精品解析：江苏启东中学2025-2026学年高二下学期期末复习物理综合训练三

启东中学高二物理期末复习（综合三） 一、单选题本题共11小题，每小题4分，共44分 1. 电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射动量大小为P的电子，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量为m，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ） A. 电子的物质波波长 B. 仅增大电子的动量，干涉条纹的间距减小 C. 电子的动能 D. 该实验说明电子也是一种电磁波 2. 钍基熔盐堆（TMSR）是我国下一代核电技术的攻关项目，钍可以做制备核燃料的反应物，其衰变为β衰变，核反应方程为，经过时间，钍原子核剩余质量是之前质量的一半，、、的质量分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. 经过时间，100个钍原子核中有75个发生了衰变 B. 粒子是核外的电子电离形成的 C. 核反应释放的能量为 D. 的比结合能大于的比结合能 3. 用各种频率的光照射两种金属材料，得到遏止电压Uc随光的频率变化的两条图线1、2如图所示，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（　　） A. 图线1、2的斜率相同，均为普朗克常量h B. 图线1对应金属材料的逸出功更大 C. 照射同一金属材料，Q对应的光一定比P对应的光产生的饱和光电流大 D. 照射同一金属材料，P对应的光比Q对应的光逸出的电子最大初动能小 4. 关于下列四幅插图，以下说法不正确的是（ ） A. 图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了液体分子在做无规则运动 B. 图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片是晶体 C. 图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D. 丁图中左图是毛细现象，而右图不是毛细现象 5. 如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为37℃，活塞位于汽缸正中间，整个装置都静止。已知外界大气压恒定，重力加速度为g=10m/s2。则当活塞恰好能静止在汽缸缸口AB处时（　　） A. 弹簧长度变短 B. 缸内气体温度为620K C. 缸内气体温度为600K D. 缸内气体温度为74℃ 6. 某同学制作了一种便携式力传感器，如图甲所示。该传感器由弹性体、霍尔元件（长、宽、高分别为a、b、c，依靠电子导电）、永久磁钢、固定支架构成。弹性体的一端与永久磁钢（上端为S极，下端为N极）一起固定在支架上，霍尔元件安装在永久磁钢下方的弹性体平面上，并通入恒定电流I。当拉力F使弹性体发生形变时，会带动霍尔元件产生微小位移x，因不同距离处磁感应强度B不同，霍尔元件将在前、后表面间产生不同的电压UH，如图乙所示。据此可把测量UH的电压表改装成测量力的仪表。已知微小位移x随拉力F均匀变化，磁感应强度B随微小位移x均匀变化。不计涡流影响。下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件前表面电势低于后表面电势 B. 拉力F越大，霍尔电压UH越大 C. 改装后的仪表刻度值均匀 D. 仅增加宽度b能使改装后的仪表更灵敏 7. 电磁波治疗仪可改善局部血液循环、促进组织修复、缓解疼痛与炎症，在临床中广泛应用。其核心部件为电磁波发生器，主要由高频振荡电路构成。工作时，交变电流通过线圈产生交变电磁场，以短波、微波等形式穿透皮肤，作用于深层组织。下列说法正确的是（　　） A. 短波和微波在同一介质中传播速率相同 B. 线圈的自感系数越小，发射电磁波的本领越大 C. 电磁波从空气进入人体，传播速度减小，波长变大 D. 电磁波治疗仪利用红外线的热辐射作用升高浅层组织温度 8. 小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动，频闪相机每隔相同时间拍照一次，拍摄的频闪照片如图所示，斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块受到的摩擦力沿斜面向下 B. 斜面受到5个力作用 C. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左 D. 地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和 9. 如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，从图示位置开始推动A球使B球缓慢上升，A、B两球和容器内壁始终有接触，在B球上升至球心与O点等高的过程中，下列判断正确的是（ ） A. A球受到B球的弹力先增大后减小 B. A球受到B球的弹力逐渐增大 C. 容器对B球的支持力先减小后增大 D. 容器对B球的支持力逐渐增大 10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　） A. 气体在a、c两状态的体积不相等 B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D. 在过程ab中气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，违背了热力学第二定律 11. 土砻是古代劳动人民的谷物脱壳工具，如图甲所示，其简化示意图如图乙所示。握把ab和连杆cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑转轴与转盘相连，d为ab中点，c位于轻绳悬点O的正下方。，为等边三角形，握把ab重力为G且质量分布均匀，连杆cd质量忽略不计。人不施加作用力时，ab处于静止状态，则轻绳Oa上的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 2G 二、实验题：共1题，共12分 12. 实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积：计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。 （1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是 （选填选项前的字母）。 A. 移动活塞时应缓慢一些 B. 封闭气体的注射器应密封良好 C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图2所示，两条等温线对应的环境温度___（选填“>”“=”或“<”），请从气体分子热运动的视角简述你的判断依据：_____________________________ （3）根据玻意耳定律，图线理论上是一条______（“抛物线”、“双曲线”或“倾斜直线”），所以无法从输出的图线中直观地反映出与的关系，但是我们可以输出或图像，下面能正确反映它们之间关系的是_________（注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略） 三、解答题 共4题，共44分 13. 已知中子的质量为，质子的质量为，氦核的质量为，光速为。 （1）求氦核的结合能； （2）若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为，已知氚核的比结合能、氦核的比结合能、锂核的比结合能，求此核反应过程中释放的核能。 14. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态，能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙已知氢原子的能级图如图丙所示。 （1）若光照射金属时逸出光电子的最大初动能为，求光电子的最小波长（用普朗克常量，电子质量和表示）； （2）求该金属逸出功； （3）已知光的能量为，普朗克常量为，真空中的光速为，若一个质量为的静止电子吸收了一个光的光子，求电子在吸收光子后的速度大小。（不计电子吸收光子后的质量变化） 15. 某液化石油气的主要成分为丙烷（）。在常温常压下，丙烷为气体，通过压缩可使其液化，储存于钢瓶中。已知丙烷的摩尔质量．阿伏加德罗常数。假设丙烷分子可视为球体，其分子直径。现有一个家用钢瓶装有的液态丙烷（取3.1）， （1）试估算该钢瓶中液态丙烷的体积。（结果保留一位有效数字） （2）若所有液态丙烷完全变为气态丙烷，假设丙烷气体分子的平均间距为，试写出此时丙烷气体占据的体积表达式。（用、、、表示） 16. 如图，倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长、质量的薄木板，木板的最右端叠放一质量的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。 （1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件； （2）若，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 启东中学高二物理期末复习（综合三） 一、单选题本题共11小题，每小题4分，共44分 1. 电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射动量大小为P的电子，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量为m，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ） A. 电子的物质波波长 B. 仅增大电子的动量，干涉条纹的间距减小 C. 电子的动能 D. 该实验说明电子也是一种电磁波 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据德布罗意物质波公式，电子的物质波波长为​，故A错误； B．增大电子动量，由可知物质波波长减小；根据双缝干涉条纹间距公式，波长减小会导致干涉条纹间距减小，故B正确； C．由动量，推导得电子动能​，故C错误； D．该实验证明电子具有波动性，电子是实物粒子，不是电磁波，故D错误。 故选B 。 2. 钍基熔盐堆（TMSR）是我国下一代核电技术的攻关项目，钍可以做制备核燃料的反应物，其衰变为β衰变，核反应方程为，经过时间，钍原子核剩余质量是之前质量的一半，、、的质量分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. 经过时间，100个钍原子核中有75个发生了衰变 B. 粒子是核外的电子电离形成的 C. 核反应释放的能量为 D. 的比结合能大于的比结合能 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，仅对数量足够多的原子核成立，对100个这种少量原子核无法预测具体衰变个数，故A错误； B．衰变产生的电子是原子核内部的中子转化为质子时释放的，不是核外电子电离形成，故B错误； C．核反应的质量亏损为 根据质能方程，释放的能量为，故C正确； D．该衰变反应释放能量，说明生成物比反应物更稳定，而原子核越稳定比结合能越大，因此的比结合能小于的比结合能，故D错误。 故选C。 3. 用各种频率的光照射两种金属材料，得到遏止电压Uc随光的频率变化的两条图线1、2如图所示，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（　　） A. 图线1、2的斜率相同，均为普朗克常量h B. 图线1对应金属材料的逸出功更大 C. 照射同一金属材料，Q对应的光一定比P对应的光产生的饱和光电流大 D. 照射同一金属材料，P对应的光比Q对应的光逸出的电子最大初动能小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据光电效应方程和动能定理可得 所以 由此可知，图线1、2的斜率为，且当入射光的频率相同时，图线1所对应的遏止电压较大，则其对应金属材料的逸出功较小，故AB错误； C．P对应的光的频率较小，但不能确定光的强度，所以不可以确定饱和光电流的大小，故C错误； D．P对应的光的频率较小，Q对应的光的频率较大，所以照射同一金属材料，根据可知，用Q对应的光比P对应的光逸出的电子最大初动能大，故D正确。 故选D。 4. 关于下列四幅插图，以下说法不正确的是（ ） A. 图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了液体分子在做无规则运动 B. 图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片是晶体 C. 图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D. 丁图中左图是毛细现象，而右图不是毛细现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒在做无规则运动，间接说明水分子在做无规则运动，故A正确； B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母各向异性，是晶体，故B正确； C．图丙为食盐晶体的微观结构，说明晶体排列具有空间上的周期性，故C正确； D．丁图中左图和右图均是毛细现象。左图毛细现象为浸润液体会在细管（毛细管）中自动上升的现象，右图毛细现象为不浸润液体则自动下降的现象，故D错误。 故选D。 5. 如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为37℃，活塞位于汽缸正中间，整个装置都静止。已知外界大气压恒定，重力加速度为g=10m/s2。则当活塞恰好能静止在汽缸缸口AB处时（　　） A. 弹簧长度变短 B. 缸内气体温度为620K C. 缸内气体温度为600K D. 缸内气体温度为74℃ 【答案】B 【解析】 【详解】A．对活塞与汽缸整体分析有 所以弹簧的弹力保持不变，则弹簧长度不变，所以A错误； BCD．以汽缸受力分析有 则有 所以缸内气体压强不变，则为等压变化，根据盖吕萨克定律可得 代入数据可得 解得 所以B正确；CD错误； 故选B。 6. 某同学制作了一种便携式力传感器，如图甲所示。该传感器由弹性体、霍尔元件（长、宽、高分别为a、b、c，依靠电子导电）、永久磁钢、固定支架构成。弹性体的一端与永久磁钢（上端为S极，下端为N极）一起固定在支架上，霍尔元件安装在永久磁钢下方的弹性体平面上，并通入恒定电流I。当拉力F使弹性体发生形变时，会带动霍尔元件产生微小位移x，因不同距离处磁感应强度B不同，霍尔元件将在前、后表面间产生不同的电压UH，如图乙所示。据此可把测量UH的电压表改装成测量力的仪表。已知微小位移x随拉力F均匀变化，磁感应强度B随微小位移x均匀变化。不计涡流影响。下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件前表面电势低于后表面电势 B. 拉力F越大，霍尔电压UH越大 C. 改装后的仪表刻度值均匀 D. 仅增加宽度b能使改装后的仪表更灵敏 【答案】C 【解析】 【详解】A．霍尔元件靠电子导电，电流向右，因此电子运动方向向左；磁场向下，根据左手定则（电子带负电，四指指向电流方向）：电子受到的洛伦兹力方向向后，电子向后表面偏转，后表面积累负电荷，前表面带正电，因此前表面电势高于后表面电势，故A错误； B．当电场力与洛伦兹力平衡时 得 电流 得 代入得  ，拉力越大，弹性体伸长量越大，霍尔元件向下位移越大，离上方永久磁钢越远，磁感应强度越小，因此越小，故B错误； C．由题意知随均匀变化（） 随均匀变化（） 因此 代入霍尔电压公式得   是的一次线性函数，因此改装后仪表的刻度均匀，故C正确。 D．由 可知，霍尔电压与宽度无关，仅增加不会改变随的变化率，不会提高灵敏度，故D错误； 故选C。 7. 电磁波治疗仪可改善局部血液循环、促进组织修复、缓解疼痛与炎症，在临床中广泛应用。其核心部件为电磁波发生器，主要由高频振荡电路构成。工作时，交变电流通过线圈产生交变电磁场，以短波、微波等形式穿透皮肤，作用于深层组织。下列说法正确的是（　　） A. 短波和微波在同一介质中传播速率相同 B. 线圈的自感系数越小，发射电磁波的本领越大 C. 电磁波从空气进入人体，传播速度减小，波长变大 D. 电磁波治疗仪利用红外线的热辐射作用升高浅层组织温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．短波和微波的频率不同，同一介质对不同频率电磁波的折射率不同，根据传播速率公式，二者在同一介质中的传播速率不相同，故A错误； B．LC振荡电路的固有频率为，其他条件不变时，线圈自感系数越小，振荡频率越高，而电磁波的发射本领随频率升高而增大，故B正确； C．电磁波从空气进入人体时，人体的折射率大于空气，因此传播速度减小；电磁波的频率由波源决定保持不变，根据，波长会变小，故C错误； D．题干明确说明治疗仪是通过短波、微波穿透皮肤作用于深层组织，并非利用红外线的热辐射升高浅层组织温度，故D错误。 故选B。 8. 小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动，频闪相机每隔相同时间拍照一次，拍摄的频闪照片如图所示，斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块受到的摩擦力沿斜面向下 B. 斜面受到5个力作用 C. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左 D. 地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和 【答案】B 【解析】 【详解】A．小物块沿斜面向下滑动，相对斜面向下运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，故小物块受到的摩擦力沿斜面向上，故A错误； BC．对小物块和斜面组成的整体进行分析，小物块沿斜面加速下滑，加速度方向沿斜面向下，该加速度可分解为水平向右和竖直向下两个分量，斜面静止，加速度为零。根据牛顿第二定律，整体在水平方向受到的合外力方向水平向右，该合外力即为地面对斜面的摩擦力，故地面对斜面的摩擦力方向水平向右；对斜面进行受力分析可知，斜面受到重力、地面支持力、地面向右的摩擦力、物块压力和物块的摩擦力，共5个作用力，故C错误、B正确； D．由于小物块有竖直向下的加速度分量，整体处于失重状态，地面对斜面的支持力小于斜面与小物块的重力之和，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，从图示位置开始推动A球使B球缓慢上升，A、B两球和容器内壁始终有接触，在B球上升至球心与O点等高的过程中，下列判断正确的是（ ） A. A球受到B球的弹力先增大后减小 B. A球受到B球的弹力逐渐增大 C. 容器对B球的支持力先减小后增大 D. 容器对B球的支持力逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】对B球受力分析如图1所示 缓慢推动A球直到B的球心与容器的圆心O等高的过程中，三角形OAB边长恒定，和的夹角不变，根据三力平衡作出矢量三角形如图2所示 从图2可以看出B球受到A球的弹力逐渐增大，容器对B球的支持力先增大后减小。 故选B。 10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　） A. 气体在a、c两状态的体积不相等 B. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D. 在过程ab中气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，违背了热力学第二定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示图象可知，对角线ac的延长线过原点O，气体从c到a过程压强与热力学温度成正比，由理想气体状态方程可知，气体体积不变，即a、c两状态体积相等，选项A错误； B．一定量的理想气体内能由温度决定，由图示图象可知，气体在状态a时的温度比在状态c时的温度高，因此气体在状态a时的内能大于在状态c时的内能，选项B正确； C．由图示图象可知，从d到a过程气体的压强不变而温度升高，由理想气体状态方程可知，气体的体积增大，气体对外界做功，W<0，气体温度升高，内能增大，∆U>0，由热力学第一定律∆U=W+Q可知 Q=∆U－W>0 气体从外界吸收热量，且吸收的热量大于气体对外界做的功，选项C错误； D．在过程ab中气体温度保持不变，故内能不变。气体膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律，吸收的热量和对外界做的功数值相等。根据开尔文表述：不可能从单一热库（源）吸收热量，使之完全变成功（全部对外做功），而不产生其他影响（不引起其他变化），因此不违背热力学第二定律，选项D错误。 故选B。 11. 土砻是古代劳动人民的谷物脱壳工具，如图甲所示，其简化示意图如图乙所示。握把ab和连杆cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑转轴与转盘相连，d为ab中点，c位于轻绳悬点O的正下方。，为等边三角形，握把ab重力为G且质量分布均匀，连杆cd质量忽略不计。人不施加作用力时，ab处于静止状态，则轻绳Oa上的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 2G 【答案】A 【解析】 【详解】由对称性可知、绳的拉力相等，设两绳的拉力大小为 为等边三角形，，两绳拉力的合力，方向沿dO方向 由几何关系可知，，根据握把ab的受力平衡关系 解得 故选 A。 二、实验题：共1题，共12分 12. 实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积：计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。 （1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是 （选填选项前的字母）。 A. 移动活塞时应缓慢一些 B. 封闭气体的注射器应密封良好 C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图2所示，两条等温线对应的环境温度___（选填“>”“=”或“<”），请从气体分子热运动的视角简述你的判断依据：_____________________________ （3）根据玻意耳定律，图线理论上是一条______（“抛物线”、“双曲线”或“倾斜直线”），所以无法从输出的图线中直观地反映出与的关系，但是我们可以输出或图像，下面能正确反映它们之间关系的是_________（注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略） 【答案】（1）AB （2） ①. ②. 体积一定的情况下，温度高，气体分子平均动能增大，单次撞击产生的力更大且单位时间内撞击次数增加，即气体压强大，故 （3） ①. 双曲线 ②. DB##BD 【解析】 【小问1详解】 AB．由于该实验是“用气体压强传感器探究气体等温变化的规律”，条件是对于一定质量的气体而言的，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢一些，因为移动活塞时，相对于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生变化，故AB正确； C．等温变化的规律为 所以实验只要保持气体质量不变即可，不必测出气体的质量，故C错误； D．实验中只有气体的压强可以通过数据采集器获得，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1][2] 体积一定的情况下，温度高，气体分子平均动能增大，单次撞击产生的力更大且单位时间内撞击次数增加，即气体压强大，故； 【小问3详解】 [1]忽略软管体积时，根据可得图线理论上是一条双曲线； [2] 根据 可得 由于在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，压强增加，但实际增加的偏小所以图像的图形向下弯曲，所以画出的图像应当是D； 注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略，根据 所以的图像应为B； 三、解答题 共4题，共44分 13. 已知中子的质量为，质子的质量为，氦核的质量为，光速为。 （1）求氦核的结合能； （2）若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为，已知氚核的比结合能、氦核的比结合能、锂核的比结合能，求此核反应过程中释放的核能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 基本粒子（质子、中子）结合形成原子核时释放的能量即为原子核的结合能，根据质能方程可知，释放的能量为 所以结合能也为 【小问2详解】 根据结合能与比结合能的关系，可求出该反应释放的能量为 14. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态，能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙已知氢原子的能级图如图丙所示。 （1）若光照射金属时逸出光电子的最大初动能为，求光电子的最小波长（用普朗克常量，电子质量和表示）； （2）求该金属逸出功； （3）已知光的能量为，普朗克常量为，真空中的光速为，若一个质量为的静止电子吸收了一个光的光子，求电子在吸收光子后的速度大小。（不计电子吸收光子后的质量变化） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能和动量的关系 可得 根据德布罗意波长公式 联立解得光电子的最小波长为 【小问2详解】 根据光电效应方程和动能定理可得 可知入射光的能量越大，照射到相同的金属上时，其遏止电压越高，由图知，光照射时遏止电压最大，则光的能量最高，可见光是由跃迁到能级得到的，光的光子能量为 由图乙知，光照射金属时的遏止电压，则有 解得该金属逸出功 【小问3详解】 光的光子能量为 光光子动量为 根据动量守恒定律，有 联立解得 15. 某液化石油气的主要成分为丙烷（）。在常温常压下，丙烷为气体，通过压缩可使其液化，储存于钢瓶中。已知丙烷的摩尔质量．阿伏加德罗常数。假设丙烷分子可视为球体，其分子直径。现有一个家用钢瓶装有的液态丙烷（取3.1）， （1）试估算该钢瓶中液态丙烷的体积。（结果保留一位有效数字） （2）若所有液态丙烷完全变为气态丙烷，假设丙烷气体分子的平均间距为，试写出此时丙烷气体占据的体积表达式。（用、、、表示） 【答案】（1） 4×10-3 m3 （2） 【解析】 【小问1详解】 液态丙烷分子紧密排列，总体积近似等于所有分子体积之和。丙烷的物质的量  故总分子数  代入数据得， 丙烷视为球体模型，则单个丙烷分子体积 所以液态丙烷总体积 解得 【小问2详解】 气态丙烷分子平均间距为，即每个分子占据边长为的立方体空间，总容积等于所有分子占据空间之和。单个分子占据体积  总分子数仍为  因此总体积 16. 如图，倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长、质量的薄木板，木板的最右端叠放一质量的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。 （1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件； （2）若，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 【答案】（1） （2）能；， 【解析】 【小问1详解】 物块不滑离木板，则物块和木板相对静止的向上运动。以物块和木板整体为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 以物块为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 又，解得 又，解得 所以 【小问2详解】 因，所以物块能够滑离木板，以木板为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 以物块为研究对象，由牛顿第二定律得 设物块滑离木板所用时间为t，木板的位移 物块的位移 物块与木板分离的临界条件为 联立以上各式解得 物块滑离木板时的速度 滑离木板后，物块不受摩擦力作用，向上做减速运动，根据牛顿第二定律有 滑离木板到运动到最高点的过程中，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $