福建省八县（市）一中2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-04-21 类型：期末考试

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一、单选题

1. 两分子间的斥力和引力的合力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。相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近的过程中。取两分子相距无穷远处时分子势能为零，下列说法正确的是（）

A、在r<r₀阶段，两分子间只存在斥力作用 B、在r=r₀时，分子势能为零 C、在r>r₀阶段，分子动能先增大后减小 D、分子动能和势能之和在整个过程中不变

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2. 临近期末天气炎热，某公交司机发现中午时车胎内的气压高于清晨时的气压，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（）

A、胎内气体对外界做功，内能减小 B、胎内气体对外界做功，内能增大 C、外界对胎内气体做功，气体内能减小 D、外界对胎内气体做功，气体内能增大

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3. 焦耳为了研究热功转换问题，1847年设计并完成了一个奇妙的实验：用一个保温性能良好的量热器装上水，再浸入叶轮。叶轮由圆筒带动，而圆筒本身又与下垂的重锤连接。焦耳要论证机械功与热量的转换关系，下列物理量中不需要测量的是（）

A、重锤下落通过细绳对圆筒做的功 B、搅拌叶片的转速 C、重锤下落前后水静止稳定时的温度 D、水和量热器的质量

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4. ${}_{92}^{238}U$ 具有天然放射现象，一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为 ${}_{92}^{238}U \to {}_{90}^{234}T h + {}_{2}^{4}H e$ 下列说法正确的是（）

A、铀核衰变产生的α粒子的电离作用很弱 B、静止的铀核衰变时α粒子的动能大于钍核的动能 C、1克的铀 ${}_{92}^{238}U$ 经过两个半衰期，全部发生衰变 D、高温高压的环境下， ${}_{92}^{238}U$ 衰变加快

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5. 用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知（）

A、单色光b的频率最小，且b光比c光强 B、单色光b的频率最大，且b光一定比a光强 C、单色光a和c的频率相同，且a光更强些 D、单色光a和c的频率相同，且a光更弱些

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6. 如图，竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内的封闭气体（）

A、压强增大，体积增大 B、压强增大，体积减小 C、压强减小，体积增大 D、压强减小，体积减小

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7. 空气压缩机的储气罐中储有 $1.0 \times 10^{5} Pa$ 的空气 $6.0 L$ ，现在想使罐内的空气压强变为 $2.5 \times 10^{5} Pa$ 。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则应向储气罐中打入 $1.0 \times 10^{5} Pa$ 的空气的体积为（）

A、 $6.0 L$ B、 $9.0 L$ C、 $12.0 L$ D、 $15.0 L$

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8. 已知氢原子的基态能量为 $E_{1}$ ，激发态能量 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}$ ，其中 $n = 2 、 3 、 4 \dots \dots$ ，用 $h$ 表示普朗克常量， $c$ 表示真空中的光速，能使氢原子从基态向高能级跃迁的光子的最大波长为（）

A、 $\frac{h c}{E_{1}}$ B、 $\frac{4 h c}{3 E_{1}}$ C、 $- \frac{h c}{E_{1}}$ D、 $- \frac{4 h c}{3 E_{1}}$

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9. 在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

10. 如图是两张在高倍显微镜下观察悬浮在水中的花粉微粒的运动位置连线的图片，记录花粉微粒位置的时间间隔均为 $30 s$ ，两方格纸每格表示的长度相同。下列说法正确的是（）

A、图片纪录的连线就是水分子的无规则运动 B、图片中连线的无规则是由于花粉分子无规则运动引起的 C、如果水温相同，图片（乙）中的花粉微粒比较小 D、如果颗粒相同，图片（乙）中的水温比较高

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11. 某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示，图中 $F (v)$ 表示 $v$ 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ ，对比不同温度情况，下列说法正确的是（）

A、 $T_{1} > T_{2}$ B、图中两条曲线与横坐标围成的面积相等 C、温度为 $T_{1}$ 时气体分子的平均动能较大 D、温度为 $T_{1}$ 的气体分子速率出现在 $0 ~ 200 m/s$ 区间内的分子数占总分子数的百分比较大

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12. 关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A、物体吸收热量，内能一定增加 B、可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 C、不可能使热量从低温物体传向高温物体 D、功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程

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13. 核子结合成原子核平均每个核子所释放的能量称为比结合能，不同原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（）

A、 ${}_{2}^{4}H e$ 核的结合能约为 $14 Mev$ B、 ${}_{3}^{6}L i$ 核比 ${}_{2}^{4}H e$ 核更稳定 C、 ${}_{92}^{235}U$ 核裂变为 ${}_{56}^{141}B a$ 和 ${}_{36}^{92}K r$ 过程，释放能量 D、轻核聚变时平均每个核子释放的能量比重核裂变时每个核子释放的能量多

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14. 一定量的理想气体从状态 $a$ 开始，经历三个过程 $a b$ 、 $b c$ 、 $c a$ 回到原状态，其 $V - T$ 图象如图所示，下列判断正确的是（）

A、过程 $a b$ 中气体一定吸热 B、过程 $b c$ 中气体放出的热量与外界对气体做的功相等 C、过程 $c a$ 中气体分子密度不变，压强不变 D、整个过程中， $c$ 状态容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数最多

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三、实验题

15. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中：

(1)、将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（____）

A、等效替代法 B、控制变量法 C、理想模型法 D、比值定义法

(2)、有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

上述步骤中，正确的顺序是。（填写步骤前面的数字）

(3)、将 $1 {cm}^{3}$ 的油酸溶于酒精，制成 $300 c m^{3}$ 的油酸酒精溶液；测得 $1 {cm}^{3}$ 的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是 $0.13 m^{2}$ 。由此估算出油酸分子的直径为m。（结果保留一位有效数字）

(4)、某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（____）

A、油酸未完全散开 B、油酸中含有大量的酒精 C、计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D、求每滴体积时， $1 mL$ 的溶液的滴数多记了10滴

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四、解答题

16. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程缓慢变化到状态B．此过程中，气体压强 $p = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，吸收的热量 $Q = 6.0 \times 10^{2} J$ ，求：

(1)、气体处于状态B时体积 $V_{B}$

(2)、此过程中气体内能的增量 $Δ U$ 。

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17. 一个钚的同位素 ${}_{94}^{239}P u$ 的原子核静止在匀强磁场中。某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个 $α$ 粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为 $E = 0.09 MeV$ 的光子。已知钚原子核 ${}_{94}^{239}P u$ 的质量 $M_{0} = 238.999655 u$ ， $α$ 粒子的质量 $m = 4.001509 u$ ，反冲核的质量 $M = 234.993470 u$ 。取 $1 {uc}^{2} = 931 MeV$ 。

(1)、写出衰变的核反应方程。

(2)、请用圆规作出 $α$ 粒子和反冲核在匀强磁场中运动轨迹的示意图。

(3)、 $α$ 粒子和反冲核的动能各是多少？

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18. 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长 $l_{1} = 25.0 cm$ 的空气柱，中间有一段长 $l_{2} = 25.0 cm$ 的水银柱，上部空气柱的长度 $l_{3} = 40.0 cm$ 。已知大气压强为 $p_{0} = 75.0 cmHg$ ，现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，假设下推过程中没有漏气且温度保持不变，求活塞往下推 $Δ l = 15.0 cm$ 后下部空气柱的压强 ${p^{'}}_{1}$ 。

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19. 某一科学实验要在室温下用压缩机将10小瓶的氮气缓慢压入到原来真空的，容积较大的容器中。已知每小瓶氮气的容积为V₀=2.0×10^-2m³ ，使用前小瓶中气体压强为p₀=1.5×10⁷Pa，使用后小瓶中剩余气体压强为p₁=2.0×10⁶ Pa；室温为t₀=27 ℃。氮气可视为理想气体，压缩过程温度保持不变，大容器的容积为V₂=0.26 m³^。求：

(1)、压入氮气后较大容器中气体的压强；

(2)、将压入氮气后较大容器再加热到t=1227 ℃，求此时较大容器中气体的压强。

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