内容正文:
2026年4月宁波中学高二下月考物理试卷
一、单选题
1. 随着科学日益进步,人们对原子及原子核的认识越来越深刻,下列说法正确的是( )
A. 天然放射性现象的发现表明了原子内部是有复杂结构的
B. 分别用紫外线和红外线照射同一金属表面,如果紫外线使金属能发生光电效应,则用红外线照射该金属一定能发生光电效应
C. 一个氢原子处于量子数n=4的激发态,如果这个氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态,并向外辐射多种频率的光,则最多可以辐射六种不同频率的光
D. 比结合能越大的原子核越稳定
2. 对下列图片的描述正确的是( )
A. 图(a)证实电子具有波动性
B. 图(b)中射线3的电离本领最弱
C. 图(c)中为了减缓核反应速度,需将镉棒抽出一些
D. 图(d)中的β射线穿透能力比γ射线强
3. 一个体积为2V0的钢瓶中,装有压强为p0的氧气。在恒温状态下用容积为V0的抽气筒抽气,则抽气4次后钢瓶中氧气的压强为( )
A. p0 B. p0 C. p0 D. p0
4. 宇宙射线进入地球大气层时会产生大量的中子,中子撞击大气中的会引发核反应产生,而具有放射性,可自发衰变为。下列说法正确的是( )
A. 中子撞击的核反应为裂变反应
B. 发生的是衰变
C. 不同时间段产生的的半衰期不同
D. 衰变产物除了之外,另一粒子来源于碳原子的核外电子
5. 普朗克质量是质量的自然单位,它是宏观尺度与微观尺度的分界点,当物质的质量大于普朗克质量时,它的行为是确定的,表现出宏观的物质特性;当物质的质量小于普朗克质量时,它的行为是不确定的,表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h,K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,玻璃管中都灌有水银,且水银柱都处在平衡状态,大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强。下面对封闭气体的压强说法正确的是( )
A. 图①中 B. 图②中
C. 图③中 D. 图④中
7. 如图,一汽缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、横截面积为S的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内,平衡时活塞与汽缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右加速运动,稳定时发现活塞相对于汽缸移动了一定的距离。已知大气压强为,不计汽缸和活塞间的摩擦,且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为,整个过程中气体温度保持不变,气体可视为理想气体,则此时( )
A. 汽缸内气体的压强为
B. 汽缸内气体的压强为
C. 活塞移动的距离为
D. 活塞移动的距离为
8. 按照中国国家航天局的计划,”嫦娥七号”将在2026年下半年发射,着陆在月球南极的艾特肯盆地。在其探测器上,将安装中国”天工”空间核电池,该电池利用钚-238的衰变释放的核能,通过热电材料直接转化为电能,为探测器长期供电,其衰变方程为。假设衰变前钚核处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 衰变过程中释放的核能全部转化为粒子的动能
B. 铀核与粒子的动量大小相等、方向相反,但粒子的动能比铀核的动能大得多
C. 由于月球表面温度极低,钚-238的半衰期将变长
D. 粒子穿透能力强,需用厚铅板屏蔽,以防止辐射危害探测器的电子设备
9. 如图所示,一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a的过程,a→b是温度为T1的等温过程,c→d是温度为T2的等温过程,b→c和d→a为绝热过程(气体与外界无热量交换),这就是著名的“卡诺循环”。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程,符合卡诺循环的热机的效率为。下列说法正确的是( )
A. a→b过程气体对外界做功且吸收热量
B. b→c过程气体对外做的功小于气体内能的减少量
C. c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D. 由卡诺循环可知热机效率可能达到100%
10. 对两部分质量相等的同种理想气体、压强与体积倒数的关系图像分别为如图所示的、两条倾斜直线、则第一部分气体从状态A到状态B,以及第二部分气体从状态C到状态D,下列说法正确的是( )
A. 两部分气体分子的数密度均减小
B. 两部分气体分子对容器壁单位面积上的作用力均减小
C. 两部分气体均做等温变化
D. 第二部分气体从状态C到状态D,气体分子的平均动能增大
11. 我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆,为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下:①,②,③。下列说法正确的是( )
A. 方程①中的X是质子 B. 比少一个中子
C. 方程③中的电子来自原子的内层电子 D. 月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长
12. 根据玻尔氢原子理论,处于n能级的原子向低能级跃迁,会产生三种频率的光。从n能级跃迁至能级分别产生频率为v31、v32的光,从n能级跃迁至n能级产生频率为v21的光。分别表示相应能级的能量。已知普朗克常量为h,光速为c,电子电量为e。则( )
A. 频率为的光,其光子动量为
B. 频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置,均产生光电子,其遏止电压之差为
C. 频率为和的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为的干涉装置,产生的干涉条纹间距之差为
D. 若原子从n跃迁至n能级,入射光的频率
13. 2026年,“中国聚变工程实验堆(CFETR)”取得重大突破,首次实现稳态运行。在某核反应中,反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为 ,He的比结合能为,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为
B. 核反应中的质量亏损可表示为
C. 核聚变需要极高的温度,是为了克服原子核间的万有引力
D. 半衰期为12.46年,现有10个氚原子核,经过12.46年后剩下5个氚原子核
二、多选题
14. 氢原子能级图如甲图所示,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中,仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K,测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是( )
A. a光的频率大于b光
B. 处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光
C. 在水中传播时,a光的传播速度小于b光的传播速度
D. 处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁
三、实验题
15. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得125滴这样的溶液为1mL。在浅盘里盛上水,将爽身粉均匀地撒在水面上。然后,用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。待油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,计算出轮廓内有256个小方格,每个小方格的面积为1cm2。
(1)该实验体现了理想化模型的思想,下列说法中不属于本实验的理想假设的是___________。
A. 把油酸分子简化为球形
B. 认为油酸分子紧密排列
C. 油酸在水面上形成单分子油膜
D. 油酸不溶于水
(2)1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积是___________m3,实验测出油酸分子直径的大小为___________m。(结果均保留两位有效数字)
16. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中,下列哪些操作是不必需的________。
A. 用橡胶套密封注射器的下端
B. 用游标卡尺测量柱塞的直径
C. 读取压力表上显示的气压值
D. 读取刻度尺上显示的空气柱长度
(2)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是____________;
(3)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是____________。
(4)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是________。
A. B.
C. D.
四、解答题
17. 有一火灾报警装置,其原理如图1所示,当活塞触及卡柱时,触发报警,致使闪烁灯闪烁、警报器鸣笛。导热性能良好的容器安装在天花板上,卡柱到容器上端距离为L。横截面积为、质量为的活塞(厚度不计)密封一定质量的理想气体,活塞能沿容器无摩擦滑动。未发生火灾时,环境温度为,活塞与卡柱的距离为;发生火灾时,容器内温度缓慢上升到,从至过程中容器中气体内能增加了9.6J。已知,,,,,,。
(1)求未发生火灾时容器内的压强;
(2)在图2中画出从至过程中容器内气体的图像;
(3)求从至过程中,气体吸收的热量。
18. 在方向垂直纸面的匀强磁场中,一个原来静止的原子核衰变后变成一个核并放出一个粒子,该粒子动能为,速度方向恰好垂直磁场。核和粒子的径迹如图所示,若衰变时产生的能量全部以动能的形式释放,真空中的光速为,求:
(1)写出这个核反应方程;
(2)核与粒子做圆周运动半径之比;
(3)衰变过程中的质量亏损。
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2026年4月宁波中学高二下月考物理试卷
一、单选题
1. 随着科学日益进步,人们对原子及原子核的认识越来越深刻,下列说法正确的是( )
A. 天然放射性现象的发现表明了原子内部是有复杂结构的
B. 分别用紫外线和红外线照射同一金属表面,如果紫外线使金属能发生光电效应,则用红外线照射该金属一定能发生光电效应
C. 一个氢原子处于量子数n=4的激发态,如果这个氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态,并向外辐射多种频率的光,则最多可以辐射六种不同频率的光
D. 比结合能越大的原子核越稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.天然放射性现象的本质是原子核自发衰变放出射线,该发现证明的是原子核内部存在复杂结构,电子的发现才表明原子有内部结构,A错误;
B.光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率,紫外线频率高于红外线,紫外线能发生光电效应时,红外线频率可能低于金属极限频率,不一定能发生光电效应,B错误;
C.题中说明是一个氢原子,而非一群氢原子。一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁,最多只能辐射共3种不同频率的光,只有一群氢原子才最多辐射种频率的光,C错误;
D.比结合能是原子核结合能与核子数的比值,比结合能越大,拆分单个核子需要的平均能量越高,原子核越稳定,D正确。
故选D。
2. 对下列图片的描述正确的是( )
A. 图(a)证实电子具有波动性
B. 图(b)中射线3的电离本领最弱
C. 图(c)中为了减缓核反应速度,需将镉棒抽出一些
D. 图(d)中的β射线穿透能力比γ射线强
【答案】A
【解析】
【详解】A.图(a)中的电子束通过铝箔时的衍射图样证实电子具有波动性,故A正确;
B.图(b)中根据左手定则可知射线2为射线,电离本领最弱,故B错误;
C.图(c)中用石墨或重水使中子减速,为了减缓核反应速度,需将镉棒插入一些,吸收更多的中子减缓核反应速度,故C错误;
D.β射线能穿透塑料板却难以穿透钢板,射线可穿透钢板,故图(d)中的β射线穿透能力比射线弱,故D错误。
故选A。
3. 一个体积为2V0的钢瓶中,装有压强为p0的氧气。在恒温状态下用容积为V0的抽气筒抽气,则抽气4次后钢瓶中氧气的压强为( )
A. p0 B. p0 C. p0 D. p0
【答案】D
【解析】
【详解】钢瓶的容积为,抽气筒容积为,最初钢瓶内气体压强为,抽气过程气体温度不变,由玻意耳定律,第一次抽气有
第二次抽气有
第三次抽气有
第四次抽气有
联立解得
故选D。
4. 宇宙射线进入地球大气层时会产生大量的中子,中子撞击大气中的会引发核反应产生,而具有放射性,可自发衰变为。下列说法正确的是( )
A. 中子撞击的核反应为裂变反应
B. 发生的是衰变
C. 不同时间段产生的的半衰期不同
D. 衰变产物除了之外,另一粒子来源于碳原子的核外电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.裂变反应指重核分裂为几个中等质量原子核的反应,中子撞击生成属于人工核转变,不属于裂变,故A错误;
B.衰变生成的过程中,质量数不变,电荷数增加1,放出的是电子,符合β衰变的反应规律,故B正确;
C.半衰期是放射性元素原子核的固有属性,由原子核内部结构决定,与产生时间无关,不同时间段产生的半衰期完全相同,故C错误;
D.β衰变放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的,并非来自碳原子的核外电子,故D错误。
故选B。
5. 普朗克质量是质量的自然单位,它是宏观尺度与微观尺度的分界点,当物质的质量大于普朗克质量时,它的行为是确定的,表现出宏观的物质特性;当物质的质量小于普朗克质量时,它的行为是不确定的,表现出微观的量子特性。万有引力常量为G、光速为c、普朗克常量为h,K为无单位常数。下列关于普朗克质量的表达式可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】本题可通过量纲分析法判断,物理公式等号两侧量纲必须一致,已知K无单位,普朗克质量量纲为质量量纲,因此根号内的物理量组合量纲要为。
首先明确三个常量的量纲(为长度量纲,为时间量纲):
光速:量纲为
普朗克常量:由,能量,频率,得
引力常量:由,得
A.的量纲为,与质量量纲不符,故A错误;
B.的量纲为,与质量量纲一致,故B正确;
C.的量纲为,与质量量纲不符,故C错误;
D.的量纲为,与质量量纲不符,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,玻璃管中都灌有水银,且水银柱都处在平衡状态,大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强。下面对封闭气体的压强说法正确的是( )
A. 图①中 B. 图②中
C. 图③中 D. 图④中
【答案】D
【解析】
【详解】A.图①中,玻璃管倒置在水银槽中,管内水银面高于槽内水银面 ,根据平衡条件
已知,解得,故A错误;
B.图②中根据连通器原理
解得,故B错误;
C.图③中水银柱长,倾角,垂直高度
则,故C错误;
D.图④中
, 故D正确。
故选D。
7. 如图,一汽缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、横截面积为S的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内,平衡时活塞与汽缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右加速运动,稳定时发现活塞相对于汽缸移动了一定的距离。已知大气压强为,不计汽缸和活塞间的摩擦,且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为,整个过程中气体温度保持不变,气体可视为理想气体,则此时( )
A. 汽缸内气体的压强为
B. 汽缸内气体的压强为
C. 活塞移动的距离为
D. 活塞移动的距离为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.小车运动后对活塞受力分析,设内部气体压强为,根据牛顿第二定律,有
内部气体压强为,故A正确,B错误;
CD.设运动后活塞移动的距离为,根据玻意耳定律有
解得,故C错误,D错误。
故选A。
8. 按照中国国家航天局的计划,”嫦娥七号”将在2026年下半年发射,着陆在月球南极的艾特肯盆地。在其探测器上,将安装中国”天工”空间核电池,该电池利用钚-238的衰变释放的核能,通过热电材料直接转化为电能,为探测器长期供电,其衰变方程为。假设衰变前钚核处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 衰变过程中释放的核能全部转化为粒子的动能
B. 铀核与粒子的动量大小相等、方向相反,但粒子的动能比铀核的动能大得多
C. 由于月球表面温度极低,钚-238的半衰期将变长
D. 粒子穿透能力强,需用厚铅板屏蔽,以防止辐射危害探测器的电子设备
【答案】B
【解析】
【详解】A.衰变释放的核能转化为铀核动能、α粒子动能,还可能伴随γ光子的能量,并非全部转化为α粒子的动能,故A错误;
B.衰变前钚核静止,系统总动量为0,衰变过程内力远大于外力,动量守恒,因此衰变后铀核与α粒子总动量仍为0,即二者动量大小相等、方向相反。动能满足
动量大小相同时,质量越小动能越大,α粒子质量远小于铀核,因此α粒子动能远大于铀核动能,故B正确;
C.半衰期是原子核的固有属性,由原子核内部结构决定,与外界温度、压强等环境因素无关,故C错误;
D.α粒子电离能力强但穿透能力极弱,一张纸即可阻挡,无需厚铅板屏蔽,穿透能力强需要厚铅板屏蔽的是γ射线,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a的过程,a→b是温度为T1的等温过程,c→d是温度为T2的等温过程,b→c和d→a为绝热过程(气体与外界无热量交换),这就是著名的“卡诺循环”。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程,符合卡诺循环的热机的效率为。下列说法正确的是( )
A. a→b过程气体对外界做功且吸收热量
B. b→c过程气体对外做的功小于气体内能的减少量
C. c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D. 由卡诺循环可知热机效率可能达到100%
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.a→b过程为等温过程,温度不变,气体的内能不变,气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量,故A正确;
B.b→c过程中,绝热膨胀,气体对外做功,内能减小,温度降低,根据热力学第一定律可知b→c过程气体对外做的功等于气体内能的减少量,故B错误;
C.c→d为等温过程,压强变大,体积减小,因为温度不变,故气体分子的平均动能不变,压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,故C错误;
D.热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,并且还存在热量损失,机械效率不可能达到100%,故D错误。
故选A。
10. 对两部分质量相等的同种理想气体、压强与体积倒数的关系图像分别为如图所示的、两条倾斜直线、则第一部分气体从状态A到状态B,以及第二部分气体从状态C到状态D,下列说法正确的是( )
A. 两部分气体分子的数密度均减小
B. 两部分气体分子对容器壁单位面积上的作用力均减小
C. 两部分气体均做等温变化
D. 第二部分气体从状态C到状态D,气体分子的平均动能增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.两部分气体的体积倒数均增大,说明体积均减小,则气体分子数密度均增大,故A错误;
B.两部分气体的压强均增大,则气体分子对容器壁单位面积上的作用力均增大,故B错误;
C.根据理想气体状态方程
变形得
图像的斜率为
由图可知第一部分气体图像的反向延长线经过坐标原点,说明做等温变化;第二部分气体图像的反向延长线不经过坐标原点,不做等温变化,故 C错误;
D.气体从C到D,在图像上某点与坐标原点连线的斜率越来越大,即
斜率越来越大,根据理想气体状态方程
可知温度越来越高,分子的平均动能增大,故D正确。
故选D。
11. 我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆,为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下:①,②,③。下列说法正确的是( )
A. 方程①中的X是质子 B. 比少一个中子
C. 方程③中的电子来自原子的内层电子 D. 月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长
【答案】B
【解析】
【详解】A.核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒,方程①中X的电荷数为
质量数为,因此X是中子,不是质子,故A错误;
B.原子核的中子数=质量数-质子数,的中子数为
的中子数为,前者比后者少1个中子,故B正确;
C.方程③为β衰变,β衰变释放的电子来自原子核内部,是中子转化为质子时产生的,并非原子的内层电子,故C错误;
D.半衰期由原子核内部本身的性质决定,与外界温度、压强、真空环境等无关,因此钍的半衰期不变,故D错误。
故选B。
12. 根据玻尔氢原子理论,处于n能级的原子向低能级跃迁,会产生三种频率的光。从n能级跃迁至能级分别产生频率为v31、v32的光,从n能级跃迁至n能级产生频率为v21的光。分别表示相应能级的能量。已知普朗克常量为h,光速为c,电子电量为e。则( )
A. 频率为的光,其光子动量为
B. 频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置,均产生光电子,其遏止电压之差为
C. 频率为和的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为的干涉装置,产生的干涉条纹间距之差为
D. 若原子从n跃迁至n能级,入射光的频率
【答案】B
【解析】
【详解】A.光子能量,光子动量,选项表达式为,符号错误,故A错误;
B.根据光电效应方程,得遏止电压。同一光电装置逸出功相同,遏止电压差,代入,得,故B正确;
C.双缝干涉条纹间距,,故,两种光的条纹间距差为,与选项表达式不符,故C错误;
D.根据玻尔理论,原子吸收光子跃迁时,光子能量必须恰好等于能级差,即,故,并非大于该值,故D错误。
故选B。
13. 2026年,“中国聚变工程实验堆(CFETR)”取得重大突破,首次实现稳态运行。在某核反应中,反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为 ,He的比结合能为,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为
B. 核反应中的质量亏损可表示为
C. 核聚变需要极高的温度,是为了克服原子核间的万有引力
D. 半衰期为12.46年,现有10个氚原子核,经过12.46年后剩下5个氚原子核
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒可知X为,故A错误;
B.对该核反应,由能量守恒可得
解得,故B正确;
C.原子核带正电,核聚变需要高温是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力,万有引力作用极弱,故C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核的衰变不适用,故D错误。
故选B。
二、多选题
14. 氢原子能级图如甲图所示,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中,仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K,测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是( )
A. a光的频率大于b光
B. 处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光
C. 在水中传播时,a光的传播速度小于b光的传播速度
D. 处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 根据光电效应方程 ,遏止电压的绝对值越大,光的频率越大
由丙图可知,光遏止电压绝对值更大,因此 ,A错误;
B.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时,的能级差最大
,辐射光子能量最大、频率最高,结合,可知光是该跃迁发出的,B正确;
C.因b光频率大于α光,则在同种介质中b光的折射率大于α光,因此水对光的折射率,根据
可得,即光在水中的传播速度大于光,C错误;
D.基态氢原子能量,吸收 光子后,总能量为
恰好等于能级的能量,满足氢原子跃迁的条件,因此可以发生跃迁,D正确。
故选BD。
三、实验题
15. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得125滴这样的溶液为1mL。在浅盘里盛上水,将爽身粉均匀地撒在水面上。然后,用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。待油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,计算出轮廓内有256个小方格,每个小方格的面积为1cm2。
(1)该实验体现了理想化模型的思想,下列说法中不属于本实验的理想假设的是___________。
A. 把油酸分子简化为球形
B. 认为油酸分子紧密排列
C. 油酸在水面上形成单分子油膜
D. 油酸不溶于水
(2)1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积是___________m3,实验测出油酸分子直径的大小为___________m。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)D (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验中做了三点理想化假设:将油酸分子视为球形,油酸分子形成单层分子膜,油酸分子是紧密排列在一起的;不属于理想假设的是油酸不溶于水。
故选D。
【小问2详解】
[1] 1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
[2]由题可知,油膜面积为
则油酸分子的直径为
16. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中,下列哪些操作是不必需的________。
A. 用橡胶套密封注射器的下端
B. 用游标卡尺测量柱塞的直径
C. 读取压力表上显示的气压值
D. 读取刻度尺上显示的空气柱长度
(2)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是____________;
(3)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是____________。
(4)下列图像中,最能直观反映气体做等温变化的规律的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)B (2)在柱塞上涂上润滑油
(3)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变
(4)C
【解析】
【小问1详解】
A.为了保证气体的质量不变,需要用橡胶套密封注射器的下端,故A正确,不符合题意;
B. 由于玻璃管粗细均匀,因此用游标卡尺测量柱塞的直径的操作不需要,故B错误,符合题意;
CD.探究气体等温变化的规律,实验时需要读取压力表上显示的气压值和读取刻度尺上显示的空气柱长度,故CD正确,不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
确保气体质量在实验过程中保持不变。通过在柱塞上涂抹润滑油,可以有效减少气体泄漏,防止漏气,从而保证实验的准确性,故填在柱塞上涂上润滑油。
【小问3详解】
不用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是保证气体状态变化过程中保持玻璃管内的空气温度不变,故填保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变。
【小问4详解】
根据气体等温变化规律可得
解得
可知图像是过原点的直线,此图最能直观反映气体做等温变化的规律。
故选C。
四、解答题
17. 有一火灾报警装置,其原理如图1所示,当活塞触及卡柱时,触发报警,致使闪烁灯闪烁、警报器鸣笛。导热性能良好的容器安装在天花板上,卡柱到容器上端距离为L。横截面积为、质量为的活塞(厚度不计)密封一定质量的理想气体,活塞能沿容器无摩擦滑动。未发生火灾时,环境温度为,活塞与卡柱的距离为;发生火灾时,容器内温度缓慢上升到,从至过程中容器中气体内能增加了9.6J。已知,,,,,,。
(1)求未发生火灾时容器内的压强;
(2)在图2中画出从至过程中容器内气体的图像;
(3)求从至过程中,气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
未发生火灾时,对活塞有
解得
【小问2详解】
活塞刚到达卡柱时的温度为,对等压变化有,,
解得
之后气体做等容变化,可得容器内气体的图像如图所示
【小问3详解】
气体仅在等压膨胀阶段做功,有
从至过程中容器中气体内能增加了9.6J,代入热力学第一定律
可得气体吸收的热量为
18. 在方向垂直纸面的匀强磁场中,一个原来静止的原子核衰变后变成一个核并放出一个粒子,该粒子动能为,速度方向恰好垂直磁场。核和粒子的径迹如图所示,若衰变时产生的能量全部以动能的形式释放,真空中的光速为,求:
(1)写出这个核反应方程;
(2)核与粒子做圆周运动半径之比;
(3)衰变过程中的质量亏损。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据质量数与电荷数守恒,可得衰变方程为
(2)由动量守恒定律可知,核与粒子的动量大小相等
洛伦兹力提供向心力有
可知
代入数据解得
(3)由动能与动量的关系有
解得核获得的动能
核反应中释放的核能
由质能方程
解得
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