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黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）
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这是一份黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
哈师大附中2021级高二学年下学期期末考试物理学科试题
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 轻核聚变的一个核反应方程为：，若已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，X的质量为m4，则下列说法中正确的是（ ）
A. 和在常温下就能够发生聚变
B. X是质子
C. 这个反应释放核能为
D. 我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
【答案】C
【解析】
【详解】A．和只有高温下才能发生聚变反应，A错误；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X质量数是1，电荷数是0，因此是中子，B错误；
C．这个反应亏损的质量为
根据质能方程可知，这个反应释放的核能
C正确；
D．我国大亚湾核电站是利用重核的裂变释放的能量来发电的，D错误。
故选C。
2. 关于热学方面的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，显示了不浸润液体在毛细管中的液柱高度情况
B. 图乙中两种固体材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润
C. 图丙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，液面向下凹，说明会附着在毛细管的表面，显示了浸润液体在毛细管中的液柱高度情况，故A错误；
B．图乙中两种固体材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，故B正确；
C．图丙是对水中炭粒相邻两次记录位置的连线，炭粒在相邻两次记录位置之间并不可能一直做直线运动，所以图丙并不是炭粒做布朗运动的轨迹，只能反映炭粒的运动是无规则的，故C错误；
D．图丁中，曲线①所对应速率大的分子比例较少，对应的温度较低，故D错误。
故选B。
3. 三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（ ）
A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知本题考查受力平衡与胡克定律，利用和受力平衡条件求解。
【详解】开始时弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，此时弹簧压缩了2 cm。木块刚好离开水平地面时，轻弹簧中的拉力为10 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长2 cm；轻弹簧中的拉力为20 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长4 cm；该过程弹簧的左端向左移动的距离是，选项C正确,ABD错误。
故选C。
4. 研究物体运动的图像可以灵活选取横、纵轴所代表的物理量，下面四个运动图像中v表示速度、a表示加速度、x表示位移、t表示时间，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图中，物体可能做曲线运动
B. 乙图中，物体做匀加速直线运动
C. 丙图中，物体在0~4s内速度先增大后减小
D. 丁图中，t=4s时物体的速度为9m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．v-t图像只能描述直线运动，甲图中物体做变速直线运动，选项A错误；
B．乙图中，根据，则物体不是做匀加速直线运动，选项B错误；
C．丙图中，物体在0~2s内速度先增大后减小；在2~4s内速度再增大然后减小，选项C错误；
D．丁图中，根据
可得
结合图像可得
即
则t=4s时物体的速度为
选项D正确。
故选D。
5. 在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10m/s时，以下判断正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 小球在这段时间内的位移大小一定是15m，方向竖直向上
B. 小球在这段时间内的平均速率可能是5m/s
C. 小球在这段时间内的速度变化大小可能是10m/s，方向竖直向上
D. 小球在这段时间内上升的最大高度一定为15m
【答案】A
【解析】
【详解】小球的位移大小一定是
方向竖直向上，故A正确；
B．当小球速度大小为10m/s，方向竖直向上时，小球在这段时间的平均速率为
当小球速度大小为10m/s，方向竖直向下时，小球在这段时间的路程为
所用时间为
平均速率为
故B错误；
C．当小球速度大小为10m/s，方向竖直向上时，在这段时间的速度变化为
方向竖直向下；
当小球速度大小为10m/s，方向竖直向下时，在这段时间的速度变化为
方向竖直向下，故C错误；
D．小球上升的最大高度为
故D错误；
故选A。
6. 如图甲所示，斜面上气缸和活塞内封闭了一定质量的理想气体，一根平行于斜面的轻绳一端连接活塞，另一端固定，系统处于平衡状态。开始气体摄氏温度为t，升温过程封闭气体的V﹣t图像如图乙所示，已知斜面倾角为30°，重力加速度为g，大气压强为P0，气缸和活塞均绝热且不漏气，气缸（含电热丝）质量为M、活塞面积为S、质量为m，所有接触面均光滑。则下列说法不正确的是（ ）
A. 被封闭气体的内能一定增加
B. 在此过程中，封闭气体分子在单位时间内对活塞碰撞的次数一定减小
C. 封闭气体的体积从V→2V的过程，其温度变化了t摄氏度
D. 缓慢加热过程中气缸一定沿斜面向下运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．一定质量的理想气体的内能只取决于温度，封闭气体温度升高则内能一定增加，故A正确；
B．在此过程中，气体压强不变，温度升高，分子冲量增加，气体体积变大，则封闭气体分子在单位时间内对活塞碰撞次数一定减小，故B正确；
C．由等压变化有
解得
则封闭气体的体积从V→2V的过程，其温度变化了摄氏度，故C错误；
D．对汽缸整体受力分析，缓慢加热过程中，轻绳的拉力不变，而气缸体积增大，气缸一定沿斜面向下运动，故D正确；
本题选不正确的，故选C。
7. 如图甲为氢原子能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置；其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线；已知图乙中的阴极材料是表中所给材料中的一种，表是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法不正确的是（ ）
几种金属的逸出功和截止频率
金属
W/eV
v/×1014Hz
钠
2.29
5.53
钾
2.25
5.44
铷
2.13
5.15
A. 图乙中的阴极材料一定是铷
B. 图丙中
C. 一定有
D. 图丙中的b光照射阴极电流达到饱和时每秒射出的光电子数大约4×1012个
【答案】C
【解析】
【详解】A．在所发射的光谱中仅能观测到三条谱线，则说明是从能级向低能级跃迁的，结合乙图知则这三种光子的能量分别为，，，由
代入a光的数值解得
由表知阴极材料为铷，故A正确；
B．图丙中
故B正确；
C．用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，基态氢原子吸收光子能量跃迁到高能级，在向低能级跃迁时辐射出三种频率的光，三种光子能量关系为
又
则频率关系为
，
故C错误；
D．由丙图知b光的饱和电流为，由知，每秒射出的电荷量为，又已知，则每秒射出的光电子数大约为
故D正确；
本题选不正确的，故选C。
8. 以下说法中正确的是（ ）
A. 给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力
B. 玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
C. 第一类永动机不可能制成的是因为违反了能量守恒定律
D. 第二类永动机不可能制成的是因为违反了热力学第二定律
【答案】BCD
【解析】
【详解】A． 给车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中气体压强增加的缘故，不是由于分子间存在斥力，故A错误；
B．液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势；玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，故B正确；
C．第一类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律，故C正确；
D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，故D正确。
故选BCD。
9. 甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同一方向做直线运动，两车速度的平方v2随位移x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车乙的加速度大小为2m/s2 B. 甲领先乙的最大距离为6m
C. 汽车甲、乙在x=6m处相遇 D. 汽车甲、乙在t=s时相遇
【答案】BD
【解析】
【详解】A．匀变速直线运动的速度位移关系为
由此可知，汽车甲的加速度大小为
汽车乙的加速度大小为
A错误；
B．两车速度相等时两车相距最远，即
解得
又
解得
B正确；
C．由题可知汽车甲速度为0所需时间为
这段时间汽车乙的位移为
故甲、乙在处相遇，即汽车甲停止后乙车追上，故
解得两车相遇的时间为
C错误，D正确。
故选BD。
10. 在一个密闭的容器中装有放射性同位素氪（）气体，在温度为27℃时测得其压强为P0=1atm。将容器深埋在地下，经过10年后测得，在温度为℃的地下，容器中的压强为P=0.225atm。在此期间，有些氪衰变成为固体状态的铷（），铷的体积和容器的体积比较可以忽略不计。则下列说法中正确的是（ ）
A. 氪发生β衰变成为固体铷
B. 氪的半衰期为5年
C. 氪发生衰变的过程中一定出现质量亏损
D. 氪的比结合能大于铷的比结合能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．根据质量数与电荷数守恒，可知氪衰变成为固体铷时，生成的粒子质量数为0，电荷数为-1，即发生的是衰变，A正确；
B．根据题意有
，
根据克拉伯龙方程有
，
解得
即经过10年后，有一半氪发生衰变，即氨的半衰期为10年，B正确；
C．在衰变中伴随产生射线，衰变前后的核子数不变但存在质量亏损，故C正确；
D．氪的比结合能大于铷的比结合能，故D错误。
故选ABC。
二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动规律：滑块在斜面上由静止释放后沿直线下滑时，固定在斜面上端的打点计时器在与滑块相连的纸带上打点。在纸带上选取点迹清晰的某点记为A点，A、B、C、D、E、P为纸带上标出的6个计数点，如图乙所示，相邻两计数点间还有4个点没有标出。已知打点计时器所用交流电的频率为f。
（1）下列说法正确的是__________。（单选）
A.所用斜面必须光滑
B.此实验还需要使用刻度尺
C.组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能远一些
D.实验操作时先放小车，再通电
（2）用给出和测量的物理量表示B点的速度v=__________。该小组同学用图像处理数据，从A点开始计时，拟合了图像，图像为直线，直线的斜率为k，则滑块运动的加速度a=__________。（用k表示）
【答案】 ①. B ②. ③. 2k
【解析】
【详解】（1）[1] A．所用斜面不必要必须光滑，摩擦力恒定，滑块能在斜面上做匀加速直线运动即能完成该实验。故A错误；
B．此实验还需要使用刻度尺测量位移。故B正确；
C．组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能近一些，故C错误；
D．实验操作时先通电，再放小车。故D错误。
故选B。
（2）[2] 交流电的频率为f，交流电的周期
计数点间的时间间隔为
B点的速度
[3]设A点速度为,由运动学公式
得
图像的斜率
滑块运动的加速度
12. 用图甲所示探究气体等温变化的规律。
（1）关于该实验下列说法正确的是___________。
A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的___________（选填“①”或“②”）。
（3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化___________
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
（4）某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0，然后记录5组数据，作图。在软管内气体体积△V不可忽略时，图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图中的虚线）方程是___________。 （用V0、p0、△V表示）
【答案】 ①. AD ②. ② ③. B ④.
【解析】
【详解】（1）[1]A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,以防止漏气，A正确；
B．为防止温度升高，应缓慢推拉柱塞，B错误；
C．不能手握注射器再推拉柱塞，以防止温度升高，C错误；
D．由于注射器横截面积保持不变，因此初、末状态体积之比就等于空气柱的长度之比，因此注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，D正确；
故选AD。
（2）[2]若漏气会导致pV之积减小，即图像的斜率减小，图像为②。
（3）[3]根据
由图像可知之积先变大后变小，因此温度先升高后降低。
故选B。
（4）[4]根据玻意耳定律
整理得
当时，，此时的压强为渐近线方程
三、解答题（17题12分，18题12分，19题16分，共40分）
13. 如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强是。
（1）计算图甲中A→B→C的过程中和。
（2）根据图甲中，气体由A→B→C的V-T图像，在图乙的坐标系中，作出该气体由A→B→C的的P-V图线，并在图线相应的位置上标出字母A、B、C。
（3）图甲中气体由A→B→C过程中气体内能增加∆U=2×104J，求这一过程中气体吸收的热量Q。
【答案】（1）TA=200K，；（2） ；（3）5×104J
【解析】
【详解】（1）
A→B过程由盖-吕萨克定律得
解得
A→C由理想气体状态方程得
解得
（2）
（3）
A→B→C由热力学第一定律得
又
解得
14. 如图所示，A、B、C三段粗细相同且均匀、底部连通的玻璃管竖直放置，A管上端封闭，B管上端开口，C管中有活塞与管内壁气密性好，管内有水银，A管中水银液面比B管中水银液面低h=5cm，C管中水银液面比A管中水银液面低h=5cm，A管和C管中封闭气柱长均为8.5cm，大气压强为75cmHg，将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，求：（下列计算结果均保留两位有效数字）
（1）C管中水银液面下降的高度；
（2）活塞向下移动的距离。
【答案】（1）6.0cm；（2）7.0cm
【解析】
【详解】（1）设玻璃管横截面积为S。初状态，A中气体压强
A中气体体积为
将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，则末状态A中气体压强为
根据玻意耳定律得
解得
C中液面下降的距离等于AB中液面上升距离之和，因此C管中水银液面下降的距离为
（2）C中气体，初状态压强为
体积为
末状态压强为
其中为B管中液面上升高度，根据（1）得
解得
根据玻意耳定律得
解得
则活塞移动的距离为
15. 如图，一两侧开口长为L=3.75m的圆筒沿着地面滑行，由于摩擦阻力的作用，加速度大小为a=2m/s2，总与运动方向相反，直到筒停在地面上。筒滑行方向前方有一堵墙，筒撞到墙后会反弹，撞墙前后筒速率不变。某时刻该筒速度为v1=8m/s，距离墙壁S0=15m，向着墙壁滑动。一无人机此时恰在筒右侧筒口中心以速度v2=4m/s与筒同向做匀速直线运动。假设无人机可以在筒内外自由穿梭不受筒影响。求：
（1）无人机第一次穿过筒用多长时间；
（2）无人机第二次穿过筒用多长时间。
【答案】（1）1.5s；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）开始时无人机在筒右边（B处），设经过时间t1筒左边（A）追上无人机
得
t1 = 1.5 s，= 2.5 s（代表无人机又追上筒左边A）
设筒运动时间t2后撞墙
得
t2 = 3 s，= 5 s（不合理舍掉）
因为
所以无人机第一次从筒中通过时筒还没有撞到墙，无人机通过筒时间为1.5s
（2）经= 2.5 s无人机从A端向右追上筒时，设筒的速度为v3
得
v3 = 3 m/s
设筒撞墙时速度为v4
得
v4 = 2 m/s
无人机从A进入筒到筒撞墙，经过的时间为
这段时间内，无人机追筒，设进入筒的深度为Δx
得
筒撞墙后向左与无人机相向运动，设再经过t4无人机从筒右侧B处飞出
得
，（不合题意，舍掉）
筒撞墙后滑行t5停下
因为
说明无人机从B处飞出时筒还未停下。
综上可得，无人机第二次通过筒的时间为
哈师大附中2021级高二学年下学期期末考试物理学科试题
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 轻核聚变的一个核反应方程为：，若已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，X的质量为m4，则下列说法中正确的是（ ）
A. 和在常温下就能够发生聚变
B. X是质子
C. 这个反应释放核能为
D. 我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
【答案】C
【解析】
【详解】A．和只有高温下才能发生聚变反应，A错误；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X质量数是1，电荷数是0，因此是中子，B错误；
C．这个反应亏损的质量为
根据质能方程可知，这个反应释放的核能
C正确；
D．我国大亚湾核电站是利用重核的裂变释放的能量来发电的，D错误。
故选C。
2. 关于热学方面的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲，显示了不浸润液体在毛细管中的液柱高度情况
B. 图乙中两种固体材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润
C. 图丙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中，液面向下凹，说明会附着在毛细管的表面，显示了浸润液体在毛细管中的液柱高度情况，故A错误；
B．图乙中两种固体材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，故B正确；
C．图丙是对水中炭粒相邻两次记录位置的连线，炭粒在相邻两次记录位置之间并不可能一直做直线运动，所以图丙并不是炭粒做布朗运动的轨迹，只能反映炭粒的运动是无规则的，故C错误；
D．图丁中，曲线①所对应速率大的分子比例较少，对应的温度较低，故D错误。
故选B。
3. 三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（ ）
A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知本题考查受力平衡与胡克定律，利用和受力平衡条件求解。
【详解】开始时弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，此时弹簧压缩了2 cm。木块刚好离开水平地面时，轻弹簧中的拉力为10 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长2 cm；轻弹簧中的拉力为20 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长4 cm；该过程弹簧的左端向左移动的距离是，选项C正确,ABD错误。
故选C。
4. 研究物体运动的图像可以灵活选取横、纵轴所代表的物理量，下面四个运动图像中v表示速度、a表示加速度、x表示位移、t表示时间，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲图中，物体可能做曲线运动
B. 乙图中，物体做匀加速直线运动
C. 丙图中，物体在0~4s内速度先增大后减小
D. 丁图中，t=4s时物体的速度为9m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．v-t图像只能描述直线运动，甲图中物体做变速直线运动，选项A错误；
B．乙图中，根据，则物体不是做匀加速直线运动，选项B错误；
C．丙图中，物体在0~2s内速度先增大后减小；在2~4s内速度再增大然后减小，选项C错误；
D．丁图中，根据
可得
结合图像可得
即
则t=4s时物体的速度为
选项D正确。
故选D。
5. 在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10m/s时，以下判断正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. 小球在这段时间内的位移大小一定是15m，方向竖直向上
B. 小球在这段时间内的平均速率可能是5m/s
C. 小球在这段时间内的速度变化大小可能是10m/s，方向竖直向上
D. 小球在这段时间内上升的最大高度一定为15m
【答案】A
【解析】
【详解】小球的位移大小一定是
方向竖直向上，故A正确；
B．当小球速度大小为10m/s，方向竖直向上时，小球在这段时间的平均速率为
当小球速度大小为10m/s，方向竖直向下时，小球在这段时间的路程为
所用时间为
平均速率为
故B错误；
C．当小球速度大小为10m/s，方向竖直向上时，在这段时间的速度变化为
方向竖直向下；
当小球速度大小为10m/s，方向竖直向下时，在这段时间的速度变化为
方向竖直向下，故C错误；
D．小球上升的最大高度为
故D错误；
故选A。
6. 如图甲所示，斜面上气缸和活塞内封闭了一定质量的理想气体，一根平行于斜面的轻绳一端连接活塞，另一端固定，系统处于平衡状态。开始气体摄氏温度为t，升温过程封闭气体的V﹣t图像如图乙所示，已知斜面倾角为30°，重力加速度为g，大气压强为P0，气缸和活塞均绝热且不漏气，气缸（含电热丝）质量为M、活塞面积为S、质量为m，所有接触面均光滑。则下列说法不正确的是（ ）
A. 被封闭气体的内能一定增加
B. 在此过程中，封闭气体分子在单位时间内对活塞碰撞的次数一定减小
C. 封闭气体的体积从V→2V的过程，其温度变化了t摄氏度
D. 缓慢加热过程中气缸一定沿斜面向下运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．一定质量的理想气体的内能只取决于温度，封闭气体温度升高则内能一定增加，故A正确；
B．在此过程中，气体压强不变，温度升高，分子冲量增加，气体体积变大，则封闭气体分子在单位时间内对活塞碰撞次数一定减小，故B正确；
C．由等压变化有
解得
则封闭气体的体积从V→2V的过程，其温度变化了摄氏度，故C错误；
D．对汽缸整体受力分析，缓慢加热过程中，轻绳的拉力不变，而气缸体积增大，气缸一定沿斜面向下运动，故D正确；
本题选不正确的，故选C。
7. 如图甲为氢原子能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置；其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线；已知图乙中的阴极材料是表中所给材料中的一种，表是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法不正确的是（ ）
几种金属的逸出功和截止频率
金属
W/eV
v/×1014Hz
钠
2.29
5.53
钾
2.25
5.44
铷
2.13
5.15
A. 图乙中的阴极材料一定是铷
B. 图丙中
C. 一定有
D. 图丙中的b光照射阴极电流达到饱和时每秒射出的光电子数大约4×1012个
【答案】C
【解析】
【详解】A．在所发射的光谱中仅能观测到三条谱线，则说明是从能级向低能级跃迁的，结合乙图知则这三种光子的能量分别为，，，由
代入a光的数值解得
由表知阴极材料为铷，故A正确；
B．图丙中
故B正确；
C．用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，基态氢原子吸收光子能量跃迁到高能级，在向低能级跃迁时辐射出三种频率的光，三种光子能量关系为
又
则频率关系为
，
故C错误；
D．由丙图知b光的饱和电流为，由知，每秒射出的电荷量为，又已知，则每秒射出的光电子数大约为
故D正确；
本题选不正确的，故选C。
8. 以下说法中正确的是（ ）
A. 给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力
B. 玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
C. 第一类永动机不可能制成的是因为违反了能量守恒定律
D. 第二类永动机不可能制成的是因为违反了热力学第二定律
【答案】BCD
【解析】
【详解】A． 给车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中气体压强增加的缘故，不是由于分子间存在斥力，故A错误；
B．液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势；玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，故B正确；
C．第一类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律，故C正确；
D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，故D正确。
故选BCD。
9. 甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同一方向做直线运动，两车速度的平方v2随位移x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车乙的加速度大小为2m/s2 B. 甲领先乙的最大距离为6m
C. 汽车甲、乙在x=6m处相遇 D. 汽车甲、乙在t=s时相遇
【答案】BD
【解析】
【详解】A．匀变速直线运动的速度位移关系为
由此可知，汽车甲的加速度大小为
汽车乙的加速度大小为
A错误；
B．两车速度相等时两车相距最远，即
解得
又
解得
B正确；
C．由题可知汽车甲速度为0所需时间为
这段时间汽车乙的位移为
故甲、乙在处相遇，即汽车甲停止后乙车追上，故
解得两车相遇的时间为
C错误，D正确。
故选BD。
10. 在一个密闭的容器中装有放射性同位素氪（）气体，在温度为27℃时测得其压强为P0=1atm。将容器深埋在地下，经过10年后测得，在温度为℃的地下，容器中的压强为P=0.225atm。在此期间，有些氪衰变成为固体状态的铷（），铷的体积和容器的体积比较可以忽略不计。则下列说法中正确的是（ ）
A. 氪发生β衰变成为固体铷
B. 氪的半衰期为5年
C. 氪发生衰变的过程中一定出现质量亏损
D. 氪的比结合能大于铷的比结合能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．根据质量数与电荷数守恒，可知氪衰变成为固体铷时，生成的粒子质量数为0，电荷数为-1，即发生的是衰变，A正确；
B．根据题意有
，
根据克拉伯龙方程有
，
解得
即经过10年后，有一半氪发生衰变，即氨的半衰期为10年，B正确；
C．在衰变中伴随产生射线，衰变前后的核子数不变但存在质量亏损，故C正确；
D．氪的比结合能大于铷的比结合能，故D错误。
故选ABC。
二、实验题（11题6分，12题8分，共14分）
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动规律：滑块在斜面上由静止释放后沿直线下滑时，固定在斜面上端的打点计时器在与滑块相连的纸带上打点。在纸带上选取点迹清晰的某点记为A点，A、B、C、D、E、P为纸带上标出的6个计数点，如图乙所示，相邻两计数点间还有4个点没有标出。已知打点计时器所用交流电的频率为f。
（1）下列说法正确的是__________。（单选）
A.所用斜面必须光滑
B.此实验还需要使用刻度尺
C.组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能远一些
D.实验操作时先放小车，再通电
（2）用给出和测量的物理量表示B点的速度v=__________。该小组同学用图像处理数据，从A点开始计时，拟合了图像，图像为直线，直线的斜率为k，则滑块运动的加速度a=__________。（用k表示）
【答案】 ①. B ②. ③. 2k
【解析】
【详解】（1）[1] A．所用斜面不必要必须光滑，摩擦力恒定，滑块能在斜面上做匀加速直线运动即能完成该实验。故A错误；
B．此实验还需要使用刻度尺测量位移。故B正确；
C．组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能近一些，故C错误；
D．实验操作时先通电，再放小车。故D错误。
故选B。
（2）[2] 交流电的频率为f，交流电的周期
计数点间的时间间隔为
B点的速度
[3]设A点速度为,由运动学公式
得
图像的斜率
滑块运动的加速度
12. 用图甲所示探究气体等温变化的规律。
（1）关于该实验下列说法正确的是___________。
A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的___________（选填“①”或“②”）。
（3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化___________
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
（4）某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0，然后记录5组数据，作图。在软管内气体体积△V不可忽略时，图像为双曲线，试用玻意耳定律分析，该双曲线的渐近线（图中的虚线）方程是___________。 （用V0、p0、△V表示）
【答案】 ①. AD ②. ② ③. B ④.
【解析】
【详解】（1）[1]A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,以防止漏气，A正确；
B．为防止温度升高，应缓慢推拉柱塞，B错误；
C．不能手握注射器再推拉柱塞，以防止温度升高，C错误；
D．由于注射器横截面积保持不变，因此初、末状态体积之比就等于空气柱的长度之比，因此注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，D正确；
故选AD。
（2）[2]若漏气会导致pV之积减小，即图像的斜率减小，图像为②。
（3）[3]根据
由图像可知之积先变大后变小，因此温度先升高后降低。
故选B。
（4）[4]根据玻意耳定律
整理得
当时，，此时的压强为渐近线方程
三、解答题（17题12分，18题12分，19题16分，共40分）
13. 如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强是。
（1）计算图甲中A→B→C的过程中和。
（2）根据图甲中，气体由A→B→C的V-T图像，在图乙的坐标系中，作出该气体由A→B→C的的P-V图线，并在图线相应的位置上标出字母A、B、C。
（3）图甲中气体由A→B→C过程中气体内能增加∆U=2×104J，求这一过程中气体吸收的热量Q。
【答案】（1）TA=200K，；（2） ；（3）5×104J
【解析】
【详解】（1）
A→B过程由盖-吕萨克定律得
解得
A→C由理想气体状态方程得
解得
（2）
（3）
A→B→C由热力学第一定律得
又
解得
14. 如图所示，A、B、C三段粗细相同且均匀、底部连通的玻璃管竖直放置，A管上端封闭，B管上端开口，C管中有活塞与管内壁气密性好，管内有水银，A管中水银液面比B管中水银液面低h=5cm，C管中水银液面比A管中水银液面低h=5cm，A管和C管中封闭气柱长均为8.5cm，大气压强为75cmHg，将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，求：（下列计算结果均保留两位有效数字）
（1）C管中水银液面下降的高度；
（2）活塞向下移动的距离。
【答案】（1）6.0cm；（2）7.0cm
【解析】
【详解】（1）设玻璃管横截面积为S。初状态，A中气体压强
A中气体体积为
将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，则末状态A中气体压强为
根据玻意耳定律得
解得
C中液面下降的距离等于AB中液面上升距离之和，因此C管中水银液面下降的距离为
（2）C中气体，初状态压强为
体积为
末状态压强为
其中为B管中液面上升高度，根据（1）得
解得
根据玻意耳定律得
解得
则活塞移动的距离为
15. 如图，一两侧开口长为L=3.75m的圆筒沿着地面滑行，由于摩擦阻力的作用，加速度大小为a=2m/s2，总与运动方向相反，直到筒停在地面上。筒滑行方向前方有一堵墙，筒撞到墙后会反弹，撞墙前后筒速率不变。某时刻该筒速度为v1=8m/s，距离墙壁S0=15m，向着墙壁滑动。一无人机此时恰在筒右侧筒口中心以速度v2=4m/s与筒同向做匀速直线运动。假设无人机可以在筒内外自由穿梭不受筒影响。求：
（1）无人机第一次穿过筒用多长时间；
（2）无人机第二次穿过筒用多长时间。
【答案】（1）1.5s；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）开始时无人机在筒右边（B处），设经过时间t1筒左边（A）追上无人机
得
t1 = 1.5 s，= 2.5 s（代表无人机又追上筒左边A）
设筒运动时间t2后撞墙
得
t2 = 3 s，= 5 s（不合理舍掉）
因为
所以无人机第一次从筒中通过时筒还没有撞到墙，无人机通过筒时间为1.5s
（2）经= 2.5 s无人机从A端向右追上筒时，设筒的速度为v3
得
v3 = 3 m/s
设筒撞墙时速度为v4
得
v4 = 2 m/s
无人机从A进入筒到筒撞墙，经过的时间为
这段时间内，无人机追筒，设进入筒的深度为Δx
得
筒撞墙后向左与无人机相向运动，设再经过t4无人机从筒右侧B处飞出
得
，（不合题意，舍掉）
筒撞墙后滑行t5停下
因为
说明无人机从B处飞出时筒还未停下。
综上可得，无人机第二次通过筒的时间为
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