精品解析：贵州省黔西南州金成实验学校2024-2025学年高二下学期第二次月考（4月）物理试题

2024—2025学年度第二学期0426第二次质量检测试卷 高二 物理 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 日本政府无视国际社会的强烈反对，单方面强行启动福岛核事故污染水排海，日本排海的核废水中有一种放射性物质铯137，对人体健康构成严重威胁。已知铯137发生衰变的方程是，半衰期约为30年，则下列说法正确的是（　　） A. 是粒子 B. 铯137的衰变是衰变 C. 铯137比钡137的比结合能大 D. 100个铯137发生衰变，经过约60年后一定还剩25个 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是卢瑟福粒子散射实验，这个实验说明了原子具有核式结构 B. 图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电 C. 图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中3为射线 D. 图丁是核反应堆示意图，其中大量原子核发生的是可控的聚变反应 3. 如图甲为氦离子的能级图，大量处在 的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功为（ ） A. 1.00eV B. 1.28eV C. 1.64eV D. 2.64eV 4. 玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、 的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　） A. 频率为的光，其动量为 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，其最大初动能之差为 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L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。 D. 若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率 5. 如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日，首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践，是一次重大跨越。已知原子核质量m1、原子核质量m2、原子核质量m3、质子质量mp、中子质量mn，以下说法错误的是（　　） A. 反应方程为 B. 反应出现的高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动 C. 核的结合能为 D. 一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为 6. 一氧气瓶内氧气压强为12个标准大气压、温度为27℃，快速（时间很短）放出了适量氧气后，此时瓶内氧气压强为8个标准大气压、温度为17℃，氧气可视为理想气体，则下列说法正确的是（　　） A. 氧气瓶放出了适量氧气后，瓶内氧气的密度不变 B. 此过程中放出的氧气质量是原有气体质量的 C. 氧气瓶内的氧气单位时间内撞击瓶壁的次数变少了 D. 由于温度降低氧气瓶内每个气体分子的速度都变小了 7. 如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变 B. 当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动 C. 如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小 D. 如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移 二、多选题（每题5分，共计15分，多选错选得0分，漏选得3分） 8. 如图为氢原子的部分能级图，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV，下列说法正确的是（　　） A. 一群处于n=5能级的氢原子向下跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光子，其中有三种可见光 B. 用12.80eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使其向高能级跃迁 C. 用大量的电子轰击大量处于基态的氢原子，可以使之发生跃迁并观测到几种不同频率的谱线，调高电子能量后观测到的谱线数目比原来多了4条，则调高前电子的能量范围为12.75eV<E<13.06eV D. 若大量氢原子从n=3能级向下跃迁发出了3种不同波长的光，且有，则三者之间满足关系 9. 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则下列说法正确的是（　　） A. 过程中气体内能增大 B. 过程中体积不断增加 C. 过程中体积保持不变 D. 过程中气体分子数密度减小 10. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于 激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中巴耳末系中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为1.5eV B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极 C. 若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K极，频率高的饱和电流小 D. 氢原子从 能级跃迁到 能级时，氢原子能量减小，核外电子动能也减小 三、实验题（第一空，第二空各1分，其余每空2分，共计16分） 11. 如图所示为研究光电效应的电路图。 （1）对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能______（选填“减小”、“增大”）。如果将电源正负极对换，电流表__________（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。 （2）当用光子能量为的光照射时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图2所示。则光电子的最大初动能为__________，金属的逸出功为__________。 12. 在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸10mL注入2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为______，油膜面积为______，求得的油酸分子直径为______m（均保留一位有效数字）。 （2）若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为 （以上物理量均为国际单位）。则下列说法正确的是______。 A. 1kg油酸所含有分子数为 B. 油酸所含分子数为 C. 1个油酸分子的质量为 D. 油酸分子的直径约为 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于______ A. 在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B. 计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C. 水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D. 做实验之前油酸溶液搁置时间过长 四、解答题（13题10分，14题13分，15题18分。） 13. 如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长的空气柱，此时左右两侧的水银面高度差为，现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高，整个过程温度不变，外界大气压。求： （1）右管封闭空气柱的最终长度； （2）加入的水银柱长度x。 （课本65页原题） 14. 如图，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为，当气体从外界吸收热量后，活塞缓慢上升后再次平衡。 (1)外界空气的温度是多少？ (2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 15. 如图所示，竖直汽缸开口向上置于水平面，汽缸高、横截面积，汽缸开口和中央处各有卡环a、b，用活塞密封一定质量理想气体，活塞上表面放有质量的铁块，活塞初始位置距汽缸底部距离，并处于静止状态。封闭气体温度，不计活塞质量及厚度，不考虑活塞与汽缸内壁间摩擦，汽缸活塞间不漏气，大气压强，热力学温度与摄氏温度之间关系式为，重力加速度g取。求： （1）当汽缸内温度为，卡环b受到活塞的压力大小； （2）从初状态开始升温，当汽缸内温度，气体吸收热量为150J，求封闭气体内能变化量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期0426第二次质量检测试卷 高二 物理 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 日本政府无视国际社会的强烈反对，单方面强行启动福岛核事故污染水排海，日本排海的核废水中有一种放射性物质铯137，对人体健康构成严重威胁。已知铯137发生衰变的方程是，半衰期约为30年，则下列说法正确的是（　　） A. 是粒子 B. 铯137的衰变是衰变 C. 铯137比钡137的比结合能大 D. 100个铯137发生衰变，经过约60年后一定还剩25个 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，可知是电子（），所以铯137的衰变是衰变，故A错误，B正确； C．衰变过程放出能量，反应后的钡137比反应前的铯137更稳定，则铯137比钡137的比结合能小，故C错误； D．半衰期是大量原子核发生衰变的统计规律，不适用于少数原子核，所以100个铯137发生衰变，经过约60年后不一定还剩25个，故D错误。 故选B。 2. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是卢瑟福粒子散射实验，这个实验说明了原子具有核式结构 B. 图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电 C. 图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中3为射线 D. 图丁是核反应堆示意图，其中大量原子核发生的是可控的聚变反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲是卢瑟福粒子散射实验，这个实验说明了原子具有核式结构，故A正确； B．图乙是光电效应实验，张开的验电器指针和锌板都带正电，故B错误； C．图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，由左手定则可知3粒子带正电，为射线，故C错误； D．图丁是核反应堆示意图，它是利用重核裂变反应释放能量，是可控的重核裂变反应，故D错误。 故选A。 3. 如图甲为氦离子的能级图，大量处在 的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功为（ ） A. 1.00eV B. 1.28eV C. 1.64eV D. 2.64eV 【答案】A 【解析】 【详解】大量处在 的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，所辐射出的能量最小的光的能量为 当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零，所以遏止电压为 则 根据爱因斯坦光电效应 解得光电管阴极材料的逸出功 故选A。 4. 玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、 的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　） A. 频率为的光，其动量为 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，其最大初动能之差为 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L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。 D. 若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据玻尔理论可知 则频率为的光，其动量为 选项A错误； B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能分别为 最大初动能之差为 选项B正确； 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L的干涉装置，根据条纹间距表达式 产生的干涉条纹间距之差为 选项C错误； D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，则 可得入射光的频率 选项D错误； 故选B。 5. 如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日，首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践，是一次重大跨越。已知原子核质量m1、原子核质量m2、原子核质量m3、质子质量mp、中子质量mn，以下说法错误的是（　　） A. 反应方程为 B. 反应出现的高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动 C. 核的结合能为 D. 一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．核反应遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故A正确； B．工作时，高温等离子体中的带电粒子被强匀强磁场约束在环形真空室内部，而不与器壁碰撞，故B正确； C．将核子结合为原子核时所释放的能量即为结合能，中有两个质子和两个中子，它们结合为时，质量亏损为 可知的结合能为 故C错误； D．个原子核与一个原子核反应后质量亏损为 释放的能量为 故D正确。 本题选择错误的，故选C。 6. 一氧气瓶内氧气压强为12个标准大气压、温度为27℃，快速（时间很短）放出了适量氧气后，此时瓶内氧气压强为8个标准大气压、温度为17℃，氧气可视为理想气体，则下列说法正确的是（　　） A. 氧气瓶放出了适量氧气后，瓶内氧气的密度不变 B. 此过程中放出的氧气质量是原有气体质量的 C. 氧气瓶内的氧气单位时间内撞击瓶壁的次数变少了 D. 由于温度降低氧气瓶内每个气体分子的速度都变小了 【答案】C 【解析】 【详解】A．氧气瓶中的氧气在使用过程中，质量减小，因为是气体能够充满整个空间，所以体积不变，可知其密度减小，故A错误； B．根据理想气体状态方程 可得 解得 则此过程中放出的氧气质量是原有氧气质量的 故B错误； C．氧气瓶内的氧气压强减小，温度降低，分子平均速率减小，质量减小，体积不变，分子数密度减小，单位时间内撞击氧气瓶的次数变少了，故C正确； D．温度降低氧气瓶内氧气分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的速度都变小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（　　） A. 当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变 B. 当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动 C. 如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小 D. 如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移 【答案】D 【解析】 【详解】A．设水银柱的高度为，由图示可知，封闭气体的压强为 如果玻璃管自由下落时，玻璃管中的气体压强变大等于大气压，封闭气体的压强增大，A错误； B．气体温度不变，由理想气体状态方程 可知气体体积变小，气柱长度变短，则水银柱相对玻璃管位置向上移动，B错误； CD．当玻璃管沿逆时针或顺时针方向转过一个小角度后，水银柱的高度差减小，则封闭气体的压强增大，封闭气体的体积减小，C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分，共计15分，多选错选得0分，漏选得3分） 8. 如图为氢原子的部分能级图，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV，下列说法正确的是（　　） A. 一群处于n=5能级的氢原子向下跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光子，其中有三种可见光 B. 用12.80eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使其向高能级跃迁 C. 用大量的电子轰击大量处于基态的氢原子，可以使之发生跃迁并观测到几种不同频率的谱线，调高电子能量后观测到的谱线数目比原来多了4条，则调高前电子的能量范围为12.75eV<E<13.06eV D. 若大量氢原子从n=3能级向下跃迁发出了3种不同波长的光，且有，则三者之间满足关系 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据数学知识有 故能辐射出10种不同频率的光子，其中从n=5能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量为 从n=4能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量 从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量 由题意可知这几种情况释放的能量在可见光能量范围内，故A正确； B．光子的能量只有等于能级差时，才能被吸收，故B错误； C．用大量能量范围为 的电子轰击大量处于基态的氢原子，最高可以跃迁到n=4能级，根据数学知识 调高后轰击基态氢原子到n=5时，根据数学知识有 可知恰好多四条，故C正确； D．根据数学知识有 大量氢原子从n=3能级向下跃迁发出了3种不同波长的光，其能量关系满足 则波长关系应为 故D错误。 故选AC。 9. 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则下列说法正确的是（　　） A. 过程中气体内能增大 B. 过程中体积不断增加 C. 过程中体积保持不变 D. 过程中气体分子数密度减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，过程中气体温度不变，则内能不变，故A错误； B．过程中气体压强不变，温度减小，根据可知气体体积减小，故B错误； C．根据 可得 可知 图像斜率等于，过程中图像斜率不变，则气体体积保持不变，故C正确； D．同理根据 图像斜率等于可知过程中气体体积变大，则气体分子数密度减小，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于 激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中巴耳末系中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为1.5eV B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极 C. 若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K极，频率高的饱和电流小 D. 氢原子从 能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，核外电子动能也减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．大量处于 激发态的氢原子跃迁到时，发出巴耳末系中频率最高的光子，光子对应的能量为 由丙图可知截止电压为，光电子的最大初动能为 由光电效应方程可得 解得光电管阴极K金属材料的逸出功为，故A错误； B．若调节滑片使光电流为零，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故B正确； C．若用两束强度相同的不同颜色的光照射，单位时间内发射光子数是不一样的，频率高的光子对应较大能量，光子数少，饱和电流小，故C正确； D．氢原子从 能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，故D错误。 故选BC。 三、实验题（第一空，第二空各1分，其余每空2分，共计16分） 11. 如图所示为研究光电效应的电路图。 （1）对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能______（选填“减小”、“增大”）。如果将电源正负极对换，电流表__________（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。 （2）当用光子能量为的光照射时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图2所示。则光电子的最大初动能为__________，金属的逸出功为__________。 【答案】 ①. 减小 ②. 可能 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]将动变阻器滑动片向右移动的过程中，极板间的电压增大，如果光电流达到饱和，电流表的示数就不变；而如果光电流未达到饱和，则电流表的示数会增大，但无论如何都不会减小； [2]将电源正负极对换，极板间的电场就会阻碍光电子到达极板A，如果反向电压大于或等于遏止电压，光电流就为零；如果反向电压小于遏止电压，光电流不为零，则电流表可能有示数。 （2）[3]根据电流计上的示数随电压变化的图像可得遏制电压大小为，故光电子的最大初动能为 [4]在光电流产生的过程中，有 故金属的逸出功为 12. 在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸10mL注入2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为______，油膜面积为______，求得的油酸分子直径为______m（均保留一位有效数字）。 （2）若阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为 （以上物理量均为国际单位）。则下列说法正确的是______。 A. 1kg油酸所含有分子数为 B. 油酸所含分子数为 C. 1个油酸分子的质量为 D. 油酸分子的直径约为 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于______ A. 在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴 B. 计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 C. 水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开 D. 做实验之前油酸溶液搁置时间过长 【答案】（1） ①. ②. ③. （2）B （3）AC 【解析】 【小问1详解】 [1]根据题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸为 [2]根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为 [3]求得的油酸分子直径为 【小问2详解】 A．根据题意，质量为的油酸，所含有分子数为 故A错误； B．体积为的油酸，所含分子数为 故B正确； C．1个油酸分子的质量为 故C错误； D．根据题意可知，一个油酸分子的体积为 设分子的直径为，则有 联立解得 故D错误。 故选B。 【小问3详解】 根据题意，由公式可知，油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可能时偏大或 偏小。 A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，测得的直径偏大，故A正确； B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则 偏大，测得的直径偏小，故B错误； C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则 偏小，测得的直径偏大，故C正确； D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，则偏小，测得的直径偏小，故D错误。 故选AC。 四、解答题（13题10分，14题13分，15题18分。） 13. 如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长的空气柱，此时左右两侧的水银面高度差为，现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高，整个过程温度不变，外界大气压。求： （1）右管封闭空气柱的最终长度； （2）加入的水银柱长度x。 【答案】（1）15cm；（2）31cm 【解析】 【详解】（1）以封闭气体为研究对象，初态 ， 末态 ， 根据玻意耳定律 可得 （2）右管中水银柱增加的长度 左管中水银柱增加的长度 加入的水银柱长度 （课本65页原题） 14. 如图，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为 ，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为，当气体从外界吸收热量后，活塞缓慢上升后再次平衡。 (1)外界空气的温度是多少？ (2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 【答案】(1)；(2) Q-（mg+p0S）d 【解析】 【详解】(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖-吕萨克定律有 得外界温度 (2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功 W=-（mg+p0S）d 根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能 △U=Q+W=Q-（mg+p0S）d 15. 如图所示，竖直汽缸开口向上置于水平面，汽缸高、横截面积，汽缸开口和中央处各有卡环a、b，用活塞密封一定质量理想气体，活塞上表面放有质量的铁块，活塞初始位置距汽缸底部距离，并处于静止状态。封闭气体温度，不计活塞质量及厚度，不考虑活塞与汽缸内壁间摩擦，汽缸活塞间不漏气，大气压强，热力学温度与摄氏温度之间关系式为，重力加速度g取。求： （1）当汽缸内温度为，卡环b受到活塞的压力大小； （2）从初状态开始升温，当汽缸内温度，气体吸收热量为150J，求封闭气体内能变化量。 【答案】（1）30N （2） 【解析】 【小问1详解】 选活塞为研究对象，由平衡条件有 可得 活塞恰好到卡环b时，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 其中，， 解得 继续降温到，此时 其压强为，根据查理定律可得 解得 卡环b对活塞的支持力为F，由平衡条件有 解得 由牛顿第三定律，卡环b受到活塞压力大小为30N。 【小问2详解】 从初状态开始升温，活塞上升，当活塞恰好上升到卡环a时，对应温度为，则有， 解得 此过程外界对气体做功 此后不再做功，全程根据热力学第一定律可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $