精品解析：辽宁沈阳市回民中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

沈阳市回民中学2024级高二下学期期中考试 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合要求，每小题4分；第8—10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全得3分，有选错的不得分 1. 在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。以下实验解读错误的是（　　） A. 卢瑟福利用图甲装置实验提出了原子的核式结构模型 B. 汤姆孙利用图乙装置发现电子，并测得了电子的比荷 C. 用单色光垂直照射图丙中的牛顿环，得到的条纹是等间距的同心圆环 D. 图丁康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分 2. 下列图片所对应描述正确的是（　　） A. 图（a）的图样证实了电子的波动性 B. 图（b）中三种射线中β射线是核外电子 C. 图（c）中镉棒可使快中子减速变成慢中子，从而控制核反应速度 D. 图（d）中测厚装置利用的是α粒子 3. 声呐系统利用声波探测水下障碍物。某次监测中，声呐传感器接收到一列反射横波，图甲为t=0时刻的波形，其中P是x=0处的质点，Q点位于x=12 m处。图乙为Q点振动的a-t图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 该声波的传播速度为60 m/s C. t=0时刻P点正经过平衡位置向上运动 D. 再经过0.05秒，Q点位移达到正向最大值 4. 一列横波沿轴传播，、时刻波的图像分别如图实线和虚线所示，已知，波速，则（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 图中质点在时刻运动方向沿轴正方向 C. 图中质点在内向左平移 D. 从时刻开始，图中质点在内通过的路程为 5. 如图所示，一定质量的某种理想气体，沿图像中箭头所示方向，从状态开始先后变化到状态b、c，再回到状态。已知状态气体温度为。则下列说法正确的是（　　）（绝对零度取） A. 气体在状态时的温度为 B. 从状态的过程中，气体对外界做功 C. 气体在过程中吸收热量为 D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数减少 6. 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，的比结合能为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中为 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20个氚原子核，经过12.46年后剩下10个氚原子核 7. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，外围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中，光的波长比光的短 B. 光的光子能量比光的大 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 光从水中射到空气中，a光的临界角小 8. 如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为、、三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（　　） A. 若光为黄光，光可能是紫光 B. 图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压 C. 若光光子能量为，用它照射一群处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D. 用某特定频率的光分别照射金属钠和金属铷，从两种金属打出的光电子初动能可能相等 9. 如图，倾角为37°的斜面固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的空气柱长度也为10cm。释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止。过程中玻璃管的温度保持不变，外界大气压为76cmHg，重力加速度，，，则（　　） A. 玻璃管静止时，管内气体的压强为70cmHg B. 玻璃管稳定下滑时，其加速度为 C. 玻璃管稳定下滑时，管内气体的压强为90cmHg D. 玻璃管稳定下滑时，管内空气柱长度约为9.72cm 10. 我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，并且两细杆击打的深度和频率完全相同，可看作两个波源。这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片以周期做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段为直径在水面上画一个半圆，半径与垂直。除点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在点左侧距点最近的加强点为点。已知半圆的直径为，，，，则（　　） A. 沿着圆弧A到C应有振动减弱点5处 B. 水波的波长为 C. 水波的传播速度为 D. 若减小振动片振动的周期，点可能变为振动减弱 二、非选择题：本题共5小题，共54分，计算题要有必要的文字说明 11. 现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 （2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为_____。 （3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_____ A、《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B、《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量 C、《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量 （4）若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为，则单色光的波长_____。 12. 某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”的实验，汽缸竖直放置，用轻质导热活塞密封住一定质量的理想气体，通过在活塞上缓慢多次加入细沙改变被封闭气体的状态，每次加入细沙前后，均记录细沙总质量m，并测量汽缸内气柱的长度L；一次实验中，该小组测量记录多组m和L的数据，然后以m为纵坐标、以为横坐标作出图像如图乙所示，图像与纵轴的截距为-b，已知活塞横截面积为S，重力加速度为g。（以上物理量均为国际单位） （1）实验中，每次加入细沙时都要缓慢，其目的是______； （2）根据上述条件可知，大气压强为______（用所给的字母表示）； （3）某次实验中，测得图像的斜率为k，则不加细沙时封闭气柱的长度为______（用所给的字母表示）； （4）该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得到的图像的斜率比第二次实验得到的图像的斜率______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 13. 容积为3L的保温壶，向壶内倒入2L热水，然后盖上壶盖，此时壶内气体压强为、温度为360K。不计壶内水的蒸发和凝结，壶内气体视为理想气体。 （1）若保温壶不漏气，经24h后壶内温度降到300K，求此时壶内气体压强； （2）若保温壶漏气，足够长时间后，求壶内逸出的气体与壶内剩余气体质量之比。（环境大气压强为、温度为300 K）。 14. 2024、2025这两年间，火星与地球多次相距较近，是观测这颗离地球最近的类地行星的最好时机。很多天文爱好者利用手中的天文望远镜对其进行观测，有些天文望远镜中会在目镜和物镜之间安装三棱镜，起到修正和调整光路的作用，使观测到的天体更清晰。如图所示，是一折射率的直角三棱镜的横截面，其中，一束平行于边的单色光从边的点射入三棱镜，若边长为，A点和点距离为，求： （1）该光由点射入三棱镜时的折射角； （2）该光由三棱镜射出的位置与点之间的距离。（不考虑二次反射现象） 15. 吸烟有害健康，香烟中含有重核钋210，具有天然放射性，为了探究发生的是什么衰变。现将静止的重原子核放在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，发生衰变后，产生的粒子的运动轨迹如图所示，已知轨迹2对应粒子的动量大小为，电荷量大小为。 （1）请你根据运动轨迹，判断放出的是射线，还是射线？同时写出衰变方程（新核用A表示）； （2）求轨迹的大、小圆对应半径之比； （3）卢瑟福当年让粒子以初速度轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子，同时产生一个氧17原子核，请写出此过程的核反应方程式？如果氧原子核速度为，方向与粒子的初速度方向一致，且核反应过程中释放的能量完全转化为系统增加的动能，已知中子质量为，质子质量和中子质量相等，光速为，试计算此反应过程中的质量亏损。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳市回民中学2024级高二下学期期中考试 物理 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合要求，每小题4分；第8—10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全得3分，有选错的不得分 1. 在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。以下实验解读错误的是（　　） A. 卢瑟福利用图甲装置实验提出了原子的核式结构模型 B. 汤姆孙利用图乙装置发现电子，并测得了电子的比荷 C. 用单色光垂直照射图丙中的牛顿环，得到的条纹是等间距的同心圆环 D. 图丁康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲为粒子散射实验，根据散射结果卢瑟福提出了原子的核式结构，故A正确； B．汤姆孙利用图乙装置气体放电管，发现了电子，测得了电子的比荷，故B正确； C．用单色光垂直照射图丙中的牛顿环，得到的条纹是间距不等的同心圆环，故C错误； D．图丁康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分，是康普顿效应实验，故D正确。 本题选错误的，故选C。 2. 下列图片所对应描述正确的是（　　） A. 图（a）的图样证实了电子的波动性 B. 图（b）中三种射线中β射线是核外电子 C. 图（c）中镉棒可使快中子减速变成慢中子，从而控制核反应速度 D. 图（d）中测厚装置利用的是α粒子 【答案】A 【解析】 【详解】A．图（a）电子束的衍射图样证实了电子的波动性，故A正确； B．图（b）中三种射线中β射线是电子流，但是不是核外电子，原子核发生β衰变时，核内中子转化为质子时释放出电子，故B错误； C．图（c）中用石墨或重水使中子减速，镉棒的作用是吸收中子，从而控制核反应速度，故C错误； D．α粒子的穿透能力很弱，一张纸就能挡住，无法穿透板材。测厚装置通常利用穿透能力较强的射线，通过检测射线穿过板材后的强度变化来测量厚度，故D错误。 故选A。 3. 声呐系统利用声波探测水下障碍物。某次监测中，声呐传感器接收到一列反射横波，图甲为t=0时刻的波形，其中P是x=0处的质点，Q点位于x=12 m处。图乙为Q点振动的a-t图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 该声波的传播速度为60 m/s C. t=0时刻P点正经过平衡位置向上运动 D. 再经过0.05秒，Q点位移达到正向最大值 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由图乙可知，Q点在0--0.05s内加速度正向增大，所以Q点正在向下运动，则该列波正在向x轴正方向传播，所以P在0时刻正向下振动，所以AC错误； B．由甲图得波长λ=12m 由乙图得振动周期T=0.2s 则波速 故B正确； D．再过0.05秒，Q点加速度为正向最大，由于回复力与位移方向相反，则位移为负向最大，故D错误。 故选B。 4. 一列横波沿轴传播，、时刻波的图像分别如图实线和虚线所示，已知，波速，则（　　） A. 该波沿轴正方向传播 B. 图中质点在时刻运动方向沿轴正方向 C. 图中质点在内向左平移 D. 从时刻开始，图中质点在内通过的路程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可得波长，则波的周期为 因为 根据波形平移法可知该波沿轴负方向传播，故A错误； B．根据同侧法可知图中P质点在时刻运动方向沿y轴正方向，故B正确； C．简谐横波沿轴传播的过程中，介质中质点不向前移动，只在各自的平衡位置附近振动，运动方向应与x轴垂直，不可能向左，故C错误； D．若质点时刻位于平衡位置或波峰、波谷，则在内即内通过的路程为 但是时刻质点位移为正，在时间内通过的路程不等于一个振幅，可知在内通过的路程不为，即，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一定质量的某种理想气体，沿图像中箭头所示方向，从状态开始先后变化到状态b、c，再回到状态。已知状态气体温度为。则下列说法正确的是（　　）（绝对零度取） A. 气体在状态时的温度为 B. 从状态的过程中，气体对外界做功 C. 气体在过程中吸收热量为 D. 气体在过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程，有 对、两状态结合图像，，可求得气体在状态时的温度为，故A错误； B．理想气体在过程中，气体体积增大，气体对外界做功 所以气体对外界做功为400J，故B错误； C．气体在过程中，外界对气体做的功为三角形的面积可得 根据热力学第一定律有 可得，所以放出热量为100J，故C错误； D．气体在过程中，气体压强不变，体积变大，则温度升高，分子平均动能增大，根据气体压强的微观解释可得单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数变少，故D正确。 故选D。 6. 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，的比结合能为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中为 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20个氚原子核，经过12.46年后剩下10个氚原子核 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应电荷数守恒和质量数守恒，X的电荷数为，质量数为，故X为（中子），故A错误； B．核反应释放的能量等于反应后总结合能与反应前总结合能的差值，即 结合质能方程 解得质量亏损，故B正确； C．原子核带正电，核聚变需要极高温度使原子核获得足够动能，以克服原子核间的库仑斥力，原子核间万有引力极弱可忽略，故C错误； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适用，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，外围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中，光的波长比光的短 B. 光的光子能量比光的大 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 光从水中射到空气中，a光的临界角小 【答案】C 【解析】 【详解】AD．根据题意可知，圆形区域的面积是由光折射形成的，而圆形区域的边界则是光线在水面发生了全反射，由图乙可知大圆边界为光发生全反射所形成，而小圆边界恰是光在此处发生了全反射，其发生全反射的几何图像如图所示 可知a光的临界角较大，根据 可知a光的折射率较小，频率较小，再由 可知在水中，a光的传播速度比b光大，a光的波长比b光大，故AD错误； B．a光的频率较小，根据可知光的光子能量比光的小，故B错误； C．根据结合几何关系，可知 而复色光圆形区域的面积为，故C正确。 故选C。 8. 如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为、、三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（　　） A. 若光为黄光，光可能是紫光 B. 图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压 C. 若光光子能量为，用它照射一群处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D. 用某特定频率的光分别照射金属钠和金属铷，从两种金属打出的光电子初动能可能相等 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦的光电效应方程有 根据遏止电压与光电子最大初动能之间的关系有 可见能够发生光电效应的光子，其频率越大，照射金属发生光电效应后的最大初动能越大，对应的遏止电压就越大，而根据图乙可知，b光所对应的遏止电压小于c光所对应的遏止电压，因此若b光为黄光，c光可能是紫光，故A正确； B．图甲所示的光电效应实验装置电源正极接阳极，场强方向向右，光电子受电场力向左，可知所加的是正向电压，故B错误； C．若b光光子能量为0.66eV，照射一群处于激发态的氢原子，根据 可知照射后恰能被处于激发态的氢原子吸收使其跃迁到能级，而处于高能级的氢原子不稳定，将向外辐射能量重新跃迁回基态，氢原子从能级跃迁至基态的过程中最多辐射种频率的光子，故C正确； D．用某特定频率的光分别照射金属钠和金属铷，金属钠和金属铷的逸出功不同，根据可知光电子的最大初动能不同，但是初动能可能相同，故D正确。 故选ACD。 9. 如图，倾角为37°的斜面固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的空气柱长度也为10cm。释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止。过程中玻璃管的温度保持不变，外界大气压为76cmHg，重力加速度，，，则（　　） A. 玻璃管静止时，管内气体的压强为70cmHg B. 玻璃管稳定下滑时，其加速度为 C. 玻璃管稳定下滑时，管内气体的压强为90cmHg D. 玻璃管稳定下滑时，管内空气柱长度约为9.72cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对静止的水银柱分析受力，设玻璃管内气体的压强为，水银柱的质量、横截面为、，根据平衡条件有 又 联立解得 又 联立解得，故A正确；    BCD．设玻璃管的质量为，对玻璃管和水银柱整体，设整体的加速度为，由牛顿第二定律有 对水银柱有 联立解得， 对管内的气体，由玻意耳定律有 联立解得，故BC错误，D正确。 故选AD。 10. 我们常用以下实验装置观察水波的干涉现象。在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，固连在振动片上的两根完全相同的细杆周期性的击打水面，并且两细杆击打的深度和频率完全相同，可看作两个波源。这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片以周期做简谐运动时，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，两波源发出的水波在水面上形成稳定的干涉图样。若以线段为直径在水面上画一个半圆，半径与垂直。除点外，圆周上还有其他振幅最大的点，其中在点左侧距点最近的加强点为点。已知半圆的直径为，，，，则（　　） A. 沿着圆弧A到C应有振动减弱点5处 B. 水波的波长为 C. 水波的传播速度为 D. 若减小振动片振动的周期，点可能变为振动减弱 【答案】AC 【解析】 【详解】B．在点左侧距点最近的加强点为点，DB与AD的长度差为波长，由几何知识可得 解得，故B错误； A．圆弧AC上，减弱点的条件是 圆弧AC上任意一点到A、B的波程差范围 可得取值为，可知沿着圆弧A到C应有振动减弱点5处，故A正确； C．水波的传播速度为，故C正确； D．若减小振动片振动的周期，C点与两波源的距离相等，距离差为零，一定仍为振幅最大的点，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分，计算题要有必要的文字说明 11. 现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 （2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为_____。 （3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_____ A、《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B、《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量 C、《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量 （4）若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为，则单色光的波长_____。 【答案】 ①. 0.820##0.819##0.821 ②. B ③. 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，则示数为 [2]A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，属于等效替代法，故A错误； B．《用单摆测重力加速度》实验中单摆周期的测量，属于放大测量取平均值，故B正确； C．《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量，属于多次测量去计算平均值，故C错误。 故选B。 [3]测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心之间的距离为，则相邻亮条纹间距为 根据 可得单色光的波长 12. 某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”的实验，汽缸竖直放置，用轻质导热活塞密封住一定质量的理想气体，通过在活塞上缓慢多次加入细沙改变被封闭气体的状态，每次加入细沙前后，均记录细沙总质量m，并测量汽缸内气柱的长度L；一次实验中，该小组测量记录多组m和L的数据，然后以m为纵坐标、以为横坐标作出图像如图乙所示，图像与纵轴的截距为-b，已知活塞横截面积为S，重力加速度为g。（以上物理量均为国际单位） （1）实验中，每次加入细沙时都要缓慢，其目的是______； （2）根据上述条件可知，大气压强为______（用所给的字母表示）； （3）某次实验中，测得图像的斜率为k，则不加细沙时封闭气柱的长度为______（用所给的字母表示）； （4）该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得到的图像的斜率比第二次实验得到的图像的斜率______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】（1）保持封闭气体温度不变 （2） （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 缓慢加入细沙，目的是保持封闭气体温度不变，如果快速加入，外界对气体做功，气体不能及时散热气体内能会增加，温度会升高，不利于保持等温变化。 【小问2详解】 设外界大气压为p0，初始状态不加细沙时气柱长度为L0，对封闭气体，满足玻意耳定律有 变形得 结合题图乙可知， 解得大气压强为 【小问3详解】 某次实验中，测得图像的斜率为k，结合上述有， 解得不加细沙时封闭的气柱长度为 【小问4详解】 在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，由可知，、、g都为定值，温度越高，不加细沙时封闭的气柱长度越长，斜率越大，所以第一次实验得到的图像的斜率比第二次实验得到的图像的斜率偏大。 13. 容积为3L的保温壶，向壶内倒入2L热水，然后盖上壶盖，此时壶内气体压强为、温度为360K。不计壶内水的蒸发和凝结，壶内气体视为理想气体。 （1）若保温壶不漏气，经24h后壶内温度降到300K，求此时壶内气体压强； （2）若保温壶漏气，足够长时间后，求壶内逸出的气体与壶内剩余气体质量之比。（环境大气压强为、温度为300 K）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 此过程为等容变化，由查理定律可知 其中， 解得 【小问2详解】 经过足够长时间，壶内气体压强与温度均与环境保持一致，末态气体体积为，则有 其中，解得 从壶内逸出的气体与剩余气体质量之比为 解得 14. 2024、2025这两年间，火星与地球多次相距较近，是观测这颗离地球最近的类地行星的最好时机。很多天文爱好者利用手中的天文望远镜对其进行观测，有些天文望远镜中会在目镜和物镜之间安装三棱镜，起到修正和调整光路的作用，使观测到的天体更清晰。如图所示，是一折射率的直角三棱镜的横截面，其中，一束平行于边的单色光从边的点射入三棱镜，若边长为，A点和点距离为，求： （1）该光由点射入三棱镜时的折射角； （2）该光由三棱镜射出的位置与点之间的距离。（不考虑二次反射现象） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 一束平行于边的单色光从边的点射入三棱镜，入射角为，由折射定律 解得 【小问2详解】 该单色光从边的点射入三棱镜折射光线先射到边的点，由几何关系得点的入射角为。临界角的正弦值 由于 光线在边发生全反射，光线垂直边点出射，如图所示 由几何关系 该光由三棱镜射出的位置与点之间的距离 15. 吸烟有害健康，香烟中含有重核钋210，具有天然放射性，为了探究发生的是什么衰变。现将静止的重原子核放在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，发生衰变后，产生的粒子的运动轨迹如图所示，已知轨迹2对应粒子的动量大小为，电荷量大小为。 （1）请你根据运动轨迹，判断放出的是射线，还是射线？同时写出衰变方程（新核用A表示）； （2）求轨迹的大、小圆对应半径之比； （3）卢瑟福当年让粒子以初速度轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子，同时产生一个氧17原子核，请写出此过程的核反应方程式？如果氧原子核速度为，方向与粒子的初速度方向一致，且核反应过程中释放的能量完全转化为系统增加的动能，已知中子质量为，质子质量和中子质量相等，光速为，试计算此反应过程中的质量亏损。 【答案】（1）射线，判断见解析； （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 重原子核开始时静止，可知动量为零，根据动量守恒可知放出来的粒子的动量和新核的动量大小相等，方向相反，根据 可得轨迹半径为 无论是射线，还是射线，都是新核的电荷量大，都是新核的半径小，新核带正电，根据左手定则可知新核的初始方向是竖直向下，则射线的初始方向竖直向上，可知射线带正电，可知射线是射线。根据质量数守恒、电荷数守恒，衰变方程为 【小问2详解】 根据 电荷量越小，半径越大，可得轨迹的大、小圆对应半径之比 【小问3详解】 根据质量数守恒、电荷数守恒，核反应方程为 设粒子、氧原子核的质量分别为、，质子的速度为，对心正碰，选取粒子运动的方向为正方向，则由动量守恒得 解出 释放的核能为 由质能方程得 所以质量亏损 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $