精品解析：江苏省常州高级中学2024-2025学年高二下学期5月学情自测物理试卷

江苏省常州高级中学 2024-2025学年第二学期高二5月阶段检测 物理试卷 满分：100分 考试时间：75min 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实不相符的是（ ） A. 普朗克提出能量量子化理论，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释 B. 查德威克发现中子，为人类对原子能的利用奠定了基础 C. 爱因斯坦发现光电效应，并提出光电效应方程从理论上完美地解释了光电效应的实验现象 D. 康普顿用光子的模型成功解释了康普顿效应，首次在实验上证实了光子具有动量 2. 核聚变和核裂变是重要的核反应，关于核聚变和核裂变，下列说法正确的是（ ） A. 原子核核子间的距离接近时就会发生聚变反应 B. 目前地球上核电站的主要原料为和 C. 核反应堆中，通过控制镉棒释放中子的多少来控制核反应速度 D. 核聚变和核裂变发生后，产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大 3. 下列说法正确的是（ ） A. 一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加 B. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 C. 水能浸润玻璃，其附着层分子间距小，分子力表现为斥力 D. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，压强必然增大 4. 如图所示，甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D为横轴上四个特殊的位置，E为两虚线a、b的交点，现把乙分子从A处由静止释放，则由图像可知（　　） A. 虚线a为分子间引力变化图线，交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零 B. 乙分子从A到B的运动过程中一直做加速运动 C. 实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达C点时分子势能最小 D. 虚线b为分子间斥力变化图线，表明分子间引力随距离增大而减小 5. 如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 过程中，单位体积中的气体分子数目增大 B. 过程中，外界对气体做负功 C. 状态D对应的是图乙中的图线② D. 状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大 6. 图中、、、为氢原子在可见光区的四条谱线，此四条谱线满足巴耳末公式，，其中光波长最长，光波长最短。如果大量氢原子处在的能级，能辐射出几种特定波长的光，其中在可见光范围内含有的谱线为（ ） A. 6种，可见光范围内的谱线有、 B. 6种，可见光范围内的谱线有、 C. 3种，可见光范围内的谱线有、 D. 3种，可见光范围内的谱线有、 7. 在垂直纸面向里的磁场中，有一原子核发生衰变生成新的原子核，下列说法正确的是（ ） A. 原子核衰变的周期，与压强有关，压强越大，衰变周期变大 B. 若原子核的衰变是衰变，则半径较小的是新核 C. 原子核核反应的方程可以是 D. 原子核衰变时会发生质量亏损，反应前的质量大于反应后的，需要吸收能量 8. 单晶体硅是用来制作半导体的重要材料，其制作原理是利用杂质原子在高温下从高浓度杂质源向低浓度区域扩散形成一定的分布，一旦杂质被推进到所要求的结深位置，晶圆将被冷却，杂质原子会固定在晶格位置，按照这种方式形成的檐杂区被称为扩散区，下列说法正确的是（　　） A. 这种渗透过程杂质原子不可能自发由低浓度区域向高浓度区域扩散 B. 单晶体硅不具有光学上的各向异性 C. 这种渗透过程由温度控制因此不是分子的扩散现象 D. 晶圆被冷却后，所有分子均停止热运动 9. 如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度，水银柱高度，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是（ ） A. 均向上移动，B管移动较多 B. 均向上移动，A管移动较多 C. 均向下移动，B管移动较多 D. 均向下移动，A管移动较多 10. 一束复色光通过玻璃三棱镜后分成如图1所示a、b、c三束，现用a、b、c三束光分别去照射图2所示的阴极K发生光电效应，得到图3所示遏止电压Uc与频率v的关系图像。下列说法正确的是（ ） A. a、b、c光的波长大小关系为 B. a、b、c光子的动量大小关系为 C. a、b、c光的频率大小关系为 D. 若三种光子均可使之发生光电效应，则a光对应的遏止电压最大 11. 量子隧穿效应是当电子等实物粒子从势垒（可以理解为是一种能量超障）的一边入射时，即使它们不具有足够的动能从势垒顶部翻越过去，它们仍然有一定概率能够穿过势垒的现象。粒子隧穿的概率，，其中为粒子质量，为普朗克常量，为势垒的高度（单位是能量单位），为粒子的能量，为势垒的宽度（单位是长度单位）。扫描隧道显微镜是根据量子隧穿效应设计的，当金属探针的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，在针尖与金属样品之间加一大小为的电压，针尖与样品之间产生隧穿效应而有电子逸出，形成隧穿电流。若探针沿样品表面按给定速度匀速扫描时，样品表面原子的凹凸不平，使探针与样品表面间的距离（势垒宽度）不断发生改变，从而引起隧穿电流随时间不断发生变化，这种变化反映了样品表面原子水平的凹凸形态。设电子的电荷量为，下列说法正确的是（ ） A. 扫描隧道显微镜可以探测绝缘样品的表层信息 B. 量子隧穿效应体现了实物粒子的粒子性 C. 改变探针和样品之间的电压可以改变电子的能量 D. 扫描隧道显微镜系统中产生隧穿效应的电子应满足 二、非选择题：（共5小题，共56分，其中第13~16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。） 12. 在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，有下列实验步骤： ①将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入滴，量筒内的溶液增加。 ②往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定。 ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。 ④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 ⑤将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。 （1）在上述步骤______后（请填写步骤前面的数字），完成“均匀地撒上爽身粉”操作； （2）该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积______； （3）某次实验时，滴下油酸溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是：______； （4）某次实验时，油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为格（已知坐标纸正方形小方格边长为），则可估算出油酸分子的直径约为______；（用符号“、、”表示） （5）某次实验时，小组计算出的油酸分子直径偏大，导致这一结果的原因可能是______。 A. 在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多了一点 B. 将一溶液滴在水面上时，用的注射器针管比原来的粗 C. 计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D. 计算油膜面积时未等到油膜形状稳定 13. 一个静止的铀核（原子质量为）放出一个粒子（原子质量为）后衰变成钍核（原子质量为），已知相当于的能量结果保留三位有效数字。 （1）写出铀核的衰变反应方程； （2）算出该衰变反应中释放出的核能； （3）若释放的核能全部转化为新核的动能，则粒子的动能为多少？ 14. 用频率为的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流随电压的变化图像如图所示，已知普朗克常量为，电子的质量，带电量为。图中所标字母为已知量。求： （1）每秒内最多逸出的光电子数； （2）逸出光电子的最大初动能和光物质波的最短波长； （3）该频率为的光子是氢原子核外电子从能级跃迁到基态放出来的，求基态氢原子的能级值。（已知） 15. 如图甲所示为弹性健身球，球内气体的体积为120L，压强为。某同学趴到球上，达到稳定时，球内气体压强变为。球内气体可视为理想气体且温度不变。 （1）求球内气体体积； （2）该过程中，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估算该过程气体向外界放出的热量； （3）若健身球放置一段时间后，由于漏气，球内压强变为，求漏出气体与原来气体的质量之比（球的体积可视为不变）。 16. 如图所示，一导热汽缸固定在水平面上，光滑活塞将其中的气体分为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均为大气压强p0，连在活塞和汽缸右侧的轻弹簧处于原长。现把B中的气体缓慢抽出变成真空，活塞向右移动距离为x，此时弹簧弹性势能为Ep，已知活塞的质量为m，横截面积为S。 （1）求B被抽成真空后A中气体的压强p； （2）打开阀门D后，B中的气体压强即为大气压强，A中的气体温度保持不变，活塞向左运动的最大速度为v。求： ①活塞速度最大时气体A的体积VA； ②从打开阀门D到活塞速度最大的过程中，气体A放出的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省常州高级中学 2024-2025学年第二学期高二5月阶段检测 物理试卷 满分：100分 考试时间：75min 一、单项选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实不相符的是（ ） A. 普朗克提出能量量子化理论，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释 B. 查德威克发现中子，为人类对原子能的利用奠定了基础 C. 爱因斯坦发现光电效应，并提出光电效应方程从理论上完美地解释了光电效应的实验现象 D. 康普顿用光子的模型成功解释了康普顿效应，首次在实验上证实了光子具有动量 【答案】C 【解析】 【详解】A．普朗克为解释黑体辐射的实验规律提出能量量子化理论，完美解释了黑体辐射现象，故A正确； B．查德威克通过实验发现中子，明确了原子核的组成结构，为原子能的利用奠定了基础，故B正确； C．光电效应现象最早由赫兹发现，爱因斯坦提出光子说和光电效应方程，从理论上解释了光电效应的实验规律，并非爱因斯坦发现光电效应，故C错误； D．康普顿利用光子模型成功解释了康普顿效应，该实验首次证实了光子不仅具有能量，还具有动量，故D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 2. 核聚变和核裂变是重要的核反应，关于核聚变和核裂变，下列说法正确的是（ ） A. 原子核核子间的距离接近时就会发生聚变反应 B. 目前地球上核电站的主要原料为和 C. 核反应堆中，通过控制镉棒释放中子的多少来控制核反应速度 D. 核聚变和核裂变发生后，产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大 【答案】D 【解析】 【详解】A．要使原子核发生聚变反应，需同时满足距离条件和温度条件。距离条件为核子间的距离接近核力的作用范围，即要接近；温度条件为给核加热，使物质达到几百万摄氏度的高温，核子具有足够动能克服库仑斥力，故A错误； B．目前地球上的核电站均为核裂变反应堆，主要原料为铀等重核，和是核聚变的原料，尚未用于商用核电站，故B错误； C．核反应堆中镉棒的作用是吸收中子，通过控制镉棒吸收中子的数量来调节核反应速度，并非释放中子，故C错误； D．核裂变和核聚变反应过程存在质量亏损，生成的新核稳定性更高，因此新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大，故D正确。 故选D。 3. 下列说法正确的是（ ） A. 一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加 B. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 C. 水能浸润玻璃，其附着层分子间距小，分子力表现为斥力 D. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，压强必然增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．一定量的水变成的水蒸气时，温度不变则分子平均动能不变，该过程吸收热量内能增大，由内能等于分子总动能与分子总势能之和可知，分子间势能增加，故A正确； B．气体分子间距远大于平衡距离，分子间作用力近似为零，气体失去容器约束散开是分子无规则热运动的结果，与分子斥力无关，故B错误； C．水能浸润玻璃，是因为附着层内水分子与玻璃的附着力大于水分子间的内聚力，附着层分子密度比水内部大、间距更小，分子力表现为斥力，附着层有扩张趋势，故C正确； D．气体压强由分子平均动能和单位体积内分子数共同决定，温度升高分子平均动能增大，若气体体积膨胀、单位体积分子数减少，压强可能减小、不变或增大，并非必然增大，故D错误。 故选AC。 4. 如图所示，甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D为横轴上四个特殊的位置，E为两虚线a、b的交点，现把乙分子从A处由静止释放，则由图像可知（　　） A. 虚线a为分子间引力变化图线，交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零 B. 乙分子从A到B的运动过程中一直做加速运动 C. 实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达C点时分子势能最小 D. 虚线b为分子间斥力变化图线，表明分子间引力随距离增大而减小 【答案】B 【解析】 【详解】AD．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化得快，故虚线a为分子间斥力变化图线，虚线b为分子间引力变化图线，交点E说明分子间的引力、斥力大小相等，分子力为零，AD错误； B．乙分子从A到B的运动过程中，分子力先表现为引力，一直做加速运动，B正确； C．实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达B点时分子势能最小，为负值，C错误。 故选B。 5. 如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 过程中，单位体积中的气体分子数目增大 B. 过程中，外界对气体做负功 C. 状态D对应的是图乙中的图线② D. 状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．从状态B到状态C，气体的体积不变，所以单位体积中的气体分子数目不变，故A错误； B．从状态A到状态B，气体的体积变小，外界对气体做正功，故B错误； C．因当温度升高、分子热运动加剧时，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽、变平坦，由题图知状态D的温度高，所以对应的是图线②，故C正确； D．根据理想气体状态方程 可知C状态的温度高于A状态的温度，温度是分子平均动能的标志，不代表每个分子的动能，所以状态C中不是每个气体分子的动能都比状态A中的大，故D错误。 故选C。 6. 图中、、、为氢原子在可见光区的四条谱线，此四条谱线满足巴耳末公式，，其中光波长最长，光波长最短。如果大量氢原子处在的能级，能辐射出几种特定波长的光，其中在可见光范围内含有的谱线为（ ） A. 6种，可见光范围内的谱线有、 B. 6种，可见光范围内的谱线有、 C. 3种，可见光范围内的谱线有、 D. 3种，可见光范围内的谱线有、 【答案】A 【解析】 【详解】 大量氢原子处于能级时，辐射不同波长光的种数为组合数  仅能发生、两种符合巴耳末公式的跃迁，对应可见光区的​和​，故A正确。 故选A。 7. 在垂直纸面向里的磁场中，有一原子核发生衰变生成新的原子核，下列说法正确的是（ ） A. 原子核衰变的周期，与压强有关，压强越大，衰变周期变大 B. 若原子核的衰变是衰变，则半径较小的是新核 C. 原子核核反应的方程可以是 D. 原子核衰变时会发生质量亏损，反应前的质量大于反应后的，需要吸收能量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．原子核衰变的周期，由原子核本身的性质决定，与压强无关，故A错误； B．由图可知，两个轨迹圆外切，根据洛伦兹力提供向心力，可知两个粒子的偏转方向相反，故两个粒子都带正电，所以该原子核的衰变是衰变；在衰变过程中满足动量守恒而且总动量为0，则衰变刚结束时，粒子与新核X的动量等大反向，设动量大小为；两个粒子在磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 解得 可知电量越小，半径越大，故半径大的是粒子，半径小的是新核，故B正确； C．根据方程 可知该方程是一个衰变方程，符合轨迹圆外切情况，且质量数和电荷数都守恒，故该衰变方程符合衰变的性质，C正确； D．原子核衰变时会发生质量亏损，反应前的质量大于反应后的质量，根据爱因斯坦质能方程，可知该过程向外放出能量，故D错误。 故选BC。 8. 单晶体硅是用来制作半导体的重要材料，其制作原理是利用杂质原子在高温下从高浓度杂质源向低浓度区域扩散形成一定的分布，一旦杂质被推进到所要求的结深位置，晶圆将被冷却，杂质原子会固定在晶格位置，按照这种方式形成的檐杂区被称为扩散区，下列说法正确的是（　　） A. 这种渗透过程杂质原子不可能自发由低浓度区域向高浓度区域扩散 B. 单晶体硅不具有光学上的各向异性 C. 这种渗透过程由温度控制因此不是分子的扩散现象 D. 晶圆被冷却后，所有分子均停止热运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由热力学第二定律，可知这种渗透过程杂质原子不可能自发由低浓度区域向高浓度区域扩散。故A正确； B．单晶体硅是晶体具有各向异性，但由题中信息不能确定是否具有光学上的各向异性。故B错误； C．这种渗透过程是分子的扩散现象。故C错误； D．由分子动理论可知晶圆被冷却后，所有分子均不会停止热运动。故D错误。 故选A。 9. 如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度，水银柱高度，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是（ ） A. 均向上移动，B管移动较多 B. 均向上移动，A管移动较多 C. 均向下移动，B管移动较多 D. 均向下移动，A管移动较多 【答案】D 【解析】 【详解】管内封闭气柱的压强恒等于外界大气压与水银柱因自身重力而产生的压强之和，因外界大气压不变，则管内气体做等压变化，并由此推知，封闭气柱下端的水银柱高度不变。根据盖-吕萨克定律有 整理得 因A、B管中的封闭气体初温相同，温度变化也相同，且，则有，即A、B管中的封闭气体体积均减小，又因为，初始时A管中气体体积较大，所以，即A管中气体长度减少得多一些，故两管中气柱上方水银柱均向下移动，A管中水银柱移动较多。 故选D。 10. 一束复色光通过玻璃三棱镜后分成如图1所示a、b、c三束，现用a、b、c三束光分别去照射图2所示的阴极K发生光电效应，得到图3所示遏止电压Uc与频率v的关系图像。下列说法正确的是（ ） A. a、b、c光的波长大小关系为 B. a、b、c光子的动量大小关系为 C. a、b、c光的频率大小关系为 D. 若三种光子均可使之发生光电效应，则a光对应的遏止电压最大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．a、b、c光中因c光的偏折程度最大，可知c光折射率最大，频率最大，波长最短，即三种光的频率大小关系为 波长大小关系为 选项AC错误； B．根据可知a、b、c光子的动量大小关系为 选项B正确； D．若三种光子均可使之发生光电效应，根据 则c光对应的遏止电压最大，选项D错误。 故选B。 11. 量子隧穿效应是当电子等实物粒子从势垒（可以理解为是一种能量超障）的一边入射时，即使它们不具有足够的动能从势垒顶部翻越过去，它们仍然有一定概率能够穿过势垒的现象。粒子隧穿的概率，，其中为粒子质量，为普朗克常量，为势垒的高度（单位是能量单位），为粒子的能量，为势垒的宽度（单位是长度单位）。扫描隧道显微镜是根据量子隧穿效应设计的，当金属探针的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，在针尖与金属样品之间加一大小为的电压，针尖与样品之间产生隧穿效应而有电子逸出，形成隧穿电流。若探针沿样品表面按给定速度匀速扫描时，样品表面原子的凹凸不平，使探针与样品表面间的距离（势垒宽度）不断发生改变，从而引起隧穿电流随时间不断发生变化，这种变化反映了样品表面原子水平的凹凸形态。设电子的电荷量为，下列说法正确的是（ ） A. 扫描隧道显微镜可以探测绝缘样品的表层信息 B. 量子隧穿效应体现了实物粒子的粒子性 C. 改变探针和样品之间的电压可以改变电子的能量 D. 扫描隧道显微镜系统中产生隧穿效应的电子应满足 【答案】C 【解析】 【详解】A．扫描隧道显微镜依靠针尖和样品之间的隧穿电流工作，绝缘样品无法导电，不能形成隧穿电流，因此无法探测绝缘样品的表层信息，故A错误； B．量子隧穿效应是实物粒子波动性的体现，和粒子性无关，故B错误； C．探针和样品之间加电压后，电场对电子做功，电子的能量与电压 之间的关系为，改变可以改变电子的能量，故C正确； D．量子隧穿效应的定义就是粒子能量小于势垒高度（）时仍有概率穿过势垒的现象，若粒子可直接翻越势垒，不属于隧穿效应，故D错误。 故选C。 二、非选择题：（共5小题，共56分，其中第13~16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。） 12. 在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，有下列实验步骤： ①将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入滴，量筒内的溶液增加。 ②往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定。 ③用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。 ④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 ⑤将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。 （1）在上述步骤______后（请填写步骤前面的数字），完成“均匀地撒上爽身粉”操作； （2）该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积______； （3）某次实验时，滴下油酸溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是：______； （4）某次实验时，油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为格（已知坐标纸正方形小方格边长为），则可估算出油酸分子的直径约为______；（用符号“、、”表示） （5）某次实验时，小组计算出的油酸分子直径偏大，导致这一结果的原因可能是______。 A. 在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多了一点 B. 将一溶液滴在水面上时，用的注射器针管比原来的粗 C. 计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D. 计算油膜面积时未等到油膜形状稳定 【答案】（1）② （2） （3）爽身粉撒得过多，厚度不均匀 （4） （5）AD 【解析】 【小问1详解】 步骤②加水静置后撒爽身粉，方便显现油膜边界，因此在步骤②之后完成“均匀地撒上爽身粉”操作。 【小问2详解】 该实验中每一滴油酸酒精溶液中油酸的体积 【小问3详解】 爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是爽身粉撒得过多，厚度不均匀； 【小问4详解】 估算出油酸分子的直径约为 【小问5详解】 A.在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，油酸酒精溶液浓度偏小，则油膜面积S偏小，根据可知直径测量值偏大，故A正确； B.将一溶液滴在水面上时，用的注射器针管比原来的粗，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的量偏大，形成的油膜面积S偏大，根据可知直径测量值偏小，故B错误； C.计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则计算的油膜面积S偏大，根据可知直径测量值偏小，故C错误； D.计算油膜面积时未等到油膜形状稳定，则测量的油膜面积S偏小，根据可知直径测量值偏大，故D正确。 故选AD。 13. 一个静止的铀核（原子质量为）放出一个粒子（原子质量为）后衰变成钍核（原子质量为），已知相当于的能量结果保留三位有效数字。 （1）写出铀核的衰变反应方程； （2）算出该衰变反应中释放出的核能； （3）若释放的核能全部转化为新核的动能，则粒子的动能为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）铀核的衰变反应方程是 （2）质量亏损 （3）衰变前后系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等、方向相反，即 由动能和动量的关系得 由能量守恒得 所以粒子获得的动能 14. 用频率为的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流随电压的变化图像如图所示，已知普朗克常量为，电子的质量，带电量为。图中所标字母为已知量。求： （1）每秒内最多逸出的光电子数； （2）逸出光电子的最大初动能和光物质波的最短波长； （3）该频率为的光子是氢原子核外电子从能级跃迁到基态放出来的，求基态氢原子的能级值。（已知） 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，饱和光电流为，由电流定义式有，其中， 得每秒内逸出的光电子数 【小问2详解】 由图可知，遏止电压为，由动能定理有 得光电子的最大初动能 由物质波的波长公式为，且 得逸出光电子的物质波的最短波长为 【小问3详解】 根据能级跃迁知识有，而 得基态氢原子的能级值 15. 如图甲所示为弹性健身球，球内气体的体积为120L，压强为。某同学趴到球上，达到稳定时，球内气体压强变为。球内气体可视为理想气体且温度不变。 （1）求球内气体体积； （2）该过程中，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估算该过程气体向外界放出的热量； （3）若健身球放置一段时间后，由于漏气，球内压强变为，求漏出气体与原来气体的质量之比（球的体积可视为不变）。 【答案】（1）100L；（2）3300J；（3） 【解析】 【详解】（1）根据玻意耳定律可知 解得 （2）该过程中外界对气体做功 气体温度不变，则 该过程气体向外界放出的热量 （3）当球内压强变为时根据玻意耳定律可知 解得 漏出气体与原来气体的质量之比 16. 如图所示，一导热汽缸固定在水平面上，光滑活塞将其中的气体分为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均为大气压强p0，连在活塞和汽缸右侧的轻弹簧处于原长。现把B中的气体缓慢抽出变成真空，活塞向右移动距离为x，此时弹簧弹性势能为Ep，已知活塞的质量为m，横截面积为S。 （1）求B被抽成真空后A中气体的压强p； （2）打开阀门D后，B中的气体压强即为大气压强，A中的气体温度保持不变，活塞向左运动的最大速度为v。求： ①活塞速度最大时气体A的体积VA； ②从打开阀门D到活塞速度最大的过程中，气体A放出的热量Q。 【答案】（1）；（2）①V，② 【解析】 【详解】（1）A气体等温变化，有 解得 （2）①设活塞向左运动的加速度为a，此时A中气体压强为p1，弹簧弹力为F，则 因为初始状态气体A的压强为p0，因此，当弹簧弹力为零时，气体A的压强为p0，活塞的加速度为零，此时活塞的速度最大，即活塞回到初始状态，此时 ②对活塞，有 对气体A，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $