精品解析：江苏省无锡市锡山高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

江苏省锡山高级中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 （选修） （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题∶（本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下速率分布，由图可得信息(　　) A. 同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高 D. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，同一温度下，氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点，A正确． B．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，单不是所有分子运动速率变大，B错误； CD．由图知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，所以氧气分子的平均速率变大，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，故CD错误。 故选A。 2. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中nX是（　　） A. 2个中子 B. 4个中子 C. 2个α粒子 D. 4个α粒子 【答案】B 【解析】 【详解】根据质量数和核电荷数守恒可知，X应为，应为4。 故选B。 3. 某直线运动的图像如图所示，其中0~3s为直线，3~3.5s为曲线，3.5~6s为直线，则以下说法正确的是（　　） A. 0~3s的平均速度为10m/s B. 3.5~6s做匀减速直线运动 C. 0~3s的加速度比3.5~6s的大 D. 0~3s的位移比3.5~6s的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像可知，内质点做匀加速直线运动，平均速度为 故A错误； B．根据图像可知，内质点做匀减速直线运动，故B正确； C．根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，可知的加速度大小为 的加速度大小满足 可知的加速度比的小，故C错误； D．根据图像与横轴围成的面积表示位移可得，的位移为 的位移满足 可知的位移比的大，故D错误。 故选B。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 从射入教室的阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动 B. 质量相同的两个系统达到了热平衡状态，意味着具有相同的内能 C. 多晶体没有确定的熔点 D. 液体表面张力的方向总是跟液面相切，与分界线垂直 【答案】D 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中微小颗粒（肉眼不可见，需显微镜）的无规则运动。教室尘埃颗粒大、肉眼可见，其运动是空气对流等引起，并非布朗运动，故A错误； B．热平衡的标志是温度相同，但内能还与物质的量、物态等有关；温度相同但内能不一定相同，故B错误； C．单晶体和多晶体都属于晶体，晶体有确定的熔点；非晶体无确定熔点，故C错误； D．根据液体表面张力的定义：方向总是跟液面相切，与液面的分界线垂直，故D正确。 故选D。 5. 进行“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。过程中该同学发现，环境温度逐渐降低，则实验得到的图像应是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据理想气体状态方程 变形可得 因此，在中，其斜率 当环境温度降低时，值减小，即图像的斜率变小。 故选A。 6. 阿秒（as）脉冲光是一种非常短的光脉冲，1as=1×10-18s。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，刚好含有两个完整的光波周期。取真空中光速c=3×108m/s，普朗克常量取h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（　　） A. 此阿秒光脉冲波长为150nm B. 此阿秒光脉冲和波长590nm可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C. 此阿秒光脉冲光子的动量约为4.4×10-26 kg·m/s D. 为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 此阿秒光脉冲波长为，故A错误； B．根据光子的能量 此阿秒光脉冲和波长590nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误； C．根据光子的动量为，故C正确； D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，故D错误。 故选C。 7. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（　　） A. 通过同一双缝干涉装置，条纹间距最长的是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的 B. 可以辐射出2种不同频率的紫外光（光子能量大于3.11eV） C. 玻尔原子理论完全否定了原子的核式结构学说，能成功解释各种原子发光现象 D. 不同原子能级不同，因此辐射或吸收光子的频率不同，这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因 【答案】D 【解析】 【详解】A。根据玻尔理论可知，氢原子n＝4能级跃迁到n＝1能级 产生光子的频率最大，波长应最短，结合条纹间距 可知，氢原子n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子在双缝干涉中，条纹间距应使最短的，A错误； B。由玻尔理论可知，，，，， 可见，、、产生光子的能量大于3.11eV，即氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级能辐射出3种不同频率的紫外光，B错误； C。玻尔的原子理论并没有完全否定了原子的核式结构学说，它只是在核式结构学说的基础上引入量子化的概念，成功解释氢原子发光现象，对于复杂原子发光现象却无法解释，C错误； D。不同原子能级不同，根据可知，不同原子辐射或吸收光子的频率不同，这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因，D正确。 故选D。 8. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图乙所示，下列说法不正确的是（　　） A. 为探究得到饱和光电流，应向右移动滑片P B. 该金属的逸出功为3eV C. 仅增大光强，电流表示数变大，移动滑片，令光电流刚好为零时电压也变大 D. 若向右滑动滑片P，调整电压表的示数为3V，则光电子到达阳极时的最大动能为5eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲所示的电路中，当光电子从阴极射出时，在电场力的作用下向阳极运动，要探究得到饱和电流，需要增大正向电压，使得更多的光电子到达阳极，因此向右移动滑片P正向电压增大，可以探究得出饱和电流，A正确，不符题意； B．由乙图可知，当反向电压时，光电流为零，即此时具有最大初动能的光子也到达不了阳极，根据动能定理 可得光子的最大初动能为 结合光电效应方程 解得 B正确，不符题意； C．仅增大光照强度，单位时间内照射到金属表面的光子数增多，产生的光子数增多，电流表的示数增大，但光子的最大初动能只有入射光的频率有关，与光强无关，根据 可知，光电流刚好为零时的反向截止电压只与入射光的频率和金属的逸出功有关，所用反向截止电压不变，C错误，符合题意； D．结合上述分析可知 若向右滑动滑片P，调整电压表的示数为3V，根据动能定理可得 代入数据解得 D正确，不符题意。 故选C。 9. 一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（　　） A. 每个气体分子的动能都不变 B. 向水中放热 C. 该过程气体从水中吸热，使之完全变成功，而没有产生其他影响 D. 相同时间内，单位面积上与气泡壁碰撞的气体分子次数减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度不变，说明分子平均动能不变，并不代表每个分子的动能都不变，故A错误； B．温度不变则。气泡上浮体积膨胀，气体对外做功（W<0)），根据热力学第一定律，可知气体吸热，B错误。 C．由热力学第二定律，不可能从单一热源吸热完全变成功且不产生其他影响。气泡上升体积变化，有 “其他影响”，C错误。 D．温度不变，分子平均速率不变。但气泡体积膨胀，分子数密度减小，相同时间内单位面积上与气泡壁碰撞的气体分子次数减少，D 正确。 故选D。 10. 建筑工地，工人往往徒手抛砖块，地面上的工人以10m/s的速度竖直向上间隔1s连续抛出两个砖块，每次抛砖时，楼上的工人在抛砖点正上方3.75m处接砖，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，设地面上的人抛出第一块砖的时刻记为t=0时刻，则（　　） A. t=1s时刻楼上的工人可接到砖 B. 楼上工人在t=0.5（2n+1）s（n=0、1、2、3…）时刻都能接到砖 C. 楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为1s D. 楼上的工人不可能同时接到两块砖 【答案】B 【解析】 【详解】AB．研究第一块砖做竖直上抛，t=1s时刻 解得t1=1s到达最高点，运动的位移为 解得h=5m 楼上的工人在抛砖点正上方3.75m处接砖，即砖到达最高点后再自由落体一段距离，有 解得 故第一块砖抛出后，楼上的工人在t=t1+t2=1.5s时刻能接到砖，故每次接砖的时刻为工人在t=0.5（2n+1）s（n=0、1、2、3…），故A错误，B正确； C．根据上述分析，楼上的工人可以在0.5s时刻第一块砖正在上升时刻接住，在第二块砖下落过程接住，即2.5s时刻接住第二块砖，时间间隔最长为2s，故C错误； D．根据上述分析，楼上的工人可以在1.5s时刻第一块砖正在下落过程接住，在第二块砖上升过程接住，即1.5s时刻接住第二块砖，即可以同时接住两块砖，故D错误。 故选B。 二、非选择题（本题共6小题，共计60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 11. （1）如图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_______（用符号表示）。 （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000 mL溶液中有0.6 mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm，试求： ①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL； ②按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______ m。（结果保留两位有效数字） （3）如果实验中使用了长时间敞口的油酸酒精溶液，测得的油酸分子直径______（选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。 【答案】（1）dacb （2） ①. 8×10-6 ②. 6.0×10-10（5.8-6.2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 “用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配置油酸酒精溶液、测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积、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，因此操作先后顺序为dacb。 【小问2详解】 ①[1]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 ②[2]图中油膜中大约有132个小方格，则油膜面积S=132×1×1cm2=132cm2≈1.3×10-2m2 油酸分子的直径 【小问3详解】 如果实验中使用了长时间敞口的油酸酒精溶液，则油酸浓度偏大，形成油膜的面积偏大，根据，则测得的油酸分子直径偏小。 12. 某小组利用如图所示的装置测当地的重力加速度g。在铁架台上安装两个光电门，调整小球位置，使其球心与两个光电门中心在同一竖直线上，确保小球释放后沿直线通过两个光电门。已知小球直径为D，通过光电门的时间为，则小球通过光电门的速度为____。（用D， 表示）设小球通过光电门1的速度为，通过光电门2的速度为。使小铁球由静止下落，用铁架台上的固定刻度尺测出两个光电门之间的距离h，及对应的运动时间t。保证光电门2的位置不变，多次改变光电门1的高度，并测出多组h和t，以为纵坐标，以t为横坐标，作出的关系图线如图中_______（选填“a”、“b”或“c”），不考虑小铁球直径对实验的影响，图线初末两点连线斜率的含义是____。（用、和g表示） 【答案】 ①. ②. a ③. 【解析】 【详解】[1]小球通过光电门时间较短，用平均速度近似指代瞬时速度，有； [2]逆向思考，将小球视为从光电门2做匀减速直线运动到光电门1，根据匀变速直线运动的规律有 变形有 故图线应为a，斜率表示。 13. 如图，轮滑训练场沿直线等间距摆放着定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学 （1）滑行的加速度大小； （2）经过1号锥筒时的速度。 【答案】（1）1m/s2 （2）2.45m/s 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知在1、2间中间时刻的速度为 2、3间中间时刻的速度为 则滑行的加速度大小为 【小问2详解】 设经过1号锥筒时的速度为，根据速度时间关系可得 可得 14. 如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1=750cm3的左右两部分。面积为S=100cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1=300K、压强p1=2.4p0的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2=350K的状态3，气体内能增加ΔU=70J。已知大气压强p0=1.0×105Pa，隔板厚度不计。 （1）气体从状态1到状态2，温度如何变化？并求之后施加的水平恒力F的大小； （2）求电阻丝放出的热量。 【答案】（1）温度不变，200N （2）100J 【解析】 【小问1详解】 隔板A左侧是真空，抽取隔板A后，无受力物体，故气体扩散时不对外做功，且活塞和容器均为绝热的，与外界无热量交换，故气体从状态1到状态2，温度不变。 气体从状态1到状态2发生等温变化，则有 解得状态2气体的压强为 解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得 解得 【小问2详解】 当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2=350K的状态3，可知气体做等压变化，则有 可得状态3气体的体积为 该过程气体对外做功为 根据热力学第一定律 解得气体吸收的热量为 可知电阻丝C放出的热量为 15. Pu-239经常被使用于核武器中，其对周围环境会产生长久的伤害。静止时衰变为铀核激发态和α粒子，而铀核激发态衰变为铀核，并放出能量为的γ光子。已知：、和α粒子的质量分别为mPu=239.0521u、mU=235.0439u和mα=4.0026u，1u的质量相当于931.5MeV的能量。 （1）在福岛核电站事故中，大量的Pu-239被释放到环境中。已知Pu-239的半衰期为24100年，要有87.5%的核发生衰变，需要多少时间？ （2）写出衰变方程并求出衰变过程中放出的核能； （3）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能。（答案保留三位小数） 【答案】（1）72300年 （2），5.2164Mev （3）5.034MeV 【解析】 【小问1详解】 根据半衰期公式 根据题意得 解得 【小问2详解】 衰变方程为 放出的核能为 【小问3详解】 根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得α粒子的动能为 16. “费马原理”又名“最短时间原理”：光线传播的路径一般是需时最少的路径。由费马原理推导就可以得到折射定律：n1sinθ1=n2sinθ2。费马原理不仅适用于几何光学，也可以用于两种不同匀速运动求时间极值的问题。某天小明前往公园游玩，位于O点，发现位于C点的摆渡车即将出发。为了能够赶上摆渡车，小明立即开始奔跑。假设小明做的是初速度为零的匀加速直线运动，经历2s刚好在A点达到最大速度v。已知正方形ABCD边长为30m，OA=6m。 （1）求小明最大速度v是多少？ （2）到达A点后，小明继续沿着AB以最大速度跑一段距离，在AB中间某点E开始朝着C做直线运动，但由于地势原因，正方形区域内速度v′减为原来的一半。请问小明在哪一点改变方向可以使运动时间最短？A到C最短时间是多少？ （3）如果小明到达A点时，有一辆摆渡车同时从A点出发，速度v0方向与直线AB夹角α=15°。假设小明的速度大小和第（2）问中的条件完全一样，为了能够在中途追上摆渡车，v0的最大值是多少？（可能用到的三角函数，） 【答案】（1）6m/s （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小明从O到A做的是初速度为零的匀加速直线运动，设最大速度为v，根据匀加速直线运动的位移公式 解得：当t=2s，x=6m时速度最大值为v=6m/s 【小问2详解】 小明从A沿AB以最大速度v跑一段距离到达E点，然后以v′转向C运动，由题意可知 利用“费马原理”的折射类比有 整理解得 其中入射角θ1对应AE与竖直方向的夹角，根据几何关系可知 折射角θ2对应EC与竖直方向的夹角，根据 解得 所以 设AE的长度为x，则BE的长度为30−x 在△EBC中根据三角函数关系有 解得 即小明在距A的距离为处时改变方向可以使运动时间最短。 因为从A到E以v匀速运动，设从A到E运动时间为t1，则 在△EBC中根据勾股定理有 从E到C以v′匀速运动，设从E到C运动时间为t2，则 所以从A到C最短时间是 【小问3详解】 小明的速度大小和第（2）问中的条件完全一样，已知摆渡车同时从A点出发，速度v0方向与直线AB夹角α=15°。所以小明在中途追上摆渡车时二者运动时间相同。设小明在AB上运动的时间为t1，位移为x1，则有 设小明在正方形内运动的时间为t2，位移为x2，则有 设摆渡车运动的时间为t，则有 设摆渡车的位移为x，则有 由小明和摆渡车运动的水平位移相等有 即 由小明和摆渡车运动的竖直位移相等有 即 化简解得， 代入上式最终解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省锡山高级中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 （选修） （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 一、单项选择题∶（本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下速率分布，由图可得信息(　　) A. 同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高 D. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小 2. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中nX是（　　） A. 2个中子 B. 4个中子 C. 2个α粒子 D. 4个α粒子 3. 某直线运动的图像如图所示，其中0~3s为直线，3~3.5s为曲线，3.5~6s为直线，则以下说法正确的是（　　） A. 0~3s的平均速度为10m/s B. 3.5~6s做匀减速直线运动 C. 0~3s的加速度比3.5~6s的大 D. 0~3s的位移比3.5~6s的小 4. 下列说法正确的是（　　） A. 从射入教室的阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动 B. 质量相同的两个系统达到了热平衡状态，意味着具有相同的内能 C. 多晶体没有确定的熔点 D. 液体表面张力的方向总是跟液面相切，与分界线垂直 5. 进行“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小。过程中该同学发现，环境温度逐渐降低，则实验得到的图像应是（　　） A. B. C D. 6. 阿秒（as）脉冲光是一种非常短的光脉冲，1as=1×10-18s。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，刚好含有两个完整的光波周期。取真空中光速c=3×108m/s，普朗克常量取h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（　　） A. 此阿秒光脉冲波长为150nm B. 此阿秒光脉冲和波长590nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C. 此阿秒光脉冲光子的动量约为4.4×10-26 kg·m/s D. 为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 7. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（　　） A. 通过同一双缝干涉装置，条纹间距最长的是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的 B. 可以辐射出2种不同频率的紫外光（光子能量大于3.11eV） C. 玻尔的原子理论完全否定了原子的核式结构学说，能成功解释各种原子发光现象 D. 不同原子能级不同，因此辐射或吸收光子的频率不同，这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因 8. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图乙所示，下列说法不正确的是（　　） A. 为探究得到饱和光电流，应向右移动滑片P B. 该金属的逸出功为3eV C. 仅增大光强，电流表示数变大，移动滑片，令光电流刚好为零时电压也变大 D. 若向右滑动滑片P，调整电压表的示数为3V，则光电子到达阳极时的最大动能为5eV 9. 一个气泡从恒温水槽底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体（　　） A. 每个气体分子的动能都不变 B. 向水中放热 C. 该过程气体从水中吸热，使之完全变成功，而没有产生其他影响 D. 相同时间内，单位面积上与气泡壁碰撞的气体分子次数减少 10. 建筑工地，工人往往徒手抛砖块，地面上的工人以10m/s的速度竖直向上间隔1s连续抛出两个砖块，每次抛砖时，楼上的工人在抛砖点正上方3.75m处接砖，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，设地面上的人抛出第一块砖的时刻记为t=0时刻，则（　　） A. t=1s时刻楼上的工人可接到砖 B. 楼上的工人在t=0.5（2n+1）s（n=0、1、2、3…）时刻都能接到砖 C. 楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为1s D. 楼上的工人不可能同时接到两块砖 二、非选择题（本题共6小题，共计60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 11. （1）如图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_______（用符号表示）。 （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000 mL溶液中有0.6 mL油酸。用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1 cm，试求： ①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL； ②按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______ m。（结果保留两位有效数字） （3）如果实验中使用了长时间敞口的油酸酒精溶液，测得的油酸分子直径______（选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。 12. 某小组利用如图所示的装置测当地的重力加速度g。在铁架台上安装两个光电门，调整小球位置，使其球心与两个光电门中心在同一竖直线上，确保小球释放后沿直线通过两个光电门。已知小球直径为D，通过光电门的时间为，则小球通过光电门的速度为____。（用D， 表示）设小球通过光电门1的速度为，通过光电门2的速度为。使小铁球由静止下落，用铁架台上的固定刻度尺测出两个光电门之间的距离h，及对应的运动时间t。保证光电门2的位置不变，多次改变光电门1的高度，并测出多组h和t，以为纵坐标，以t为横坐标，作出的关系图线如图中_______（选填“a”、“b”或“c”），不考虑小铁球直径对实验的影响，图线初末两点连线斜率的含义是____。（用、和g表示） 13. 如图，轮滑训练场沿直线等间距摆放着定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学 （1）滑行的加速度大小； （2）经过1号锥筒时的速度。 14. 如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1=750cm3的左右两部分。面积为S=100cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1=300K、压强p1=2.4p0的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2=350K的状态3，气体内能增加ΔU=70J。已知大气压强p0=1.0×105Pa，隔板厚度不计。 （1）气体从状态1到状态2，温度如何变化？并求之后施加的水平恒力F的大小； （2）求电阻丝放出的热量。 15. Pu-239经常被使用于核武器中，其对周围环境会产生长久的伤害。静止时衰变为铀核激发态和α粒子，而铀核激发态衰变为铀核，并放出能量为的γ光子。已知：、和α粒子的质量分别为mPu=239.0521u、mU=235.0439u和mα=4.0026u，1u的质量相当于931.5MeV的能量。 （1）在福岛核电站事故中，大量的Pu-239被释放到环境中。已知Pu-239的半衰期为24100年，要有87.5%的核发生衰变，需要多少时间？ （2）写出衰变方程并求出衰变过程中放出的核能； （3）已知衰变放出光子的动量可忽略，求α粒子的动能。（答案保留三位小数） 16. “费马原理”又名“最短时间原理”：光线传播的路径一般是需时最少的路径。由费马原理推导就可以得到折射定律：n1sinθ1=n2sinθ2。费马原理不仅适用于几何光学，也可以用于两种不同匀速运动求时间极值的问题。某天小明前往公园游玩，位于O点，发现位于C点的摆渡车即将出发。为了能够赶上摆渡车，小明立即开始奔跑。假设小明做的是初速度为零的匀加速直线运动，经历2s刚好在A点达到最大速度v。已知正方形ABCD边长为30m，OA=6m。 （1）求小明最大速度v是多少？ （2）到达A点后，小明继续沿着AB以最大速度跑一段距离，在AB中间某点E开始朝着C做直线运动，但由于地势原因，正方形区域内速度v′减为原来的一半。请问小明在哪一点改变方向可以使运动时间最短？A到C最短时间是多少？ （3）如果小明到达A点时，有一辆摆渡车同时从A点出发，速度v0方向与直线AB夹角α=15°。假设小明的速度大小和第（2）问中的条件完全一样，为了能够在中途追上摆渡车，v0的最大值是多少？（可能用到的三角函数，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$