安徽2020届高三物理下学期自测试卷（六）（PDF版含答案）

1 2020 届高三年级物理自测试卷（六） 命题人： 时间：90 分钟 满分：100 分 一、单选题（每题 4 分、共 32 分） 1．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ） A．气体扩散的快慢与温度无关 B．布朗运动是液体分子的无规则运动 C．分子间同时存在着引力和斥力 D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大 2．两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.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远 时分子势能为零，下列说法正确的是（ ） A．在 r＞r0 阶段，F 做正功，分子动能增加，势能增加 B．在 r＜r0 阶段，F 做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在 r＝r0 时，分子势能最小，动能最大 D．在 r＝r0 时，分子势能为零 3．用活塞式抽气机抽气，在温度不变的情况下，从玻璃瓶中抽气，第一次抽气后，瓶内气体的 压强减小到原来的 4 5 ，要使容器内剩余气体的压强减为原来的 256 625 ，抽气次数应为（ ） A．2 次 B．3 次 C．4 次 D．5 次 4．在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D 四个液面的位置关系如图 所示。现将左侧试管底部的阀门 K 打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、D 液面相 对各自原来的位置下降的长度 、 和 之间的大小关系为（ ） A． B． C． D． 5．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示，实验中测得铷的 遏止电压 UC 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为 5.15×1014Hz。 已知普朗克常量 h=6.63×10－34J·s。则下列说法中正确的是（ ）2 A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极 B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大 C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大 D．如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能 Ek=1.2×10－19J 6．氢原子的能级如图所示，现处于 n=4 能级的大量氢原子向低能 级跃迁，下列说法正确的是（ ） A．这些氢原子可能发出 3 种不同频率的光 B．已知钾的逸出功为 2.22eV，则氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子 C．氢原子从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级释放的光子能量最小 D．氢原子由 n=4 能级跃迁到 n=3 能级时，氢原子能量减小， 核外电子动能增加 7．日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一，2019 年 2 月 13 日日本宣布福岛核电站核残渣 首次被“触及”，其中部分残留的放射性物质半衰期可长达 1570 万年，下列有关说法正确的 是（ ） A． 238 92U 衰变成 206 82 Pb 的核反应方程为 238 206 4 0 92 82 2 17 4U Pb He e   B． 238 92U 的比结合能大于 206 82 Pb 的比结合能 C．天然放射现象中产生的α射线的速度与光速相当，穿透能力很强 D．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期 8．人类在研究光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起 步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列说 法正确的是（ ） A．卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说 B．光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除 证明光子具有能量，还可证明光子具有动量 C．原子核发生  衰变时，产生的  射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以  射线 是核外电子逸出原子形成的 D．一个铍核（ 9 4 Be ）和一个 粒子反应后生成一个碳核，并放出一个中子和能量，核反应 方程为 9 4 14 1 4 2 6 0Be He C n   二、多选题（每题 4 分、共 28 分） 9．对于实际的气体，下列说法正确的是______。 A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C．气体的内能包括气体整体运动的动能 D．气体体积变化时，其内能可能不变 E. 气体的内能包括气体分子热运动的动能 10．下列说法正确的是________。 A．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力一定减小3 B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 C．第二类永动机违反了热传导的方向性 D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 E. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 11．下列说法正确的是___________ A．分子间距离减小时分子势能一定减小 B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止 C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体 D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 12．下列说法中正确是（ ） A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果 B．物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大 C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量 D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 E. 饱和汽压与分子数密度有关，与温度无关 13．一定质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 V﹣T 图象 如图所示，pa、pb、pc 分别表示状态 a、b、c 的压强，下列判断正确的是（ ） A．过程 ab 中气体一定吸热 B．pc＝pb＞pa C．过程 bc 中分子势能不断增大 D．过程 bc 中每一个分子的速率都减小 E.过程 ca 中气体吸收的热量等于对外做的功 14．用如图所示的装置研究光电效应现象。所用光子能量为 2.75eV 的光 照射到光电管上时发生了光电效应，电流表 G 的示数不为零；移动变 阻器的触点 c，发现当电压表的示数大于或等于 1.7V 时，电流表示数 为 0，则下列说法正确的是( ) A．光电管阴极的逸出功为 1.05eV B．电键 S 断开后，电流表 G 中有电流流过 C．当滑动触头向 a 端滑动时，反向电压增大，电流增大 D．改用能量为 2.5eV 的光子照射，移动变阻器的触点 c，电流表 G 中也可能有电流 15．如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从 n=5 能级跃迁到 n=2 能级可产生 a 光；从 n=4 能 级跃迁到 n=2 能级可产生 b 光。a 光和 b 光的波长分別为 a 和 b ，照射到逸出功为 2.29eV 的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为 aU 和 bU ，则（ ） A． a b  B． a bU U C．a 光的光子能量为 2.86eV D．b 光产生的光电子最大初动能 Ek=0.26eV4 选择题答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 三、计算题（每题 8 分、共 40 分） 16．在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，静止的原子核 XA Z 发生 衰变，放出的粒子与反冲核 Y 都做匀速圆周运动，两个圆的半 径之比为 27：2，如图所示， （1）写出衰变方程； （2）已知 XA Z ，Y 和放出的粒子的质量分别为 、 和 光在真 空中的速度为 c，若 X 衰变过程的同时放出能量为 的 光 子，且衰变放出的光子的动量可忽略，求放出的粒子的动能。 17．如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为 2.0cm 的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的 距离为 2.0cm．若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水 银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为 76cmHg，环 境温度为 296K． （1）求细管的长度； （2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好 与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．5 18．如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．质量与厚 度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为 S＝2×10－3 m2，与汽缸底部之间封闭了一定质 量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离 h＝24 cm，活塞距汽缸口 10 cm．汽缸所 处环境的温度为 300 K，大气压强 p0＝1.0×105 Pa，取 g＝10 m/s2．现将质量为 m＝4 kg 的 物块挂在活塞中央位置上． （1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离． （2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度 不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？ 19．如图所示，U 型玻璃细管竖直放置，水平细管与 U 型玻璃细管底部相连通，各部分细管内 径相同．U 型管左管上端封有长 20cm 的理想气体 B，右管上端开口并与大气相通，此时 U 型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距 U 型玻璃管底部为 25cm．水平细管内用小 活塞封有长度 10cm 的理想气体 A．已知外界大气压强为 75cmHg，忽略环境温度的变化．现 将活塞缓慢向左拉，使气体 B 的气柱长度为 25cm，求： （1）左右管中水银面的高度差是多大？ （2）理想气体 A 的气柱长度为多少？6 20．如图所示，一竖直放置的足够长汽缸内有两个活塞用一根轻质硬杆相连，上面小活塞面积 S1=2 cm2，下面大活塞面积S2=8 cm2，两活塞的总质量为M=0.3 kg；汽缸内封闭温度T1=300K 的理想气体，粗细两部分长度相等且 L=5 cm；大气压强为 Po=1.01×l05Pa，g=10m／s2，整 个系统处于平衡，活塞与缸壁间无摩擦且不漏气．求： （1）初状态封闭气体的压强 Pi； （2）若封闭气体的温度缓慢升高到 T2 =336 K，气体的体积 V2 是多少； （3）上述过程中封闭气体对外界做功 W．7 2020 届高三年级物理自测试卷（六）参考答案 1．C 【解析】A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故 A 错误；B、布朗运动为悬 浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分 子运动的无规则性的间接反映，故 B 错误；C、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力 与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时， 表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力， 但总是同时存在的，故 C 正确，D 错误。 2．C 【解析】A.r 大于平衡距离，分子力表现为引力，相互靠近时 F 做正功，分子动能增加，势 能减小，故 A 错误；B.当 r 小于 r0 时，分子间的作用力表现为斥力；靠近时 F 做负功，分子动 能减小，势能增大，故 B 错误；CD.由以上分析可知，当 r 等于 r0 时，分子势能最小，动能最大； 若两分子相距无穷远时分子势能为零，r 等于 r0 时，分子势能不为零，故 C 正确，D 错误。 3．C 【解析】设玻璃瓶的容积是 V，抽气机的容积是 V0，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得： PV= 4 5 P（V+V0），V0= 4 V，设抽 n 次后，气体压强变为原来的 256 625 ，由玻意耳定律可得： 抽一次时：PV=P1（V+V0），P1= 4 5 P；抽两次时：P1V=P2（V+V0），P2=( 4 5 )2P；抽 n 次时：Pn=( 4 5 )nP， Pn= 256 625 P，则 n=4，故选 C。 4．B 【解析】释放掉少量水后立刻关闭阀门，空气柱长度增大，压强减小，C 液面上升，B 液面 下降，A 液面下降，AB 之间液面高度差减小，A 相对于底面压强最大，所以 A 下降的最大，其 次是 B，上升最小的是 C 液面，与 D 液面下降的高度相同，故 ，故 ACD 错误， B 正确；故选 B。 5．D 【解析】A、图甲所示的实验装置测量铷的遏止电压 cU 与入射光频率 ，因此光电管左端 应该是阴极，则电源左端为负极，故 A 错误；B、当电源左端为正极时，将滑动变阻器的滑片从 图示位置向右滑动的过程中，则电压增大，光电流增大，当电流达到饱和值，不再增大，即电流 表读数的变化是先增大，后不变，故选项 B 错误；C、光电子的最大初动能与入射光的频率和金 属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故选项 C 错误；D、根据图象可知，铷的截止频率 145.15 10C Hz   ，根据 0chv W ，则可求出该金属的逸出功大小 34 14 19 0 6.63 10 5.15 10 3.41 10W J J       根据光电效应方程 0kmE hv W  ，当入射光的频率为 147.00 10 Hz   时，则最大初动能为： 34 14 19 196.63 10 7.0 10 3.41 10 1.2 10kmE J J          ，故选项 D 正确。 6．D 【解析】根据 2 4 6C  ，所以这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频率的光.故 A 错误；n=3 能 级跃迁到 n=2 能级辐射出的光子能量 E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV