精品解析：山东省济南市莱芜第一中学2024-2025学年高二下学期第二次核心素养测试物理试题

莱芜一中63级高二下学期第二次核心素养测评物理试题 一、单选题 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 贝克勒尔研究阴极射线发现了电子，人们认识到原子核可再分 B. 太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳内部发出的白光发出时就缺少某些频率的光子 C. 在完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构 D. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定 2. 关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（　　） A. 晶体具有固定的熔点，布朗运动就是液体分子无规则的运动 B. 一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变 C. 的铁和的铜，它们的分子平均速率相同 D. 热量不可能从低温物体传递到高温物体 3. 如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　） A. 处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子跃迁到基态 B. 处于基态的氢原子可以吸收能量为13.8eV的光子后被电离 C. 氢原子由级跃迁到能级时，原子的电势能变大 D. 一个氢原子从n=4能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子 4. 某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径d，并标记了其中一条水平直径对应的两端点P、Q，球外某光源发出的一细束单色光从球上P点射向球内，当折射光线与水平直径PQ成θ角时，出射光线与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 该“水晶球”的折射率为cos2θ B. 若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变大 C. 光在“水晶球”中的传播时间为 D. 若仅改变入射光线与水平方向的夹角（大于0°且小于90°），一定可以使其在球内某区域发生全反射 5. 利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T1、T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为D0，A为待测金属丝，直径为D，用波长为λ的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为ΔL。则（　　） A. D与D0相差越大，ΔL越小 B. 轻压T1的右端，若ΔL变大，有D<D0 C. 相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为λ D. 图乙可能是D与D0相等时产生的条纹 6. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p＝1.5×105Pa，吸收的热量Q＝800J，此过程中气体内能的增量为（　　） A. 300J B. 400J C. 500J D. 600J 7. 如图所示，将一个铁桶倒扣在水面上，平衡时铁桶内外水面高度差为，桶内空气柱长度为。已知水的密度为，铁桶的横截面积为，不计桶壁厚度，忽略封闭气体的质量，设封闭气体的温度不变，水足够深，下列说法正确的是（　） A. 桶受到重力、大气对桶的压力，封闭气体对桶的压力、水对桶的压力和浮力 B. 铁桶的质量为 C. 将铁桶下压的距离，桶将自动下沉 D. 桶上轻放一重物m，桶下降h1，桶底高于水面，这个过程中，气体压强变大，对外界放热。 8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，质点a的平衡位置坐标为，质点b的平衡位置坐标为，如图1所示。a点和b点的振动图像分别如图2、3所示，质点b在时刻的振动形式传播到质点c时，质点b已振动了0.4s。已知简谐横波的波长大于0.75m，下列说法正确的是（　　） A. 质点b的振动比质点a的振动滞后1.0s B. 该波的波长为2.5m C. 该波的波速为2.5m/s D. 质点c的平衡位置坐标为xc=3.25m 二、多选题 9. 图甲所示为氢原子的能级图。一群处于第4能级的氢原子，会辐射出不同频率的光，其中只有2种频率的光a、b可以让图乙所示光电管的阴极K发生光电效应，图丙为a、b光单独照射K时产生的光电流随电压变化的关系图。下列说法正确的是（　　） A. a光的光子频率比b光的光子频率大 B. 用b光照射光电管时，逸出光电子的最大初动能比a光照射时大 C. 乙图中滑片位于滑动变阻器左端时，微安表的示数为零 D. 阴极金属的逸出功可能为11eV 10. 2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域领先全球。当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀（）裂变产能，铀（）的一种典型裂变产物是钡（）和氪（）。下列说法正确的是（　　） A. 有92个质子，143个中子 B. 重核裂变比轻核聚变平均每个核子释放的能量大 C. 重核裂变成中等大小的核，核的比结合能变大 D. 上述裂变反应方程为： 11. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，于是就设计出了一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折射率为，真空中的光速为c，紫外线在真空中的频率为f，下列说法正确的是（　　） A. “增反膜”能减少紫外线对眼镜的伤害是利用了光的偏振现象 B. 紫外线进入“增反膜”后的波长为 C. 从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中的波长 D. “增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的 12. 如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，上半部分的横截面面积为，下半部分的横截面面积为，上半部分的汽缸内有一个质量为的活塞A，下半部分的汽缸内有一个质量也为的活塞B，两个活塞之间用一根长为的轻质细杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的理想气体，两活塞可在汽缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度为，两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离均为，重力加速度为，环境大气压强为，则下列说法正确的是（　　） A. 初始时，汽缸内封闭气体的压强为 B. 初始时，细杆对活塞B的作用力大小为 C. 若汽缸内密封气体温度缓慢降低到，则两活塞向下移动的距离为 D. 若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，则缸内气体对外做功为 三、非选择题 13. 利用双缝干涉实验测光的波长，实验装置如图甲所示。 （1）干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.234mm，在B位置时读数如图丙所示，为__________mm。 （2）某同学观察到图丁所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。在这种情况下测出干涉条纹的间距Δx，则波长的实际值_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其测量值。 （3）在该实验中，若所用激光的波长为5.300×10-7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为1.590×10-6m，则在这里出现的应是________（填“亮条纹”或“暗条纹”）。 14. 利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据。 （1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和_______。 （2）关于该实验下列说法正确的是_______ A. 活塞涂润滑油是为了密封住注射器内的气体 B. 实验时需要测量注射器的内径 C. 注射器外筒可以用手握住来保持稳定 D. 外界大气压强发生变化，不会影响实验结论 （3）利用实验数据进行描点拟合，作出的图像，更接近真实情况的是_______ A. B. C. D. （4）甲乙两同学进行实验时，乙同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，甲同学计算结果与乙同学计算结果之差会随p的减小而_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 15. 用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示，平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上，材料对该单色光的折射率，半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏，单色光经半球折射后在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射，真空中光速为c。求： （1）当以临界角入射到半球面时，光线汇集点到O点的距离； （2）圆心O到光屏的距离时，光屏被照亮的面积。 16. 如图甲所示，质量为3m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，求： （1）物体A的振动方程； （2）物体B对地面的最大压力大小。 17. 用中子轰击锂核发生核反应，生成氚核和粒子，并释放出核能。已知中子、氚核、粒子、锂核的质量分别是，，，，质量亏损1u释放的核能为931.5MeV。 （1）请写出核反应方程； （2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求释放的核能；（结果保留一位小数） （3）若反应前中子以0.6MeV的动能和锂核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的动量，核反应中放出的核能全部转化动能，求反应后生成的粒子和氚核的动能为多少MeV？ 18. 如图所示，左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长L=24cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强p0=75cmHg，初始时封闭气体的热力学温度T1=400K。现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管水银面下降的高度。 （1）求右管水银面下降的高度； （2）关闭阀门S后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度T2； （3）关闭阀门S后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莱芜一中63级高二下学期第二次核心素养测评物理试题 一、单选题 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 贝克勒尔研究阴极射线发现了电子，人们认识到原子核可再分 B. 太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳内部发出的白光发出时就缺少某些频率的光子 C. 在完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构 D. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定 【答案】D 【解析】 【详解】D．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D正确； A．贝克勒尔发现的是天然放射性现象，电子的发现者是汤姆逊（研究阴极射线），且电子发现说明原子可分，而非原子核可再分，故A错误； B．太阳光谱是吸收光谱，因太阳内部发出的连续谱白光经低温大气层时被选择性吸收，而非发出时就缺少光子，故B错误； C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型，原子的能级结构，由玻尔提出，故C错误。 故选D。 2. 关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（　　） A. 晶体具有固定的熔点，布朗运动就是液体分子无规则的运动 B. 一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变 C. 的铁和的铜，它们的分子平均速率相同 D. 热量不可能从低温物体传递到高温物体 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体有固定的熔点；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，而非液体分子本身运动，故A错误； B．一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，若状态变化但温度不变（如等温过程），内能不变，故B正确； C．温度相同则分子平均动能相同，但铁和铜分子质量不同，平均速率不同，故C错误； D．热量在压缩机做功下可从低温物体传递到高温物体（如冰箱），故D错误。 故选B。 3. 如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　） A. 处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子跃迁到基态 B. 处于基态的氢原子可以吸收能量为13.8eV的光子后被电离 C. 氢原子由级跃迁到能级时，原子的电势能变大 D. 一个氢原子从n=4能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子 【答案】B 【解析】 【详解】A．处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子发生电离，而不是跃迁到基态，故A错误； B．处于基态的氢原子吸收能量为的光子可以发生电离，剩余的能量变为光电子的最大初动能，故B正确； C．原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，其电子轨道半径减小， 原子核对电子的引力做正功，电势能减小，故C错误； D．一个处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，最多发出3条光谱线，分别是4→3、3→2、2→1，故D错误。 故选B。 4. 某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径d，并标记了其中一条水平直径对应的两端点P、Q，球外某光源发出的一细束单色光从球上P点射向球内，当折射光线与水平直径PQ成θ角时，出射光线与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 该“水晶球”的折射率为cos2θ B. 若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变大 C. 光在“水晶球”中的传播时间为 D. 若仅改变入射光线与水平方向的夹角（大于0°且小于90°），一定可以使其在球内某区域发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．由几何关系可知，出射光线与法线夹角为，根据折射定律有，故A错误； B．换用波长较短的入射光，即折射率变大，根据可知，光在“水晶球”中的传播速度变小，故B错误； C．由几何关系，在“水晶球”中的路程为，又， 联立解得，故C正确； D．设入射角为（大于0°且小于90°），“水晶球”临界角为，则， 解得， 由于入射角为（大于0°且小于90°），则，即，故光线在出射点的入射角小于临界角，则不能发生全反射，故D错误。 故选C。 5. 利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T1、T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为D0，A为待测金属丝，直径为D，用波长为λ的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为ΔL。则（　　） A. D与D0相差越大，ΔL越小 B. 轻压T1的右端，若ΔL变大，有D<D0 C. 相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为λ D. 图乙可能是D与D0相等时产生的条纹 【答案】A 【解析】 【详解】A．设两金属丝中心间距为，标准平面玻璃之间的夹角为θ，由题设条件，则有 由空气薄膜干涉条件，则有 即为 由此可知D与D0相差越大，θ越大，越小，故A正确；         B．轻压T1的右端，若变大，由 可知，θ变小，因为压的是右侧，说明右侧直径大，即有D>D0，故B错误； C．相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差的2倍为光程差，故C错误； D．当D=D0时，光程差相等，则不产生干涉条纹，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p＝1.5×105Pa，吸收的热量Q＝800J，此过程中气体内能的增量为（　　） A. 300J B. 400J C. 500J D. 600J 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，， 从 A到B为等压过程，由盖-吕萨克定律 有 代入可得 气体膨胀对外做功，等压过程做功 解得 根据热力学第一定律 所以  故选C。 7. 如图所示，将一个铁桶倒扣在水面上，平衡时铁桶内外水面高度差为，桶内空气柱长度为。已知水的密度为，铁桶的横截面积为，不计桶壁厚度，忽略封闭气体的质量，设封闭气体的温度不变，水足够深，下列说法正确的是（　） A. 桶受到重力、大气对桶的压力，封闭气体对桶的压力、水对桶的压力和浮力 B. 铁桶的质量为 C. 将铁桶下压的距离，桶将自动下沉 D. 桶上轻放一重物m，桶下降h1，桶底高于水面，这个过程中，气体压强变大，对外界放热。 【答案】D 【解析】 【详解】A．桶只受大气对它的压力、封闭气体对它的压力及重力，故A错误； B．铁桶平衡时，有 解得铁桶的质量，故B错误； C．将桶下压到桶内气体体积为hS时，再略下沉，气体体积将进一步减小，桶将自动下沉，但此时不止将桶下压的距离，因为下压过程中，桶内液面也会下降，所以将铁桶下压 (l−h) 的距离后，桶不会自动下沉，故C错误； D．桶上轻放一重物m，桶下降h1，桶底高于水面，这个过程中，气体体积减小，外界对气体做功W>0 温度不变 气体压强变大，根据热力学第一定律 可知Q<0，气体对外界放热，故D正确。 故选D。 8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，质点a的平衡位置坐标为，质点b的平衡位置坐标为，如图1所示。a点和b点的振动图像分别如图2、3所示，质点b在时刻的振动形式传播到质点c时，质点b已振动了0.4s。已知简谐横波的波长大于0.75m，下列说法正确的是（　　） A. 质点b的振动比质点a的振动滞后1.0s B. 该波的波长为2.5m C. 该波的波速为2.5m/s D. 质点c的平衡位置坐标为xc=3.25m 【答案】D 【解析】 【详解】BC．由题图可知，波的周期 质点b的振动比质点a的振动滞后 所以有 又，所以只有当n=0时满足，波长为 波速，故BC错误； A．质点b的振动比质点a的振动滞后的时间为，故A错误； D．质点b在时刻的振动形式传播到质点c时，质点b已经振动的时间为，则质点c的平衡位置坐标为，故D正确。 故选D。 二、多选题 9. 图甲所示为氢原子的能级图。一群处于第4能级的氢原子，会辐射出不同频率的光，其中只有2种频率的光a、b可以让图乙所示光电管的阴极K发生光电效应，图丙为a、b光单独照射K时产生的光电流随电压变化的关系图。下列说法正确的是（　　） A. a光的光子频率比b光的光子频率大 B. 用b光照射光电管时，逸出光电子的最大初动能比a光照射时大 C. 乙图中滑片位于滑动变阻器左端时，微安表的示数为零 D. 阴极金属的逸出功可能为11eV 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程有 根据动能定理有 联立可得 由图可知b光的遏止电压更大，所以b光的频率更大，故A错误； B．根据光电效应方程有 因为b光的频率更大，所以用b光照射光电管时，逸出光电子的最大初动能比a光照射时大，故B正确； C．乙图中滑片位于滑动变阻器左端时，对光电管所加的电压为零，所以微安表的示数不为零，故C错误； D．阴极金属的逸出功大于氢原子n=2能级与基态的能量差，小于氢原子n=3能级与基态的能量差，即，故D正确。 故选BD。 10. 2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域领先全球。当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀（）裂变产能，铀（）的一种典型裂变产物是钡（）和氪（）。下列说法正确的是（　　） A. 有92个质子，143个中子 B. 重核裂变比轻核聚变平均每个核子释放的能量大 C. 重核裂变成中等大小的核，核的比结合能变大 D. 上述裂变反应方程为： 【答案】AC 【解析】 【详解】A．原子核符号中，左下角为质子数，左上角为质量数，因此的质子数为，中子数为，A正确； B．轻核聚变平均每个核子释放的能量远大于重核裂变，同等质量核材料，聚变释放能量约是裂变的3~4倍，B错误； C．比结合能的变化规律为中等大小的原子核比结合能最大，重核的比结合能更小，重核裂变为中等大小的核后，核的比结合能变大，同时释放核能，C正确； D．铀核裂变是中子引发的链式反应，反应方程左侧必须有轰击铀核的中子，故裂变反应方程为，D错误。 故选AC。 11. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，于是就设计出了一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折射率为，真空中的光速为c，紫外线在真空中的频率为f，下列说法正确的是（　　） A. “增反膜”能减少紫外线对眼镜的伤害是利用了光的偏振现象 B. 紫外线进入“增反膜”后的波长为 C. 从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中的波长 D. “增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的 【答案】B 【解析】 【详解】A．“增反膜”能减少紫外线对眼镜的伤害是利用了光的干涉现象，让紫外线反射光在入射一侧加强从而减少透射光强度，保护眼睛免受紫外线伤害，故A错误； B．根据折射率公式，又 解得，故B正确； C．为使从“增反膜”前后两个表面反射的光叠加后加强，两束反射光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的整数倍，故C错误； D．两束反射光的光程差又等于“增反膜“厚度的两倍，同时为了节省材料，故“增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，上半部分的横截面面积为，下半部分的横截面面积为，上半部分的汽缸内有一个质量为的活塞A，下半部分的汽缸内有一个质量也为的活塞B，两个活塞之间用一根长为的轻质细杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的理想气体，两活塞可在汽缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度为，两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离均为，重力加速度为，环境大气压强为，则下列说法正确的是（　　） A. 初始时，汽缸内封闭气体的压强为 B. 初始时，细杆对活塞B的作用力大小为 C. 若汽缸内密封气体温度缓慢降低到，则两活塞向下移动的距离为 D. 若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，则缸内气体对外做功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设初始时缸内气体的压强为，对两活塞及细杆整体受力分析，由平衡条件有 解得，故A正确； B．对活塞B受力分析有 解得，故B错误； C．若汽缸内密封气体温度缓慢降低到，气体发生等压变化，则有 解得 设两活塞向下移动的距离为，则有 解得，故C正确； D．若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，气体发生等压变化，则有 解得 汽缸内气体等压膨胀对外做功，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题 13. 利用双缝干涉实验测光的波长，实验装置如图甲所示。 （1）干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.234mm，在B位置时读数如图丙所示，为__________mm。 （2）某同学观察到图丁所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。在这种情况下测出干涉条纹的间距Δx，则波长的实际值_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其测量值。 （3）在该实验中，若所用激光的波长为5.300×10-7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为1.590×10-6m，则在这里出现的应是________（填“亮条纹”或“暗条纹”）。 【答案】（1）14.538 （2）小于 （3）亮条纹 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器精度为0.01mm,根据螺旋测微器读数原理，图丙中的读数为14.5mm+3.8×0.01mm=14.538mm 【小问2详解】 测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，实际值 故可知测量值大于实际值。由，可知，则波长的实际值小于其测量值。 【小问3详解】 屏上P点距双缝S1和S2的路程差为所用激光的波长的3倍，P点为加强点，所以P点应出现亮条纹。 14. 利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据。 （1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和_______。 （2）关于该实验下列说法正确的是_______ A. 活塞涂润滑油是为了密封住注射器内的气体 B. 实验时需要测量注射器的内径 C. 注射器外筒可以用手握住来保持稳定 D. 外界大气压强发生变化，不会影响实验结论 （3）利用实验数据进行描点拟合，作出的图像，更接近真实情况的是_______ A. B. C. D. （4）甲乙两同学进行实验时，乙同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，甲同学计算结果与乙同学计算结果之差会随p的减小而_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1）温度 （2）AD （3）B （4）减小 【解析】 【小问1详解】 在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量； 【小问2详解】 A活塞涂润滑油是为了防止漏气,从而保证气体质量不变，故A正确； B．由于气体的体积与长度成正比，所以实验中不需要测量注射器的内径，故B错误； C．手握住注射器会使气体温度改变，所以不可以用手握住来保持稳定，故C错误； D．外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 根据 可得 则图像是过原点的直线，但是随气体被压缩，体积较小，会少量漏气，则图像斜率减小，则图像为B。 故选B。 【小问4详解】 由于在测量中ΔV是保持不变的，根据题意测量出的注射器示数为，则准确的表达式应为p（V0+ΔV），乙同学的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值为pΔV，所以随着压强的减小，ΔV不变，故pΔV减小。 15. 用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示，平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上，材料对该单色光的折射率，半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏，单色光经半球折射后在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射，真空中光速为c。求： （1）当以临界角入射到半球面时，光线汇集点到O点的距离； （2）圆心O到光屏的距离时，光屏被照亮的面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意有 则 光线入射到D点时恰好发生全反射，光线汇聚点为F，作出剖面图如图所示 由几何关系可得 【小问2详解】 由上图可得 ， 解得 光屏被照亮的面积 16. 如图甲所示，质量为3m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，求： （1）物体A的振动方程； （2）物体B对地面的最大压力大小。 【答案】（1）cm （2） 【解析】 【小问1详解】 图乙可知振幅为A=10cm 周期为T=1.0s 角速度为rad/s 规定向上为正方向，t=0时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，所以初相为 则振子的振动方程为 【小问2详解】 物体A在最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为F=3mg 对于物体A，由牛顿第二定律，有 解得a=2.5g 当物体A运动到最低点时，物体B对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体A在最低点时加速度向上，且大小等于2.5g，由牛顿第二定律,得 解得F′=7mg 由物体B的受力可知，物体B受水平面的最大支持力为 由牛顿第三定律=10mg 17. 用中子轰击锂核发生核反应，生成氚核和粒子，并释放出核能。已知中子、氚核、粒子、锂核的质量分别是，，，，质量亏损1u释放的核能为931.5MeV。 （1）请写出核反应方程； （2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求释放的核能；（结果保留一位小数） （3）若反应前中子以0.6MeV的动能和锂核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的动量，核反应中放出的核能全部转化动能，求反应后生成的粒子和氚核的动能为多少MeV？ 【答案】（1） （2） （3）2.38MeV，3.16MeV 【解析】 【小问1详解】 根据质量数与电荷数守恒，该核反应方程为 【小问2详解】 核反应的质量亏损为 释放的核能 解得 【小问3详解】 根据动量为 动能为 则有， 则有 由于中子和锂核碰撞前二者具有等大反向的动量，即总动量为0，令反应后生成的粒子和氚核的动能分别为、，则有 又有 解得， 18. 如图所示，左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长L=24cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强p0=75cmHg，初始时封闭气体的热力学温度T1=400K。现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管水银面下降的高度。 （1）求右管水银面下降的高度； （2）关闭阀门S后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度T2； （3）关闭阀门S后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度。 【答案】（1）21cm （2）256K （3）750K 【解析】 【小问1详解】 由于初始状态左右两侧液面相平，根据“等压面”法（即静止、连通、同种液体中同一水平面上压强相等）可知，初始状态封闭气体的压强等于，设U形细玻璃管的横截面积为，液面下降后封闭气体的压强为，则根据玻意耳定律有 解得 设此时左右两管的液面差为，则有 解得 由此可知右管水银面下降的高度 【小问2详解】 要使左管的水银面回到最初高度，则右管液面将下降，则此时左右两管的液面差为 所以此时左管内气体的压强为 根据理想气体状态方程有 解得 【小问3详解】 液面再次相平时左右两管内气体压强相同，设为，对左管中气体由理想气体状态方程有 对右管中的气体由玻意耳定律有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $