精品解析：河南南阳市第一中学2025-2026学年高二下学期期末复习预测3物理试题

南阳市一中高二物理期末复习预测3 一、单选题（每小题4分，共24分） 1. 下列对各图的叙述，正确的是（　　） A. 图甲为单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线，此单摆的固有周期约为0.5s B. 图乙为救护车向右运动的过程中，静止的A、B两人听到警笛声的频率为 C. 图丙称为泊松亮斑，它的原理是光的圆孔衍射 D. 图丁中条纹弯曲处对应被检查平面处向上凸起 2. 宇宙射线进入地球大气层时，与大气作用产生中子，中子撞击大气中的产生，核反应方程为，产生的能够自发衰变成，其半衰期为5730年。已知现代植物存活期间，其体内碳14与碳12的比例不变，生命活动结束后，碳14的比例会逐渐减少，因此利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是（　　） A. 若测得一古木样品的含量为现代活体植物的，则该古木距今约为17190年 B. X为氘核 C. 产生X的核反应属于α衰变 D. 近年来由于地球的温室效应，的半衰期发生微小变化 3. 几个摆长相同的单摆在竖直面内不同条件下做简谐运动，图甲处于重力场中，图乙处于竖直向下的匀强电场中，图丙处于垂直纸面向里的匀强磁场中，图丁绝缘天花板固定一正的点电荷。图乙、丙、丁中小球电荷量为，小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，小球所受重力和拉力的合力充当回复力 B. 图乙中，小球做简谐运动的周期最小 C. 图丙中，小球每次通过最低点时线的拉力大小不变 D. 图丁中，若将正点电荷换为负点电荷，单摆的周期会变大 4. 如图所示是制冷机和热机工作时的能流分配示意图，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 可以为0 D. 一定不为0 5. 如图所示，一定质量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（ ） A. 1→2过程，气体分子数密度逐渐减小 B. 气体在3状态的分子平均动能小于2状态 C. 3→4过程，气体内能增大 D. 2→3过程的吸热量大于4→1过程的放热量 6. 唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，经一次反射有M、N两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A. 从P点射入时M光的折射角比N光的大 B. 在水滴中，M光的传播速度小于N光的传播速度 C. M光的波动性较N光更显著 D. 用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的大 二、多选题（每小题6分，共24分） 7. 下列关于热学和原子物理的四幅图片的说法正确的是（　　） A. 图甲描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显 B. 图乙中制作防水衣时用右细管材料的防水效果更好 C. 图丙为α粒子的散射实验现象，其中运动轨迹为J的粒子所占的比例是最大的 D. 图丁的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低 8. 阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，这里所指的微观物理量为分子体积v、分子直径、分子质量等。宏观物理量为物质的摩尔体积、摩尔质量、物质的密度、物质的质量、物质的体积等。下列关系式中，最能体现阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量桥梁的是（ ） A. B. C. D. 9. 左端振源带着绳上、下振动，形成的波沿着绳向右传到右端时再沿着绳反射回来，向右传的波和反射回来的波在这一段绳上形成如图所示的波形图。节点静止不动，波腹位置的振幅最大，但由于频率较高人眼感觉好像一直没动。这种现象叫驻波，对图示驻波，下列说法正确的是（　　） A. 驻波是波的衍射特性表现的一种实例 B. 向右传的波和反射回来的波振幅相同 C. 向右传的波和反射回来的波频率相同 D. 振源振动的振幅与波腹位置的振幅相同 10. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定在墙上，右端连接质量为m的小球静置于光滑水平面上。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立坐标轴Ox，给小球一向右的初速度，小球沿x轴做往复运动，作出小球运动过程中动量p随位置坐标x变化的图像。小球的运动状态可用图像上各点的坐标表示，其中A状态的坐标为（0，a），B状态的坐标为（b，0），C、D状态的横坐标均为。已知弹簧的弹性势能，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动过程中的最大动能 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球在C状态的动量大小为 D. 小球从C状态经B状态到D状态所经历的时间是其运动周期的三分之一 三、实验题 11. 在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中： （1）该实验通过建立适当的物理模型来估测微观量，下列说法中不属于本实验的理想假设的是________。 A. 把油酸分子简化为球形 B. 认为油酸分子紧密排列 C. 油酸在水面上形成单分子油膜 D. 油酸不溶于水 （2）配制好一定浓度的油酸酒精溶液后，有关后续的实验过程如图（a），请选择另外两个必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、D、________、________、F； （3）关于本实验下列说法正确的是________（多选）； A. 撒爽身粉有助于油酸均匀散开形成油膜 B. 油膜稳定后油酸分子与酒精分子相互交错紧密排布 C. 酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用 D. 油酸分子中的羧基和烃基对水的亲和力不同，使油酸在水面上形成单分子油膜 （4）另外3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是_____________。 A. B. C. （5）已知油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成油膜稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，正方形坐标方格的边长为，由图（b）可知油膜占有的方格个数为________（取整数），油酸分子直径表达式为________（用、、、表示）。 12. 实验小组研究光电效应相关规律，按照图甲所示电路图连接仪器。 （1）用蓝光照射光电管，逐渐增大光电管上的正反向电压时，观察光电流的变化。当正向电压增大时，光电流逐渐增大，光电管存在着_____；当反向电压增大时，光电流逐渐减小，光电管存在着_____。（选填“遏止电压”或“饱和电流”） （2）用蓝光照射光电管，以光电管所加电压为横坐标，以光电流为纵坐标，如图乙所示，研究光电流随所加电压变化的关系为图线；现增大蓝光强度，再次研究光电流随所加电压变化的关系应是_____（选填“图线”或“图线”）。 （3）换用紫光进行实验，如图丙所示，研究光电流随所加电压变化的关系应是_____（选填“图线”或“图线”）。若已知蓝光频率为，则金属的逸出功为_____，紫光频率为_____（已知普朗克常量为，电子电荷量为）。 （4）有关本实验，下列说法正确的是（ ） A. 流过表的电流是电源提供的 B. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 C. 测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向端滑动 D. 若，则光照出的光电子的最大初动能大 四、解答题 13. 如图，质量为的物体放在质量为的平台上，随平台在竖直方向上一起做简谐运动，振幅为A，运动到最高点时，物体对平台的压力恰好为零，重力加速度为。求： （1）当运动到最低点时，平台给物体的支持力大小。 （2）求弹簧的劲度系数和最大弹性势能。（弹性势能表达式为） 14. 硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核（）和粒子（），释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为 ，核反应放出的能量一部分为γ光子的能量，锂核的比结合能为，粒子的比结合能为，普朗克常量为，真空中光速为；1u对应的能量为931.5MeV，。 （1）写出核反应方程并求释放的能量为多少MeV；（结果保留三位有效数字） （2）求γ光子的频率；（结果保留三位有效数字） （3）求硼核的比结合能E为多少MeV。（结果保留三位有效数字） 15. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上，顶部有小孔与大气相通，和是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞，其中活塞为绝热活塞，活塞导热性能良好，两活塞和气缸封闭了两部分气体和。初始状态两活塞静止，弹簧处于原长，两活塞恰好将气缸内部空间三等分，气体和的温度等于外界温度。已知活塞的质量为，活塞的质量为，弹簧的劲度系数，外界大气压强为。形变量为的轻弹簧，其弹性势能。重力加速度为g，，。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体，从活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，气体向外释放的热量为。整个过程弹簧未超出弹性限度。求： （1）初始状态时，气体、的压强分别多大； （2）气体的最终温度； （3）从气缸底部的电阻丝缓慢加热到弹簧的长度变为的整个过程气体对活塞做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南阳市一中高二物理期末复习预测3 一、单选题（每小题4分，共24分） 1. 下列对各图的叙述，正确的是（　　） A. 图甲为单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线，此单摆的固有周期约为0.5s B. 图乙为救护车向右运动的过程中，静止的A、B两人听到警笛声的频率为 C. 图丙称为泊松亮斑，它的原理是光的圆孔衍射 D. 图丁中条纹弯曲处对应被检查平面处向上凸起 【答案】D 【解析】 【详解】A．受迫振动发生共振时，驱动力频率等于单摆的固有频率，由图甲可知单摆固有频率，因此固有周期，故A错误； B．根据多普勒效应，救护车向右运动时，靠近观察者A、远离观察者B。A听到的频率高于声源频率，B听到的频率低于声源频率，因此，故B错误； C．泊松亮斑是光照射到不透光小圆板时产生的圆盘衍射现象，不是圆孔衍射，故C错误； D．薄膜干涉检查平整度中，同一级干涉条纹对应相同厚度的空气膜：空气膜从左到右厚度逐渐减小，图中条纹向左侧（厚度更大的方向）弯曲，说明弯曲处的空气膜厚度和同一条纹的厚度相等，即该处空气膜厚度比同位置平整平面的厚度更小，对应被检查平面向上凸起，故D正确。 故选D。 2. 宇宙射线进入地球大气层时，与大气作用产生中子，中子撞击大气中的产生，核反应方程为，产生的能够自发衰变成，其半衰期为5730年。已知现代植物存活期间，其体内碳14与碳12的比例不变，生命活动结束后，碳14的比例会逐渐减少，因此利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是（　　） A. 若测得一古木样品的含量为现代活体植物的，则该古木距今约为17190年 B. X为氘核 C. 产生X的核反应属于α衰变 D. 近年来由于地球的温室效应，的半衰期发生微小变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳14衰变剩余质量满足 其中为半衰期，由题意有 联立解得年，故A正确； B．核反应满足电荷数守恒、质量数守恒，可推出X的电荷数为，质量数为，因此X为质子，不是氘核，故B错误； C．α衰变是原子核自发释放α粒子（）的核变化，该反应是中子轰击氮核的人工核转变，且产物X不是α粒子，不属于α衰变，故C错误； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，温室效应不会改变的半衰期，故D错误。 故选A。 3. 几个摆长相同的单摆在竖直面内不同条件下做简谐运动，图甲处于重力场中，图乙处于竖直向下的匀强电场中，图丙处于垂直纸面向里的匀强磁场中，图丁绝缘天花板固定一正的点电荷。图乙、丙、丁中小球电荷量为，小球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，小球所受重力和拉力的合力充当回复力 B. 图乙中，小球做简谐运动的周期最小 C. 图丙中，小球每次通过最低点时线的拉力大小不变 D. 图丁中，若将正点电荷换为负点电荷，单摆的周期会变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，并非重力和拉力合力，故A错误； B．图乙中存在竖直向下的匀强电场，等效重力加速度为 根据周期公式，周期变小，故B正确； C．图丙中洛伦兹力始终垂直于速度，虽不做功，但方向随运动方向改变。小球左右通过最低点时，洛伦兹力方向相反，导致拉力不同，向右过最低点时，向左过最低点时，故C错误； D．图丁中库仑力始终沿摆线径向，不影响切向回复力，因此无论固定电荷正负，等效重力加速度仍为，周期不变，故D错误。 故选B。 4. 如图所示是制冷机和热机工作时的能流分配示意图，下列说法正确的是（ ） A. B. C. 可以为0 D. 一定不为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．对制冷机，由能量守恒得 因此​，故A错误； B．对热机，由能量守恒得 因此​，故B错误； C．根据热力学第二定律，热量不可能自发从低温热库转移到高温热库，制冷机必须依靠外界做功才能工作，因此 不可能为0，故C错误； D．根据热力学第二定律，热机不可能从单一高温热库吸热，全部转化为功而不引起其他变化，必然有部分热量排放给低温热库，因此 一定不为0，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，一定质量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（ ） A. 1→2过程，气体分子数密度逐渐减小 B. 气体在3状态的分子平均动能小于2状态 C. 3→4过程，气体内能增大 D. 2→3过程的吸热量大于4→1过程的放热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程中，由图可知气体体积减小，一定质量的气体总分子数不变，单位体积内的分子数（分子数密度）逐渐增大，故A错误； B．是等压过程，根据理想气体状态方程，压强不变，体积增大，因此温度升高。温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，因此状态的分子平均动能大于状态，故B错误； C．是绝热过程，则 过程中气体体积增大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律 可得，气体内能减小，故C错误； D．整个循环过程气体回到初始状态，总内能变化 两个绝热过程没有热量交换，因此总满足​ 图中循环围成的面积为气体对外做的功，该循环气体对外界做功，则有，因此 即过程的吸热量大于过程的放热量，故D正确。 故选D。 6. 唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是因阳光照射到空中的小水滴，发生折射、色散及反射形成的。如图所示，一细束太阳光从P点射入球形水滴后，经一次反射有M、N两条出射光线。下列说法正确的是（　　） A. 从P点射入时M光的折射角比N光的大 B. 在水滴中，M光的传播速度小于N光的传播速度 C. M光的波动性较N光更显著 D. 用同一装置做双缝干涉实验，M光相邻干涉亮条纹间距比N光的大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意，可画出如图所示光路图 由图可知从P点射入时M光的折射角比N光的小，故A错误； B．根据折射定律可知，入射角相同，折射角大的折射率小，可知在水滴中M光的折射率大，根据可知在水滴中，M光的传播速度小于N光的传播速度，故B正确； C．根据折射率大的频率大，波长短，可知M光的波长较短，则N光的波动性较M光更显著，故C错误； D．光线M的波长短，根据可知同样的“双缝干涉”装置条件下，产生的干涉条纹间距M光比N光窄，故D错误。 故选B。 二、多选题（每小题6分，共24分） 7. 下列关于热学和原子物理的四幅图片的说法正确的是（　　） A. 图甲描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显 B. 图乙中制作防水衣时用右细管材料的防水效果更好 C. 图丙为α粒子的散射实验现象，其中运动轨迹为J的粒子所占的比例是最大的 D. 图丁的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低 【答案】AB 【解析】 【详解】A．布朗运动是液体分子无规则运动对悬浮微粒的撞击不平衡产生的，温度一定时，悬浮微粒越小，撞击的不平衡性越显著，布朗运动越明显，故A正确； B．液面上升说明液体对管壁是浸润现象，液面下降是不浸润现象，不浸润材料防水效果更好，防水衣需要使用不浸润材料，由图可知右管材料为不浸润，故B正确； C．α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度超过90°，大角度偏转的J轨迹粒子占比极小，沿原方向前进的I轨迹占比最大，故C错误； D．抽掉隔板后，气体向真空自由膨胀，是绝热过程，故Q=0，气体对外不做功，故W=0，根据热力学第一定律ΔU=W+Q=0 故理想气体的内能不变，则理想气体温度不变，故D错误。 故选AB。 8. 阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，这里所指的微观物理量为分子体积v、分子直径、分子质量等。宏观物理量为物质的摩尔体积、摩尔质量、物质的密度、物质的质量、物质的体积等。下列关系式中，最能体现阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量桥梁的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．物质的密度等于物质的质量除以物质的体积，即，A正确； B．分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即，B正确； CD．若是气体，用摩尔体积除以阿伏加德罗常数或者用气体的体积除以分子数等于一个分子所占据的空间的体积，远大于气体分子的体积，CD错误。 故选AB。 【点睛】 9. 左端振源带着绳上、下振动，形成的波沿着绳向右传到右端时再沿着绳反射回来，向右传的波和反射回来的波在这一段绳上形成如图所示的波形图。节点静止不动，波腹位置的振幅最大，但由于频率较高人眼感觉好像一直没动。这种现象叫驻波，对图示驻波，下列说法正确的是（　　） A. 驻波是波的衍射特性表现的一种实例 B. 向右传的波和反射回来的波振幅相同 C. 向右传的波和反射回来的波频率相同 D. 振源振动的振幅与波腹位置的振幅相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．驻波是向右传的波和反射回来的波叠加干涉产生的，故A错误； B．节点静止不动，说明向右传的波和反射回来的波振幅相同，合位移为0，故 B正确； C．稳定的干涉说明两波的频率相同，故C正确； C．波腹是干涉加强点，其振幅是振源振幅的两倍，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定在墙上，右端连接质量为m的小球静置于光滑水平面上。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立坐标轴Ox，给小球一向右的初速度，小球沿x轴做往复运动，作出小球运动过程中动量p随位置坐标x变化的图像。小球的运动状态可用图像上各点的坐标表示，其中A状态的坐标为（0，a），B状态的坐标为（b，0），C、D状态的横坐标均为。已知弹簧的弹性势能，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动过程中的最大动能 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球在C状态的动量大小为 D. 小球从C状态经B状态到D状态所经历的时间是其运动周期的三分之一 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球运动到平衡位置（即A状态）动能最大，由题意可知此时小球的动能为，故A错误； B．小球由B状态运动到A状态的过程中，系统的机械能守恒，可知 解得，故B正确； C．小球由B状态运动到C状态，系统的机械能守恒，可知 又因 两式联立解得小球运动到C状态时的动量，故C错误； D．由题意可知，小球做简谐运动的振幅 以小球向右经过平衡位置为0时刻，可知小球的振动方程为 因此，小球从A到C的过程有 解得 又因为 故 结合简谐运动的对称性，小球从C状态经B状态到D状态所经历的时间为 是其运动周期的三分之一，故D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中： （1）该实验通过建立适当的物理模型来估测微观量，下列说法中不属于本实验的理想假设的是________。 A. 把油酸分子简化为球形 B. 认为油酸分子紧密排列 C. 油酸在水面上形成单分子油膜 D. 油酸不溶于水 （2）配制好一定浓度的油酸酒精溶液后，有关后续的实验过程如图（a），请选择另外两个必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、D、________、________、F； （3）关于本实验下列说法正确的是________（多选）； A. 撒爽身粉有助于油酸均匀散开形成油膜 B. 油膜稳定后油酸分子与酒精分子相互交错紧密排布 C. 酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用 D. 油酸分子中的羧基和烃基对水的亲和力不同，使油酸在水面上形成单分子油膜 （4）另外3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是_____________。 A. B. C. （5）已知油酸酒精溶液的浓度为，一滴溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成油膜稳定后，在带有坐标方格的玻璃板上描出油膜的轮廓如图，正方形坐标方格的边长为，由图（b）可知油膜占有的方格个数为________（取整数），油酸分子直径表达式为________（用、、、表示）。 【答案】（1）D （2） ①. E ②. B （3）CD （4）C （5） ①. 101##100##99 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．将油酸分子视为球形，便于用球的直径对应油膜厚度，属于理想假设，故A正确； B．分子紧密排列无间隙，使单分子层油膜的体积等于所有分子体积之和，属于理想假设，故B正确； C．油膜为单分子层，即油膜厚度等于单个分子的直径，属于理想假设，故C正确； D．油酸不溶于水是油酸自身的物理性质，是油膜能够铺展在水面上的前提条件，不属于人为引入的理想化假设，故D错误。 故选D。 【小问2详解】 [1]根据“用油膜法估测分子直径的大小”实验步骤，先配制溶液并测定一滴溶液的体积（操作A），准备浅水盘倒入水（操作D），接着在水面上均匀撒上爽身粉（操作E）； [2]然后用注射器或滴管轻轻滴入一滴油酸酒精溶液（操作B），待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘并估算油膜面积（操作F） 【小问3详解】 A．撒爽身粉是为了在水面上形成清晰的边界，以便观察和描绘油酸膜的轮廓，并不能帮助油酸自身均匀散开，故A错误； B．油酸酒精溶液滴在水面上后，酒精会溶于水并挥发，最终在水面上只留下紧密排布的单层油酸分子，而没有酒精分子，故B错误； C．纯油酸浓度过高，滴入后会形成面积极大的油膜，无法测量；酒精的作用是对油酸进行稀释，得到浓度合适的油酸酒精溶液，故C正确； D．油酸分子由亲水的羧基和疏水的烃基组成，滴在水面上后，由于这两部分对水的亲和力不同，羧基没入水中而烃基露出水面，从而使油酸在水面上形成单分子油膜，故D正确。 故选CD。 【小问4详解】 最理想的油膜应尽可能铺展成边界清晰的圆形（或接近圆形），且厚度均匀，这样面积测量误差最小。 故选C。 【小问5详解】 [1]图（b）中油膜占有的方格数约为101 [2]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油膜的估算总面积为 根据单层油膜模型，油酸分子的直径表达式为 12. 实验小组研究光电效应相关规律，按照图甲所示电路图连接仪器。 （1）用蓝光照射光电管，逐渐增大光电管上的正反向电压时，观察光电流的变化。当正向电压增大时，光电流逐渐增大，光电管存在着_____；当反向电压增大时，光电流逐渐减小，光电管存在着_____。（选填“遏止电压”或“饱和电流”） （2）用蓝光照射光电管，以光电管所加电压为横坐标，以光电流为纵坐标，如图乙所示，研究光电流随所加电压变化的关系为图线；现增大蓝光强度，再次研究光电流随所加电压变化的关系应是_____（选填“图线”或“图线”）。 （3）换用紫光进行实验，如图丙所示，研究光电流随所加电压变化的关系应是_____（选填“图线”或“图线”）。若已知蓝光频率为，则金属的逸出功为_____，紫光频率为_____（已知普朗克常量为，电子电荷量为）。 （4）有关本实验，下列说法正确的是（ ） A. 流过表的电流是电源提供的 B. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 C. 测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向端滑动 D. 若，则光照出的光电子的最大初动能大 【答案】（1） ①. 饱和电流 ②. 遏止电压 （2）图线 （3） ①. 图线 ②. ③. （4）D 【解析】 【小问1详解】 [1]用蓝光照射光电管，当正向电压增大，光电流逐渐增大，最终达到定值，说明光电管存在着饱和电流。 [2]当反向电压增大，光电流逐渐减小，光电管存在着遏止电压。 【小问2详解】 增大蓝光强度，饱和光电流增大，遏止电压不变，故再次研究光电流随所加电压变化的关系应是图线。 【小问3详解】 [1]换用紫光进行实验，紫光频率高，根据，可知紫光的遏止电压高，故应为图线。 [2]蓝光频率为，对应的遏止电压为，根据 可得金属的逸出功为 [3]紫光照射时有，解得 【小问4详解】 A．流过表的电流是由于光电管在发生光电效应的情况下，产生的光电子通过表而形成的，故A错误； B．入射光的光强一定时，单位时间内发出光电子的数目一定，频率越高，光子的数量越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故B错误； C．测定频率的光照的饱和电流值，应加正向电压，即应使K极的电势低于A极，即触头P向b端滑动，故C错误； D．根据光电效应方程得当频率越高，光电子的最大初动能越大。若，则光照出的光电子的最大初动能大，故D正确。 故选D。 四、解答题 13. 如图，质量为的物体放在质量为的平台上，随平台在竖直方向上一起做简谐运动，振幅为A，运动到最高点时，物体对平台的压力恰好为零，重力加速度为。求： （1）当运动到最低点时，平台给物体的支持力大小。 （2）求弹簧的劲度系数和最大弹性势能。（弹性势能表达式为） 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 当平台运动到最高点时，物体对平台的压力恰好为零，则平台对的支持力也为零；以为研究对象，由牛顿第二定律知 得 方向竖直向下；根据简谐运动的对称性可知，运动到最低点时的加速度大小为，方向竖直向上。则当运动到最低点时，对有 而 解得平台给物体的支持力大小 【小问2详解】 当运动到最高点时，此时弹簧处于原长状态，根据对称性，当运动到最低点时，弹簧被压缩的长度为，在平衡位置处，有 解得弹簧的劲度系数 所以弹簧最大弹性势能为 解得 14. 硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核（）和粒子（），释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为 ，核反应放出的能量一部分为γ光子的能量，锂核的比结合能为，粒子的比结合能为，普朗克常量为，真空中光速为；1u对应的能量为931.5MeV，。 （1）写出核反应方程并求释放的能量为多少MeV；（结果保留三位有效数字） （2）求γ光子的频率；（结果保留三位有效数字） （3）求硼核的比结合能E为多少MeV。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程为 根据质能方程，释放的总能量 【小问2详解】 光子能量，则 又有 代入公式 【小问3详解】 核反应前后的结合能关系为 其中10是硼核的核子数，7是锂核的核子数，4是粒子的核子数。 代入数据有 解得 15. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在倾角的斜面上，顶部有小孔与大气相通，和是轻弹簧连接的两个横截面积均为的活塞，其中活塞为绝热活塞，活塞导热性能良好，两活塞和气缸封闭了两部分气体和。初始状态两活塞静止，弹簧处于原长，两活塞恰好将气缸内部空间三等分，气体和的温度等于外界温度。已知活塞的质量为，活塞的质量为，弹簧的劲度系数，外界大气压强为。形变量为的轻弹簧，其弹性势能。重力加速度为g，，。现让气缸底部的电阻丝缓慢加热气体，从活塞刚好接触气缸顶部到弹簧的长度变为的过程中，气体向外释放的热量为。整个过程弹簧未超出弹性限度。求： （1）初始状态时，气体、的压强分别多大； （2）气体的最终温度； （3）从气缸底部的电阻丝缓慢加热到弹簧的长度变为的整个过程气体对活塞做的功。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始状态时，对活塞b，由平衡条件有 解得 对活塞a，由平衡条件有 联立解得 【小问2详解】 分析可知最终活塞b达到气缸顶部，气体做等温变化，对气体，从初始状态到最终状态，根据玻意耳定律有 解得 最终状态对a活塞，由平衡条件有 联立解得 对气体，从初始状态到最终状态，根据理想气体状态方程有 联立解得 【小问3详解】 对气体及活塞、活塞整体分析，沿斜面受力为气体对活塞的力、活塞的重力分力、大气压力，其中大气压力做功为 故转化为活塞的重力势能、弹簧弹性势能和气体放出的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $