精品解析：江苏省徐州市睢宁县宁海高级中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

宁海高二物理六月月考 一、单选题（本大题共10小题，共40分） 1. 石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则（　　） A. 新材料在物理性质方面表现为各向同性 B. 超低温下新材料中碳原子停止运动 C. 单层石墨烯的厚度数量级约 D. 碳原子的运动为布朗运动 2. 从夸父逐日到羲和探日，中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021年10月，我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供，其中一种反应序列包含核反应：，下列说法正确的是（ ） A. X是中子 B. 该反应有质量亏损 C. 比的质子数多 D. 该反应是裂变反应 3. 电离烟雾探测器是一种含有镅-241（）的火灾报警装置，报警器的辐射源常常使用化合物二氧化镅。已知一个镅核放出一个氦核后转变为一个镎核并释放能量，镅核、镎核和氦核的质量分别为m1、m2和m3，单质镅的半衰期为432.2年，光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 二氧化镅中的镅核（）半衰期不确定 B. 一个镅核放出氦核后转变为镎核的衰变为α衰变，镎核中有144个中子 C. 一个镅核发生衰变过程中释放的能量为 D. 500个镅核432.2年后一定还剩250个 4. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系 C. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 D. 康普顿效应证实了光子具有动量，波长越长动量越大 5. 一定质量的理想气体，初始温度为300 K，压强为1 × 105 Pa。经等容过程，该气体吸收400 J的热量后温度上升100 K；若经等压过程，需要吸收600 J的热量才能使气体温度上升100 K。下列说法正确的是（　　） A. 初始状态下，气体的体积为6 L B. 等压过程中，气体对外做功400 J C. 等压过程中，气体体积增加了原体积的 D. 两个过程中，气体的内能增加量都为300 J 6. 如图所示为一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈匝数之比为，图中为定值电阻，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。已知两个灯泡和的阻值均恒为。当开关S断开时，电流表的示数为；开关S闭合时，电流表的示数为，则下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻的阻值为 B. 正弦交流电压源U的最大值为 C. 开关S断开时，灯泡消耗的电功率为 D. 开关S闭合时，正弦交流电压源U的输出功率为 7. 如图所示，空间区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小，为磁场的右边界。磁场内一匝数的正方形闭合金属导线框平行于纸面放置，线框边长，其右边与磁场边界重合。时刻线框从图示位置开始逆时针（俯视）绕以角速度匀速转动，此过程中感应电动势随时间变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图，实验室研究一台四冲程内燃机的工作情况。封闭喷油嘴，使活塞和汽缸封闭一定质量的气体（可视为理想气体），连杆缓慢推动活塞向上运动，运动到图示位置时活塞对封闭气体的推力为F。活塞由图示位置缓慢向上运动的最大距离为L，环境温度保持不变，汽缸壁的导热性能良好，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 活塞向上运动到最大距离过程中对气体做功为FL B. 气体放出的热量大于活塞对气体做的功 C. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加 D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加 9. 如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　） A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV B. n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大 C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态 10. 一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p−V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化，对于这两个过程，下列说法正确的是（　　） A. 气体经历过程1，其温度降低 B. 气体经历过程1，其内能增大 C. 气体在过程2中一直对外放热 D. 气体在过程2中一直对外做功 二、非选择题：（共5题，共60分。） 11. 在研究光电效应的实验时，当图甲中滑动变阻器的滑片P由位置a滑到位置b的过程中，对应的电流表的示数变化如图乙所示，则滑片移动过程中（　　） A. 电源的左端为正极 B. 从K极射出的电子的最大初动能变大 C. 到达A极的电子最大动能不变 D. 单位时间内到达A极的电子数变多 12. 从1907年起，密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出如图乙所示的Uc−ν图像，图像与横轴的交点坐标为（a，0），其反向延长线与纵轴的交点坐标为（0，−b），由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。下列说法正确的是（　　） A. 入射光的频率越大，a的值越大 B. 入射光的频率越大，b的值越大 C. 图甲中极板A连接电源的正极 D. 由乙图可求出普朗克常量 13. 实验小组用图甲所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______。 A. 实验需测量柱塞的横截面积 B. 实验时应快速推拉柱塞并迅速读数 C. 实验过程中不要用手握住注射器下端 D. 柱塞上涂抹润滑油是为了减小柱塞受到的摩擦力 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组得到的p−V图像如图乙所示，由图可知，两次实验气体的温度值大小关系为T2______T1。 （3）某时刻封闭气体的压强与外界大气压相等（对应图丙中的A状态），现缓慢拉动柱塞，使封闭气体的体积逐渐增大，在正确操作后作出图像，图线并不是直线，经分析认为这是由实验装置气密性不够所导致的，则描绘得到的图线可能如图丙中的______所示。 （4）实验小组用如图丁所示的实验装置测定一颗形状不规则的冰糖的体积，实验得到如图戊所示的图像，图线与坐标轴交点的坐标分别为a和b，已知传感器和注射器连接处的软管容积为V0，则这颗冰糖的体积为______。 14. 宇宙飞船上的太阳帆在光压作用下，获得动力，实现星际航行。频率为的单色光垂直照射到镀铝帆板上，帆板几乎能反射所有光子。已知该帆板接受到的光辐射功率为P，普朗克常量为h，真空中光速为c，求： （1）每秒钟帆板接受到光子数n； （2）帆板所受的光压力大小F。 15. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量． （1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程． （2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小． （3）设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m． 16. 在某校“科技文化节”中，刘老师带领兴趣小组的同学们给大家再现了“马德堡半球”实验。实验中用到如下器材：两个各在碗底焊接了铁钩的半球型不锈钢碗（空腔直径为）、与碗口匹配的带有单向阀和抽气软管（体积忽略）的密封胶圈、注射器（容积为）、酒精小棉球。刘老师先后安排了两次实验：第一次在一个碗里点燃酒精棉球，待熄灭后迅速把另一个碗扣上密封后静置；第二次指导同学们对密封后的另一个“球”用注射器抽气。操作后要求两侧分别用相同数目的同学拉着绳子钩着铁钩朝相反的方向拉。设环境温度为15℃，实验中“球”不变形不漏气，参与同学平均用力为，大气压强为，热力学温度与摄氏温度关系为，，。 （1）第一次操作后当参与同学总数达到6人时，“球”刚好被拉开，请估算刚密封时“球”内空气的温度。 （2）第二次实验中用注射器抽气5次后，刘老师应控制每一侧最多几人参与才能保证实验效果（未能拉开）？ 17. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 （1）求变压器的输出功率P； （2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 18. 如图所示，电源的电动势均为E，内阻不计，光电管的阴极K用极限波长为的材料制成。将开关S拨向1，将波长为的激光射向阴极，改变光电管A和阴极K之间的电压，可测得光电流的饱和值为Im，已知普朗克常量h，电子电量e。 （1）求t时间内由K极发射的光电子数N； （2）当阳极A和阴极K之间的电压为U1时，求电子到达A极时的最大动能Ekm； （3）将开关S拨向2，为能测出对应的遏止电压，求入射激光频率的最大值vm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁海高二物理六月月考 一、单选题（本大题共10小题，共40分） 1. 石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则（　　） A. 新材料在物理性质方面表现为各向同性 B. 超低温下新材料中碳原子停止运动 C. 单层石墨烯的厚度数量级约 D. 碳原子的运动为布朗运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，晶体具有固定的熔点，新材料在物理性质方面表现为各向异性，故A错误； B．由分子动理论可知，一切物质的分子做永不停息的无规则运动，故B错误； C．石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新型纳米材料，故厚度等于原子的直径，故其数量级为10-10m，故C正确； D．碳原子的运动为无规则的热运动，故D错误。 故选C。 2. 从夸父逐日到羲和探日，中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021年10月，我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供，其中一种反应序列包含核反应：，下列说法正确的是（ ） A. X是中子 B. 该反应有质量亏损 C. 比的质子数多 D. 该反应是裂变反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为1，可知X是质子，故A错误； BD．两个轻核结合成质量较大的核，核反应属于聚变反应，反应过程存在质量亏损，释放能量，故B正确，D错误； C．与的质子数相同，均为2个质子，故C错误。 故选B。 3. 电离烟雾探测器是一种含有镅-241（）的火灾报警装置，报警器的辐射源常常使用化合物二氧化镅。已知一个镅核放出一个氦核后转变为一个镎核并释放能量，镅核、镎核和氦核的质量分别为m1、m2和m3，单质镅的半衰期为432.2年，光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 二氧化镅中的镅核（）半衰期不确定 B. 一个镅核放出氦核后转变为镎核的衰变为α衰变，镎核中有144个中子 C. 一个镅核发生衰变过程中释放的能量为 D. 500个镅核432.2年后一定还剩250个 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化镅中的镅核（）的半衰期与单质镅的半衰期相同，故A错误； B．一个镅核放出一个氦核后转变为一个镎核，该核反应为α衰变，根据质量数、电荷数守恒可知，镎核的电荷数为93，质量数为237，所以中子数为144，故B正确； C．一个镅核发生衰变过程中释放的能量为，故C错误； D．半衰期是大量原子核的统计规律，所以500个镅核不满足统计规律，故D错误。 故选B。 4. 2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（　　） A. 黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B. 发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系 C. 根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 D. 康普顿效应证实了光子具有动量，波长越长动量越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长长的方向移动，A错误； B．根据光电效应方程 可知发生光电效应时，溢出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，B正确； C．根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能放出特定频率的光，C错误； D．康普顿效应证实了光子具有动量，根据 可知波长越长，动量越小，D错误。 故选B。 5. 一定质量的理想气体，初始温度为300 K，压强为1 × 105 Pa。经等容过程，该气体吸收400 J的热量后温度上升100 K；若经等压过程，需要吸收600 J的热量才能使气体温度上升100 K。下列说法正确的是（　　） A. 初始状态下，气体的体积为6 L B. 等压过程中，气体对外做功400 J C. 等压过程中，气体体积增加了原体积的 D. 两个过程中，气体的内能增加量都为300 J 【答案】A 【解析】 【详解】C．设理想气体初始状态的压强、体积和温度分别为 p1 = p0 = 1 × 105 Pa，V1 = V0，T1 = 300 K 等容过程为状态二 V2 = V1 = V0，T2 = 400 K 等压过程为状态三 p3 = p0，T3 = 400 K 由理想气体状态方程可得 解得 ， 等压过程中，气体体积增加了原体积的，故C错误； D．等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律得 ΔU = W + Q = 400 J 两个过程的初末温度相同即内能变化相同，因此内能增加都为400 J，故D错误； AB．等压过程内能增加了400 J，吸收热量为600 J，由热力学第一定律可知，气体对外做功为200 J，即做功的大小为 解得 V0 = 6 L 故A正确，B错误。 故选A。 6. 如图所示为一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈匝数之比为，图中为定值电阻，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。已知两个灯泡和的阻值均恒为。当开关S断开时，电流表的示数为；开关S闭合时，电流表的示数为，则下列说法正确的是（　　） A. 定值电阻的阻值为 B. 正弦交流电压源U的最大值为 C. 开关S断开时，灯泡消耗的电功率为 D. 开关S闭合时，正弦交流电压源U的输出功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题知，当开关S断开时，电流表示数为，副线圈的电阻为；对原线圈分析有，根据闭合电路的欧姆定律有 根据电流与匝数的关系有 解得 则副线圈的电压 根据电压与匝数的关系有 解得 联立可得 当开关S闭合时，电流表的示数为，副线圈的电阻为；对原线圈分析有，根据闭合电路的欧姆定律有 根据电流与匝数的关系有 解得 则副线圈的电压 根据电压与匝数的关系有 解得 联立可得 即有 解得 故A错误； B．根据 可得 可得正弦交流电压源U的最大值为 故B正确； C．开关S断开时，根据A项分析，可知副线圈的电流为 则灯泡消耗的电功率为 故C错误； D．开关S闭合时，电流为，根据C项分析，可知 则正弦交流电压源U的输出功率为 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，空间区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小，为磁场的右边界。磁场内一匝数的正方形闭合金属导线框平行于纸面放置，线框边长，其右边与磁场边界重合。时刻线框从图示位置开始逆时针（俯视）绕以角速度匀速转动，此过程中感应电动势随时间变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线圈产生的电动势最大值为 线圈转动的周期为 在内，线圈产生的电动势为 在内，线圈处于磁场外部，产生的电动势一直为0；在内，线圈产生的电动势为 故选B。 8. 如图，实验室研究一台四冲程内燃机的工作情况。封闭喷油嘴，使活塞和汽缸封闭一定质量的气体（可视为理想气体），连杆缓慢推动活塞向上运动，运动到图示位置时活塞对封闭气体的推力为F。活塞由图示位置缓慢向上运动的最大距离为L，环境温度保持不变，汽缸壁的导热性能良好，关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 活塞向上运动到最大距离过程中对气体做功为FL B. 气体放出的热量大于活塞对气体做的功 C. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加 D. 速率大的分子数占总分子数的比例增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．活塞向上运动的过程中理想气体体积减小，活塞缓慢运动，理想气体温度与周围温度一致，保持不变，根据 可知压强增大，活塞缓慢向上运动，活塞对封闭气体的作用力逐渐增大，所以活塞对气体做功大于FL，故A错误； B．气体温度不变，所以气体内能不变，由热力学第一定律可知，气体向外界放出的热量等于活塞对气体做的功，故B错误； C．气体压强增大，温度不变，根据气体压强的微观解释，单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的气体分子数增加，故C正确； D．温度不变，速率大的分子数占总分子数的比例不变，故D错误。 故选C。 9. 如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　） A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV B. n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大 C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D. 用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态 【答案】B 【解析】 【详解】A．从n=3跃迁到n=1放出的光电子能量最大，根据 可得此时最大初动能为 故A错误； B．根据 又因为从n=3跃迁到n=1放出的光子能量最大，故可知动量最大，故B正确； C．大量氢原子从n=3的激发态跃迁基态能放出种频率的光子，其中从n=3跃迁到n=2放出的光子能量为 不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，故C错误； D．由于从n=3跃迁到n=4能级需要吸收的光子能量为 所以用0.85eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到n=4激发态，故D错误。 故选B。 10. 一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p−V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化，对于这两个过程，下列说法正确的是（　　） A. 气体经历过程1，其温度降低 B. 气体经历过程1，其内能增大 C. 气体在过程2中一直对外放热 D. 气体在过程2中一直对外做功 【答案】A 【解析】 【详解】AB．气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外做功，又气体与外界无热量交换，根据热力学第一定律知，其内能减小，故温度降低，故A正确，B错误； CD．气体经历过程2，根据理想气体状态方程 可知开始时，体积不变，对外不做功，压强减小，温度降低；根据热力学第一定律，可知气体对外放热；然后压强不变，体积变大，气体膨胀对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律知，气体要吸收热量，故CD错误。 故选A。 二、非选择题：（共5题，共60分。） 11. 在研究光电效应的实验时，当图甲中滑动变阻器的滑片P由位置a滑到位置b的过程中，对应的电流表的示数变化如图乙所示，则滑片移动过程中（　　） A. 电源的左端为正极 B. 从K极射出的电子的最大初动能变大 C. 到达A极的电子最大动能不变 D. 单位时间内到达A极的电子数变多 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，当图甲中滑动变阻器的滑片P由位置a滑到位置b的过程中，电流表的示数由增大到，光电流是由光电子定向移动产生，说明加在A极与K极间的正向电压增大，即A极电势高于K极电势，因此电源的左端为负极，A错误； B．由爱因斯坦的光电效应方程可知，K极的逸出功一定，光照频率一定，因此从K极射出的电子的最大初动能不变，与加速电压增大无关，B错误； C．A极与K极间的正向加速电压增大，光电子由K极射出到A极，由动能定理可得 解得 即到达A极的电子最大动能变大， C错误； D．由题图乙可知，当滑动变阻器的滑片P由位置a滑到位置b的过程中，光电流随加速电压的增大由增大到，即光电流一直增大，因此由电流的定义可知，单位时间内到达A极的电子数变多，D正确。 故选D。 12. 从1907年起，密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出如图乙所示的Uc−ν图像，图像与横轴的交点坐标为（a，0），其反向延长线与纵轴的交点坐标为（0，−b），由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。下列说法正确的是（　　） A. 入射光的频率越大，a的值越大 B. 入射光的频率越大，b的值越大 C. 图甲中极板A连接电源的正极 D. 由乙图可求出普朗克常量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据爱因斯坦光电效应方程 根据动能定理有 联立解得 可得横轴截距 纵轴截距 可知a的值、b的值都与入射光的频率无关，故AB错误； C．在测量遏止电压的实验中，要使光电子减速，极板A应接电源的负极，极板K接电源的正极，这样才能在两极板间形成使光电子减速的电场，故C错误； D．根据 可知Uc−ν图像斜率 解得，故D正确。 故选D。 13. 实验小组用图甲所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______。 A. 实验需测量柱塞的横截面积 B. 实验时应快速推拉柱塞并迅速读数 C. 实验过程中不要用手握住注射器下端 D. 柱塞上涂抹润滑油是为了减小柱塞受到的摩擦力 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组得到的p−V图像如图乙所示，由图可知，两次实验气体的温度值大小关系为T2______T1。 （3）某时刻封闭气体的压强与外界大气压相等（对应图丙中的A状态），现缓慢拉动柱塞，使封闭气体的体积逐渐增大，在正确操作后作出图像，图线并不是直线，经分析认为这是由实验装置气密性不够所导致的，则描绘得到的图线可能如图丙中的______所示。 （4）实验小组用如图丁所示的实验装置测定一颗形状不规则的冰糖的体积，实验得到如图戊所示的图像，图线与坐标轴交点的坐标分别为a和b，已知传感器和注射器连接处的软管容积为V0，则这颗冰糖的体积为______。 【答案】（1）C （2）> （3）④ （4）b+V0 【解析】 【小问1详解】 A．实验不必测量柱塞的横截面积，以气柱的长度值代替气体的体积值即可，故A错误； B．实验时应缓慢推拉柱塞等稳定后再读数，避免气体温度发生变化，故B错误； C．推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，避免改变气体的温度，故C正确； D．在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性，不是为了减小柱塞受到的摩擦力，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 因T2对应的图像的pV值较大，可知温度较高，故两次实验气体的温度大小关系为T2>T1。 【小问3详解】 根据 可知 封闭气体的体积逐渐增大，则逐渐减小；若实验装置气密性不够，则封闭气体的质量增加，即C增大，故图像点与原点连线的斜率增大，则图像为④。 【小问4详解】 以注射器内气体与传感器和注射器连接处的软管内气体为研究对象，气体总体积 根据玻意耳定律有 则有 联立可得 当时，则有 则冰糖的体积 14. 宇宙飞船上的太阳帆在光压作用下，获得动力，实现星际航行。频率为的单色光垂直照射到镀铝帆板上，帆板几乎能反射所有光子。已知该帆板接受到的光辐射功率为P，普朗克常量为h，真空中光速为c，求： （1）每秒钟帆板接受到光子数n； （2）帆板所受的光压力大小F。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 解得 （2）光子的动量大小 根据动量定理 解得 15. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量． （1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程． （2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小． （3）设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m． 【答案】（1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，则该α衰变的核反应方程为 ；（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，则圆周运动的周期为 ，环形电流大小为 ；（3）设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，则衰变过程的质量亏损△m为损 ． 【解析】 【详解】（1）根据核反应中质量数与电荷数守恒可知，该α衰变的核反应方程为 （2）设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有 根据圆周运动的参量关系有 得α粒子在磁场中运动的周期 根据电流强度定义式，可得环形电流大小为 （3）由，得 设衰变后新核Y的速度大小为v′，核反应前后系统动量守恒，有Mv′–mv=0 可得 根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有 解得 说明：若利用解答，亦可． 【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒． （2）α衰变的生成物是两种带电荷量不同的“带电粒子”，反应前后系统动量守恒，因此反应后的两产物向相反方向运动，在匀强磁场中，受洛伦兹力作用将各自做匀速圆周运动，且两轨迹圆相外切，应用洛伦兹力计算公式和向心力公式即可求解运动周期，根据电流强度的定义式可求解电流大小． （3）核反应中释放的核能应利用爱因斯坦质能方程求解，在结合动量守恒定律与能量守恒定律即可解得质量亏损． 16. 在某校“科技文化节”中，刘老师带领兴趣小组的同学们给大家再现了“马德堡半球”实验。实验中用到如下器材：两个各在碗底焊接了铁钩的半球型不锈钢碗（空腔直径为）、与碗口匹配的带有单向阀和抽气软管（体积忽略）的密封胶圈、注射器（容积为）、酒精小棉球。刘老师先后安排了两次实验：第一次在一个碗里点燃酒精棉球，待熄灭后迅速把另一个碗扣上密封后静置；第二次指导同学们对密封后的另一个“球”用注射器抽气。操作后要求两侧分别用相同数目的同学拉着绳子钩着铁钩朝相反的方向拉。设环境温度为15℃，实验中“球”不变形不漏气，参与同学平均用力为，大气压强为，热力学温度与摄氏温度关系为，，。 （1）第一次操作后当参与同学总数达到6人时，“球”刚好被拉开，请估算刚密封时“球”内空气的温度。 （2）第二次实验中用注射器抽气5次后，刘老师应控制每一侧最多几人参与才能保证实验效果（未能拉开）？ 【答案】（1） （2）每侧3人 【解析】 【小问1详解】 对密封后气体由查理定律得 对右侧碗有 其中 所以 【小问2详解】 第一次抽气过程由玻意耳定律得 又， 整理得 同理，第二次抽气后 …… 第五次抽气后 又 整理得 所以应控制在每侧3人。 17. 如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 （1）求变压器的输出功率P； （2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为 设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有 联立解得 理想变压器的输出功率等于R的热功率，即 （2）设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有 由知气体吸收的热量 根据热力学第一定律，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则 电热丝产生的热量全部被气体吸收 联立整理得 解得 【点睛】 18. 如图所示，电源的电动势均为E，内阻不计，光电管的阴极K用极限波长为的材料制成。将开关S拨向1，将波长为的激光射向阴极，改变光电管A和阴极K之间的电压，可测得光电流的饱和值为Im，已知普朗克常量h，电子电量e。 （1）求t时间内由K极发射的光电子数N； （2）当阳极A和阴极K之间的电压为U1时，求电子到达A极时的最大动能Ekm； （3）将开关S拨向2，为能测出对应的遏止电压，求入射激光频率的最大值vm。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据公式 解得t时间内由K极发射的光电子数N为 （2）根据爱因斯坦光电效应方程 所以当阳极A和阴极K之间的电压为U1时，求电子到达A极时的最大动能Ekm为 解得 （3）将开关S拨向2时，遏止电压最大值为E，当遏止电压最大时对应的入射激光频率最大，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $