2024年度高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（五）(一)

2024年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（五）

一、选择题（共14小题，每小题3分，满分47分）

1.曹冲称象是妇孺皆知的故事，当众人面临大象这样的庞然大物，

在缺少有效的称量工具而束手无策的时候，他称量出大象的体重，体

现了他的智慧，被世人称道.下列物理学习或研究中用到的方法与〃曹

冲称象”的方法相同的是（）

A.〃质点〃的概念

B.合力与分力的关系

C.〃瞬时速度〃的概念

D.研究加速度与合力、质量的关系

2.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）

A.一定量100℃的水变成100°C的水蒸汽，其内能不变

B.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从

外界吸热

C.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存

在斥力的缘故

D.一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的

分子数一定增多

3.关于固体与液体，下列说法错误的是（）

A.若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体

B.液晶中分子排列的有序性介于固体和液体之间

C.露水总是出现在夜间和清晨，是气温变化使空气里原来饱和的水

蒸汽液化的缘故

D.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形

成不同的空间结构

4.我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直

径小于2.5微米的、只能用显微镜观察的悬浮颗粒物，其漂浮在空中

做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成

危害.矿物燃料燃烧的排放量是形成PM2.5的主要原因.下列关于

PM2.5的说法中正确的是（）

A.温度越高，PM2.5的运动越激烈

B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C.周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动

D.倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的

浓度

5.前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故造成了大量放射性物质泄漏，

碘和钠凛Cs等放射性物质放射出的a、仇丫射线，会造成甲状

腺疾病和神经系统损伤.下列有关放射性的说法中正确的是（）

13

A碘

53I发生。衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子

时产生的

B.葩凰Cs的半衰期为30年，把核废料深埋可以使核的半衰期变短

13

C碘

5311的半衰期为8.5天，若取4个碘核，经过17天就只剩下1

个核

碘

D.钠凛Cs经过两次a衰变和两次0衰变将变为碘镇I

6.在光滑的水平面上有静止的物体A和B.物体A的质量是B的2

倍，两物体中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连.当把细

绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（）

[V7|

A.A的速率是B的2倍

B.A的动量大于B的动量

C.A受的力大于B受的力

D.A、B组成的系统的总动量为零

7.某气体的摩尔质量是M,标准状态下的摩尔体积为V,阿伏伽德

罗常数为NA，下列叙述中正确的是（）

A.该气体在标准状态下的密度为半

B.该气体每个分子的质量为七

C.每个气体分子在标准状态下的体积为由

D.该气体单位体积内的分子数为六

8.如图，是氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当

它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合波尔理论的有（）

”机v

»».-.-....-.-..-..-..-..-..-..-..-....-.n.Ha

3-------------I31

--------------------------

A.氢原子向低能级跃迁时，动能减小

B.氢原子向低能级跃迁时，电势能增大

C.由n=4跃迁到n=l时发出光子的频率最小

D.氢原子向低能级跃迁E寸，能发出6中不同的光谱线

公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元

D.在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压,

所加电压不断增大，光电流也一定不断增大

12.下列四幅图分别对应说法，其中正确的是（）

A.水胆能站在水面上不掉进水里，是液体表面张力的缘故

B.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

C.当两个相邻的分子间距离为r。时;它们间相互作用的引力和斥力

大小相等

D.和100℃氧气分子速率都呈现〃中间多两头少〃的分布特点

13.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线,

则气体从状态M到状态N的过程中（）

A.温度保持不变

B.温度先升高，后又减小到初始温度

C.整个过程中气体对外不做功，气体要吸热

D.气体的密度在不断增大

14.如图所示，轻杆A端用光滑水平钱链装在竖直墙面上，B端用水

平绳连在墙C处，在B端悬挂一重物P,在用水平向右的力F缓慢拉

起重物P的过程中（）

A.悬绳BP所受拉力不变B.悬绳BP所受拉力变大

C.杆AB所受压力不变D.杆AB所受压力先变小再变大

三、简答题

15.如图甲所示是〃探究求共点力合力的方法〃

（1）在某次实验中，弹簧秤C的指针位置如图中所示，其读数为

N；

（2）若已知弹簧B上的弹力值为2.50N,请用力的图示法在图乙中

画出这两个共点力的合力F合；

（3）由图乙得到F产N（保留两位有效数字）.

16.在〃用油膜法估测分子的大小〃实验中，实验方法及步骤如下：

①向体积V油=lmL油酸中加酒精，直至总量达到V总=1000mL；

②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，

当滴入滴时，测得其体积恰好是；

"50V0=lmL

③先往边长30-40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将排子粉均匀

地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸在水面上尽可能散

开，将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上，并在塑料盖板上

描下油酸膜的形状；

⑤描出的轮廓如图所示，已知每个小正方形的边长l=2cm,数出轮廓

范围内正方形的个数，可以算出油酸膜的面积S；

⑥结合以上数据，可计算得到油酸分子的直径D.

根据以上信息，回答下列问题（本题均保留一位有效数字）

（1）步骤④中要让油膜尽可能散开的原因是—；

（2）油酸膜的面积S是m2；

17.某同学用如图所示的实验装置测定当地的重力加速度，重锤从高

处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的

点迹进行测量，即可求出当地的重力加速度.（交流电频率为50Hz）

该同学实验操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，。点为

运动起始点，A、B、C为连续打出的三个点，它们距离0点分别为

14.31cm>17.80cm>21.68cm.

（1）根据纸带数据计算出打B点时纸带的速度VB=—m/s（保留三

位有效数字）；

（2）根据B点的数据算出当地g二—m/s?（保留两位有效数字）；

（3）为减少实验误差，请你提出两条合理化建议：

四、计算题

18.如图所示，一开口向上竖直放置于水平面的导热气缸，活塞面积

S=0.02m2,开始时活塞到缸底0.4m,缸内气体温度为400K.现使外

界环境温度缓慢降低至某一温度，此过程中气体放出热量900J,内能

减少了700J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强

Po=l.OXlO5Pa,求：在此过程中，

（1）外界对气体做的功W；

（2）活塞下降的高度；

（3）末状态气体的温度.

19.科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应

方程为：

1121311512

甲：1H+6-7N乙：IH+7N―6C+X

①写出原子核X的质量数和核电荷数；

3

②已知原子核；H、萨C、TN的质量分别为mH=1.0078u>

mc=12.0000u^mN=13.0057u,lu相当于931MeV,试求每发生一次上

述聚变反应甲所释放的核能；（结果保留三位有效数字）

20.如图所示为氢原子的能级图.让一束单色光照射到大量处于基态

(量子数n=l)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同

频率的色光，若改用这束单色光照射逸出功为3.7eV的金属镁表面时,

求逸出的光电子的最大初动能是多少电子伏.

21.ETC是〃电子不停车收费系统〃的简称.汽车分别通过ETC通道和

人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常

沿直线行驶，如果走ETC通道，需要在到达收费站中心线前d=IOm处

正好匀减速至V2=5m/s,匀速通过“匀速行驶区间〃后，再加速至VI后

正常行驶；如果走人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，

经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至VI正常行驶.设汽车加速

和减速过程中的加速度大小均为lm/s2.求：

(1)汽车走人工收费通道时，开始减速的位置距离收费站中心线是

多远；

(2)汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移

大小；

(3)汽车采用ETC通道比通过人工收费通道节约的时间.

:!

22.如图所示，质量均为1kg的物块AB静止在水平面上，A、B由劲

度系数为3N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上

的力F作用下沿杆缓慢上移，已知物块A、B处于水平面时距离为

16cm,弹簧原长为18cm,物块B与地面间动摩擦因数m为0.75,物

块与杆间动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦

An20.5,

力.（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）

（1）当A在地面时，B所受的摩擦力；

（2）当A上升到c点时，弹簧的弹力恰为使物块B运动的最小值，c

点的高度为多少;

（3）B运动之前，力F随上升高度h的变化如图所示，求出坐标a、

b、Fc的数值.

oah'cm

参考答案与试题解析

一、选择题（共14小题，每小题3分，满分47分）

1.曹冲称象是妇孺皆知的故事，当众人面临大象这样的庞然大物，

在缺少有效的称量工具而束手无策的时候，他称量出大象的体重，体

现了他的智慧，被世人称道.下列物理学习或研究中用到的方法与“曹

冲称象〃的方法相同的是（）

A.〃质点〃的概念

B.合力与分力的关系

C.〃瞬时速度〃的概念

D,研究加速度与合力、质量的关系

【考点】物理学史.

【分析】曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象，是等效替

代的思想；力的合成与分解、运动的合成与分解是等效替代思想.

【解答】解：A、建立"质点〃的概念，采用理想模型法，不是等效替

代，故A错误；

B、建立〃合力和分力〃的概念，采用等效替代的思想，故B正确；

C、建立〃瞬时速度〃的概念，采用极值法，不是等效替代，故C错误;

D、研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，不是等效替

代，故D错误；

故选：B.

2.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）

A.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其内能不变

B.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从

外界吸热

C.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存

在斥力的缘故

D.一定质量的气体温度升高，单位时间内撞击容器壁单位面积上的

分子数一定增多

【考点】热力学第一定律；扩散；理想气体的状态方程；气体压强的

微观意义.

【分析】一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽时，吸收热量；结合

气态方程与热力学第一定律判断气体内能变化；气体如果失去了容器

的约束就会散开，是由于分子做杂乱无章热运动.

【解答】解：A、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽时，吸收热量,

内能增加，由于分子平均动能不变，因此分子势能增加，故A错误；

B、根据理想气体的状态方程可知对于一定量的气体，如果压强不变,

体积增大，温度一定升高，气体内能由温度决定，因此内能一定增加,

那么它一定从外界吸热，故B正确；

C、气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器

的约束就会散开，是由于分子杂乱无章运动的结果，故C错误；

D、根据理想气体的状态方程可知对于一定量的气体，气体温度升高,

若体积增大则压强可能增大、可能减小，也可能不变，所以，单位时

间内撞击容器壁单位面积上的分子数不一定增多.故D错误.

故选：B

3.关于固体与液体，下列说法错误的是（）

A.若物体表现为各向同性，则该物体一定是非晶体

B.液晶中分子排列的有序性介于固体和液体之间

C.露水总是出现在夜间和清晨，是气温变化使空气里原来饱和的水

蒸汽液化的缘故

D.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形

成不同的空间结构

【考点】*晶体和非晶体；分子间的相互作用力.

【分析】多晶体也具有各向同性；

通常我们把物质的状态分为固态、液态和气态，但是某些有机化合物

具有一种特殊的状态，在这种状态中，它们一方面像液体，具有流动

性，另一方面又像晶体，分子在某个方向上排列比较整齐，因而具有

各向异性，我们把这些物质叫做液晶.液晶是不稳定的，外界影响的

微小变化，例如温度、电场等，都会引起液晶分子排列变化，改变它

的光学性质.

【解答】解：A、多晶体也具有各向同性，所以若物体表现为各向同

性，则该物体不一定是非晶体.故A错误.

B、液晶一方面像液体具有流动性，另一方面又像晶体，分子在特定

方向排列比较整齐有序，具有各向异性的特点.故B正确.

C、当绝对湿度不变的情况下，温度降低，饱和汽压降低，所以相对

湿度变大，当达到饱和以后，随着温度的继续降低，水蒸气将液化为

水，即露水.故c正确

D、有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的微粒能够形

成不同的空间结构，故D正确.

本题选择错误的，故选：A

4.我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直

径小于2.5微米的、只能用显微镜观察的悬浮颗粒物，其漂浮在空中

做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成

危害.矿物燃料燃烧的排放量是形成PM2.5的主要原因.下列关于

PM2.5的说法中正确的是（）

A.温度越高，PM2.5的运动越激烈

B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C.周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动

D.倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的

浓度

【考点】布朗运动；分子的热运动.

【分析】PM2.5是固体小颗粒，不是分子，温度越高，PM2.5的质量

越小，其无规则运动越剧烈，由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的

不平衡，使其在空中做无规则运动.

【解答】解：A、pM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,

其漂浮在空中做无规则运动，故温度越高，PM2.5的无规则运动越剧

烈，故A正确；

B、PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故其运动不是分子的热运动，

故B错误；

C、由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无

规则运动，故C正确；

D、倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空

气中的浓度，故D正确；

故选：ACD

5.前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故造成了大量放射性物质泄漏，

⑶

场

碘

钠

5355Cs等放射性物质放射出的蛇入v射线，会造成甲状

腺疾病和神经系统损伤.下列有关放射性的说法中正确的是（）

13

A碘53

I发生B衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子

时产生的

137

B.饱55cs的半衰期为30年，把核废料深埋可以使核的半衰期变短

131T

c.碘53I的半衰期为8.5天，若取4个碘核，经过17天就只剩下1

个碘核

1

137广31I

D.铀55cs经过两次a衰变和两次。衰变将变为碘53

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；裂变反应和聚变反应.

【分析】B衰变的实质是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时

产生一个电子，这个电子以B射线的形式释放出去，同时辐射出Y光

子；半衰期是对大量放射性元素的统计规律，是由元素本身决定，与

原子核所处环境、状态无关；原子核经过一次a衰变，电荷数减小2,

质量数减小4,一次B衰变后电荷数增加1,质量数不变，从而即可

一一求解.

【解答】解：A、P衰变的实质是原子核中的一个中子转化成一个质

子，同时产生一个电子，这个电子以。射线的形式释放出去，同时辐

射出V光子.故A正确；

B、半衰期由元素本身决定，与原子核所处环境、状态无关；所以若

将该放射性物质放在高温、高压或强磁场等环境中，则它的半衰期将

不变.故B错误；

C、半衰期是大量放射性原子发生衰变时的统计规律，对个别的原子

没有意义.故C错误；

D、根据原子核经过一次a衰变，电荷数减小2,质量数减小4,一

137

次。衰变后电荷数增加1,质量数不变，那么55c辫过两次a衰变

129

和两次B衰变，质量数减小8,而质子数2,将变为531.故D错误.

故选：A.

6.在光滑的水平面上有静止的物体A和B.物体A的质量是B的2

倍，两物体中间用细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连.当把细

绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（）

A.A的速率是B的2倍

B.A的动量大于B的动量

C.A受的力大于B受的力

D.A、B组成的系统的总动量为零

【考点】动量定理.

【分析】两个滑块和弹簧系统受外力的矢量和为零，系统动量守恒，

根据动量守恒定律分析即可.

【解答】解：A、B、D、弹簧在恢复原长的过程中，两滑块系统动量

守恒，规定向左为正方向，故：

miVi+m2(-V2)=0

由于物体A的质量是B的2倍，故A的速率是B的，倍，A的动量等

于B的动量；

故A错误，B错误，D正确；

C、根据牛顿第三定律，A受的力等于B受的力，故C错误；

故选：D.

7.某气体的摩尔质量是M,标准状态下的摩尔体积为V,阿伏伽德

罗常数为NA,下列叙述中正确的是()

A.该气体在标准状态下的密度为毕

B.该气体每个分子的质量为常

V

C.每个气体分子在标准状态下的体积为犷

V

D.该气体单位体积内的分子数为犷

【考点】阿伏加德罗常数.

【分析】密度等于摩尔质量除以摩尔体积，摩尔数等于质量与摩尔质

量之比.阿伏加德罗常数NA个原子的质量之和等于摩尔质量.

【解答】解：A、摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状

态下的密度为E•故A错误.

B、每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即上

故B正确.

V

C、由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于十，故C错误.

D、分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的

体积V,即学，故D错误.

故选：B

8.如图，是氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当

它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合波尔理论的有（）

«伙v

»I—....-.-.-.-.-—---—-0

---------------151

2--------------

I-------------13。

A.氢原子向低能级跃迁时，动能减小

B.氢原子向低能级跃迁时，电势能增大

C.由n=4跃迁到n=l时发出光子的频率最小

D.氢原子向低能级跃迁时，能发出6中不同的光谱线

【考点】氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级

差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小；根据

数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数.

【解答】解：AB、当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减

小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，故AB错误；

C、由n=4跃迁到n=l时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大,

故C错误；

D、根据‘4=6知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子，故D正确；

故选：D.

9.如图所示，不计空气阻力，一小球从足够长的光滑斜面的底端以

一定的初速度沿斜面向上运动，已知小球从出发至回到斜面底端的时

间为t,现以相同初速度仍从底端沿斜面向上运动，在小球上升的最

大高度的一半处设置一块挡板，小球撞击挡板前后的速度大小相等、

方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下小球在斜面上运动的总

时间最接近（）

A.0.5tB.0.4tC.0.3tD.0.2t

【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与

时间的关系.

【分析】本题中匀加速和匀减速的加速度是相同的，又是往返运动，

所以两边的运动时间相等，这个是解题的关键，然后利用匀变速直线

运动的位移时间关系公式求解出时间.

【解答】解：由于是光滑的斜面，所以上升的过程是匀减速直线运动,

下降的过程是匀加速直线运动，而且整个过程中的加速度大小方向都

不变

根据规律可知，上升和下降的时间相等，故都为0.5t

假设斜面的长度为x,根据题意可得：

1P

x=^-aX（0.5t）

与中间的挡板相碰撞，上升段的时间为：

t-0.5L产|豆

由上两式可得txjt乎3此为上升的时间，

加上往返的时间，所以小球运动的总时间为：2tx

即

t总=21乂=（1平）故C正确，ABD错误；

故选：c

10.关于下列四幅图的有关说法中正确的是（）

fra.>»ifMWt«

A.甲图核反应属于重核的裂变

B.乙图说明光子既有能量又有动量

C.丙图对比图样表明电子具有粒子性

D.丁图证明了原子核是由质子和中子组成的

【考点】光的波粒二象性；重核的裂变.

【分析】解答本题需掌握：

链式反应属于重核的裂变；

康普顿效应说明光子不仅具有能量，而且具有动量，即光具有粒子性;

衍射图样说明了波动性；

卢瑟福提出的核式结构模型成功的解释了a粒子散射现象.

【解答】解：A、甲图的核反应的链式反应，属于重核的裂变，故A

正确；

B、康普顿效应说明光子有动量，即光具有粒子性；故B正确；

C、丙图对比图样都是衍射图样，表明电子具有波动性，故C错误；

D、卢瑟福依据a粒子散射现象提出的核式结构模型，没有发现质子

和中子，故D错误；

故选：AB

11.以下关于近代物理学知识的叙述中正确的是（）

A.光电效应现象中，增大照射光的强度时，金属表面逸出的光电子

的最大初动能一定增大

B.比结合能大的原子核结合能不一定大，但其原子核越稳定

C.普朗克引入能量子的概念，得出了黑体辐射的强度按波长分布的

公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元

D.在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压，

所加电压不断增大，光电流也一定不断增大

【考点】光电效应.

【分析】发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，逸出的光

电子的最大初动能就越大；

比结合能越大，原子核越稳定；

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可；

当光电流到达最大时，称为饱和光电流.

【解答】解：A、发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，

光子的能量越大，由：Ekm二忤-W逸出功得，逸出的光电子的最大初动

能就越大，故A错误；

B、比结合能越大，原子核越稳定.原子核的结合能等于使其完全分

解成自由核子所需的最小能量，则原子核越大，它的结合能越高，故

B正确；

C、普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公

式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故C正确;

D、在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对

光电子加速，随电压不断增大，光电流并不是不断增大，当光电流到

达最大时，称为饱和光电流.饱和光电流的大小与光照强度有关，故

D错误；

故选：BC.

12.下列四幅图分别对应说法，其中正确的是（）

A.水量能站在水面上不掉进水里，是液体表面张力的缘故

B.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

C.当两个相邻的分子间距离为r。时，它们间相互作用的引力和斥力

大小相等

D.0℃和100℃氧气分子速率都呈现〃中间多两头少〃的分布特点

【考点】分子的热运动；分子间的相互作用力.

【分析】小昆虫可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故；布朗运

动只是反映液体分子的运动；分子间的距离等于平衡距离时，分子力

为0,分子间引力等于斥力；温度是分子平均动能的标志，温度升高

分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同

【解答】解：A、水晶能站在水面上不掉进水里，是液体表面张力的

缘故，故A正确；

B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，本身不是分子的

运动，但布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，故B错误；

C、由图可知当两个相邻的分子间距离为「0时，分子力为零，它们间

相互作用的引力和斥力大小相等，故C正确；

D、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比列大，出现〃中间

多、两头少〃的分布规律，故D正确；

故选：ACD

13.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线,

则气体从状态M到状态N的过程中（）

B.温度先升高，后又减小到初始温度

C.整个过程中气体对外不做功，气体要吸热

D.气体的密度在不断增大

【考点】理想气体的状态方程.

【分析】根据气体状态方程早=c和已知的变化量去判断其它的物理

量.

对于一定质量的理想气体，温度升高，那么气体的内能增加.

根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热.

【解答】解：A、等温过程PV二常量，应是一条双曲线（上半支），明

显不符图象.或者你在过程中任意找个点，例如（2,2）,明显pV=4

不等于初态和终态的pV=3.故A错误.

B、pV=CT,C不变，pV越大，T越高.状态在（2,2）处温度最高.在

M和N状态,pV乘积相等，所以温度先升高，后又减小到初始温度.故

B正确.

C、气体膨胀就会推动例如活塞对外界做功，整个过程中气体初末温

度相等，所以整个过程内能变化为0.

根据热力学第一定律au二W+Q,

由于气体的内能增加，△u=o,由于气体膨胀对外做功，W<0,

所以Q>0,即气体一定吸收热量.故C错误.

D、气体的体积在不断增大，质量一定,所以气体的密度在不断减小.故

D错误.

故选：B.

14.如图所示，轻杆A端用光滑水平钱链装在竖直墙面上，B端用水

平绳连在墙C处，在B端悬挂一重物P,在用水平向右的力F缓慢拉

起重物P的过程中（）

A.悬绳BP所受拉力不变B.悬绳BP所受拉力变大

C.杆AB所受压力不变D.杆AB所受压力先变小再变大

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力.

【分析】在缓缓拉起重物P的过程中，重物P的合力为零，根据平衡

条件得到悬绳BP的拉力的变化情况；再对B点研究，分析受力情况,

由平衡条件分析杆AB所受压力的变化.

【解答】解：以重物P为研究对象，在缓缓拉起重物P的过程中，重

物P的合力为零，设Gp是重物P的重力，根据平衡条件得：

T2cos0=Gp…①

得：T2='V，B增大，C0SB减小，则得：悬绳BP的拉力T2增大.

cosP

对B点，竖直方向上有：Ncosa=T2cosp…②

由①②得：N=&,因为a不变，可知N不变，则根据牛顿第三定

COSCL

律得AB所受压力不变.故AD错误，BC正确.

三、简答题

15.如图甲所示是〃探究求共点力合力的方法〃

（1）在某次实验中,弹簧秤C的指针位置如图甲所示,其读数为2.05

N；

（2）若已知弹簧B上的弹力值为2.50N,请用力的图示法在图乙中

画出这两个共点力的合力F合；

（3）由图乙得到F钎3.3N（保留两位有效数字）.

捌哪用乙

【考点】验证力的平行四边形定则.

【分析】读数时要估读一位，画出力的图示，作出平行四边形，对角

线表示合力，量出对角线的长度，根据比例尺得出合力的大小.

【解答】解：（1）弹簧秤的读数为：F=2+0.05N=2.05N

（2）根据力的图示法，作出两个分力，2.05N和2.50N,以这两个边

为临边，作出平行四边形，对角线即可合力，

（3）根据图象及比例尺得出合力的大小为：F合=3.3N

故答案为：（1）2.05；（2）如图；（3）3.3

凹

16.在〃用油膜法估测分子的大小〃实验中，实验方法及步骤如下：

①向体积V油=lmL油酸中加酒精，直至总量达到V总二1000mL；

②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，

当滴入滴时，测得其体积恰好是；

n=50V0=lmL

③先往边长30-40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将琲子粉均匀

地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸在水面上尽可能散

开，将事先准备好的带方格的塑料盖板放在浅盘上，并在塑料盖板上

描下油酸膜的形状；

⑤描出的轮廓如图所示，已知每个小正方形的边长l=2cm,数出轮廓

范围内正方形的个数，可以算出油酸膜的面积S；

⑥结合以上数据，可计算得到油酸分子的直径D.

根据以上信息，回答下列问题（本题均保留一位有效数字）

（1）步骤④中要让油膜尽可能散开的原因是让油膜在水平面上形

成单分子油膜；；

（2）油酸膜的面积5是3X10”

一10

（3）油酸分子的直径口是"1°m.

【考点】用油膜法估测分子的大小.

【分析】了解实验的具体操作，明确舜子粉或石膏粉的作用；

（1）让油在水面上尽可能散开，形成单分子油膜.

（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积；

（3）根据所画出的油膜面积轮廓，在所围成的小正方形中不足半个

舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积.则用1滴此溶液

的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径.

【解答】解：在该实验中，由于油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画

出，因此浅盘中倒入水后，将琲子粉或石膏粉均匀撒在水面上，以便

于操作.

（1）实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜层.

（2）由图示可知，由于每格边长为2cm,则每一格就是4em；估算

油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，

估算，73格.则油酸薄膜面积S=73X4c二292cm/3X10-2正2

,1x1-5

（3）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积『-goiooT2XlO51nL

/2X10-5X10-6*3

油酸分子的直径=—不消—in=7X1O-1%

JX1U

故答案为：（1）让油膜在水平面上形成单分子油膜；（2）3X10-2

（3）7X10

17.某同学用如图所示的实验装置测定当地的重力加速度，重锤从高

处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的

点迹进行测量，即可求出当地的重力加速度.（交流电频率为50Hz）

该同学实验操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，0点为

运动起始点，A、B、C为连续打出的三个点，它们距离0点分别为

14.31cm>17.80cm>21,68cm.

（1）根据纸带数据计算出打B点时纸带的速度vB=1.84m/s（保

留三位有效数字）；

（2）根据B点的数据算出当地”9.8m/s?（保留两位有效数字）;

（3）为减少实验误差，请你提出两条合理化建议：纸带和打点计

时器间的摩擦阻力或空气阻力.

【考点】测定匀变速直线运动的加速度.

【分析】根据平均速度法求解B点的瞬时速度；分析重物的运动明确

纸带的运动方向，根据逐差法可分析重力加速度；根据实验过程及原

理分析实验误差.

【解答】解：（1）根据中间时刻的瞬时速度等亍平均速度求出

0.2168-0.1431,

VB=2X0.02=1•84m/s.

,、/口Ax0.2168-0.1780-（0.1780-0.1431）…

（2）由逐差法可得：g=-y=-----------------7^2------------------^9.8m/s2

IMeVM

(3)由纸带所示数据算出实验时的重力加速度的值与当地重力加速

度有差异的原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力；

故答案为：(1)1.84；(2)9.8；(3)纸带和打点计时器间的摩擦阻力

或空气阻力.

四、计算题

18.如图所示，一开口向上竖直放置于水平面的导热气缸，活塞面积

S=0.02m2,开始时活塞到缸底0.4m,缸内气体温度为400K.现使外

界环境温度缓慢降低至某一温度，此过程中气体放出热量900J,内能

减少了700J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强

5求：在此过程中，

p0=1.0X10Pa,

(1)外界对气体做的功W；

(2)活塞下降的高度；

(3)末状态气体的温度.

【考点】理想气体的状态方程.

【分析】(1)根据热力学第一定律，求外界对气体做的功W

(2)根据W=p・Z\V=p・Sah

(3)气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律求末态气体的温度

【解答】解：(1)根据au=W+Q

代入数据：-700=W+(-900)

解得：W=200J

（2）汽缸内气体的压强P=P0=L°Xl05pa

根据火二P.^WPo'S^h

200

得△吃-0.1m

1.0X105X0.02

ViV2

（3）气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律丁二7

1112

0.4s=0.3s

代入数据：我0二T,

解得：T2=300K

答：（1）外界对气体做的功W为200J；

（2）活塞下降的高度O.lm；

（3）末状态气体的温度300K.

19.科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应

方程为：

1121311512

甲：1H+6C->7N乙：1H+7N-16C+X

①写出原子核X的质量数和核电荷数；

11213

②已知原子核1H、6C、7N的质量分别为mH=1.0078u.

mc=12.0000u>mN=13.0057u,lu相当于931MeV.试求每发生一次上

述聚变反应甲所释放的核能；（结果保留三位有效数字）

【考点】氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】①根据质量数与质子数守恒规律，即可求解；

②根据爱因斯坦质能方程，结合质量亏损求出释放的核能.

_115124

【解答】解：①根据质量数与质子数守恒规律，1H+7N玲6c+2

He；

②根据爱因斯坦质能方程得，△E=(mH+mc-mN)X931=

(1.0078u+12.0000u-13.0057u)X931=1.9551MeV

答：①原子核X的质量数为4,核电荷数为2；

②每发生一次上述聚变反应甲所释放的核能为1.9551MeV.

20.如图所示为氢原子的能级图.让一束单色光照射到大量处于基态

(量子数n=1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同

频率的色光，若改用这束单色光照射逸出功为3.7eV的金属镁表面时,

求逸出的光电子的最大初动能是多少电子伏.

【考点】氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】单色光照射到大量处于基态的氢原子上，被激发的氢原子能

自发地发出3种不同频率，说明基态的氢原子跃迁到n=3的激发态，

根据玻尔理论照射氢原子的单色光的光子能量.由爱因斯坦光电效应

方程求出逸出的光电子的最大初动能.

【解答】解：单色光照射到大量处于基态的氢原子上，被激发的氢原

子能自发地发出3种不同频率，说明基态的氢原子跃迁到n=3的激发

态，

根据玻尔理论得到：照射氢原子的单色光的光子能量为:

△

E=E3-E1=-1.51eV-(-13.6)eV=12.09eV

由爱因斯坦光电效应方程得，逸出的光电子的最大初动能:

Ek=AE-W=12.09V-3.7eV=8.39eV.

答：逸出的光电子的最大初动能是8.39eV.

21.ETC是〃电子不停车收费系统〃的简称.汽车分别通过ETC通道和

人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以朝收费站正常

v1=15m/s

沿直线行驶，如果走ETC通道，需要在到达收费站中心线前d=IOm处

正好匀减速至V2=5m/s,匀速通过〃匀速行驶区间”后，再加速至vi后

正常行驶；如果走人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，

经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至vi正常行驶.设汽车加速

和减速过程中的加速度大小均为lm/s?.求：

(1)汽车走人工收费通道时，开始减速的位置距离收费站中心线是

多远；

(2)汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移

大小；

(3)汽车采用ETC通道比通过人工收费通道节约的时间.

!!

:舒（TC4I4

【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与

时间的关系.

【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出过人工收费通

道时匀减速和匀加速直线运动的位移，从而得出从开始减速到恢复正

常行驶过程中的位移大小；

(2)根据速度位移公式求出过ETC通道时匀加速和匀减速直线运动

的位移，结合匀速运动的位移得出从开始减速到恢复正常行驶过程中

的位移大小；

(3)抓住两次位移大小相等，结合速度时间公式分别求出通过人工

收费通道和ETC通道的时间，从而得出节约的时间.

【解答】解：(1)汽车过人工收费通道时，匀减速直线运动的位移

152

x1~2a_2X1"11乙5叫

v/152

匀加速直线运动的位移X2二方■二为3112.5叫

从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小

X=XI+X2=112.5+112.5m=225m.

(2)汽车过ETC通道时，匀减速直线运动的位移

/V12-V22152-52

x]/==21rm=100m,

2229

vi-v15J5/

匀加速直线运动的位移上’一^—2=~2—mlOOm，

从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小

x/=Xi/+X2/+d=100+100+12m=212m.

(3)过人工通道所需的时间t]=?+?+10二毕+毕+20S=50s,

vrv2vl-v2d15-5J5-5JO二

S

过ETC通道所需的时间t户二小=115=22s,

Vi1L

过人工通道后做匀加速直线运动的位移令二点二技尸包12.5叫

从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小

x=xi+x2=l12.5+112.5m=225m.

二者在各自过程中的位移差：Z\x=x-xz=225-212=13m

过ETC通道的车通过13rr的时间：V今考s

13

则节约的时间△t=ti-t2-tz=50s-22s-正s^27.1s.