精品解析：浙江省金华市曙光学校2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

金华市曙光学校2024－2025学年第二学期期中考试 高二年级物理试题卷 注意事项： 1、本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 关于物体的内能，下列叙述中不正确的是（　　） A. 温度高的物体比温度低的物体内能大 B. 物体的内能不可能为零 C. 内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 D. 物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 【答案】A 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度高只能表明分子平均动能大，而总的分子动能还与分子数有关，另外内能包括分子动能和分子势能，分子势能与物体的体积有关，因此不能简单的说温度高的物体比温度低的物体内能大，物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数都有关，A错误，D正确； B．由于分子永不停息的做无规则运动，分子动能不可能为零，因此物体的内能不可能为零，B正确； C．内能包括分子动能和分子势能，温度相同，分子的平均动能相同，但分子势能不一定相同，因此内能有可能不同，比如0℃的冰融化成0℃的水，内能增加，C正确。 故不正确的选A。 2. 关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（　　） A. 阴极射线本质是氢原子 B. 阴极射线本质是电磁波 C. 阴极射线本质是电子  D. 阴极射线本质是X射线 【答案】C 【解析】 【详解】阴极射线是由于电子动能变大，原子核束缚不住电子，电子逃逸出来，形成的粒子流．所以答案选C． 思路分析：一般分为热阴极、场发射阴极，光发射阴极，二次发射阴极都不一样．粗糙地说，都是想办法让电子动能变大，原子核拉住电子的力变小，这样电子就飞出去了．热阴极的手段是加热，电子动能就大了；光发射阴极是用光子照射阴极表面（光电效应就是）；二次发射阴极是用别的阴极产生的电子轰击阴极，把电子“崩飞出来”；场发射阴极是利用外加电场把电子“拉”出来． 试题点评：考查了阴极射线的本质 3. 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，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态D的压强为3×105Pa B. 从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小 C. 在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多 D. 完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由状态C到状态D，结合图像可知 解得，故A错误； B．状态A到状态B的过程中，气体压强不变、体积增大，可知气体温度升高，气体分子的平均动能增大，所以状态B气体分子的平均动能比状态A气体分子的平均动能大，故B错误； C．在B→C的过程中，体积不变，气体压强减小，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数减小，故C错误； D．根据p-V图像中图线与横轴所围面积表示气体做功可知，完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功为，故D正确。 故选D。 4. 关于下图，说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B. 由图乙可知，气体在状态A和状态B的分子平均动能相同 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多，两头少”的规律，且随温度升高，大部分分子热运动的速率增大，所以由图可知状态①的温度高，故A错误； B．由理想气体状态方程，可知T与pV成正比。结合图乙可知，气体在状态A和B态时，pV值相同，气体的温度相同，所以气体在状态A和状态B的气体分子平均动能相同，故B正确； C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在分子间距为r2时，分子势能最小，分子间距离为平衡位置的距离。在r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空，活塞可在汽缸内无摩擦地左右滑动。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（　　） A. 气体自发扩散前后内能减少 B. 气体在被压缩的过程中内能变小 C. 在自发扩散过程中，气体对外界没做功 D. 气体在被压缩的过程中，外界对气体做负功 【答案】C 【解析】 【详解】AC．气体向真空自发扩散，对外界不做功，且没有热传递，气体的内能不变，故A错误，C正确； BD．气体在被压缩的过程中，气体体积减小，外界对气体做正功，因汽缸绝热，根据热力学第一定律 可知气体内能增大，故BD错误。 故选C。 6. 一定质量的理想气体经历如题图所示的循环过程，其中a→b过程是等压过程，另外两个中的一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化 B. b→c过程，速率大的分子所占比例在增加 C. c→a过程，气体放出的热量等于a→b过程吸收的热量 D. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．a→b过程是等压过程，由图可知，气体体积变大，根据盖﹒吕萨克定律可知，气体的温度升高，气体分子的速率分布曲线会随之发生变化，A错误； C．a→b过程压强不变，体积增大，对外做功；温度升高，内能增加；根据热力学第一定律可知此过程吸收热量； 若b→c为等温过程，温度不变；则c→a为绝热过程，Q=0，而c→a过程体积减小，W>0，根据热力学第一定律可知此过程内能增加，温度继续升高，不可能回到a状态。 所以c→a为等温过程，内能不变，体积减小，外界对气体做功；根据热力学第一定律可知此过程放出热量； b→c为绝热过程，没有吸放热；体积增大，对外做功；根据热力学第一定律可知此过程内能减小，温度降低，速率大的分子所占比例在减小，B错误； C．图像中，图像与横坐标所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，a→b→c过程，气体体积增大，气体对外界做功，令面积大小为，c→a过程，气体体积减小，外界对气体做功，令面积大小为，根据图像可知 即该循环过程中，全程是气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸收热量，c→a过程，气体放出的热量小于a→b过程吸收的热量，C错误； D．a→b→c过程，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功，D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应探究，频率相同的a、b两束光分别照射1、2两种材料，直流电源的正负极可以调节，产生的光电流I随电压U的变化关系如图乙所示，则（　　） A. 甲图对应的电源正负极可以测量电子的最大初动能 B. a、b相比，a光子的能量小，a光的光照强度强 C. 材料1的逸出功小，截止频率小，更容易发生光电效应 D. 材料1逸出光电子的最大初动能小，德布罗意波波长长 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲可知电源给极板加的是正向电压，不可能测量电子的最大初动能，故A错误； B．由于a、b两束光频率相同，故光子能量相同，图像可知a光饱和电流大，故a光的光照强度强，故B错误； C．根据图乙可知a遏止电压比b光小，根据光电效应方程 可知a的最大初动能比b小，因为光子能量相同，故材料1的逸出功大，截止频率大，更不容易发生光电效应，故C错误； D．材料1逸出光电子的最大初动能小，故其动量小，根据德布罗意波波长 可知动量越小，波长越长，故a的德布罗意波波长更长，故D正确。 故选D。 8. 在如图所示的平面内，光束a从介质斜射向空气，出射光为b、c两束单色光。关于b、c两束单色光，下列说法正确的是（　　） A. 介质对b光的折射率较大 B. 在介质中，b光的传播速度较大 C. 发生全反射时，b光的临界角较小 D. 若两束光都能使某种金属发生光电效应，则b光产生光电子的最大初动能较大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据光路图知，c光的偏折程度大于b光，则c光的折射率大于b光，故A错误； B．c光的折射率大，根据知，c光在介质中传播的速度较小，b光的传播速度较大，B正确； C．根据知，c光的折射率大，则c光全反射的临界角较小，故C错误； D．光电子的最大初动能 c光的折射率大，则c光的频率大，c光产生光电子的最大初动能较大，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，水平固定放置折射率为的等腰三角形玻璃砖，底角为30°。两束功率同为P的激光在与底边中垂线对称的位置，垂直底边射入玻璃砖，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 经过玻璃砖的BC界面时，单份光子能量发生变化 B. 左侧激光从玻璃砖AB边射出的方向与竖直方向夹角为60° C. 该玻璃砖所受激光对它的作用力大小为 D. 若在此玻璃砖BC边涂上有某种黑体材料，则该玻璃砖所受激光对它的作用力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．经过玻璃砖的BC界面时，光的频率不变，根据可知，光子能量不发生变化，故A错误； B．根据折射定律，画出光路图，如图所示 由几何关系可得 r = 30° 由折射定律有 解得 即 i = 60° 由几何关系可知，左侧激光从玻璃砖AB边射出的方向与竖直方向夹角为30°，故B错误； C．根据题意，设时间为t，则激光的总能量为 E = 2Pt 设光子总数为n，由爱因斯坦的质能方程式得，光子总能量为 光子总动量为 联立可得，照射到玻璃砖上光子的总动量为 光子离开玻璃时的总末动量沿入射光方向的分量为 根据对称性，激光对玻璃砖的作用力沿平行于入射光方向，由动量定理得 解得 由牛顿第三定律可知，该玻璃砖所受激光对它的作用力大小为，故C错误； D．若在此玻璃砖BC边涂上有某种黑体材料，则光子被吸收，末动量为0，由动量定理可得 解得 由牛顿第三定律可知，该玻璃砖所受激光对它的作用力大小为，故D正确。 故选D。 10. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（　　） A. 从状态a到状态b是等温变化过程 B. 从状态a到状态c是等压膨胀过程 C. 从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大 D. 从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．等温线的形状不是圆弧，从状态a到状态b不是等温变化过程，A错误； B．从状态a到状态c，气体的压强先减小后增大，不是等压膨胀过程，B错误； C．从状态a到状态c，根据 ，初末状态的压强相等，体积增大，温度升高，内能增大，体积增大对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，C错误； D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体的温度不变，内能不变；外界对气体所做的功等于圆形面积，根据热力学第一定律，气体放出热量，D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 已知一个激光发射器功率为，发射波长为的光，光速为，普朗克常量为，则（ ） A. 光的频率为 B. 光子的能量为 C. 光子的动量为 D. 在时间内激光器发射的光子数为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光的频率 选项A正确； B．光子的能量 选项B错误； C．光子的动量 选项C正确； D．在时间t内激光器发射的光子数 选项D错误。 故选AC。 12. 如图所示，在水平地面上放置一导热良好的汽缸，汽缸和可自由滑动的活塞（不计厚度）之间密封着一定质量的理想气体，已知活塞和重物的总质量为m，活塞的横截面积为S，活塞距汽缸底部的高度为h，大气压强为。重力加速度为g。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，若外界温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽缸内气体的初始压强为 B. 缓慢增大重物质量，与初始时相比，汽缸内气体的平均分子速率变大 C. 若仅缓慢降低环境温度，则与初始时相比活塞高度降低 D. 若重物质量缓慢增大了，汽缸内气柱的高度减小了，则 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得汽缸内气体的初始压强为 故A正确； B．汽缸导热良好，缓慢增大重物质量过程中，汽缸内气体温度不变，内能不变，汽缸内气体的平均分子速率不变，故B错误； C．仅缓慢降低环境温度，气体发生等压变化，体积减小，则与初始时相比活塞高度降低，故C正确； D．若重物质量缓慢增大了，汽缸内气柱的高度减小了，由气体等温变化有 解得 故D正确。 故选ACD。 13. 如图所示，导热良好的固定直立圆筒内，用面积为S，重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触，平衡时圆筒内的气体处于状态A，此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积为5V0。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强为1.4p0。从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q；从状态B到状态C，气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0，下列说法正确的是（　　） A. 气体从状态A到状态B，其分子平均动能不变，圆筒内壁单位面积受到的压力增大 B. 气体在状态A的压强为1.2p0 C. 气体在状态C的温度为3.6T0 D. 气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W = ΔU − Q 【答案】AD 【解析】 【详解】A．圆筒导热良好，则气体从状态A缓慢推动活塞到状态B，气体温度不变，则气体分子平均动能不变；气体体积减小，则压强变大，圆筒内壁单位面积受到的压力增大，A正确； B．状态A时的压强为 B错误； C．根据 解得 C错误； D．气体从状态A到状态B为等温变化过程，该过程内能不变；气体从状态B到状态C为等容变化过程，该过程外界对系统不做功；气体从状态A到状态C，由热力学第一定律得 其中 ，， 可得气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功 D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题有5小题，共58分） 14. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： （1）油酸薄膜的面积是______； （2）油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于（ ） A. 油膜还未完全散开就开始描绘油膜轮廓 B. 计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开 （4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为、摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为______。（油分子可看成球体） 【答案】（1）70##71##72##73##74 （2）(8.5##8.6##8.7##8.8##8.9)×10-10 （3）ACD （4） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，每格边长为1cm，则每一格就是1cm²，估算油膜面积以超过半格为一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出72格，则油膜面积为72cm2。 【小问2详解】 1滴酒精油酸溶液的体积 由纯油酸与溶液体积比为0.5:1000，可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积为 而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积为S=72×10-4m2 所以油酸分子的直径为 【小问3详解】 A．油膜还未完全散开就开始描绘油膜轮廓，测量的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故A正确； B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理，测量的油膜面积偏大，导致计算结果偏小，故B错误； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故C正确； D．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开，则测量的油膜面积偏小，导致计算结果偏大，故D正确。 故选ACD。 【小问4详解】 依题意，油酸分子的直径可表示为 所以油酸分子的体积 油酸的摩尔体积为 阿伏加德罗常数的表达式为 联立，解得 15. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，电流表内阻很小，电压表内阻很大， （1）按电路图1连接的实物图2，其中连接错误的导线是______（选填“①”、“②”或“③”）； （2）该小组并未发现连线错误，于是继续进行实验。记录电压表和电流表示数，发现电压表最小示数为2V，此时电流表示数最大为2A；电压表最大示数为2.7V时，此时电流表示数为0.3A，定值电阻______Ω，滑动变阻器全电阻，R＝______Ω，由此知电源总电动势E＝______V，总内阻r＝______Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）② （2） ①. 1.0 ②. 14 ③. 3.0 ④. 0.50 【解析】 【小问1详解】 图1可知滑动变阻器采用的是限流式接法，而图2中滑动变阻器采用的是分压式接法，即图2中连接错误的是②； 【小问2详解】 [1][2]电压示数最小时（滑动变阻器接入电路阻值为0），故此时 电压示数最大时（此时滑动变阻器滑片置于滑动变阻器中间位置，），故此时 解得 [3][4]电压示数最小时，根据闭合电路欧姆定律有 电压示数最大时，根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 16. 有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为，第n激发态的能量为，则吸收光子的频率___________，当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出__________条谱线，辐射光子的能量分别为____________。 【答案】 ①. ②. 3 ③. 见解析 【解析】 【详解】[1]根据题意有 可得吸收光子的频率为 [2][3]根据可知，当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出3条谱线；辐射光子的能量分别为，， 17. 小明用金属铷为阴极得光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压为与入射光频率之间的关系如图乙所示，已知普朗克常量，结果均保留三位有效数字。 （1）求铷的截止频率。 （2）如果实验中入射光的频率，求产生的光电子的最大初动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由光电效应方程及动能定理分别可得, 联立可得 因此当遏止电压为零时，即图线与横轴交点表示铷的截止频率，则有 【小问2详解】 该金属的逸出功为 如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能为 18. 如图甲所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动．活塞下方封闭有一定质量的理想气体，已知理想气体内能U与温度T的关系为（k为正的已知常量），重力加速度为g．初始状态封闭气体温度为，压强等于外界大气压强，现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的三个状态变化过程，求： （1）活塞质量m； （2）从过程中，气体对外做的功W； （3）从全过程中，气体内能增加量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 过程，气体在等压膨胀，由受力平衡有： 解得： 【小问2详解】 过程，图像斜率不变，体积不变，只有在过程中气体对外做功，故从过程，气体对外做的功： 【小问3详解】 在全过程中，由理想气体状态方程，有 解得气体在d状态的温度 故气体内能的变化量： 19. 如图1所示，一质量为m=1kg、导热性能良好的汽缸放置在水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量不计、面积为S=100cm2的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体处于温度T1=300K、体积V1=500cm3的状态A。现用一细线竖直悬挂活塞，待稳定至如图2所示状态B，此时活塞恰好到达汽缸内的卡口处，活塞与卡口无相互作用力。随后将汽缸内气体加热至温度为T3=330K的状态C，从状态A到状态B的过程中气体吸收热量0.5J，从状态A到状态C的过程中气体内能共增加了12.6J，大气压p0=1.01×105Pa，求： （1）气体从状态A到状态B过程，分子平均动能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），器壁单位面积所受气体分子的平均作用力__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）在状态C的压强p3； （3）由状态A到状态C过程中一共从外界吸收热量Q。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 变小 （2）1.1×105Pa （3）13.1J 【解析】 【小问1详解】 [1][2]气体从状态A到状态B过程，气体温度不变，体积增大，压强减小，则分子平均动能不变，器壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小； 【小问2详解】 对汽缸，根据平衡条件可得， 解得 气体由状态B到状态C，体积不变，则 代入数据解得 【小问3详解】 气体由状态A到状态B的过程中，有， 气体由状态B到状态C的过程中，有， 代入数据解得 20. 山地车的气压避震装置主要由活塞、汽缸组成。某研究小组将其汽缸和活塞取出进行研究。如图所示，在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B，活塞用劲度系数为k=300N/m的轻弹簧拉住，弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为M=0.4kg，活塞的质量为m=0.2kg，汽缸容积的横截面积为S=1cm2，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为。 （1）求初始状态下汽缸内气体压强； （2）对汽缸进行加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，，求该过程中气体吸收的热量Q； （3）若在第（2）题的基础上继续对汽缸进行加热，当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长，求。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对汽缸和活塞整体分析有 对活塞受力分析有 代入数据解得 （2）汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中封闭气体的压强不变，则有 该过程中内能增大 气体对外做功 根据热力学第一定律有 解得 （3）当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长，对活塞根据受力平衡有 该由理想气态方程得有 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金华市曙光学校2024－2025学年第二学期期中考试 高二年级物理试题卷 注意事项： 1、本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 关于物体的内能，下列叙述中不正确的是（　　） A. 温度高的物体比温度低的物体内能大 B. 物体的内能不可能为零 C. 内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 D. 物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 2. 关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（　　） A. 阴极射线本质是氢原子 B. 阴极射线本质是电磁波 C. 阴极射线本质是电子  D. 阴极射线本质是X射线 3. 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，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态D的压强为3×105Pa B. 从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小 C. 在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多 D. 完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J 4. 关于下图，说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B. 由图乙可知，气体在状态A和状态B的分子平均动能相同 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功 5. 如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空，活塞可在汽缸内无摩擦地左右滑动。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（　　） A. 气体自发扩散前后内能减少 B. 气体在被压缩的过程中内能变小 C. 在自发扩散过程中，气体对外界没做功 D. 气体在被压缩的过程中，外界对气体做负功 6. 一定质量的理想气体经历如题图所示的循环过程，其中a→b过程是等压过程，另外两个中的一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体分子的速率分布曲线不发生变化 B. b→c过程，速率大的分子所占比例在增加 C. c→a过程，气体放出的热量等于a→b过程吸收的热量 D. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量等于气体对外做的功 7. 如图甲所示，分别用1、2两种材料作阴极K进行光电效应探究，频率相同的a、b两束光分别照射1、2两种材料，直流电源的正负极可以调节，产生的光电流I随电压U的变化关系如图乙所示，则（　　） A. 甲图对应的电源正负极可以测量电子的最大初动能 B. a、b相比，a光子的能量小，a光的光照强度强 C. 材料1的逸出功小，截止频率小，更容易发生光电效应 D. 材料1逸出光电子的最大初动能小，德布罗意波波长长 8. 在如图所示的平面内，光束a从介质斜射向空气，出射光为b、c两束单色光。关于b、c两束单色光，下列说法正确的是（　　） A. 介质对b光的折射率较大 B. 在介质中，b光的传播速度较大 C. 发生全反射时，b光的临界角较小 D. 若两束光都能使某种金属发生光电效应，则b光产生光电子的最大初动能较大 9. 如图所示，水平固定放置折射率为的等腰三角形玻璃砖，底角为30°。两束功率同为P的激光在与底边中垂线对称的位置，垂直底边射入玻璃砖，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 经过玻璃砖的BC界面时，单份光子能量发生变化 B. 左侧激光从玻璃砖AB边射出的方向与竖直方向夹角为60° C. 该玻璃砖所受激光对它的作用力大小为 D. 若在此玻璃砖BC边涂上有某种黑体材料，则该玻璃砖所受激光对它的作用力大小为 10. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（　　） A. 从状态a到状态b是等温变化过程 B. 从状态a到状态c是等压膨胀过程 C. 从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大 D. 从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 已知一个激光发射器功率为，发射波长为的光，光速为，普朗克常量为，则（ ） A. 光的频率为 B. 光子的能量为 C. 光子的动量为 D. 在时间内激光器发射的光子数为 12. 如图所示，在水平地面上放置一导热良好的汽缸，汽缸和可自由滑动的活塞（不计厚度）之间密封着一定质量的理想气体，已知活塞和重物的总质量为m，活塞的横截面积为S，活塞距汽缸底部的高度为h，大气压强为。重力加速度为g。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，若外界温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽缸内气体的初始压强为 B. 缓慢增大重物质量，与初始时相比，汽缸内气体的平均分子速率变大 C. 若仅缓慢降低环境温度，则与初始时相比活塞高度降低 D. 若重物质量缓慢增大了，汽缸内气柱的高度减小了，则 13. 如图所示，导热良好的固定直立圆筒内，用面积为S，重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触，平衡时圆筒内的气体处于状态A，此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积为5V0。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强为1.4p0。从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q；从状态B到状态C，气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0，下列说法正确的是（　　） A. 气体从状态A到状态B，其分子平均动能不变，圆筒内壁单位面积受到的压力增大 B. 气体在状态A的压强为1.2p0 C. 气体在状态C的温度为3.6T0 D. 气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W = ΔU − Q 非选择题部分 三、非选择题（本题有5小题，共58分） 14. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： （1）油酸薄膜的面积是______； （2）油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于（ ） A. 油膜还未完全散开就开始描绘油膜轮廓 B. 计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分散开 （4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为、摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为______。（油分子可看成球体） 15. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，电流表内阻很小，电压表内阻很大， （1）按电路图1连接的实物图2，其中连接错误的导线是______（选填“①”、“②”或“③”）； （2）该小组并未发现连线错误，于是继续进行实验。记录电压表和电流表示数，发现电压表最小示数为2V，此时电流表示数最大为2A；电压表最大示数为2.7V时，此时电流表示数为0.3A，定值电阻______Ω，滑动变阻器全电阻，R＝______Ω，由此知电源总电动势E＝______V，总内阻r＝______Ω（结果保留2位有效数字）。 16. 有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为，第n激发态的能量为，则吸收光子的频率___________，当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出__________条谱线，辐射光子的能量分别为____________。 17. 小明用金属铷为阴极得光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压为与入射光频率之间的关系如图乙所示，已知普朗克常量，结果均保留三位有效数字。 （1）求铷的截止频率。 （2）如果实验中入射光的频率，求产生的光电子的最大初动能。 18. 如图甲所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动．活塞下方封闭有一定质量的理想气体，已知理想气体内能U与温度T的关系为（k为正的已知常量），重力加速度为g．初始状态封闭气体温度为，压强等于外界大气压强，现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的三个状态变化过程，求： （1）活塞质量m； （2）从过程中，气体对外做的功W； （3）从全过程中，气体内能增加量。 19. 如图1所示，一质量为m=1kg、导热性能良好的汽缸放置在水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量不计、面积为S=100cm2的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体处于温度T1=300K、体积V1=500cm3的状态A。现用一细线竖直悬挂活塞，待稳定至如图2所示状态B，此时活塞恰好到达汽缸内的卡口处，活塞与卡口无相互作用力。随后将汽缸内气体加热至温度为T3=330K的状态C，从状态A到状态B的过程中气体吸收热量0.5J，从状态A到状态C的过程中气体内能共增加了12.6J，大气压p0=1.01×105Pa，求： （1）气体从状态A到状态B过程，分子平均动能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），器壁单位面积所受气体分子的平均作用力__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）在状态C的压强p3； （3）由状态A到状态C过程中一共从外界吸收热量Q。 20. 山地车的气压避震装置主要由活塞、汽缸组成。某研究小组将其汽缸和活塞取出进行研究。如图所示，在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B，活塞用劲度系数为k=300N/m的轻弹簧拉住，弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为M=0.4kg，活塞的质量为m=0.2kg，汽缸容积的横截面积为S=1cm2，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为。 （1）求初始状态下汽缸内气体压强； （2）对汽缸进行加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，，求该过程中气体吸收的热量Q； （3）若在第（2）题的基础上继续对汽缸进行加热，当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长，求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $