2023年度高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（八）

2023年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（八）

一、单项选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）

1.下列说法正确的是（）

A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性

B.悬浮在液体中的固体颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈

C.物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零

D.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动

2.如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示

两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小

随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是

)

A.ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为1010m

B.ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10一叫^

C.若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥

力

D.若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大

3.结合所给图示，下列说法正确的是（）

A.铝罐温度计的刻度是均匀的，且疏密程度与大气压无关

B.水不浸润于玻璃，水银浸润于玻璃

C.第一类永动机是有可能制成的

D.分子间作用力随分子间距离的变化，与弹簧被拉伸或压缩时力的

变化情形类似

4.小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下

落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为

正方向，下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是（）

5.如图所示，在斯特林循环的P-V图象中，一定质量理想气体从状

态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温

和两个等容过程组成，下列说法中正确的是（）

A.状态A的温度高于状态C的温度

B.B玲C过程中，单位体积里气体分子数目减小

C.C玲D过程中，气体分子每次与容器壁碰撞的平均冲力的平均值变

小了

D.一个循环过程中，气体要从外界吸收一定的热量

6.质子、中子和笊核的质量分别为mi、m2和m3.当一个质子和一

个中子结合成笊核时一，释放的能量是（c表示真空中的光速）（）

A.（mi+m2-m3）cB.（mi-m2-m3）cC.（mi+rri2-m3）c2

D.（mi-m2-m3）c2

7.如图，放射性元素镭衰变过程中释放三种射线，分别进入匀

强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）

A.①表示V射线，③表示a射线B.②表示B射线，③表示a射线

C.④表示a射线，⑤表示Y射线D.⑤表示B射线，⑥表示a射线

8.在一个级u原子核衰变为一个然Pb原子核的过程中，发生a

衰变的次数为（）

A.6次B.8次C.22次D.32次

9.下列说法正确的是（）

A.单晶体和多晶体都有各项异性的物理性质

B.夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶

C.能量耗散说明能量在不断减小

D.绝对湿度一定的情况下，温度越高相对湿度越大

10.关于光电效应现象，下列说法中正确的是（）

A.对于任何一种金属都存在一个"最大波长”，入射光的波长必须小

于此波长，才能产生光电效应

B.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

C.在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越

大

D.对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应

二、多项选择题（共6小题，每小题4分，满分24分.每小题有多个

选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错误选或

不答的得。分）

11.从某一高度处，以不同的初速度同时竖直向上抛出两个小球，则

在小球落地之前，下列说法中正确的是（）

A.两小球之间的距离保持不变

B.两小球之间的距离逐渐变大

C.两小球之间的相对速度保持不变

D.两小球之间的相对速度逐渐变大

12.气体的分子都在作无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一

定的规律性，如图所示.根据该图，下列说法中正确的是（）

A.在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分

子的速率都小于该数值

B.高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率

C.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大

D.高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对

应的速率

13.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（）

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性

C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

14.关于天然放射性，下列说法正确的是（）

A.所有元素都可能发生衰变

B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关

C.a、B和V三种射线，V射线的穿透能力最强

D.原子核发生a或B衰变时常常伴随着V光子的产生

15.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要

的作用，下列说法符合历史事实的是（）

A.汤姆逊通过阴极射线的研究发现了电子，并提了原子的核式结构

模型

B.贝克勒尔通过对天然放射性现象，说明了原子核存在一定的结构

C.查德威克通过a粒子轰击镀核实验发现了中子

D.卢瑟福通过a粒子散射实验发现了质子

16.下列说法中正确的是（）

A.爱因斯坦提出了光子说及光电效应方程成功地解释了光电效应规

律

B.康普顿效应表明了光子只具有能量，不具有动量

C.波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D.10个235U原子核经过了一个半衰期后一定还剩下5个235U原子核

没发生衰变

三、填空题（共5小题，满分28分）

17.在做“研究匀变速直线运动〃的实验中，某同学得到一条用电火花

计时器打下的纸带如图甲所示，在其上取了A、B、C、D、E、F、G7

个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计

时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器

d5,de和T,写出计算打C点时对应的瞬时速度Vc的公式为vc=:

加速度的计算式为a=—.

（2）根据表格中的数据，以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示

坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求出纸带的

加速度a=m/s2；

(3)如果当时电网中交变电流的实际频率略高于50Hz,而该同学并

不知道，那么加速度的测量值与实际值相比会—(选填："偏大〃、

"偏小"或"不变").

18.在做“用油膜法估测分子的大小〃的实验中，所用酒精油酸溶液的

浓度为每IO4mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液

为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃

板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放

在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm.试

求：

(1)油酸膜的面积是—cm2.

(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是—mL.

(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为m.

19.气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与

滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视

为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A

和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不

计），采用的实验步骤如下：

A.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；

B.调整气垫导轨，使导轨处于水平；

C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地

放置在气垫导轨上；

D.用刻度尺测出A的左端至C板的距离Li.

E.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器

开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B

分别到达C、D的运动时间ti和t2.

本实验中还应测量的物理量是—，利用上述测量的实验数据，验证

动量守恒定律的表达式是—.

CD

I区次咂］_______I

u........................u

20.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激

发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，辐射出的光子中

最长波长为—（已知普朗克常量为h,光速为c）；用这些光子照射

逸出功为Wo的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能

是

n£

8O

4

3£4

£3

2丘

21.如图1所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时,

电流表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移

动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为

U.若此时增加黄光照射的强度，则毫安表—（选填"有"或"无〃）

示数，现在调节滑片的位置改变光电管两端的电压UKA,记录对应的

光电流的强度；改用另一强度的黄光及蓝光重做这一实验，得到三种

不同光产生的光电流与电压的关系应如图中的（填"图2"或"图

_强光〈黄）

亘光

光

黄

，

：

~

口

图2图3

四、计算题（共4小题，满分10分）

22.一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环，pi、P2、Vi、

V2均为已知量.已知A状态的温度为To,求：

①C状态的温度T；

②完成一个循环，气体与外界热交换的热量Q.

23.北京奥运会场馆周围80%〜90%的路灯利用太阳能发电技术来供

电，奥运会90%的洗浴热水器将采用全玻真空太阳能集热技术.科学

研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氮核的核聚变反

14

应，即在太阳内部4个氢核（1H）转化成一个氮核（2He）和两个

正电子（Oe）并放出能量.（已知质子质量mp=1.0073u,a粒子的质

量ma=4.0015u,电子的质量me=0.0005u.lu的质量相当于931.5MeV

的能量.）

（1）写出该热核反应方程；

（2）一次这样的热核反应过程中的质量亏损；

（3）释放出多少MeV的能量？（结果保留四位有效数字）

24.一物体在水平地面上沿某一方向由静止开始做直线运动，其加速

度随时间的周期性变化规律如图所示，试求：

（1）第2s末物体的速度大小及前2s内通过的位移大小；

（2）运动12s的路程；

（3）经多长时间物体距出发点46m处.

25.如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ_LMN,

导轨平面下水平面间的夹角0=37°,NQ间连接有一个R=5Q的电阻，

有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感强度为将一根质量为

BO=1T.

m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，

导轨与金属棒的电阻均不计.现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向

下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数

[1=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为

s=lm.试解答以下问题：(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？

(2)金属棒达到的稳定速度是多大？

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起，让磁感

强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则t=ls时磁感应强

度应为多大？

参考答案与试题解析

一、单项选择题（共10小题，每小题3分，满分30分）

1.下列说法正确的是（）

A.布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性

B.悬浮在液体中的固体颗粒越大，则其所做的布朗运动就越剧烈

C.物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零

D.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动

【考点】布朗运动.

【分析】布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒受到液体分子撞

击不平衡引起的，反映了液体分子运动的无规则性，且布朗运动的激

烈程度与温度有关，根据以上知识可解答此题.

【解答】A、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒受到液体分

子撞击不平衡引起的，反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；

B、悬浮在液体中的固体颗粒越小，则其所做的布朗运动就越剧烈，

故B错误；

C、物体的温度为0℃时，物体内的分子仍在做永不停息的无规则运

动，物体的分子平均动能不会零，故C错误；

D、布朗运动的剧烈程度与温度有关，布朗运动反映了液体分子的无

规则运动，故把液体分子的无规则运动叫热运动，故D说法错误.

故选:A.

2.如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示

两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小

随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是

A.ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为101om

B.ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10iom

C.若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥

力

D.若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大

【考点】分子间的相互作用力.

【分析】在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当

分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力.

【解答】解：在F-r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快,

所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径

数量级时，引力等于斥力.当分子间的距离小于0时，当距离增大

时，分子力做正功，分子势能减小，故ACD错误，B正确

故选：B

3.结合所给图示，下列说法正确的是（

A.铝罐温度计的刻度是均匀的，且疏密程度与大气压无关

B.水不浸润于玻璃，水银浸润于玻璃

C.第一类永动机是有可能制成的

D.分子间作用力随分子间距离的变化，与弹簧被拉伸或压缩时力的

变化情形类似

【考点】热力学第二定律；*液体的微观结构.

【分析】伽利略空气温度计不是根据液体的热胀冷缩原理制成的，它

是靠气体作为膨胀物质；分之间作用力总体表现，与弹簧被拉伸或压

缩时力的变化情形相似；水浸润于玻璃，水银不浸润于玻璃；根据热

力学定律可知任何永动机都不可能制成.

【解答】解：A、伽利略空气温度计不是根据液体的热胀冷缩原理制

成的，它是靠气体作为膨胀物质，其膨胀的情况与大气压有关，故A

错误.

B、水浸润于玻璃，水银不浸润于玻璃，故B错误.

C、根据热力学定律可知任何永动机都不可能制成，故C错误.

D、分子间作用力随分子间距离的变化，与弹簧被拉伸或压缩时力的

变化情形类似，故D正确.

故选：D

4.小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下

落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为

正方向，下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是（）

【考点】匀变速直线运动的图像.

【分析】小球先自由下落，做匀加速直线运动，与地面碰撞后，做竖

直上抛运动，即匀减速直线运动，之后不断重复.小球在空中运动的

加速度始终为g,根据运动学公式列式分析v与x的关系，再选择图

象.

【解答】解：以竖直向上为正方向，则小球下落的速度为负值，故C、

D两图错误.

设小球原来距地面的高度为h.小球下落的过程中，根据运动学公式

有：

v2=2g（h-x）,由数学知识可得，v-x图象应是开口向左的抛物线.

小球与地面碰撞后上升的过程，与下落过程具有对称性，故A正确，

B错误.

故选：A

5.如图所示，在斯特林循环的P-V图象中，一定质量理想气体从状

态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温

和两个等容过程组成，下列说法中正确的是（）

A.状态A的温度高于状态C的温度

B.B玲C过程中，单位体积里气体分子数目减小

C.C玲D过程中，气体分子每次与容器壁碰撞的平均冲力的平均值变

小了

D.一个循环过程中，气体要从外界吸收一定的热量

【考点】理想气体的状态方程.

【分析】气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q

判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过

程进行分析即可.

【解答】解：A、A到B是等温变化，所以丁人二丁8,B到C等容变化，

压强增大，温度升高，即TB<TC,所以状态A的温度低于状态C的温

度,故A错误；

B、B玲C过程中，体积不变，单位体积里气体分子数不变，故B错误；

C、C玲D过程，温度不变，分子的平均动能不变，所以气体分子每次

与容器壁碰撞的平均冲力的平均值不变，故C错误；

D、一个循环中，气体内能不变△U=0,气体对外界做功W<0,根据

热力学第一定律知Q>0，故D正确；

故选：D

6.质子、中子和笊核的质量分别为mi、m2和m3.当一个质子和一

个中子结合成笊核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()

A.(mi+m2-m3)cB.(mi-m2-m3)cC.(mi+rri2-m3)c2

D.(mi-m2-m3)c2

【考点】爱因斯坦质能方程.

【分析】核反应中释放的能量△E=4mc2以释放光子的形式释放出来.

【解答】解：根据爱因斯坦质能方程△E=4mc2

2

此核反应放出的能量△£=(mi+m2-m3)c,C正确、ABD错误.

故选：C.

7.如图，放射性元素镭衰变过程中释放aBv三种射线，分别进入匀

强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是()

XXIKX

®\⑤

*XxM

xx\|x@X

A.①表示丫射线，③表示a射线B.②表示B射线，③表示a射线

C.④表示a射线，⑤表示V射线D.⑤表示B射线，⑥表示a射线

【考点】X射线、a射线、B射线、V射线及其特性；带电粒子在匀强

磁场中的运动.

【分析】根据a、B、V三种射线的带电性质和本质以及带电粒子在电

场中受力特点可正确判断.

本题应抓住：①三种射线的成分主要是指所带电性：a射线是高速

He流带正电，B射线是高速电子流，带负电，V射线是Y光子，是中

性的.

②洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让

磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是

洛伦兹力的方向.

【解答】解：a射线实质为氮核，带正电，B射线为电子流，带负电,

Y射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：①为B射线，

②为V射线，③为a射线，

a射线是高速He流，一个a粒子带两个正电荷.根据左手定则，a

射线受到的洛伦兹力向左，故④是a射线.

B射线是高速电子流，带负电荷.根据左手定则，B射线受到的洛伦

兹力向右，故⑥是B射线.

V射线是V光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不

会发生偏转.故⑤是V射线.故C正确，ABD错误.

故选：C.

238206

8.在一个92u原子核衰变为一个82Pb原子核的过程中，发生a

衰变的次数为（）

A.6次B.8次C.22次D.32次

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度.

【分析】a衰变的过程中电荷数少2,质量数少4,0衰变的过程中电

荷数多1,质量数不变.根据衰变的实质确定衰变的次数.

【解答】解：设经过了n次a衰变，m次0衰变.

有：4n=32,2n-m=10,解得n=8,m=6.故B正确，A、C、D错误.

故选：B.

9.下列说法正确的是（）

A.单晶体和多晶体都有各项异性的物理性质

B.夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶

C.能量耗散说明能量在不断减小

D.绝对湿度一定的情况下，温度越高相对湿度越大

【考点】*相对湿度；*晶体和非晶体.

【分析】单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体是各向同性的；

水不浸润荷叶；能量耗散是指能量的可利用率越来越低，但仍然遵守

能量守恒定律.

【解答】解：A、单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体是各向

同性的，故A错误；

B、夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶，故B正确；

C、能量耗散虽然不会使能的总量减少，但能量的可利用率越来越低,

即能量的品质越来越低，根据能量守恒定律可知，虽然能量的可利用

率越来越低，但能量总和保持不变，即仍然遵守能量守恒定律，故C

错误；

D、在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，饱和湿度增加，故相对

湿度一定减小，故D错误；

故选：B

10.关于光电效应现象，下列说法中正确的是（）

A.对于任何一种金属都存在一个"最大波长”，入射光的波长必须小

于此波长，才能产生光电效应

B.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

C.在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越

大

D.对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应

【考点】爱因斯坦光电效应方程.

【分析】根据光电效应方程EKm=hy-Wo,可知道光电子的最大初动

能与什么因素有关.V=中"，逸出功Wo=hyo=h意，光电效应方程可写

成EKm=h£-h氏.发生光电效应的条件是Y>v。或hy>Wo,与入射

光的强度无关.

【解答】解：A.根据光电效应方程EKm=h£-h亡.入射光的波长

必须小于极限波长，才能发生光电效应.故A正确.

B.从光电效应方程知，光电子的最大初动能与照射光的频率成一次

函数关系，不是成正比.故B错误.

C.根据光电效应方程EKm=hv-Wo,入射光的频率越大，光电子的最

大初动能越大，与入射光的强度无关.故c错误.

D.能否发生光电效应与入射光的强度无关.故D错误.

故选：A.

二、多项选择题（共6小题，每小题4分，满分24分.每小题有多个

选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错误选或

不答的得。分)

11.从某一高度处，以不同的初速度同时竖直向上抛出两个小球，则

在小球落地之前，下列说法中正确的是()

A.两小球之间的距离保持不变

B.两小球之间的距离逐渐变大

C.两小球之间的相对速度保持不变

D.两小球之间的相对速度逐渐变大

【考点】竖直上抛运动.

【分析】将物体运动的整个过程看成一种匀减速直线运动，由位移时

间公式得到两小球之间的距离与时间的关系，由速度时间公式得到两

小球之间的相对速度之间的关系，再进行分析.

【解答】解：取竖直向上为正方向，两球的初速度分别为V1和V2.且

(V1>V2).

1o1O

AB、两小球之间的距离S=(vit-yst)-(v2t-yst)=(vi-v2)

t,VLV2是定值，则知，S与t成正比，即两小球之间的距离逐渐变

大，故A错误，B正确.

CD、两小球之间的相对速度Av=(vi-gt)-(v2-gt)=vi-V2,vi

-V2是定值，故C正确，D错误.

故选：BC

12.气体的分子都在作无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一

定的规律性，如图所示.根据该图，下列说法中正确的是（）

A.在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分

子的速率都小于该数值

B.高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率

C.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大

D.高温状态下最多数分子对应的速率大于低温状态下最多数分子对

应的速率

【考点】温度是分子平均动能的标志.

【分析】解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解

温度是分子平均动能的标志的含义.

【解答】解：A、由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温

度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的

速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故A错误；

B、高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率,

不是所有，故B错误，D正确；

C、温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即

高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确.

故选CD

13.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性

C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

【考点】光的波粒二象性.

【分析】光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性中所说的波是一种

概率波，对大量光子才有意义；光电效应现象揭示了光的粒子性；相

邻原子之间的距离大致与中子的德布罗意波长相同故能发生明显的

衍射现象；普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，

破除了"能量连续变化〃的传统观念；德布罗意波长为人=*P是动量,

h是普朗克常量.

【解答】解：A、光电效应现象揭示了光的粒子性.故A正确；

B、热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性.故B

正确；

C、黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释，而普朗克借助于

能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了"能量连续变化”的

传统观念.故C错误；

D、根据德布罗意波长公式，若一个电子的德布罗意波长和一个质子

的波长相等，则动量P也相等，动能则不相等.故D错误.

故选：AB

14.关于天然放射性，下列说法正确的是（)

A.所有元素都可能发生衰变

B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关

C.a、B和V三种射线，V射线的穿透能力最强

D.原子核发生a或B衰变时常常伴随着Y光子的产生

【考点】天然放射现象；氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变，衰

变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关

【解答】解：A、自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生

衰变，而不是所有元素都可能发生衰变，故A错误

B、放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B正

确

C、a、B和V三种射线，V射线的穿透力最强，a射线的穿透力最弱，

故C正确；

D、原子核发生a或B衰变时常常伴随着Y光子的产生，故D正确.

故选：BCD

15.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要

的作用，下列说法符合历史事实的是（）

A.汤姆逊通过阴极射线的研究发现了电子，并提了原子的核式结构

模型

B.贝克勒尔通过对天然放射性现象，说明了原子核存在一定的结构

C.查德威克通过a粒子轰击被核实验发现了中子

D.卢瑟福通过a粒子散射实验发现了质子

【考点】天然放射现象；粒子散射实验.

【分析】本题是物理学史问题，根据汤姆逊、贝克勒尔、查德威克、

卢瑟福等人对物理学发展的贡献进行解

【解答】解:

A、汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，故A错误；

B、贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构,

故B正确；

C、查德威克通过a粒子轰击被核实验发现了中子，故C正确；

D、卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子

组成的，而不能说明原子核内存在质子，故D错误；

故选：BC

16.下列说法中正确的是（）

A.爱因斯坦提出了光子说及光电效应方程成功地解释了光电效应规

律

B.康普顿效应表明了光子只具有能量，不具有动量

C.波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D.10个235U原子核经过了一个半衰期后一定还剩下5个235U原子核

没发生衰变

【考点】光电效应；氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】爱因斯坦建立了光电效应方程；

康普顿效应表明光子有能量，也有动量；

波尔的原子理论只能成功地解释了氢原子光谱；

半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用.

【解答】解：A、爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，

故A正确；

B、康普顿效应表明光子有能量，也有动量，故B错误；

C、玻尔的原子理论只能成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故C

正确；

D、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故D错误；

故选：AC.

三、填空题（共5小题，满分28分）

17.在做“研究匀变速直线运动〃的实验中，某同学得到一条用电火花

计时器打下的纸带如图甲所示，在其上取了A、B、C、D、E、F、G7

个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计

时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器

d2,d3,d4>

和写出计算打点时对应的瞬时速度的公式为

d5,d6T,CVcvc=

d3-dl^6

为加速度的计算式为a=_一/

（2）根据表格中的数据，以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示

坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求出纸带的

力口速度a=0.4m/s2；

（3）如果当时电网中交变电流的实际频率略高于50Hz,而该同学并

不知道，那么加速度的测量值与实际值相比会偏小（选填："偏

大"、"偏小’'或"不变"）.

【考点】探究小车速度随时间变化的规律.

【分析】（1）根据匀变速直线运动的推论公式a*=2丁2可以求出加速

度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平

均速度，可以求出打纸带上c点时小车的瞬时速度大小；

（2）根据速度-时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值；

（3）打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电

源电压降低也不改变打点计时器打点周期.

【解答】解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程

中的平均速度，可以求出打纸带上c点时小车的瞬时速度大小.

V-XBD-d3~dl

~2TzF~

由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间

的时间间隔T=O」s,

设0到A之间的距离为X1,以后各段分别为X2、X3、X4、X5、X6,

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

2

得：x4-Xi=3aiT

Xs-X2=3a2T2

X6-X3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：a=y(31+32+33)

XDG-XAD^6-2d3

即小车运动的加速度计算表达式为：a=9T2=9T2

(2)作出v-t图象如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不

能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧.

由速度-时间图象的斜率表示加速度，得：a=A7=0.4m/s2；

(3)如果在某次实验中，交流电的频率偏离60Hz,那么实际打点周

期变小，根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏大，所

以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小；

d3-dld6-2d3

故答案案为：（1）一亓一，一中一；（2）04（3）偏小.

18.在做"用油膜法估测分子的大小〃的实验中，所用酒精油酸溶液的

浓度为每IO4mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液

为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃

板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放

在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm.试

求：

（1）油酸膜的面积是148cm2.

（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是8X106mL.

（3）按以上实验数据估测出油酸分子直径为5.4X101。m.

【考点】用油膜法估测分子的大小.

【分析】（1）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：

面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数

乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积.

（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积.

(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近

似等于油酸分子的直径，由d=*求出油酸分子直径.

【解答】解：(1)面积超过正方形一半的正方形的个数为148个

则油酸膜的面积约为S=148cm2=1.48X102m2

(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V=lmLX备义表

=8X10'6mL

(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分

18X]0-6><10-6

子直径d=S=]48X10-2111心5.4义

故答案为：(1)148

(2)8X106

(3)5.4X1010

19.气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与

滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视

为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A

和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不

计)，采用的实验步骤如下：

A.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；

B.调整气垫导轨，使导轨处于水平；

C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地

放置在气垫导轨上；

D.用刻度尺测出A的左端至C板的距离Li.

E.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器

开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B

分别到达C、D的运动时间匕和t2.

本实验中还应测量的物理量是B的右端至D板的距离L2,利用上

■

述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是—mA。」

11

三无丁一•

T2

CD

I_____I

U......................................u

【考点】验证动量守恒定律.

【分析】本题的关键是列出A、B系统的动量守恒定律表达式，再结

合速度与位移的关系即可求解.

【解答】解：对A与B组成的系统，由动量守恒定律应有唳丫『叫不

L

再由匕=丫人1,2=v2t2，其中L2是B的右端至D板的距离，所以实

验还应测量出B的右端至D板的距离L2

L1Ln

即动量守恒定律的表达式应为mA•—=n>B•—

11t2

LlLn

故答案为：B的右端至D板的距图L2；=mB-—

11t2

20.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激

发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，辐射出的光子中

he

最长波长为瓦司（已知普朗克常量为h,光速为c）；用这些光

子照射逸出功为Wo的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的取大初

动

匕是EE

匕3-1-

wo

«£

8O

4

3£4

2

£E3

E

【考点】氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差求出辐射的光子

能量，得出频率大小，再由人=亳即可得出波长；

根据光电效应的条件判断能发生光电效应的光子种数，结合光电效应

求出光电子的最大初动能.

【解答】解：根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，从

n=3向n=2跃迁的光子频率最小，波长最长.

-

E=E3-E2=h^

he

X=E3-E2

用这些光子照射逸出功为Wo的金属钠，

从n=3跃迁到n=l辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光

电子最大初动能最大，

根据光电效应方程得，Ekm=hv-WO=E3-Ei-Wo,

he

E-E

故答案为：32；E3~Ei-Wo

21.如图1所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时,

电流表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移

动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为

U.若此时增加黄光照射的强度，则毫安表无（选填"有〃或"无〃）

示数，现在调节滑片的位置改变光电管两端的电压UKA,记录对应的

光电流的强度；改用另一强度的黄光及蓝光重做这一实验，得到三种

不同光产生的光电流与电压的关系应如图中的图3（填"图2”或

"图3〃）所示.——"

‘Th--------1图2图3

图1

【考点】光电效应.

【分析】若光电效应产生的光电子的最大初动能与入射光的频率有

关，与入射光的强度无关；

根据公式ell截=*mvm2=hy-W,入射光的频率越高，对应的截止电压

U被越大，从而即可求解.

【解答】解：若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置

时，毫安表的读数恰好减小到零，知所加的电压为反向电压，即最大

初动能的光电子都不能到达另一端.增加黄光的强度，光电子的最大

初动能不变，毫安表无示数.

光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频

率为截止频率，可知，

根据eU截=*mvm2=hy-W,入射光的频率越高，对应的截止电压U截

越大.蓝光的频率高，则蓝光的截止电压大；

而光电流强度大小由入射光的强度决定，光越强的，光电流越大，因

此光电流与电压的关系正确的是图3；故答案为：无，图3.

四、计算题（共4小题，满分10分）

22.一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环，pi、P2、Vi、

V2均为已知量.已知A状态的温度为To，求：

①C状态的温度T；

②完成一个循环，气体与外界热交换的热量Q.

匕V.V

【考点】理想气体的状态方程.

【分析】①根据图示图象判断出气体状态变化过程，然后应用查理定

律与盖吕萨克定律求出气体的温度；

②根据图示图象求出整个过程气体对外做功，然后应用热力学第一定

律求出气体与外界交换的热量.

【解答】解：①由图示图象可知，从C到D过程为等容变化，由查理

P2P1

定律得：-=百

v2

由图示图象可知，从D到A过程为等压变化，由盖吕萨克定律得：耳

V1

，，

P2V2T0

解得：T=Pl%;

②由c到D过程与由A到B过程气体体积不变，气体不做功，

从B至I」C过程气体对外做功，WBC=-p2(V2-Vi),

从D到A过程外界对气体做功，WDA=pi(V2-VI),

对全过程气体做功:W=WBC+WDA=(pi-p?)(V2-Vi),

整个过程气体温度不变，△u=0,

由热力学第一定律得：△U=W+Q,

则：Q=AU-W=(p2-pi)(V2-Vi)>0,气体吸热；

P2V2T0

答：①c状态的温度T为Pl/；

②完成一个循环，气体从外界吸收的热量为：(P2-Pi)(V2-V1).

23.北京奥运会场馆周围80%〜90%的路灯利用太阳能发电技术来供

电，奥运会90%的洗浴热水器将采用全玻真空太阳能集热技术.科学

研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氮核的核聚变反

14

应，即在太阳内部4个氢核(1H)转化成一个氮核(2He)和两个

正电子(oe)并放出能量.(已知质子质量mp=1.0073u,a粒子的质

量ma=4.0015u,电子的质量me=0.0005u.lu的质量相当于931.5MeV

的能量.)

(1)写出该热核反应方程；

(2)一次这样的热核反应过程中的质量亏损；

（3）释放出多少MeV的能量？（结果保留四位有效数字）

【考点】爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应.

【分析】（1）根据核反应过程中质量数和电荷数守恒可正确写出核反

应方程.

（2、3）根据质量亏损，结合质能方程可正确解答.

【解答】解：（1）根据质量数与质子数守恒，则有核反应方程为：41

40

H玲2He+2-ie；

（2）质量亏损△m=4mp-ma-2me；

那么△m=4X1.0073u-4.0015u-2X0.0005u=0.0267u；

（3）根据质能方程△E=Z\mc2

得一次热核反应释放的能量△E=0.0267uX93L5MeV/u=24.86MeV；

「14。

答：（1）氢核到氮核的核聚变的核反应方程41H玲2He+2-ie；

（2）一次这样的热核反应过程中的质量亏损0.0267u；

（3）释放出24.86MeV的能量.