光的折射上表现出各向异性，如方解石13【答案】acd【解析】试题分析：卢瑟福根据粒子散射实验现象，否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出了原子核式结构模型，a正确；实验中绝大多数粒子穿过金箔运动方向不变，说明原子内部大部分是空的，所带正电集中在很小的空间，并且估计出原子核大小的数量级，b错误；c、d正确；故选acd。考点：原子结构和粒子散射14【答案】ac【解析】动量是矢量，动量的变化也是矢量，动能是标量，a正确；b错误；做自由落体运动的物体，由于，则在相等的时间内动量的变化量相同，c正确；物体做平抛运动，仍有，所以在相等的时间内动量的变化量相同，d错误；故选ac.试题分析：考点：物体的动能、动量及动量的变化间的关系。15【考点】： 理想气体的状态方程；热力学第一定律【专题】： 理想气体状态方程专题【分析】： 根据理想气体状态方程，整理后可得p与t的关系式，判断图象斜率的意义，得到体积的变化，再根据热力学第一定律判断做功和吸热【解析】： 解：a、根据理想气体状态方程=c（常数），得：p=t，可知a、b与o点的连线表示等容变化，直线ao的斜率大，大，则其体积越小所以图象中a的体积小于b的体积，所以气体自状态a变化到状态b的过程中，体积必然变大，故a正确b、由于具有气体变化的过程未知，可能经过体积减小的过程，故b正确c、d气体的体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定律：u=w+q，气体体积增大，所以气体对外做正功，w为负值，从图中看出气体温度升高，即u为正数，所以q必须为正数，即气体必须从外界吸热故c错误，d正确故选：abd【点评】： 解决本题要根据气态方程分析pt图象斜率的物理意义，结合热力学第一定律判断各物理量的变化16(一)fecbad(二)(1.)1.5102cm2(2)5.01010【考点】： 用油膜法估测分子的大小【专题】： 实验题【分析】： （1）将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1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则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径（2）将油分子看成球体，让油在水面上形成单分子油膜，油膜的厚度就是油分子的直径，由图示求出油膜的面积，根据题意求出油的体积，最后求出油分子的直径【解析】： 解：（一）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）测定一滴酒精油酸溶液的体积v=准备浅水盘形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积计算分子直径，故实验步骤为fecbad（二）（1）这种粗测方法是将每个分子视为球体，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，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数是151个（150155均正确），油膜的面积为s=1cm1cm1511.5102cm2；（2）一滴溶液中含纯油的体积v=7.5106ml=7.51012m3；油分子直径d=5.01010m故答案为：（一）fecbad；（二）（1）1.5102；（2）5.01010【点评】： 本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题；解题时要注意，v应该是纯油的体积，不是酒精油酸溶液的体积17【考点】： 理想气体的状态方程【专题】： 理想气体状态方程专题【分析】： （1）a到b、b到c、c到d过程分别是等压、等温和等压变化，根据吕萨克定律、玻意耳定律求气体在状态b、c和d的温度（2）根据对气体状态变化的掌握，建立坐标系，作出图象【解析】： 解：pv图中直观地看出，气体在a、b、c、