精品解析：重庆西南大学附属中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

西南大学附中2025—2026学年度下期期中考试 高二物理试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 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. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ） A. 气体分子间有间隙，液体和固体分子间没有间隙 B. 物体的温度升高时，构成物体的所有分子的速率都增大 C. 布朗运动反映了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 D. 对两个分子构成的系统，分子间作用力为零时，分子势能最小 2. 在甲、乙、丙三块透明固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，相同时间内蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，其中乙从开始加热到完全熔化温度一直在升高，无固定熔点，则下列说法正确的是（ ） A. 甲可能是非晶体 B. 乙一定是非晶体 C. 丙一定是多晶体 D. 丙对光的折射能力也具有各向异性 3. 如图所示为利用光电管研究光电效应的实验装置，电源为直流电源，电路中各元件的连接良好可靠。闭合开关进行实验，关于实验中的一些现象及解释，下列说法错误的是（ ） A. 弱的红光照射不能发生光电效应时，换用同频率的强光也不能 B. 用蓝光和紫光分别照射，若蓝光可以产生光电子，则紫光也一定可以 C. 使连接电源的负极，将滑片从变阻器的中间位置开始右移，微安表的示数不一定增大 D. 使连接电源的正极，发现当电压表的示数大于某个数值时，光电流为零，这是因为电压太大阻止了光电效应的发生 4. 某电动车在平直公路上做加速直线运动，加速度随时间逐渐减小，时，它的速度为，在接下来的内，它的位移为，则时，它的速度（ ） A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 条件不足，无法判断 5. 氢原子的能级示意图如图所示，不同颜色的可见光对应的光子能量如下表所示。大量处于激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内的颜色有（ ） 色光 光子能量（eV） 红 1.61~2.00 橙 2.00~2.07 黄 2.07~2.14 绿 2.14~2.53 蓝靛 2.53~2.76 紫 2.76～3.10 A. 橙、黄 B. 红、蓝靛 C. 橙、黄、绿 D. 红、蓝靛、紫 6. 如图所示，一个盛水的容器静置于水平面上。将一圆柱形空玻璃杯杯口向下缓慢压入水中，最终使杯体保持竖直静止状态。下压过程中，杯内气体有部分泄漏。待系统达到稳定后，测得杯口到外液面的竖直距离为，杯口到内液面的竖直距离为。已知大气压强，水的密度，杯子容积，杯口横截面积，重力加速度取，忽略气体温度的变化，则泄漏的气体约为杯内原有气体质量的（ ） A. 5% B. 10% C. 20% D. 25% 7. 如图所示，密闭的绝热容器内有氧气（可视作理想气体），测得氧气的温度为。用硬质绝热薄挡板将容器分成两个容积相等的密闭空间和，的内部装有加热装置。用抽气机将空间中氧气抽尽，形成真空，然后对中氧气加热，一段时间后，停止加热并快速抽去挡板，氧气最终均匀占满整个容器，此时测得氧气的温度为。已知整个容器的容积为，抽去挡板前瞬间中气体压强为，理想气体的内能与它的热力学温度的关系为，其中为气体的物质的量，，对单原子气体，，对双原子气体，。取热力学温度与摄氏温度的关系为，则在加热过程中，气体A吸收的热量约为（ ） A. B. 416 J C. 1508 J D. 1716 J 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 实验室有一块含的放射性样品，其中的衰变后会变成无放射性的，半衰期约为8天。关于该衰变，下列说法正确的是（ ） A. 该衰变是衰变 B. 的比结合能比的更大 C. 约16天后样品中的会全部变成 D. 加热该样品，的半衰期不会受到任何影响 9. 用活塞将一定质量的理想气体密闭在气缸内，通过改变外界因素来改变缸内气体的状态，气体从状态经状态变化到状态，再回到状态，其体积的倒数与压强的变化关系如图所示，图中与横轴平行，与纵轴平行，的连线过坐标原点。下列说法正确的是（ ） A. 从到，气体的温度逐渐升高 B. 从到，单位时间内撞击在气缸壁单位面积上的分子数减少 C. 从到，气体对外界做正功 D. 从开始经历一个循环，气体向外界放热 10. 在核物理实验中，研究人员利用粒子探测器研究放射性原子核的衰变及其产物。某次实验中，一个静止的核在极短时间内连续发生两次衰变，其产物在匀强磁场中的运动轨迹为如图所示的三个圆。三个圆相交于点，两个大圆的半径相等，圆心分别为，匀强磁场垂直于圆平面向里，与夹角为。将两次衰变看作同时发生：，反应释放的能量全部视为产物的动能，各原子核均为裸核（不携带电子），质量分别为，，，。下列说法正确的是（ ） A. 一个核发生这样的反应释放的能量约为 B. 小圆的绕行方向与两个大圆相反 C. 小圆与大圆的半径之比约为1∶21 D. 反应产生的其中一个粒子的动能约为 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 某物理小组为“测量当地重力加速度”，用一架照相机对正在下落的小球进行快速连拍，拍摄频率为。小球在空中的照片如图甲所示，1、2、3分别为拍摄到的三张连续的照片，每块砖的厚度约为小球直径的两倍： （1）拍连续两张照片的时间间隔为__________s（可用分数表示）； （2）用游标卡尺测量小球直径，示数如图乙所示，则小球直径为__________cm； （3）结合照片上的信息，可求出当地重力加速度大小约为__________（保留三位有效数字）。 12. 为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用下图所示装置进行实验。A、B、C、D均为玻璃材质，B与D的下方用橡胶软管连接，各组件连接处气密性良好。操作步骤和某次实验数据如下。 a．打开阀门、使细管、容器、容器和大气相通。从的上方开口处注入一定量的水银，上下移动，使左侧水银面到达位置； b．关闭，向上缓慢举，使左侧水银面达到位置。这时测得右边水银面比左边高； c．打开，把被测固体放入中（不堵塞的进气口），上下移动，使左侧水银面到达位置； d．再关闭，向上缓慢举，使左侧水银面再次到达位置，这时测得右边水银面比左边高； 测得容器和细管的总容积为，外界大气压强为，环境温度保持不变，实验装置导热性能良好。求： （1）步骤b中，当水银面达到位置时，容器C中的气体压强为__________； （2）根据实验数据计算可得，容器B的容积为__________，被测固体的体积为__________； （3）下列因素不会对被测固体体积的测量结果造成影响的是（ ） A. 外界大气压低于 B. 最初注入更少的水银 C. 未考虑细管A的容积 13. 真空中一点光源向空间内各个方向均匀地辐射波长为的单色光，与点光源相距的处单位时间内垂直通过单位面积的光子数为。已知普朗克常量为，真空中的光速为，求： （1）每个光子的能量； （2）点光源单位时间内辐射的能量。 14. 如图所示，绝热气缸A与导热气缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，两活塞之间与大气相通，气缸B活塞面积为气缸A活塞面积的4倍。两气缸内装有理想气体，两活塞处于平衡状态，中气体体积为，压强为，热力学温度为，中气体体积为。缓慢加热中气体，停止加热达到稳定后，中气体压强为原来的2倍。设环境温度始终保持不变，气缸中活塞不会脱离气缸，已知大气压为。求： （1）加热前B中气体的压强； （2）加热达到稳定后B中气体的体积； （3）加热达到稳定后A中气体的温度。 15. 如图所示，有一空心上下无底且长度为的弹性圆筒，筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止落向水平地面，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，小球碰地后的反弹速率为落地速率的。它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳。重力加速度为，不计空气阻力。 （1）求下落前圆筒下端距地面的高度与圆筒第一次反弹后上升的最大高度的比值； （2）求下落前圆筒的下端距水平地面的高度； （3）在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器，小球每次经过这里，计数器就会计数一次，求光电计数器的示数最终稳定为几次？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西南大学附中2025—2026学年度下期期中考试 高二物理试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 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. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ） A. 气体分子间有间隙，液体和固体分子间没有间隙 B. 物体的温度升高时，构成物体的所有分子的速率都增大 C. 布朗运动反映了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 D. 对两个分子构成的系统，分子间作用力为零时，分子势能最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．一切物质的分子间均存在间隙，液体、固体分子间同样存在间隙（例如水和酒精混合后总体积小于二者体积之和，可证明液体分子有间隙；固体的扩散现象可证明固体分子有间隙），故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度升高时分子的平均速率增大，这是统计规律，仅描述大量分子的整体特征，并非所有分子的速率都增大，个别分子的速率可能减小，故B错误； C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，它是液体/气体分子无规则热运动撞击固体颗粒的不平衡性导致的，反映的是液体/气体分子的无规则运动，而非组成固体颗粒的分子的运动，故C错误； D．对两个分子构成的系统：当分子间距时分子力表现为斥力，r增大的过程中斥力做正功，分子势能减小；当时分子力表现为引力，r增大的过程中引力做负功，分子势能增大；当时分子间作用力为零，此时分子势能最小，故D正确。 故选D。 2. 在甲、乙、丙三块透明固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，相同时间内蜡熔化的范围分别如图甲、乙、丙所示。三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，其中乙从开始加热到完全熔化温度一直在升高，无固定熔点，则下列说法正确的是（ ） A. 甲可能是非晶体 B. 乙一定是非晶体 C. 丙一定是多晶体 D. 丙对光的折射能力也具有各向异性 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲在熔化时温度保持不变，具有固定熔点，说明甲为晶体，故A错误； B．乙从开始加热到完全熔化温度一直升高，没有固定熔点，说明乙为非晶体，故B正确； C．丙的蜡熔化区域呈椭圆形，说明丙的导热性具有各向异性；结合丙具有固定熔点可知，丙为单晶体，不是多晶体，故C错误； D．丙的导热性具有各向异性，只能说明它是单晶体；单晶体仅在某些物理性质上表现出各向异性，不能由此断定其对光的折射能力也具有各向异性，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为利用光电管研究光电效应的实验装置，电源为直流电源，电路中各元件的连接良好可靠。闭合开关进行实验，关于实验中的一些现象及解释，下列说法错误的是（ ） A. 弱的红光照射不能发生光电效应时，换用同频率的强光也不能 B. 用蓝光和紫光分别照射，若蓝光可以产生光电子，则紫光也一定可以 C. 使连接电源的负极，将滑片从变阻器的中间位置开始右移，微安表的示数不一定增大 D. 使连接电源的正极，发现当电压表的示数大于某个数值时，光电流为零，这是因为电压太大阻止了光电效应的发生 【答案】D 【解析】 【详解】A．光电效应的发生条件是入射光频率不低于金属的极限频率。弱红光照射光电管的极不能发生光电效应，说明该红光的频率低于极材料的极限频率；增大同频率光的强度并不改变频率，仍不能发生光电效应，故A正确； B．紫光的频率高于蓝光的频率。蓝光能使极产生光电子，说明蓝光的频率不低于极材料的极限频率，紫光也一定能使其产生光电子，故B正确； C．使极连接电源负极时，极相对极处于较高电势。滑片从变阻器的中间位置向右移动，，两极间的正向电压增大；光电流可能随正向电压增大而增大，也可能已经达到饱和值而不再增大，故C正确； D．使极连接电源正极时，极相对极处于较低电势。当反向电压达到或超过遏止电压时，光电子仍能从极表面逸出，但不能到达极，因而光电流为零；并不是电压过大阻止了光电效应的发生，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 4. 某电动车在平直公路上做加速直线运动，加速度随时间逐渐减小，时，它的速度为，在接下来的内，它的位移为，则时，它的速度（ ） A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 条件不足，无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】图线与时间轴围成的面积等于位移，加速度逐渐减小的加速直线运动的图线为上凸曲线，其位移大于相同初速度、末速度、运动时间的匀加速直线运动的位移，满足不等式 代入化简可得。 故选B。 5. 氢原子的能级示意图如图所示，不同颜色的可见光对应的光子能量如下表所示。大量处于激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内的颜色有（ ） 色光 光子能量（eV） 红 1.61~2.00 橙 2.00~2.07 黄 2.07~2.14 绿 2.14~2.53 蓝靛 2.53~2.76 紫 2.76～3.10 A. 橙、黄 B. 红、蓝靛 C. 橙、黄、绿 D. 红、蓝靛、紫 【答案】B 【解析】 【详解】大量处于的激发态：可产生种跃迁，筛选出能量落在可见光区间的跃迁 ：光子能量 属于不可见光的红外光； ：光子能量 该能量落在可见光的蓝靛区间内； ：光子能量 属于不可见光； ：光子能量 属于红光区间； 的光子能量均大于，属于不可见光。 故大量处于激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内的颜色有红和蓝靛，结合选项内容可知，B正确，ACD错误，故选B。 6. 如图所示，一个盛水的容器静置于水平面上。将一圆柱形空玻璃杯杯口向下缓慢压入水中，最终使杯体保持竖直静止状态。下压过程中，杯内气体有部分泄漏。待系统达到稳定后，测得杯口到外液面的竖直距离为，杯口到内液面的竖直距离为。已知大气压强，水的密度，杯子容积，杯口横截面积，重力加速度取，忽略气体温度的变化，则泄漏的气体约为杯内原有气体质量的（ ） A. 5% B. 10% C. 20% D. 25% 【答案】C 【解析】 【详解】杯内气体压强为 解得 杯内剩余气体体积为 以杯内原有气体为研究对象，根据玻意耳定律可得 解得 泄漏的气体体积为 忽略气体温度的变化，则质量比等于体积比，故 故选C。 7. 如图所示，密闭的绝热容器内有氧气（可视作理想气体），测得氧气的温度为。用硬质绝热薄挡板将容器分成两个容积相等的密闭空间和，的内部装有加热装置。用抽气机将空间中氧气抽尽，形成真空，然后对中氧气加热，一段时间后，停止加热并快速抽去挡板，氧气最终均匀占满整个容器，此时测得氧气的温度为。已知整个容器的容积为，抽去挡板前瞬间中气体压强为，理想气体的内能与它的热力学温度的关系为，其中为气体的物质的量，，对单原子气体，，对双原子气体，。取热力学温度与摄氏温度的关系为，则在加热过程中，气体A吸收的热量约为（ ） A. B. 416 J C. 1508 J D. 1716 J 【答案】A 【解析】 【详解】初始时氧气均匀分布在两个等体积空间内，抽尽空间中的氧气后，空间内氧气的物质的量为，体积为，初始热力学温度为，加热结束、抽去挡板前，对空间内氧气由理想气体状态方程有 解得 抽去挡板后，氧气向真空自由膨胀，整个容器绝热且刚性，氧气既不吸热也不对外做功。由热力学第一定律可知内能不变；理想气体内能只与温度有关，所以温度保持为，与题给末态温度一致。加热过程中挡板固定，空间内氧气体积不变，不对外做功，由热力学第一定律得 由题给内能关系 氧气为双原子气体，取，气体吸收的热量为 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 实验室有一块含的放射性样品，其中的衰变后会变成无放射性的，半衰期约为8天。关于该衰变，下列说法正确的是（ ） A. 该衰变是衰变 B. 的比结合能比的更大 C. 约16天后样品中的会全部变成 D. 加热该样品，的半衰期不会受到任何影响 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由质量数守恒和电荷数守恒，衰变方程为 该衰变为β衰变，故A错误； B．比结合能越大，原子核越稳定。自发衰变为无放射性的，表明后者更稳定，即后者的比结合能更大，故B正确； C．约16天为两个半衰期，由半衰期定义，剩余质量为，故C错误； D．半衰期由原子核本身的性质决定，不受温度等外界条件影响，故D正确。 故选BD。 9. 用活塞将一定质量的理想气体密闭在气缸内，通过改变外界因素来改变缸内气体的状态，气体从状态经状态变化到状态，再回到状态，其体积的倒数与压强的变化关系如图所示，图中与横轴平行，与纵轴平行，的连线过坐标原点。下列说法正确的是（ ） A. 从到，气体的温度逐渐升高 B. 从到，单位时间内撞击在气缸壁单位面积上的分子数减少 C. 从到，气体对外界做正功 D. 从开始经历一个循环，气体向外界放热 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程 在到过程中不变，故，从到，减小，温度逐渐降低，故A错误； B．气体分子总数不变，设单位时间内撞击器壁单位面积的分子数为。由气体压强的微观意义可知，其中为分子平均速率。气体分子平均速率满足，由理想气体状态方程 到压强不变，故，从到，增大，故升高，且，故减小，故B正确； C．由题图中为过原点的直线，得，即不变，由前述不变和理想气体状态方程 可知到为等温过程。又因减小，气体被压缩，外界对气体做正功，故气体对外界做负功，故C错误； D．循环后气体回到状态，故，气体内能不变。将题图换为以为横轴、为纵轴的图像后，循环为逆时针循环，气体对外界做的功等于该图像所围面积的代数值，故外界对气体做功，即。由热力学第一定律由前述，代入热力学第一定律得，气体向外界放热，故D正确。 故选BD。 10. 在核物理实验中，研究人员利用粒子探测器研究放射性原子核的衰变及其产物。某次实验中，一个静止的核在极短时间内连续发生两次衰变，其产物在匀强磁场中的运动轨迹为如图所示的三个圆。三个圆相交于点，两个大圆的半径相等，圆心分别为，匀强磁场垂直于圆平面向里，与夹角为。将两次衰变看作同时发生：，反应释放的能量全部视为产物的动能，各原子核均为裸核（不携带电子），质量分别为，，，。下列说法正确的是（ ） A. 一个核发生这样的反应释放的能量约为 B. 小圆的绕行方向与两个大圆相反 C. 小圆与大圆的半径之比约为1∶21 D. 反应产生的其中一个粒子的动能约为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由质能方程，反应释放的能量为 代入数据得，故A正确； B．三个产物均为带正电的裸核。在方向相同的匀强磁场中，由左手定则可知它们的绕行方向相同，故B错误； CD．由洛伦兹力提供向心力，对任一产物有 结合动量定义 整理得 两个粒子在点的动量方向以及钋核动量的方向关系如图所示。 两条大圆轨迹对应两个粒子，半径均为，电荷量均为，由半径公式可知二者的动量大小相等，设为。它们在点的动量夹角等于与的夹角，为，由平行四边形定则，二者的合动量大小为 初态镭核静止，由动量守恒可知钋核的动量与上述合动量等大反向，因此 由半径公式得 小圆与大圆的半径比约为，设一个粒子的动能为，钋核的动能为。由动能定义式和动量定义，对动量大小相等的两种产物有， 由能量守恒得 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11. 某物理小组为“测量当地重力加速度”，用一架照相机对正在下落的小球进行快速连拍，拍摄频率为。小球在空中的照片如图甲所示，1、2、3分别为拍摄到的三张连续的照片，每块砖的厚度约为小球直径的两倍： （1）拍连续两张照片的时间间隔为__________s（可用分数表示）； （2）用游标卡尺测量小球直径，示数如图乙所示，则小球直径为__________cm； （3）结合照片上的信息，可求出当地重力加速度大小约为__________（保留三位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 照相机拍摄频率为，相邻照片的时间间隔等于拍摄周期，由周期与频率的关系得 【小问2详解】 游标尺有10个分度，分度值为。游标尺零刻线左侧的主尺读数为，第6条刻线与主尺刻线对齐，小球直径为 【小问3详解】 设第1、2张照片间小球的位移为，第2、3张照片间的位移为。由图甲可知，后一个时间间隔内的位移比前一个多约一块砖的厚度，而每块砖的厚度约为小球直径的两倍，所以 相邻照片的时间间隔均为，忽略空气阻力，小球的加速度为当地重力加速度。由逐差法得 将，代入上式。 解得 12. 为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用下图所示装置进行实验。A、B、C、D均为玻璃材质，B与D的下方用橡胶软管连接，各组件连接处气密性良好。操作步骤和某次实验数据如下。 a．打开阀门、使细管、容器、容器和大气相通。从的上方开口处注入一定量的水银，上下移动，使左侧水银面到达位置； b．关闭，向上缓慢举，使左侧水银面达到位置。这时测得右边水银面比左边高； c．打开，把被测固体放入中（不堵塞的进气口），上下移动，使左侧水银面到达位置； d．再关闭，向上缓慢举，使左侧水银面再次到达位置，这时测得右边水银面比左边高； 测得容器和细管的总容积为，外界大气压强为，环境温度保持不变，实验装置导热性能良好。求： （1）步骤b中，当水银面达到位置时，容器C中的气体压强为__________； （2）根据实验数据计算可得，容器B的容积为__________，被测固体的体积为__________； （3）下列因素不会对被测固体体积的测量结果造成影响的是（ ） A. 外界大气压低于 B. 最初注入更少的水银 C. 未考虑细管A的容积 【答案】（1）90 （2） ①. 200 ②. 250 （3）AB 【解析】 【小问1详解】 步骤b中，右侧水银面比左侧高，封闭气体压强大于外界大气压强，故 【小问2详解】 [1]设容器与细管的总体积为，容器的体积为。步骤a中封闭气体的压强和体积分别为，；步骤b中分别为，，温度不变，由玻意耳定律得 解得 [2]设待测固体的体积为。步骤c中封闭气体的压强和体积分别为，；步骤d中分别为，，其中 温度不变，由玻意耳定律得 解得 【小问3详解】 A．设两次水银面高度差对应的压强差分别为，。首次实验中，由玻意耳定律得 整理得 放入固体后，由玻意耳定律得 整理得 消去，整理得 测量结果与外界大气压强无关，故A正确； B．减少最初注入的水银量只会改变容器举到平衡位置时的绝对高度；只要水银足以使左侧水银面到达，位置，两次气体状态均不变，故B正确； C．由前述推导可知 漏计细管的体积会使取值偏小，从而使固体体积的测量结果偏小，故C错误。 本题选择不会对被测固体体积的测量结果造成影响的，故选AB。 13. 真空中一点光源向空间内各个方向均匀地辐射波长为的单色光，与点光源相距的处单位时间内垂直通过单位面积的光子数为。已知普朗克常量为，真空中的光速为，求： （1）每个光子的能量； （2）点光源单位时间内辐射的能量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由爱因斯坦光子说可知，每个光子的能量为。由光速、波长和频率的关系得 结合两式得 【小问2详解】 以点光源为球心、为半径作球面，球面面积为。设点光源单位时间内辐射的总光子数为，由各方向均匀辐射得 点光源单位时间内辐射的能量等于单位时间内辐射的光子总数与单个光子能量的乘积，因此 14. 如图所示，绝热气缸A与导热气缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，两活塞之间与大气相通，气缸B活塞面积为气缸A活塞面积的4倍。两气缸内装有理想气体，两活塞处于平衡状态，中气体体积为，压强为，热力学温度为，中气体体积为。缓慢加热中气体，停止加热达到稳定后，中气体压强为原来的2倍。设环境温度始终保持不变，气缸中活塞不会脱离气缸，已知大气压为。求： （1）加热前B中气体的压强； （2）加热达到稳定后B中气体的体积； （3）加热达到稳定后A中气体的温度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设气缸的活塞面积为，则气缸的活塞面积为。对两活塞和连接杆组成的整体，由水平方向受力平衡得 解得 【小问2详解】 由题意得 对两活塞和连接杆组成的整体，由水平方向受力平衡得 代入 解得 气缸导热且过程缓慢，环境温度不变，故其中一定质量理想气体作等温变化。由玻意耳定律得 代入前述结果，解得 【小问3详解】 设两活塞向左移动的距离为，则两气缸中气体的体积分别为， 由第（2）问所得，解得 故气缸中气体的末体积为 气缸中气体的物质的量不变，由理想气体状态方程得 代入，，和 解得 15. 如图所示，有一空心上下无底且长度为的弹性圆筒，筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止落向水平地面，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，小球碰地后的反弹速率为落地速率的。它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳。重力加速度为，不计空气阻力。 （1）求下落前圆筒下端距地面的高度与圆筒第一次反弹后上升的最大高度的比值； （2）求下落前圆筒的下端距水平地面的高度； （3）在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器，小球每次经过这里，计数器就会计数一次，求光电计数器的示数最终稳定为几次？ 【答案】（1）4 （2） （3）9次 【解析】 【小问1详解】 圆筒第一次落地做自由落体运动，有 圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动，可视为初速度为零的匀加速运动，有 解得 【小问2详解】 设小球和圆筒下落至地面分别用时、，圆筒第一次反弹上升的时间为，对小球有 对圆筒有 解得 【小问3详解】 经判断，在圆筒锁定前，小球经过光电计数器1次，圆筒锁定后，要使光电计数器计数，反弹高度应至少达到，设反弹速度最小值为，有 得 若反弹速度大于，光电计数器计数。设小球第次落地速度和反弹速度大小分别为和，对第一次下落与反弹有， 对第二次下落与反弹有， …… 对第次下落与反弹有， 令（取正整数），可求得的最大值为4。由于每次反弹再下落，都会经过光电计数器2次。所以，光电计数器的示数最终稳定为次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $