精品解析：河南商丘市商师联盟2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：选择性必修第二册和选择性必修第三册。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（ ） A. 电子和光子都具有波粒二象性 B. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 C. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长相等 D. 经典物理学可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 2. 下列关于热现象的说法正确的是（ ） A. 雾霾天气中霾颗粒的运动是分子运动 B. 热量不能从低温物体传到高温物体 C. 100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能增加 D. 晶体具有确定的熔点和规则的几何形状，非晶体没有确定的熔点 3. 特雷门琴是一种不需要接触的演奏乐器，其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C，该电容C与自感线圈L构成LC振荡电路，通过改变手的位置和形状来改变电容C，改变电路频率，发出不同声调的声音。如图所示，手在天线右侧上下运动不超过天线，演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是（ ） A. 戴绝缘手套 B. 手远离天线 C. 手平行天线向上移动 D. 手从握拳变成手掌 4. 1909年，英国物理学家卢瑟福用如图甲所示的实验装置进行α粒子散射实验，a、b、c为带有荧光屏的显微镜所处的三个不同位置；某同学研究α粒子散射实验时画出如图乙所示α粒子的六条运动轨迹，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，a位置附近荧光屏上的亮斑最少 B. 图甲中，c位置附近荧光屏上没有亮斑 C. 图乙中，α粒子的第3条轨迹是错误的 D. 卢瑟福据实验现象提出原子的核式结构并估算出原子核半径的数量级约为10-10 m 5. 中国最先进的核电站华龙一号机组每年可生产近100亿度清洁电力，核电站利用铀核裂变释放出能量。如图所示是原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是（ ） A. 铀核裂变的一个重要核反应方程是 B. 核的平均核子质量小于核的平均核子质量 C. 三个中子和三个质子结合成核时释放能量约为20 MeV D. 氢核聚变，释放17.6 MeV能量可知的平均结合能为2.8 MeV 6. 如图所示，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机，丙是回旋加速器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图可以判断出粒子带正电 B. 乙图可判断出B极板是发电机的正极 C. 丙图增大加速电压U可以增大粒子飞出时的动能 D. 丁图中不论载流子带正电或负电，稳定时都是C板电势高 7. 如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出电压恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入电压互感器A，原、副线圈的匝数比为，电流互感器B，原、副线圈的匝数比为。电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，线路总电阻r=8 Ω，下列说法正确的是（ ） A. 输电功率为1000kW B. 线路上损耗的功率为1000W C. 降压变压器的输入电压为19960V D. 用户用电高峰时降压变压器输出电压U4不变，输电电流增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 布雷顿循环由两个等压变化、两个绝热过程构成，其压强p和体积V的关系如图所示。如果将工作物质看作理想气体，下列说法正确的是（ ） A. A到B过程，所有分子的动能都增大 B. B到C过程，单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数减少 C. C到D过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D. 经过一个布雷顿循环，气体吸收的热量小于放出的热量 9. 如图所示，巴耳末系是指氢原子从n=3，4，5⋯能级跃迁到n=2能级时发出的光谱线系。已知可见光的能量在1.64~3.10 eV之间，下列说法正确的是（ ） A. 巴耳末系中有四条谱线属于可见光 B. 巴耳末系中波长最短的谱线对应光子能量为1.89 eV C. 大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可辐射出3种不同频率的可见光 D. 用大量动能为12.2 eV的电子撞击基态氢原子可辐射3种不同频率的光子 10. 如图所示，在直角坐标系第一象限内的y轴与直线所夹范围内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电粒子以某速度自y轴上点沿x轴正方向射入磁场，并垂直直线射出磁场，经x轴上某点离开第一象限。已知粒子的比荷为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电，速度大小为BkL B. 粒子离开第一象限时的x轴坐标为L C. 粒子在第一象限中的运动时间为 D. 若粒子从y轴离开第一象限，则粒子的速度最大为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 人工产生的放射性同位素衰变产生正电子，衰变方程为，其中的质量数A=____________，核电荷数Z=____________；以、、分别表示、、的质量，光在真空中传播的速度为c，则上述核反应过程中放出的核能ΔE=____________；是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，的半衰期为14.2天，喷洒在棉花叶上含有的磷肥经过____________天放射强度会变为最初的。 12. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器内封闭气体体积V，同时记录由计算机显示对应的气体压强p。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是____________。 A. 实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次 B. 实验时，为了注射器稳定，应用手紧紧握住注射器 C. 实验时，要缓慢移动注射器的活塞来改变封闭气体体积 D. 实验时，必须测出封闭气体的温度 （2）实验时，快速或缓慢推动活塞，注射器内气体体积减小，得到的p-V图线如图乙中的实线或虚线，其中快速推动活塞对应的是____________（填“实线”或“虚线”）。 （3）为了得到压强与体积数据关系，用图像处理实验数据如图丙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表____________________________________________________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是气体温度____________（填“升高”或“降低”）；也可能是装置气密性差导致气体质量____________（填“增大”或“减小”）。 13. 氢原子能级如图甲所示，一群处于n=4能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种频率的光，用这些光照射如图乙所示电路光电管的阴极K，向右移动滑片P，当电压表示数为6.2 V时微安表示数刚好减为0，已知普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，真空中光速c=3×108 m/s，能量1 eV=1.6×10-19 J，求： （1）氢原子辐射光子波长的最大值（保留两位有效数字）； （2）光电管的阴极K的逸出功。 14. 如图所示，绝热汽缸竖直放置，汽缸横截面积为S，汽缸被质量为的绝热活塞和导热性能良好的固定隔板分成上、下两个气室，两气室封闭同种气体，下方气室内有加热装置，固定隔板上装有只能向上开启的单向阀门，下面气压大于上面气压时阀门开启。开始时，下方气室内气体压强为p0，上、下两气室内气体温度均为T0。隔板到汽缸底部以及隔板到活塞的距离均为h，重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞与汽缸、单向阀门与转轴之间的摩擦，不计单向阀门的重力，现加热装置工作使气室内温度缓慢升高到3T0，汽缸足够长。 （1）求隔板上单向阀门打开时的温度； （2）气室内温度为3T0时，求下方气室内气体质量与原来质量之比； （3）上述过程中上、下气室内气体吸收热量为Q，求气体内能增加量。 15. 如图所示，倾角θ=37°的平行光滑导轨与水平光滑导轨在虚线处平滑连接，导轨的宽度L=1m，倾斜导轨区域内存在垂直于导轨平面向下，B1=1T的匀强磁场，水平导轨区域内存在竖直向上，B2=2T的匀强磁场，两个磁场互不影响。质量m2=1kg、电阻R2=1Ω、长L=1m的金属棒cd锁定在水平导轨上，另一质量m1=0.5kg、电阻R1=2 Ω、长L=1m的金属棒ab距倾斜导轨底端x=12m处由静止释放，已知ab到达倾斜导轨底端前已匀速运动，重力加速度g取10 m/s2，sin37°=0.6，ab与cd始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻，求： （1）ab刚到达倾斜导轨底端前两端电压； （2）ab在倾斜导轨上滑行的时间； （3）若ab到达倾斜导轨底端时解除cd的锁定，ab与cd没有相碰，求整个过程cd产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：选择性必修第二册和选择性必修第三册。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（ ） A. 电子和光子都具有波粒二象性 B. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 C. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长相等 D. 经典物理学可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 【答案】A 【解析】 【详解】A．所有微观粒子都具有波粒二象性，波粒二象性是微观粒子的普遍属性。光子既具有干涉、衍射等波动特征，又具有光电效应、康普顿效应等粒子特征。电子的衍射实验也证明了实物粒子同样具有波动性，因此电子和光子都具有波粒二象性。故A正确； B．黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，经典波动理论会得出“紫外灾难”的错误结论，普朗克提出的能量量子化假说才成功解释了黑体辐射的规律，该规律体现的是光的粒子性。故B错误； C．根据德布罗意波长公式得，根据动能与动量的关系得 联立得 质子质量远大于电子，质子和电子动能相等时，质子动量更大，德布罗意波长更短，二者波长不相等，故C错误； D．经典物理学认为电子绕核做加速运动时会不断辐射电磁波损失能量，最终会落入原子核，无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征，故D错误。 故选A。 2. 下列关于热现象的说法正确的是（ ） A. 雾霾天气中霾颗粒的运动是分子运动 B. 热量不能从低温物体传到高温物体 C. 100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能增加 D. 晶体具有确定的熔点和规则的几何形状，非晶体没有确定的熔点 【答案】C 【解析】 【详解】A．雾霾中的霾颗粒是由大量分子组成的宏观物质，其运动属于布朗运动，而不是分子自身的运动，故A错误； B．根据热力学第二定律，热量不能自发从低温物体传到高温物体，若外界对系统做功，热量可以从低温物体传到高温物体，例如冰箱的制冷过程，故B错误； C．100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，则分子平均动能总和不变，该过程吸热，内能增大，由内能关系（为分子总势能）可知，分子势能增加，故C正确； D．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体有规则几何形状，多晶体没有规则几何形状，但它们都有确定的熔点，选项中“晶体具有规则的几何形状”的表述错误，故D错误。 故选C。 3. 特雷门琴是一种不需要接触的演奏乐器，其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C，该电容C与自感线圈L构成LC振荡电路，通过改变手的位置和形状来改变电容C，改变电路频率，发出不同声调的声音。如图所示，手在天线右侧上下运动不超过天线，演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是（ ） A. 戴绝缘手套 B. 手远离天线 C. 手平行天线向上移动 D. 手从握拳变成手掌 【答案】B 【解析】 【详解】A．振荡电路的周期为 若使特雷门琴的音调变高，则降低周期即可，根据电容的决定式可知 戴绝缘手套后，手和天线之间的介质从空气变成了绝缘手套，绝缘材料的相对介电常数​比空气大，根据电容决定式，C会增大，则周期会增大，音调变低。故A错误； B．手远离天线相当于极板间距d增大，则C减小，进一步导致周期减小，音调变高。故B正确； C．手平行天线向上移动，但不超过天线，手和天线的正对面积不变，电容不变，周期不变，音调不变，故C错误； D．手从握拳变成手掌，手和天线的正对面积增大，电容增大，周期增大，音调变低，故D错误。 故选B。 4. 1909年，英国物理学家卢瑟福用如图甲所示的实验装置进行α粒子散射实验，a、b、c为带有荧光屏的显微镜所处的三个不同位置；某同学研究α粒子散射实验时画出如图乙所示α粒子的六条运动轨迹，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，a位置附近荧光屏上的亮斑最少 B. 图甲中，c位置附近荧光屏上没有亮斑 C. 图乙中，α粒子的第3条轨迹是错误的 D. 卢瑟福据实验现象提出原子的核式结构并估算出原子核半径的数量级约为10-10 m 【答案】C 【解析】 【详解】A．α粒子散射实验的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后基本沿原方向前进，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度超过90°，甚至被反向弹回。 图甲中a位置是正对入射方向的位置，绝大多数α粒子会沿这个方向出射，因此a位置的亮斑最多，而非最少。故A错误； B．c位置是沿着入射方向的大角度偏转，接近反向的位置，虽然数量极少，但仍有α粒子会发生大角度偏转甚至被弹回，因此c位置附近仍有少量亮斑，并非完全没有。故B错误； C．α粒子带正电，原子核也带正电，二者之间是库仑斥力，因此α粒子靠近原子核时，轨迹应该向远离原子核的方向偏转。 图乙中第3条轨迹向原子核方向弯曲，表现为吸引效果，不符合库仑斥力的作用规律，因此该轨迹是错误的。 故C正确； D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，并估算出原子核半径的数量级为，而整个原子的半径数量级才是，故D错误。 故选C。 5. 中国最先进的核电站华龙一号机组每年可生产近100亿度清洁电力，核电站利用铀核裂变释放出能量。如图所示是原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是（ ） A. 铀核裂变的一个重要核反应方程是 B. 核的平均核子质量小于核的平均核子质量 C. 三个中子和三个质子结合成核时释放能量约为20 MeV D. 氢核聚变，释放17.6 MeV能量可知的平均结合能为2.8 MeV 【答案】D 【解析】 【详解】A．铀核在中子轰击下发生裂变时，一个重要核反应方程应为 题给方程漏写了入射中子，出射中子数也相应少写了个，故A错误； B．平均结合能越大，原子核中核子的平均质量越小。由图可知，铀-235核的平均结合能小于钡-144核的平均结合能，因此铀-235核的平均核子质量大于钡-144核的平均核子质量，故B错误。 C．由图可知，锂-6核的平均结合能约为，三个中子和三个质子结合成锂-6核时释放的能量等于其总结合能，即，故C错误。 D．设氚核总结合能为，由核反应释放的能量等于反应前后总结合能之差，有 由图可得氦-4核和氘核的总结合能分别约为、 解得 氚核的平均结合能为 ，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，甲是速度选择器，乙是磁流体发电机，丙是回旋加速器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ） A. 甲图可以判断出粒子带正电 B. 乙图可判断出B极板是发电机的正极 C. 丙图增大加速电压U可以增大粒子飞出时的动能 D. 丁图中不论载流子带正电或负电，稳定时都是C板电势高 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 甲图中，无论是带正电的粒子还是带负电的粒子，只要速度满足，都可以从左侧沿直线穿过速度选择器，故A错误； B．乙图中，根据左手定则，可知正电荷向B极板偏转，则B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确； C．丙图中，当带电粒子在磁场中的运动半径等于D形盒半径时，带电粒子的动能最大，则有 又 联立解得 则可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度B和D形盒半径R，与电压U无关，故C错误； D．丁图中，根据左手定则可知，带负电的载流子受到洛伦兹力方向向左，即向D板偏转，故稳定时C板电势低，故D错误。 故选B。 7. 如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出电压恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入电压互感器A，原、副线圈的匝数比为，电流互感器B，原、副线圈的匝数比为。电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，线路总电阻r=8 Ω，下列说法正确的是（ ） A. 输电功率为1000kW B. 线路上损耗的功率为1000W C. 降压变压器的输入电压为19960V D. 用户用电高峰时降压变压器输出电压U4不变，输电电流增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．对于电压互感器A，有 解得升压变压器副线圈电压为 对于电流互感器B，有 解得输电线电流为 则输电功率为，故A正确； B．线路上损耗的功率为，故B错误； C．降压变压器的输入电压为，故C错误； D．用户用电高峰时，输电功率变大，由可知输电线上的电流增大，根据可知，降压变压器的输入电压减小，由于降压变压器匝数比不变，所以降压变压器输出电压减小，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 布雷顿循环由两个等压变化、两个绝热过程构成，其压强p和体积V的关系如图所示。如果将工作物质看作理想气体，下列说法正确的是（ ） A. A到B过程，所有分子的动能都增大 B. B到C过程，单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数减少 C. C到D过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D. 经过一个布雷顿循环，气体吸收的热量小于放出的热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．A到B过程为等压膨胀过程，有，易得膨胀过程温度升高，分子的平均动能增大，但并非所有分子的动能都增大，分子动能遵循统计规律，存在个别分子动能减小的情况，故A错误； B．B到C过程为绝热膨胀过程，绝热过程，气体对外界做功，则，由热力学第一定律 可知气体内能减小，温度降低，单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数取决于分子数密度和分子平均速率，绝热膨胀时体积增大，分子数密度减小；温度降低，分子平均速率减小，因此，单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数减少，故B正确； C．C到D过程为等压压缩过程，有，易知压缩过程温度降低，气体内能；等压压缩时体积减小，外界对气体做功，则，由热力学第一定律，可得 因为是负值，是正值，所以，气体向外界放出热量，大小为 易知外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，故C正确； D．经过一个布雷顿循环，气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量，即吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，巴耳末系是指氢原子从n=3，4，5⋯能级跃迁到n=2能级时发出的光谱线系。已知可见光的能量在1.64~3.10 eV之间，下列说法正确的是（ ） A. 巴耳末系中有四条谱线属于可见光 B. 巴耳末系中波长最短的谱线对应光子能量为1.89 eV C. 大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可辐射出3种不同频率的可见光 D. 用大量动能为12.2 eV的电子撞击基态氢原子可辐射3种不同频率的光子 【答案】AD 【解析】 【详解】A．巴耳末系是n≥3能级跃迁到n=2能级，计算各跃迁的光子能量 n=3→n=2：ΔE=−1.51−(−3.4)=1.89（eV）（符合可见光范围） n=4→n=2：ΔE=−0.85−(−3.4)=2.55 （eV）（符合） n=5→n=2：ΔE=−0.54−(−3.4)=2.86 （eV）（符合） n=6→n=2：ΔE=−0.38−(−3.4)=3.02 （eV）（符合，3.02<3.10） n=7→n=2 ΔE=−0.28−(−3.4)=3.12 （eV）（不符合，超出范围） 因此巴耳末系共有4条谱线属于可见光，故A正确； B．由 可知能量越大，波长越短。而1.89 eV是n=3→n=2的能量，是巴耳末系能量最小、波长最长的谱线，故B错误； C．n=4向基态跃迁共有种跃迁，符合可见光范围的跃迁 （红外）； （紫外）； （紫外）； （紫外）； 仅4→2(2.55 eV)、3→2(1.89 eV)两种可见光，故C错误； D．因 用大量动能为12.2 eV的电子撞击基态氢原子跃迁到n=3的激发态，而 即用大量动能为12.2 eV的电子撞击基态氢原子能跃迁到n=3的激发态，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在直角坐标系第一象限内的y轴与直线所夹范围内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电粒子以某速度自y轴上点沿x轴正方向射入磁场，并垂直直线射出磁场，经x轴上某点离开第一象限。已知粒子的比荷为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电，速度大小为BkL B. 粒子离开第一象限时的x轴坐标为L C. 粒子在第一象限中的运动时间为 D. 若粒子从y轴离开第一象限，则粒子的速度最大为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子要垂直直线射出磁场，经x轴上某点离开，即向下偏转，根据左手定则可判断粒子带负电， 因洛伦兹力与速度方向垂直，故圆心在y轴与 的交点，即圆心为原点，轨迹半径 r=L 由  得，故A错误； B．离开磁场后粒子做匀速直线运动，由几何关系离开x轴坐标为 离开磁场运动的路程为，故B错误； C．在磁场中运动时间为 出磁场后在第一象限运动时间 联立解得粒子在第一象限中的运动时间为，故C正确； D．粒子从y轴离开第一象限，最大速度对应轨迹与边界相切，此时半径最大： 圆心在y轴上，坐标为 (0，L−)（为半径），由几何关系有 解得  联立解得最大速度，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 人工产生的放射性同位素衰变产生正电子，衰变方程为，其中的质量数A=____________，核电荷数Z=____________；以、、分别表示、、的质量，光在真空中传播的速度为c，则上述核反应过程中放出的核能ΔE=____________；是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，的半衰期为14.2天，喷洒在棉花叶上含有的磷肥经过____________天放射强度会变为最初的。 【答案】 ①. 30 ②. 14 ③. ④. 42.6 【解析】 【小问1详解】 [1]核反应前后质量数守恒，有，解得 [2]核反应前后电荷数守恒，有，解得 [3]该核反应的质量亏损为 由质能方程可得释放的核能为 [4]放射强度每经过一个半衰期变为原来的，因= 故需经过个半衰期。 所需时间为 12. 用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器内封闭气体体积V，同时记录由计算机显示对应的气体压强p。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是____________。 A. 实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次 B. 实验时，为了注射器稳定，应用手紧紧握住注射器 C. 实验时，要缓慢移动注射器的活塞来改变封闭气体体积 D. 实验时，必须测出封闭气体的温度 （2）实验时，快速或缓慢推动活塞，注射器内气体体积减小，得到的p-V图线如图乙中的实线或虚线，其中快速推动活塞对应的是____________（填“实线”或“虚线”）。 （3）为了得到压强与体积数据关系，用图像处理实验数据如图丙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表____________________________________________________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是气体温度____________（填“升高”或“降低”）；也可能是装置气密性差导致气体质量____________（填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）AC （2）虚线 （3） ①. 注射器橡皮帽和连接管内气体的体积 ②. 升高 ③. 增大 【解析】 【小问1详解】 A．活塞涂润滑油可增强气密性、减小摩擦，故A正确； B．手握住注射器会改变封闭气体温度，不满足温度不变的实验条件，故B错误； C．缓慢移动活塞可保证气体与外界充分热交换，维持温度不变，故C正确； D．实验只需保持温度不变，不需要测量气体温度，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】  快速推动活塞时，压缩气体做功，气体来不及散热，温度升高。根据，相同体积下，温度越高，压强越大，因此相同对应的比等温过程更大，对应图乙的虚线。 【小问3详解】 [1][2]设注射器读数体积为，注射器橡皮帽和连接管内气体中未计入读数的额外气体体积，实际体积为，由玻意耳定律得 整理得 因此纵轴截距对应注射器橡皮帽和连接管内气体的体积的负值。 若气体温度升高，增大，​图线斜率增大，图线偏离直线向上弯曲； [3]若装置气密性差，装置内部压强小于外界大气压，气密性差会使外界空气进入封闭体系，则导致气体质量增大，也会导致图线偏离直线。 13. 氢原子能级如图甲所示，一群处于n=4能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种频率的光，用这些光照射如图乙所示电路光电管的阴极K，向右移动滑片P，当电压表示数为6.2 V时微安表示数刚好减为0，已知普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，真空中光速c=3×108 m/s，能量1 eV=1.6×10-19 J，求： （1）氢原子辐射光子波长的最大值（保留两位有效数字）； （2）光电管的阴极K的逸出功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光子能量，光子的波长最大，对应的能量最小。 氢原子辐射光子能量 解得辐射光子波长的最大值 【小问2详解】 辐射光子能量最大值 由光电效应方程有 光电管加反向电压，由动能定理有 把电压代入解得阴极的逸出功 14. 如图所示，绝热汽缸竖直放置，汽缸横截面积为S，汽缸被质量为的绝热活塞和导热性能良好的固定隔板分成上、下两个气室，两气室封闭同种气体，下方气室内有加热装置，固定隔板上装有只能向上开启的单向阀门，下面气压大于上面气压时阀门开启。开始时，下方气室内气体压强为p0，上、下两气室内气体温度均为T0。隔板到汽缸底部以及隔板到活塞的距离均为h，重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞与汽缸、单向阀门与转轴之间的摩擦，不计单向阀门的重力，现加热装置工作使气室内温度缓慢升高到3T0，汽缸足够长。 （1）求隔板上单向阀门打开时的温度； （2）气室内温度为3T0时，求下方气室内气体质量与原来质量之比； （3）上述过程中上、下气室内气体吸收热量为Q，求气体内能增加量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 上气室内气体压强 单向阀门打开前，下气室内气体做等容变化，初状态， 末状态 由查理定律有 解得单向阀门打开时气室的温度 【小问2详解】 温度为时下方气室内气体向上方气室内流动，设流入上方气室内体积为 上、下气室内气体压强均为，温度 下气室内气体做等压变化，由盖-吕萨克定律有 解得 同种气体在压强和温度相同时密度相同，下方气室内气体质量与原来质量之比 【小问3详解】 上方气室内气体做等压变化，初状态，设温度时体积为 由盖-吕萨克定律有 解得 加热过程中活塞向上移动的距离 活塞向上移动过程中气体对外做功 由热力学第一定律有 气体对外做功使内能减少，取负值，即内能增加量 15. 如图所示，倾角θ=37°的平行光滑导轨与水平光滑导轨在虚线处平滑连接，导轨的宽度L=1m，倾斜导轨区域内存在垂直于导轨平面向下，B1=1T的匀强磁场，水平导轨区域内存在竖直向上，B2=2T的匀强磁场，两个磁场互不影响。质量m2=1kg、电阻R2=1Ω、长L=1m的金属棒cd锁定在水平导轨上，另一质量m1=0.5kg、电阻R1=2 Ω、长L=1m的金属棒ab距倾斜导轨底端x=12m处由静止释放，已知ab到达倾斜导轨底端前已匀速运动，重力加速度g取10 m/s2，sin37°=0.6，ab与cd始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻，求： （1）ab刚到达倾斜导轨底端前两端电压； （2）ab在倾斜导轨上滑行的时间； （3）若ab到达倾斜导轨底端时解除cd的锁定，ab与cd没有相碰，求整个过程cd产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ab到倾斜导轨底端前已匀速运动，由受力平衡有 解得电流 ab产生感应电动势相当于电源，两端电压为外电压 【小问2详解】 ab沿倾斜导轨下滑切割磁感线产生感应电动势 由闭合电路的欧姆定律有 解得 对ab下滑过程，规定v方向为正方向，由动量定理有 电荷量 解得ab在倾斜导轨上滑行的时间 【小问3详解】 ab到达倾斜导轨底端时解除cd的锁定，则cd受安培力向右加速运动，ab受安培力向左减速运动，稳定时ab、cd切割磁感线产生电动势相同抵消，电流为0，设ab速度为，cd速度为，由感应电动势相同有 ab与cd受安培力等大反向，系统满足动量守恒，由动量守恒有 联立解得 由能量守恒有 解得ab与cd系统产生焦耳热 由焦耳定律可知，ab与cd产生焦耳热与电阻成正比，则cd产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $