2021-2022学年河南省三门峡市灵宝第一高级中学高二（下）月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年河南省三门峡市灵宝第一高级中学高二（下）月考物理试卷

1.  波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有(    )

A. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B. 光电效应现象揭示了光的波粒二象性
C. 热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

2.  下列说法正确的是(    )

A. 汤姆生通过研究天然放射现象发现了电子，并提出了“枣糕模型”
B. 铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和6次衰变
C. 一个氢原子从量子数的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小

3.  下列说法正确的是(    )

A. 粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B. 发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2
C. 衰变所释放的电子是原子核最外层电子被激发所产生的
D. 核力是强项互作用的一种表现，是短程力，可能表现为引力也可能表现为斥力

4.  如图所示为一定质量的理想气体在图象中的等温变化图线，A、B是双曲线上的两点，和的面积分别为和，则(    )
 

A.  B.
C.  D. 与的大小关系无法确定

5.  下面说法中正确的有(    )

A. 不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
B. 水的内能等于水蒸气的内能
C. 内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体
D. 某种物体的温度为，说明该物体中分子的平均动能为零

6.  下列说法正确的是(    )

A. 扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动
B. 物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大
C. 气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
D. 压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大

7.  一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为天氡经过天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是(    )

A. ，粒子 B. ，粒子 C. ，粒子 D. ，粒子

8.  氢原子核外电子发生了两次跃迁，第一次从外层轨道跃迁到轨道；第二次核外电子再从轨道跃迁到轨道，下列说法中正确的是(    )

A. 两次跃迁原子的能量增加相等
B. 第二次跃迁原子的能量变化量比第一次的小
C. 两次跃迁原子的电势能减小量均大于电子的动能增加量
D. 两次跃迁原子均要放出光子，第一次放出的光子能量要大于第二次放出的光子能量
 

9.  关于布朗运动，下列说法中正确的是(    )

A. 布朗运动就是分子的热运动
B. 布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动
C. 布朗运动的激烈程度与悬浮颗粒的大小有关，说明分子的热运动与悬浮颗粒的大小有关
D. 布朗运动的激烈程度与温度有关，这说明分子运动的激烈程度与温度有关

10.  分子力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与横轴交点的坐标为，两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是(    )

A. 阶段，分子势能先减小后增加 B. 阶段，F做正功，分子势能增加
C. 时，分子动能最大 D. 时，分子势能最小

11.  如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像，由图像可知(    )

A. 该金属的逸出功等于E
B. 普朗克常量等于
C. 入射光的频率为时，产生的电子的最大初动能为E
D. 入射光的频率为时，产生的电子的最大初动能为
 

12.  下列说法正确的是(    )

A. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B. 结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定
C. 在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但总质量一定减少
D. 一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能

13.  某研究小组在实验室做粒子散射实验，实验装置如图所示。
粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是______；
A.202、405、625、825
B.1202、1305、723、203
C.1202、1010、723、203
D.1305、25、7、1
有关该实验现象的相关认识中正确的是______。
A.a处观测到的粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些粒子更接近原子核
B.c处观测到的粒子发生大角度偏转是因为受到金原子核的斥力作用
C.d处观测到的粒子是因为粒子跟电子相碰
D.d处观测到的粒子发生大角度偏转几乎被弹回，说明金原子内部是实心的

14.  某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径。
该实验的科学依据是______。
A.将油膜看成单分子油膜
B.不考虑各个油酸分子间的间隙
C.考虑各个油酸分子间的间隙
D.将油酸分子看成球形
实验主要步骤如下：
①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为______；
③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为。
由图可知油膜面积为______；计算出油酸分子直径为______ m；以上结果均保留一位有效数字
若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将______填“偏大”“偏小”或“无影响”。

15.  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，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积已知水的密度、摩尔质量，阿伏加德罗常数试求：结果均保留一位有效数字
该液化水中含有水分子的总数N；
一个水分子的直径

16.  某同学采用如图的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压的示数U称为反向遏止电压。根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能。现分别用和的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为和，设电子的比荷为，求：
阴极K所用金属的极限频率；
用题目中所给条件表示普朗克常量h。

17.  如图所示，一横截面积为S的汽缸水平放置，固定不动，汽缸壁是导热的，两个活塞A和B将汽缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为5：4，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，求活塞B向右移动的距离。

18.  用速度大小为v的中子轰击静止的锂核，发生核反应后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为7：中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为
写出核反应方程；
求氚核和粒子的速度大小；
若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求出质量亏损．

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：A、黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了量子学说，认为微观粒子的能量是分立的，故A错误；
B、光电效应现象揭示了光的粒子性，故B错误；
C、热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，故C正确；
D、动能相等的质子和电子，因质子质量比电子质量大得多，依据动能，则质子和电子动量不相等，再根据德布罗意波长公式，可知一个电子的德布罗意波长和一个质子的波长不相等，故D错误；
故选：C。
黑体辐射现象和光电效应揭示了光的粒子性；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性；动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长不同。
本题考查了光电效应、黑体和黑体辐射、光的波粒二象性等知识点。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不大。
 

2.【答案】B 

【解析】解：A、汤姆生通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”，故A错误；
B、设发生x次衰变，y次衰变，据质量数守恒和电荷数守恒可得：，，解得：，，即要经过8次衰变和6次衰变，故B正确；
C、一个氢原子从量子数的激发态跃迁到基态时最多可辐射，共两种不同频率的光子，故C错误；
D、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，根据光电效应发生的条件可知，是因为这束光的光频率小于极限频率，而与光的强度大小无关，故D错误。
故选：B。
根据汤姆生的主要贡献分析；根据质量数守恒和电荷数守恒判断衰变次数；知道一个氢原子和一群氢原子的区别；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率。
掌握原子核式结构模型的内容，理解衰变的实质，知道发生光电效应的条件。
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，没有得出原子核内部有复杂结构，故A错误；
B、发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，电荷数减少2，故B错误；
C、发生衰变时，是核内的中子转化为一个质子和一个电子，故C错误；
D、核力是强相互作用的一种表现，是短程力，且核力在一定条件下可表现为斥力，也可表现为引力，故D正确。
故选：D。
粒子散射实验说明原子的核式结构模型；根据衰变和衰变的实质分析；核力是短程力，也有斥力与引力之分。
本题考查了近代物理中的基本知识，对于粒子散射实验、衰变的实质等内容，要注意加强理解和应用。
 

4.【答案】B 

【解析】解：三角形面积：，由题意可知，图线为等温曲线，由理想气体状态方程：，
则：，由于C是常数，温度T保持不变，则pV相等，两三角形的面积相等，即，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据三角形的面积公式与理想气体状态方程比较两三角形面积大小。
本题考查了理想气体状态方程的应用，分析清楚图示图象是解题的前提，应用三角形面积公式、理想气体状态方程即可解题。
 

5.【答案】C 

【解析】解：A、温度相同，则分子的平均动能相同，但质量相同的氢气和氧气的分子数不相同，因此它们的内能不相同，故A错误；
B、水变成相同温度的水蒸气需要吸收热量，因此水的内能小于水蒸气的内能，故B错误；
C、内能包含分子势能和分子动能，内能少的物体可能温度高，内能多的物体可能温度低，热量由高温物体传向低温物体，将内能传递给温度低的物体，故C正确；
D、任何温度下，都有内能，故D错误。
故选：C。
由内能的影响因素分析A选项，由汽化吸热判断B选项，由热传递的影响因素分析C选项，由温度与内能的关系分析D选项。
本题考查内能，学生需深刻理解内能的影响因素，深入辨析内能、温度及热量的关系。
 

6.【答案】A 

【解析】解：A、扩散现象与布朗运动都是分子无规则热运动的宏观表现，故A正确；
B、物体自由下落时速度增大，是宏观物体是速度增大，而物体分子的平均动能增大反映的是微观分子运动的激烈程度变大，两者没有必然的联系，故B错误；
C、气体扩散现象是由于气体分子永不停息地做无规则运动，而不是由于斥力，故C错误；
D、理想气体分子间无相互作用力，压缩封闭在气缸中一定质量的理想气体，难度越来越大，这是因为气体压强增大了，容器的内外之间的压强差增大了，故D错误。
故选：A。
根据扩散现象的定义判断；分子的平均动能反映的是微观分子运动的激烈程度，和宏观速度无关；压缩密封在气缸中的气体难度越来越大，是由于容器的内外之间的压强差增大。
本题考查了扩散现象、分子平均动能、气体压强等热学基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。
 

7.【答案】B 

【解析】解：氡核的半衰期为天，根据半衰期的定义得：
，其中m为剩余氡核的质量，为衰变前氡核的质量，T为半衰期，t为经历的时间。
由于天，天，
解得：，所以衰变掉的氡的质量为，
根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，由于生成物质量数减小4，电荷数减小2，所以放出的粒子是粒子。
故选：B。
运用半衰期的定义进行定量计算．
根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程，得出是什么粒子．
知道放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．
求解时注意m为剩余的质量．
 

8.【答案】C 

【解析】解：ABD、从外层跃迁到轨道放出的光子能量最多为，而氢原子核外电子从轨道跃迁到轨道放出的光子的能量为，第二次跃迁原子的能量变化量比第一次的大，其释放的光子能量也大，故ABD错误；
C、按照玻尔的氢原子理论，当电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子系统的总能量减少，电子动能增加，系统的电势能减少，所以电势能减少量一定大于电子动能的增加量，故C正确。
故选：C。
能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即，能级差越大，辐射的光子频率越高．氢原子吸收光子，能量增大；辐射光子，能量减小，从而即可求解．
考查电子吸收与放出能量后，动能、电势能及总能量如何变化，并掌握跃迁时变化的能量，本题关键要抓住氢原子的核外电子跃迁时电子轨道变化与吸收能量或放出能量的关系．
 

9.【答案】BD 

【解析】解：A、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，故A错误；
B、布朗运动虽然不是分子的运动，但它是液体分子的无规则运动造成的，故能反映出液体分子的无规则运动，故B正确；
C、布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，是由于颗粒越大，液体分子碰撞的不平衡性越不明显；而液体分子的运动与悬浮颗粒的大小无关，故C错误；
D、布朗运动的剧烈程度与温度有关，故说明分子运动的激烈程度与温度有关，故D正确。
故选：BD。
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。悬浮小颗粒并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹。
本题考查布朗运动的性质，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。
 

10.【答案】CD 

【解析】解：A、阶段，分子力表现为引力，从相距较远的分子靠近，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；
B、阶段，分子力表现为斥力，从直至不能再靠近，分子力F做负功，分子势能增大，故B错误；
CD、两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不能再靠近的过程中，分子力先做正功后做负功，分子动能先增大后减小，分子势能先减小后增大，所以时，分子动能最大，分子势能最小，故CD正确。
故选：CD。
根据图象，阶段，分子力表现为引力，分子力F做正功，分子动能增加，分子势能减小；阶段，分子力F做负功，分子动能减小，分子势能增大；时，分子动能最大，势能最小。
本题考查了分子力随r变化的关系，要求学生会根据分子力做功与分子势能的变化关系判断，当时，分子力等于零，分子势能最小。
 

11.【答案】ABC 

【解析】解：A、由爱因斯坦光电效应方程，该金属的逸出功，由图示图象可知，该金属的逸出功，故A正确；
B、由最大初动能公式知，可知图象的斜率表示了普朗克常量h，即，故B正确；
C、当入射光的频率为时，由爱因斯坦光电效应方程可知，产生的光电子的最大初动能，故C正确；
D、由图示图象可知，该金属的截止频率是，当入射光的频率为时不能产生光电效应，故D错误。
故选：ABC。
当入射光的频率大于截止频率时可以发生光电效应；根据图示图象应用爱因斯坦光电效应方程分析答题。
本题考查了光电效应方程的理解和应用，分析清楚图示图象、知道发生光电效应的条件是解题的前提，应用爱因斯坦光电效应方程即可解题。
 

12.【答案】AD 

【解析】解：A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量。故A正确；
B、比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B错误；
C、在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，放热的核反应总质量一定减少，而吸热的核反应总质量增大，故C错误；
D、一重原子核衰变成粒子和另一原子核的过程中释放核能，可知衰变产物的结合能之和大于原来重核的结合能，故D正确。
故选：AD。
原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量；一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和小于原来重核的结合能；比结合能越大，原子核越稳定。
本题考查了原子核的结合能。原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能。
 

13.【答案】D B 

【解析】解：粒子散射实验中，绝大多数粒子运动方向基本不变，少数发生了偏转，极少数粒子发生了大角度偏转，符合实验事实的数据是D选项，故D正确，ABC错误；
故选：D。
、a处观测到的粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些粒子离金原子核比较远，受到金原子核的斥力非常小，故A错误；
B、c处观测到的粒子发生大角度偏转，是因为这些粒子离金原子核比较近，受到金原子核的斥力作用，故B正确；
CD、d处观测到的粒子是因为这些极少数粒子离金原子核非常近，受到了很大的库仑斥力，从而发生了大角度的偏转，故CD错误；
故选：B。
故答案为：；
在粒子散射实验中，绝大多数粒子运动方向基本不变，少数发生了偏转，极少数粒子发生了大角度偏转；
根据对粒子散射实验的解释解答。
由粒子的散射实验可知，原子内部的结构：中心有一个很小的核，全部正电荷及几乎全部的质量都集中在里面，外面自由电子绕核高速旋转，知道粒子的散射实验的结果．
 

14.【答案】    偏大 

【解析】解：将油膜看成单分子油膜，油膜是呈单分子分布的，单分子油膜的厚度等于分子的直径，故A正确；
不考虑各个油酸分子间的间隙，认为这些油酸分子是一个一个紧挨在一起的，分子之间没有间隙，故B正确，C错误；
D.将油酸分子看成球形，测出油酸的体积V和形成单分子油膜的面积S，单分子油膜的厚度
可以认为厚度等于分子的直径，故D正确；
故选：ABD。
②一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为
；
由图可知油膜面积为
油酸分子的直径为；
若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量结果偏大。
故答案为：；②；；；偏大
根据实验原理掌握正确的实验操作；
根据题目条件得出一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积；
根据图片得出油膜面积，结合公式计算出油酸分子直径；
根据实验原理分析出测量值和真实值的大小关系。
本题主要考查了油膜法测分子直径的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式完成分析即可。
 

15.【答案】解：水的摩尔数
水分子数：，
则得个
②建立水分子的球模型设其直径为由上题得：
每个水分子的体积为
又
故得水分子直径
代入解得
答：
该液化水中含有水分子的总数N是个；
一个水分子的直径d是 

【解析】先由质量除以摩尔质量求出摩尔数，再乘以阿伏加德罗常数，即可求得水分子的总数N；
由摩尔体积除以阿伏加德罗常数，得到一个水分子的体积，由体积公式求水分子直径．
本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．
 

16.【答案】解：由于阳极A和阴极K之间所加电压为反向电压，根据动能定理．
，

根据光电效应方程


其中
解以上各式得

由以上各式得，
，
解得
答：阴极K所用金属的极限频率
普朗克常量为 

【解析】结合遏止电压，根据动能定理得出遏止电压与最大初动能的关系，根据光电效应方程得出最大初动能与入射光频率、逸出功的关系，联立解出金属的极限频率和普朗克常量的大小．
解决本题的关键掌握光电效应方程以及遏止电压与最大初动能的关系，并能灵活运用．
 

17.【答案】解：设推动前气室1、2的体积分别为、，压强为、，推动后的体积分别为、，压强、，由题意可知
，
在活塞A向右移动d的过程中，活塞B向右移动的距离为x，
因温度不变，分别对气室1和气室2的气体运用玻意耳定律，

联立以上式子解得
答：活塞B向右移动的距离为。 

【解析】温度保持不变，封闭在气缸中的气体发生等温变化，根据玻意耳定律，分别对气室1和气室2列方程，由这两方程可解得活塞B向右移动的距离。
本题关键要确定气体发生何种状态变化，再选择合适的实验定律列式求解。正确确定初末各个状态参量，找出两部分气体的体积关系。
 

18.【答案】解：
根据质量与电荷数守恒，则有：；               
由动量守恒定律得；
由题意得：：8
解得：，
氚核和粒子的动能之和为

释放的核能为
；
由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为
；
答：核反应方程；
氚核和粒子的速度大小分别为：，；
则质量亏损 

【解析】根据质量数和电荷数守恒，书写核反应方程；
根据动量守恒定律求解氦核的速度；
求出质量亏损，再根据爱因斯坦质能方程求解核反应释放出的能量．
核反应遵守两大基本规律：能量守恒定律和动量守恒定律．注意动量守恒定律的矢量性．