还剩14页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
2022-2023学年北京市汇文中学高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）
展开
这是一份2022-2023学年北京市汇文中学高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是( )
A. 万有引力B. 库仑力C. 核力D. 分子力
2.1911年，卢瑟福提出了原子核式结构模型。他提出这种模型的依据是( )
A. α粒子散射实验B. 光电效应实验C. 天然放射现象D. 核聚变反应
3.陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是( )
A. 气体分子之间存在着空隙B. 气体分子在永不停息地做无规则运动
C. 气体分子之间存在着相互作用力D. 气体分子组成的系统具有分子势能
4.一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，也就是氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，该原子( )
A. 吸收光子，能量增大B. 吸收光子，能量减小
C. 放出光子，能量增大D. 放出光子，能量减小
5.关于花粉颗粒在液体中的布朗运动，下列说法正确的是( )
A. 液体温度越低，布朗运动越显著
B. 花粉颗粒越大，布朗运动越显著
C. 布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的
D. 布朗运动是由花粉颗粒内部分子无规则运动引起的
6.用一段金属丝做成环状，把棉线的两端松弛地系在环的两点上，然后把环浸入肥皂水中，再拿出来使环上形成肥皂膜，如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜，则如图所示a、b、c三个图中，可能的图是( )
A. (a)、(b)、(c)B. (a)、(b)C. (b)、(c)D. (a)、(c)
7.秦山核电站生产 614C的核反应方程为 714N+01n→614C+11H，其产物 614C的衰变方程为 614C+714N→−10e。下列说法正确的是( )
A. 614C+714N→−10e是α衰变B. 经过一个半衰期，10个 614C将剩下5个
C. −10e来自原子核外D. 614C可以用作示踪原子
8.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移-时间(x−t)图象如图所示，由图象可以得出在0−4s内( )
A. 甲的平均速度等于乙的平均速度
B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大
C. 甲、乙两物体始终同向运动
D. 甲、乙两物体间的最大距离为6m
9.水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动板机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体( )
A. 压强变大B. 对外界做功C. 对外界放热D. 分子平均动能变大
10.如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C.有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是( )
A. TA=TB，TB=TC
B. TAC. TA=TC，TB>TC
D. TA=TC，TB11.分子力F随分子间距离r的变化如图所示．将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是 ( )
A. 从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小
B. 从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C. 从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
D. 从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
12.将甲、乙两小球先后以相同的初速度3v0从水平地面竖直向上抛出，抛出的时间间隔为T，它们运动的v−t图象如图所示，则( )
A. t=T时，甲球距离地面的高度为v0T
B. t=1.5T时，两球高度差最大
C. t=2T时，两球距离地面的高度相同
D. t=3T时，甲球距离地面的高度大于乙球
13.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是( )
A. 图甲中氢原子发出的三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为λ1=λ2+λ3
B. 图乙中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α
C. 图丙中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应
D. 图丁中两曲线交于U轴同一点，说明发生光电效应时光电子最大初动能与光的强度无关
14.科学探究小组使用如图甲所示的电路图研究光电效应，图乙为光电管发生光电效应时遏止电压UC与入射光频率ν的关系图像，已知光电子的电荷量为e。下列说法正确的是( )
A. 单刀双掷开关S空掷时，即使能发生光电效应，电流传感器的示数仍然为零
B. 为得到图乙的图像，单刀双掷开关S应掷于1处
C. 光电管中金属材料的逸出功为ea
D. 普朗克常量h=ab
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.如图1所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的______和______。
(2)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，在相同坐标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图2所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系m1______m2；m3______m4(选填“大于”或“小于”)。
16.在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为______。
(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D.向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是______(填字母代号)。
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。请你对图乙的合理性做出分析，填在表格相应的位置中。
三、简答题：本大题共1小题，共10分。
17.在图甲所示的密闭气缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V−T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O(AB过程为等压过程)，气体在状态A时的压强为p=1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=6.0×102J，求：
(1)气体在状态B时的体积VB。
(2)此过程中气体内能的增加量ΔU。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
18.如图所示，在国庆阅兵式中，某直升机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，接到上级命令，要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动．经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，11时准时通过C位置，已知sAB=5km，sBC=10km.问：
(1)直升机在BC段的速度大小是多少？
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？
19.随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以v0=18m/s的速度匀速行驶，它正前方x0=31m处有一辆货车以v1=20m/s的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，4.5s后才发现危险，司机经0.5s反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行100m才能停下，求：
(1)货车加速度的大小；
(2)当出租车开始刹车时，两车之间的距离；
(3)若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小。
20.离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P，可绕过O点、垂直xOy平面(纸面)的中心轴逆时针匀速转动(角速度大小可调)，其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q，板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为−q(q>0)、速度大小不同的离子，其中速度大小为v0的离子进入转筒，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。
(1)①求磁感应强度B的大小；
②若速度大小为v0的离子能打在Q板的A处，求转筒P角速度ω的大小；
(2)较长时间后，转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处，OC与x轴负方向的夹角为θ，求转筒转动一周的时间内，C处受到平均冲力F的大小；
(3)若转筒P的角速度小于6v0R，且A处探测到离子，求板Q上能探测到离子的其他θ′的值(为探测点位置和O点连线与x轴负方向的夹角)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是核力。故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据原子核的知识可做出判断。
本题考查核力，考查知识点有针对性，重点突出，考查了学生掌握知识的程度。
2.【答案】A
【解析】解：在α粒子散射实验中，极少数的α粒子出现了大角度的散射，为解释这一现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型。故A正确，BCD错误。
故选：A。
卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型。在α粒子散射实验中，极少数的α粒子出现了大角度的散射。
本题考查物理学史，对α粒子散射实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释——原子的核式结构。
3.【答案】B
【解析】解：从物理视角看，诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，可以使气体分子快速地进行扩散，使人们能够感知，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据扩散现象的定义以及气体分子在永不停息地做无规则运动进行判断。
本题以诗句“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”为背景，考查了气体分子运动的特点，要明确气体分子在永不停息地做无规则运动。
4.【答案】A
【解析】一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，即从低能级向高能级跃迁，原子能量增加，吸收光子，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】C
【解析】解：A、温度越高时，布朗运动越激烈，温度越低时，布朗运动越不明显，故A错误；
B、花粉颗粒越大，同时跟它撞击的水分子数目越多，合力越小，布朗运动越不明显，故B错误；
CD、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子的无规则运动的撞击形成的，是液体分子无规则运动的反映，故C正确，D错误。
故选：C。
悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，固体颗粒越小、液体(或气体)温度越高，布朗运动越明显；布朗运动是液体(或气体)分子无规则运动的反映。
本题考查了布朗运动的相关知识，掌握基础知识即可正确解题。要注意布朗运动既不是液体分子运动，也不是颗粒分子运动。
6.【答案】B
【解析】解：先把个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果。故(a)、(b)是可能的，(c)是不可能的。
故选：B。
凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．
本题考查了液体表面张力，要能从众多的物理现象中识别出这种现象；这种现象的本质原因是液体分子间的引力作用．
7.【答案】D
【解析】解：A.核反应 614C+714N→−10e是原子核的人工转变，故A错误；
B.半衰期是统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，对于少量的和个别的原子不适用，故B错误；
C.β衰变的核反应方程为10n→11H+0−1e，可见β衰变的实质是由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，因此 −10e来自原子核内部，故C错误；
D.146C是碳的同位素，具有放射性，可作为示踪原子，故D正确。
故选：D。
A.根据核反应的类型分析作答；
B.半衰期是统计规律，石油于大量原子核的衰变，据此分析作答；
C.根据β衰变的实质分析作答；
D.146C是碳的同位素，根据放射性同位素的特征分析作答；
本题考查了核反应的分类、半衰期是理解、β衰变的实质和放射性同位素作为示踪原子的使用，基础题型。
8.【答案】A
【解析】解：A、由图知在0−4s内甲乙的位移都是2m，平均速度相等。故A正确。
B、0−2s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则第2s末甲、乙两物体间的距离最大，故B错误。
C、x−t图象的斜率等于速度，可知在0−2s内甲、乙都沿正向运动，同向运动。在2−4s内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动，故C错误。
D、由图可知，第2s末甲、乙两物体间的距离最大，但小于4m。故D错误。
故选：A。
根据图象可知两物体同时同地出发，图象的斜率等于速度，通过分析两物体的运动情况，来分析两者的最大距离。
本题关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，图象的斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x的变化量△x。
9.【答案】B
【解析】解：A、在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，根据pVT=C可知体积增加、压强减小，故A错误；
B、气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，故B正确；
C、根据热力学第一定律△U=W+Q，气体温度不变则内能不变，气体对外做功、则吸收热量，故C错误；
D、温度是分子平均动能的标志，温度不变则分子的平均动能不变，故D错误。
故选：B。
气体膨胀对外做功、如果温度不变，则内能不变，根据理想气体的状态方程结合热力学第一定律分析，根据温度是分子平均动能的标志分析分子平均动能的大小是否变化。
本题主要是考查理想气体的状态方程和热力学第一定律，解答本题的关键是知道气体膨胀对外做功、如果温度不变，则内能不变，根据理想气体的状态方程结合热力学第一定律分析。
10.【答案】C
【解析】【分析】
依据等压过程的盖⋅吕萨克定律VATA=VBTB，等容过程的查理定律pBTB=pCTC，及状态A和C，依据理想气体状态参量方程，即可求解。
考查了理想气体的盖⋅吕萨克定律与查理定律及理想气体状态方程，注意它们的区别，及成立的条件。
【解答】
由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据VATA=VBTB，因为VB>VA，则有：TB>TA，
而状态B到状态C是一个等容过程，则有：pBTB=pCTC，因为pB>pC，则有：TB>TC，
对状态A和C，依据理想气体状态参量方程，则有：2p0×35V0TA=35p0×2V0TC，解得：TA=TC，
综上分析，可知，故C正确，ABD错误。
11.【答案】D
【解析】解：A、从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在增加，故A错误；
B、由图可知，在r=r0时分子力为零，故从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C、分子势能在r=r0时最小，故从r=r2到r=r0分子势能一直在减小，故C错误；
D、从r=r2到r=r1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D正确；
故选：D。
当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力；根据分子力做功情况分析分析势能和动能的变化。
解决本题的关键是掌握分子力做功与分子势能的关系，知道分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小。
12.【答案】C
【解析】解：A、根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示位移，知t=T时，甲球距离地面的高度为3v0+v02T=2v0T，故A错误；
B、根据“面积”法知，t=T时，两球高度差最大，故B错误；
C、t=2T时，两球距离地面的高度相同，均为：h=12⋅3v0⋅1.5T−12⋅v0⋅0.5T=2v0T，故C正确；
D、t=3T时，甲球返回地面，乙球离地面的高度为：H=12⋅3v0⋅1.5T−12⋅v0⋅0.5T=2v0T，故D错误。
故选：C。
速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，根据位移关系分析两球的高度差。结合图象的面积求甲球离地面的高度。
本题要结合图象的意义和竖直上抛运动的规律进行分析，关键要掌握速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示位移，来分析两球离地的高度。
13.【答案】A
【解析】解：A.根据能级跃迁的原理可知，hcλ1=hcλ2+hcλ3，所以图乙中氢原子发出的三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为1λ1=1λ2+1λ3，故A错误；
B.根据左手定则判断可知，图甲中①、②、③三种射线分别为β射线、γ射线、α射线，故B正确；
C.图丙中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应，故C正确；
D.丁图是光电流与电压的关系图，根据遏止电压与光电效应公式可知，发生光电效应时光电子最大初动能与光的强度无关，故D正确；
本题选择错误选项；
故选：A。
结合玻尔理论以及能级公式分析波长之间的关系；根据左手定则可以判断带电粒子在磁场中运动情况；根据链式反应特点分析C，根据光电效应方程分析D。
本题考查了α射线、β射线、γ射线及其特性、光电效应、能级跃迁、比结合能等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
14.【答案】C
【解析】解：A、断开电键S后，初动能的光电子也可能达到阳极，电流表G的示数不一定为零，故A错误；
B、若单刀双掷开关S应掷于1处，光电管两端为正向电压，不会得到图乙的图像，故B错误；
CD、由光电效应方程eUc=Ek=hν−W0，变形有：Uc=heν−W0e，结合图像可知he=ab，W0e=a
解得：W0=ea，h=aeb，故C正确，D错误；
故选：C。
断开电键S后，初动能的光电子也可能达到阳极；根据光电效应方程得Ek=hν−W0，结合图乙，可解得普朗克常量与逸出功。
本题考查光电效应，要求学生结合光电效应方程以及题干给出图像进行分析和判断，难度不大。
15.【答案】质量 温度 大于 大于
【解析】解：(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温度。
(2)由克拉珀龙方程pV=mMRT，式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，可知m1大于m2。
由克拉珀龙方程可得
p=mMRT⋅1V⋅
可知p−1V图像的斜率为
k=mMRT
可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，k值越大，可知m3大于m4。
故答案为：(1)质量，温度；(2)大于，大于。
(1)根据控制变量法分析判断；
(2)根据克拉珀龙方程推导出图像函数表达式分析判断。
本题关键掌握控制变量法，掌握利用图像和函数解决问题。
16.【答案】(1)单层； d=VS (2)DACB(3)偏大 (4)分子力为零，分子势能最小 ；分子势能图象的斜率
【解析】解：(1)这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，d=VS。
(2)实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。故答案为：DACB。
(3)实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d=VS可知，实验测量的油酸分子的直径偏大。
(4)合理之处为分子力为零，分子势能最小；不合理之处：因为分子势能Ep-r斜率的绝对值k=|ΔEpΔr|=|W分子力Δr|=f，所以其物理意义是分子力的大小，分子势能图象的斜率不合理，Ep-r图象斜率的变化快慢应该和分子力的变化情况相同。
故答案为：(1)单层；d=VS；(2)DACB；(3)偏大；(4)分子力为零，分子势能最小；分子势能图象的斜率不合理。
(1)将油酸分子看成球体，让油酸在水面上形成单分子油膜，油膜的厚度就是油酸分子的直径。
(2)将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸薄膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。
(3)依据d=VS，结合痱子粉太厚，即S太小，从而即可求解。
(4)分子力为零，分子势能最小；分子势能Ep-r斜率的绝对值k=|ΔEpΔr|=|W分子力Δr|=f。
本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题；解题时要注意，V应该是纯油的体积，不是酒精油酸溶液的体积。明确分子势能Ep-r斜率的绝对值的物理意义是解决(4)的关键。
17.【答案】解：(1)由题V−T图象通过坐标原点，则知从A到B理想气体发生等压变化。由盖-吕萨克定律得：VATA=VBTB
解得：VB=8.0×10−3m3
(2)外界对气体做的功：
W=p(VB−VA)=−1.0×105×(8.0×10−3−6.0×10−3)J=−2×102J
根据热力学第一定律：ΔU=Q+W
解得：ΔU=400J。
答：(1)气体在此状态B的体积VB为8.0×10−3m3
(2)此过程中气体内能的增量ΔU为400J。
【解析】(1)由图象可知气体发生的是等压变化，由盖-吕萨克定律求出气体体积的变化；
(2)根据功的公式可求得求出气体所做的功，最后由热力学第一定律求出气体内能的增量。
本题考查玻意耳定律、热力学第一定律列式求解的方法，要注意公式中的T为热力学温度，同时注意理想气体不计分子势能，故其内能与热力学温度成正比。
18.【答案】解：(1)飞机从A到C运行总时间t=200s，该直升机在BC段的速度大小为v，
则飞机在AB段的平均速度为v2，由题意得：
xBCv+xABv2=t
代入数据得v=100m/s.
(2)设飞机在AB段加速度为a，由v2=2ax
得a=1m/s2.
答：(1)直升机在BC段的速度大小是100m/s.
(2)直升机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是1m/s2.
【解析】(1)匀速阶段的时间加上匀加速阶段的时间为总时间，匀速阶段的时间可用位移除以速度表示，匀加速阶段的时间可用位移除以平均速度表示，这样可求出速度．
(2)在AB段根据速度与位移的关系公式v2=2ax，就可求解出加速度．
此题考查了匀变速运动的一些基本规律，只要我们记住公式，并且理解公式的含义以及应用条件，这类问题都会迎刃而解．属于中档题．
19.【答案】解：(1)货车做匀减速直线运动，设加速度大小为a1，则：v12=2ax1，其中x1=100m
代入数据解得：a1=2m/s2；
(2)从货车开始减速到出租车开始刹车，所经历的时间为：t1=4.5s+0.5s=5s
该段时间货车的位移为：x2=v1t1−12a1t12=(20×5−12×2×52)m=75m
该段时间出租车的位移为：x3=v0t1=18×5m=90m
根据两车之间的位移关系，可知两车之间的距离：Δx=x0+x2−x3=(31+75−90)m=16m；
(3)出租车开始刹车时，货车的速度为：v2=v1−a1t1=(20−2×5)m/s=10m/s
若相遇时两车的速度相等，则恰好不发生追尾，设从出租车开始刹车到速度相等所经历的时间为t2，出租车的加速度为a2，则出租车与货车的速度关系为：
v0−a2t2=v2−a1t2
则出租车在t2时间内的位移为：x4=v0t2−12a2t22
货车在t2时间内的位移为：x5=v2t2−12a1t22
出租车与货车的位移关系应满足：x4=x5+Δx
代入数据联立解得：a2=4m/s2
答：(1)货车加速度的大小为2m/s2；
(2)当出租车开始刹车时，两车之间的距离16m；
(3)若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小为4m/s2。
【解析】(1)根据速度-位移关系求解出货车的加速度大小；
(2)根据位移-时间关系求解出货车从开始减速到出租车开始刹车这段时间的位移，再由x=vt求出出租车在这段时间的位移，根据两者位移的关系求解出两者之间的距离；
(3)若出租车的加速度大于货车的加速度，当两车速度相等时不追尾，则之后不会追尾，从而建立出租车速度与货车速度的关系，根据两车的位移关系建立位移直接的方程，联立求解即可。
本题考查追及相遇问题，注意在货车刹车后，出租车依然做匀速直线运动，要使出租车不追尾，则需要在其速度与货车速度相等时未追尾。
20.【答案】解：(1)①、进入转筒内的离子在磁场中做匀速圆周运动，由题意知速度大小为v0的离子在磁场中的轨迹为14圆周，可得离子的运动半径等于R，由洛伦兹力提供向心力得：
qv0B=mv02R
解得：B=mv0qR；
②、离子在磁场中运动的时间为：
t=14⋅2πRv0=πR2v0
要使速度大小为v0的离子能打在Q板的A处，转筒在此时间内转过的角度需满足：
ωt=2kπ+π2
联立解得：ω=(4k+1)v0R，(k=0、1、2……)；
(2设打在板Q的C处的离子在磁场中的运动半径为r，其速度大小为v，运动轨迹如图所示，由几何关系可得：
rR=tanθ2
由洛伦兹力提供向心力得：
qvB=mv2r
解得：v=v0tanθ2；
此离子在磁场在运动轨迹的圆心角为π−θ，可得此离子在磁场中运动的时间为：
t1=(π−θ)rv=(π−θ)Rv0
设转筒P角速度的大小为ω1，要使此离子能打在Q板的C处，转筒在此时间内转过的角度需满足：
ω1t1=2nπ+θ
联立解得：ω1=(2nπ+θ)v0(π−θ)R，(n=0、1、2……)
设转筒P转一周的时间内，打在C处的离子受到平均冲力的大小为F′，由动量定理得：
F′⋅2πω1=Nmv
由牛顿第三定律可得，C处受到平均冲力的大小F=F′
联立解得：F=(2nπ+θ)Nmv022π(π−θ)Rtanθ2，(n=0、1、2……)；
(3)由题意并结合(1)(2)的结论，可知转筒P转动的角速度既要等于(4k+1)v0R，又要等于(2nπ+θ′)v0(π−θ′)R，则可得：
(4k+1)v0R=(2nπ+θ′)v0(π−θ′)R<6v0R，(k=0、1、2……)，(n=0、1、2……)，
还需满足：0<θ′<π，且θ′≠π2
可得：k<2
当k=0时，解得：θ′=1−2n2π，当n=0时，θ′=π2，不符题意，舍去；
当k=1时，解得：θ′=5−2n6π，当n=0时，θ′=5π6；n=1时，θ′=π2(舍去)；n=2时，θ′=π6。
故板Q上能探测到离子的其它θ′的值为5π6和π6。
答：(1)①磁感应强度B的大小为mv0qR；
②转筒P角速度ω的大小为(4k+1)v0R，(k=0、1、2……)；
(2)转筒转动一周的时间内，C处受到平均冲力F的大小为(2nπ+θ)Nmv022π(π−θ)Rtanθ2，(n=0、1、2……)；
(3)板Q上能探测到离子的其他θ′的值为5π6和π6。
【解析】(1)①、由题意知速度大小为v0的离子在磁场中的轨迹为四分之一圆周，可得离子的运动半径等于R，由洛伦兹力提供向心力求解；②、根据离子在磁场中运动轨迹求得离子在磁场中运动的时间，考虑转筒运动的周期性，确定要使离子能打在A处，转筒在此时间内转过的角度满足的条件，进而解得其角速度；
(2)作出离子运动轨迹图，由几何关系求得其运动半径，由洛伦兹力提供向心力求得其速度大小，与(1)②同理求得转筒P角速度的大小，再由动量定理求解；
(3)分析题意并结合(1)(2)的结论，确定转筒P转动的角速度满足的条件，由此条件讨论求解。
本题考查了带电粒子在磁场中运动问题。对于带电粒子在匀强磁场只受了洛伦兹力而做匀速圆周运动，依据洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律解答，依据题意作出粒子运动轨迹图是解题的前提，根据几何关系求得运动半径和轨迹圆心角是解题关键。本题将离子在磁场中的圆周运动与转筒的圆周运动相结合，关键是利用等时性找到满足的条件。指出合理或不合理之处并简述理由
合理之处
______
不合理之处
______
1.将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是( )
A. 万有引力B. 库仑力C. 核力D. 分子力
2.1911年，卢瑟福提出了原子核式结构模型。他提出这种模型的依据是( )
A. α粒子散射实验B. 光电效应实验C. 天然放射现象D. 核聚变反应
3.陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是( )
A. 气体分子之间存在着空隙B. 气体分子在永不停息地做无规则运动
C. 气体分子之间存在着相互作用力D. 气体分子组成的系统具有分子势能
4.一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，也就是氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，该原子( )
A. 吸收光子，能量增大B. 吸收光子，能量减小
C. 放出光子，能量增大D. 放出光子，能量减小
5.关于花粉颗粒在液体中的布朗运动，下列说法正确的是( )
A. 液体温度越低，布朗运动越显著
B. 花粉颗粒越大，布朗运动越显著
C. 布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的
D. 布朗运动是由花粉颗粒内部分子无规则运动引起的
6.用一段金属丝做成环状，把棉线的两端松弛地系在环的两点上，然后把环浸入肥皂水中，再拿出来使环上形成肥皂膜，如果用针刺破棉线一侧的肥皂膜，则如图所示a、b、c三个图中，可能的图是( )
A. (a)、(b)、(c)B. (a)、(b)C. (b)、(c)D. (a)、(c)
7.秦山核电站生产 614C的核反应方程为 714N+01n→614C+11H，其产物 614C的衰变方程为 614C+714N→−10e。下列说法正确的是( )
A. 614C+714N→−10e是α衰变B. 经过一个半衰期，10个 614C将剩下5个
C. −10e来自原子核外D. 614C可以用作示踪原子
8.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移-时间(x−t)图象如图所示，由图象可以得出在0−4s内( )
A. 甲的平均速度等于乙的平均速度
B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大
C. 甲、乙两物体始终同向运动
D. 甲、乙两物体间的最大距离为6m
9.水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动板机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体( )
A. 压强变大B. 对外界做功C. 对外界放热D. 分子平均动能变大
10.如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C.有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是( )
A. TA=TB，TB=TC
B. TA
D. TA=TC，TB
A. 从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小
B. 从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大
C. 从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大
D. 从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小
12.将甲、乙两小球先后以相同的初速度3v0从水平地面竖直向上抛出，抛出的时间间隔为T，它们运动的v−t图象如图所示，则( )
A. t=T时，甲球距离地面的高度为v0T
B. t=1.5T时，两球高度差最大
C. t=2T时，两球距离地面的高度相同
D. t=3T时，甲球距离地面的高度大于乙球
13.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是( )
A. 图甲中氢原子发出的三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为λ1=λ2+λ3
B. 图乙中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α
C. 图丙中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应
D. 图丁中两曲线交于U轴同一点，说明发生光电效应时光电子最大初动能与光的强度无关
14.科学探究小组使用如图甲所示的电路图研究光电效应，图乙为光电管发生光电效应时遏止电压UC与入射光频率ν的关系图像，已知光电子的电荷量为e。下列说法正确的是( )
A. 单刀双掷开关S空掷时，即使能发生光电效应，电流传感器的示数仍然为零
B. 为得到图乙的图像，单刀双掷开关S应掷于1处
C. 光电管中金属材料的逸出功为ea
D. 普朗克常量h=ab
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.如图1所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的______和______。
(2)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，在相同坐标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图2所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系m1______m2；m3______m4(选填“大于”或“小于”)。
16.在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为______。
(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D.向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是______(填字母代号)。
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会______(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。请你对图乙的合理性做出分析，填在表格相应的位置中。
三、简答题：本大题共1小题，共10分。
17.在图甲所示的密闭气缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V−T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O(AB过程为等压过程)，气体在状态A时的压强为p=1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=6.0×102J，求：
(1)气体在状态B时的体积VB。
(2)此过程中气体内能的增加量ΔU。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
18.如图所示，在国庆阅兵式中，某直升机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，接到上级命令，要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动．经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，11时准时通过C位置，已知sAB=5km，sBC=10km.问：
(1)直升机在BC段的速度大小是多少？
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？
19.随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以v0=18m/s的速度匀速行驶，它正前方x0=31m处有一辆货车以v1=20m/s的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，4.5s后才发现危险，司机经0.5s反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行100m才能停下，求：
(1)货车加速度的大小；
(2)当出租车开始刹车时，两车之间的距离；
(3)若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小。
20.离子速度分析器截面图如图所示。半径为R的空心转筒P，可绕过O点、垂直xOy平面(纸面)的中心轴逆时针匀速转动(角速度大小可调)，其上有一小孔S。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。转筒下方有一与其共轴的半圆柱面探测板Q，板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴射出质量为m、电荷量为−q(q>0)、速度大小不同的离子，其中速度大小为v0的离子进入转筒，经磁场偏转后恰好沿y轴负方向离开磁场。落在接地的筒壁或探测板上的离子被吸收且失去所带电荷，不计离子的重力和离子间的相互作用。
(1)①求磁感应强度B的大小；
②若速度大小为v0的离子能打在Q板的A处，求转筒P角速度ω的大小；
(2)较长时间后，转筒P每转一周有N个离子打在板Q的C处，OC与x轴负方向的夹角为θ，求转筒转动一周的时间内，C处受到平均冲力F的大小；
(3)若转筒P的角速度小于6v0R，且A处探测到离子，求板Q上能探测到离子的其他θ′的值(为探测点位置和O点连线与x轴负方向的夹角)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是核力。故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据原子核的知识可做出判断。
本题考查核力，考查知识点有针对性，重点突出，考查了学生掌握知识的程度。
2.【答案】A
【解析】解：在α粒子散射实验中，极少数的α粒子出现了大角度的散射，为解释这一现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型。故A正确，BCD错误。
故选：A。
卢瑟福从1909年起做了著名的α粒子散射实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型。在α粒子散射实验中，极少数的α粒子出现了大角度的散射。
本题考查物理学史，对α粒子散射实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释——原子的核式结构。
3.【答案】B
【解析】解：从物理视角看，诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，可以使气体分子快速地进行扩散，使人们能够感知，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据扩散现象的定义以及气体分子在永不停息地做无规则运动进行判断。
本题以诗句“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”为背景，考查了气体分子运动的特点，要明确气体分子在永不停息地做无规则运动。
4.【答案】A
【解析】一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，即从低能级向高能级跃迁，原子能量增加，吸收光子，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】C
【解析】解：A、温度越高时，布朗运动越激烈，温度越低时，布朗运动越不明显，故A错误；
B、花粉颗粒越大，同时跟它撞击的水分子数目越多，合力越小，布朗运动越不明显，故B错误；
CD、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子的无规则运动的撞击形成的，是液体分子无规则运动的反映，故C正确，D错误。
故选：C。
悬浮在液体(或气体)中固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，固体颗粒越小、液体(或气体)温度越高，布朗运动越明显；布朗运动是液体(或气体)分子无规则运动的反映。
本题考查了布朗运动的相关知识，掌握基础知识即可正确解题。要注意布朗运动既不是液体分子运动，也不是颗粒分子运动。
6.【答案】B
【解析】解：先把个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。膜中分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，所以产生收缩效果。故(a)、(b)是可能的，(c)是不可能的。
故选：B。
凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．
本题考查了液体表面张力，要能从众多的物理现象中识别出这种现象；这种现象的本质原因是液体分子间的引力作用．
7.【答案】D
【解析】解：A.核反应 614C+714N→−10e是原子核的人工转变，故A错误；
B.半衰期是统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，对于少量的和个别的原子不适用，故B错误；
C.β衰变的核反应方程为10n→11H+0−1e，可见β衰变的实质是由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，因此 −10e来自原子核内部，故C错误；
D.146C是碳的同位素，具有放射性，可作为示踪原子，故D正确。
故选：D。
A.根据核反应的类型分析作答；
B.半衰期是统计规律，石油于大量原子核的衰变，据此分析作答；
C.根据β衰变的实质分析作答；
D.146C是碳的同位素，根据放射性同位素的特征分析作答；
本题考查了核反应的分类、半衰期是理解、β衰变的实质和放射性同位素作为示踪原子的使用，基础题型。
8.【答案】A
【解析】解：A、由图知在0−4s内甲乙的位移都是2m，平均速度相等。故A正确。
B、0−2s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则第2s末甲、乙两物体间的距离最大，故B错误。
C、x−t图象的斜率等于速度，可知在0−2s内甲、乙都沿正向运动，同向运动。在2−4s内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动，故C错误。
D、由图可知，第2s末甲、乙两物体间的距离最大，但小于4m。故D错误。
故选：A。
根据图象可知两物体同时同地出发，图象的斜率等于速度，通过分析两物体的运动情况，来分析两者的最大距离。
本题关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，图象的斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x的变化量△x。
9.【答案】B
【解析】解：A、在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，根据pVT=C可知体积增加、压强减小，故A错误；
B、气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，故B正确；
C、根据热力学第一定律△U=W+Q，气体温度不变则内能不变，气体对外做功、则吸收热量，故C错误；
D、温度是分子平均动能的标志，温度不变则分子的平均动能不变，故D错误。
故选：B。
气体膨胀对外做功、如果温度不变，则内能不变，根据理想气体的状态方程结合热力学第一定律分析，根据温度是分子平均动能的标志分析分子平均动能的大小是否变化。
本题主要是考查理想气体的状态方程和热力学第一定律，解答本题的关键是知道气体膨胀对外做功、如果温度不变，则内能不变，根据理想气体的状态方程结合热力学第一定律分析。
10.【答案】C
【解析】【分析】
依据等压过程的盖⋅吕萨克定律VATA=VBTB，等容过程的查理定律pBTB=pCTC，及状态A和C，依据理想气体状态参量方程，即可求解。
考查了理想气体的盖⋅吕萨克定律与查理定律及理想气体状态方程，注意它们的区别，及成立的条件。
【解答】
由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据VATA=VBTB，因为VB>VA，则有：TB>TA，
而状态B到状态C是一个等容过程，则有：pBTB=pCTC，因为pB>pC，则有：TB>TC，
对状态A和C，依据理想气体状态参量方程，则有：2p0×35V0TA=35p0×2V0TC，解得：TA=TC，
综上分析，可知，故C正确，ABD错误。
11.【答案】D
【解析】解：A、从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在增加，故A错误；
B、由图可知，在r=r0时分子力为零，故从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C、分子势能在r=r0时最小，故从r=r2到r=r0分子势能一直在减小，故C错误；
D、从r=r2到r=r1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D正确；
故选：D。
当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力；根据分子力做功情况分析分析势能和动能的变化。
解决本题的关键是掌握分子力做功与分子势能的关系，知道分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小。
12.【答案】C
【解析】解：A、根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示位移，知t=T时，甲球距离地面的高度为3v0+v02T=2v0T，故A错误；
B、根据“面积”法知，t=T时，两球高度差最大，故B错误；
C、t=2T时，两球距离地面的高度相同，均为：h=12⋅3v0⋅1.5T−12⋅v0⋅0.5T=2v0T，故C正确；
D、t=3T时，甲球返回地面，乙球离地面的高度为：H=12⋅3v0⋅1.5T−12⋅v0⋅0.5T=2v0T，故D错误。
故选：C。
速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，根据位移关系分析两球的高度差。结合图象的面积求甲球离地面的高度。
本题要结合图象的意义和竖直上抛运动的规律进行分析，关键要掌握速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示位移，来分析两球离地的高度。
13.【答案】A
【解析】解：A.根据能级跃迁的原理可知，hcλ1=hcλ2+hcλ3，所以图乙中氢原子发出的三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为1λ1=1λ2+1λ3，故A错误；
B.根据左手定则判断可知，图甲中①、②、③三种射线分别为β射线、γ射线、α射线，故B正确；
C.图丙中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应，故C正确；
D.丁图是光电流与电压的关系图，根据遏止电压与光电效应公式可知，发生光电效应时光电子最大初动能与光的强度无关，故D正确；
本题选择错误选项；
故选：A。
结合玻尔理论以及能级公式分析波长之间的关系；根据左手定则可以判断带电粒子在磁场中运动情况；根据链式反应特点分析C，根据光电效应方程分析D。
本题考查了α射线、β射线、γ射线及其特性、光电效应、能级跃迁、比结合能等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
14.【答案】C
【解析】解：A、断开电键S后，初动能的光电子也可能达到阳极，电流表G的示数不一定为零，故A错误；
B、若单刀双掷开关S应掷于1处，光电管两端为正向电压，不会得到图乙的图像，故B错误；
CD、由光电效应方程eUc=Ek=hν−W0，变形有：Uc=heν−W0e，结合图像可知he=ab，W0e=a
解得：W0=ea，h=aeb，故C正确，D错误；
故选：C。
断开电键S后，初动能的光电子也可能达到阳极；根据光电效应方程得Ek=hν−W0，结合图乙，可解得普朗克常量与逸出功。
本题考查光电效应，要求学生结合光电效应方程以及题干给出图像进行分析和判断，难度不大。
15.【答案】质量 温度 大于 大于
【解析】解：(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温度。
(2)由克拉珀龙方程pV=mMRT，式中m是气体的质量，M是摩尔质量，R是摩尔气体常量，可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，pV值越大，可知m1大于m2。
由克拉珀龙方程可得
p=mMRT⋅1V⋅
可知p−1V图像的斜率为
k=mMRT
可知在相同情况下，当温度T不变时，所选气体的质量m越大，k值越大，可知m3大于m4。
故答案为：(1)质量，温度；(2)大于，大于。
(1)根据控制变量法分析判断；
(2)根据克拉珀龙方程推导出图像函数表达式分析判断。
本题关键掌握控制变量法，掌握利用图像和函数解决问题。
16.【答案】(1)单层； d=VS (2)DACB(3)偏大 (4)分子力为零，分子势能最小 ；分子势能图象的斜率
【解析】解：(1)这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，d=VS。
(2)实验步骤为：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。故答案为：DACB。
(3)实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d=VS可知，实验测量的油酸分子的直径偏大。
(4)合理之处为分子力为零，分子势能最小；不合理之处：因为分子势能Ep-r斜率的绝对值k=|ΔEpΔr|=|W分子力Δr|=f，所以其物理意义是分子力的大小，分子势能图象的斜率不合理，Ep-r图象斜率的变化快慢应该和分子力的变化情况相同。
故答案为：(1)单层；d=VS；(2)DACB；(3)偏大；(4)分子力为零，分子势能最小；分子势能图象的斜率不合理。
(1)将油酸分子看成球体，让油酸在水面上形成单分子油膜，油膜的厚度就是油酸分子的直径。
(2)将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积。然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸薄膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。
(3)依据d=VS，结合痱子粉太厚，即S太小，从而即可求解。
(4)分子力为零，分子势能最小；分子势能Ep-r斜率的绝对值k=|ΔEpΔr|=|W分子力Δr|=f。
本题考查“用单分子油膜估测分子大小”实验的实验步骤和数据处理，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题；解题时要注意，V应该是纯油的体积，不是酒精油酸溶液的体积。明确分子势能Ep-r斜率的绝对值的物理意义是解决(4)的关键。
17.【答案】解：(1)由题V−T图象通过坐标原点，则知从A到B理想气体发生等压变化。由盖-吕萨克定律得：VATA=VBTB
解得：VB=8.0×10−3m3
(2)外界对气体做的功：
W=p(VB−VA)=−1.0×105×(8.0×10−3−6.0×10−3)J=−2×102J
根据热力学第一定律：ΔU=Q+W
解得：ΔU=400J。
答：(1)气体在此状态B的体积VB为8.0×10−3m3
(2)此过程中气体内能的增量ΔU为400J。
【解析】(1)由图象可知气体发生的是等压变化，由盖-吕萨克定律求出气体体积的变化；
(2)根据功的公式可求得求出气体所做的功，最后由热力学第一定律求出气体内能的增量。
本题考查玻意耳定律、热力学第一定律列式求解的方法，要注意公式中的T为热力学温度，同时注意理想气体不计分子势能，故其内能与热力学温度成正比。
18.【答案】解：(1)飞机从A到C运行总时间t=200s，该直升机在BC段的速度大小为v，
则飞机在AB段的平均速度为v2，由题意得：
xBCv+xABv2=t
代入数据得v=100m/s.
(2)设飞机在AB段加速度为a，由v2=2ax
得a=1m/s2.
答：(1)直升机在BC段的速度大小是100m/s.
(2)直升机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是1m/s2.
【解析】(1)匀速阶段的时间加上匀加速阶段的时间为总时间，匀速阶段的时间可用位移除以速度表示，匀加速阶段的时间可用位移除以平均速度表示，这样可求出速度．
(2)在AB段根据速度与位移的关系公式v2=2ax，就可求解出加速度．
此题考查了匀变速运动的一些基本规律，只要我们记住公式，并且理解公式的含义以及应用条件，这类问题都会迎刃而解．属于中档题．
19.【答案】解：(1)货车做匀减速直线运动，设加速度大小为a1，则：v12=2ax1，其中x1=100m
代入数据解得：a1=2m/s2；
(2)从货车开始减速到出租车开始刹车，所经历的时间为：t1=4.5s+0.5s=5s
该段时间货车的位移为：x2=v1t1−12a1t12=(20×5−12×2×52)m=75m
该段时间出租车的位移为：x3=v0t1=18×5m=90m
根据两车之间的位移关系，可知两车之间的距离：Δx=x0+x2−x3=(31+75−90)m=16m；
(3)出租车开始刹车时，货车的速度为：v2=v1−a1t1=(20−2×5)m/s=10m/s
若相遇时两车的速度相等，则恰好不发生追尾，设从出租车开始刹车到速度相等所经历的时间为t2，出租车的加速度为a2，则出租车与货车的速度关系为：
v0−a2t2=v2−a1t2
则出租车在t2时间内的位移为：x4=v0t2−12a2t22
货车在t2时间内的位移为：x5=v2t2−12a1t22
出租车与货车的位移关系应满足：x4=x5+Δx
代入数据联立解得：a2=4m/s2
答：(1)货车加速度的大小为2m/s2；
(2)当出租车开始刹车时，两车之间的距离16m；
(3)若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小为4m/s2。
【解析】(1)根据速度-位移关系求解出货车的加速度大小；
(2)根据位移-时间关系求解出货车从开始减速到出租车开始刹车这段时间的位移，再由x=vt求出出租车在这段时间的位移，根据两者位移的关系求解出两者之间的距离；
(3)若出租车的加速度大于货车的加速度，当两车速度相等时不追尾，则之后不会追尾，从而建立出租车速度与货车速度的关系，根据两车的位移关系建立位移直接的方程，联立求解即可。
本题考查追及相遇问题，注意在货车刹车后，出租车依然做匀速直线运动，要使出租车不追尾，则需要在其速度与货车速度相等时未追尾。
20.【答案】解：(1)①、进入转筒内的离子在磁场中做匀速圆周运动，由题意知速度大小为v0的离子在磁场中的轨迹为14圆周，可得离子的运动半径等于R，由洛伦兹力提供向心力得：
qv0B=mv02R
解得：B=mv0qR；
②、离子在磁场中运动的时间为：
t=14⋅2πRv0=πR2v0
要使速度大小为v0的离子能打在Q板的A处，转筒在此时间内转过的角度需满足：
ωt=2kπ+π2
联立解得：ω=(4k+1)v0R，(k=0、1、2……)；
(2设打在板Q的C处的离子在磁场中的运动半径为r，其速度大小为v，运动轨迹如图所示，由几何关系可得：
rR=tanθ2
由洛伦兹力提供向心力得：
qvB=mv2r
解得：v=v0tanθ2；
此离子在磁场在运动轨迹的圆心角为π−θ，可得此离子在磁场中运动的时间为：
t1=(π−θ)rv=(π−θ)Rv0
设转筒P角速度的大小为ω1，要使此离子能打在Q板的C处，转筒在此时间内转过的角度需满足：
ω1t1=2nπ+θ
联立解得：ω1=(2nπ+θ)v0(π−θ)R，(n=0、1、2……)
设转筒P转一周的时间内，打在C处的离子受到平均冲力的大小为F′，由动量定理得：
F′⋅2πω1=Nmv
由牛顿第三定律可得，C处受到平均冲力的大小F=F′
联立解得：F=(2nπ+θ)Nmv022π(π−θ)Rtanθ2，(n=0、1、2……)；
(3)由题意并结合(1)(2)的结论，可知转筒P转动的角速度既要等于(4k+1)v0R，又要等于(2nπ+θ′)v0(π−θ′)R，则可得：
(4k+1)v0R=(2nπ+θ′)v0(π−θ′)R<6v0R，(k=0、1、2……)，(n=0、1、2……)，
还需满足：0<θ′<π，且θ′≠π2
可得：k<2
当k=0时，解得：θ′=1−2n2π，当n=0时，θ′=π2，不符题意，舍去；
当k=1时，解得：θ′=5−2n6π，当n=0时，θ′=5π6；n=1时，θ′=π2(舍去)；n=2时，θ′=π6。
故板Q上能探测到离子的其它θ′的值为5π6和π6。
答：(1)①磁感应强度B的大小为mv0qR；
②转筒P角速度ω的大小为(4k+1)v0R，(k=0、1、2……)；
(2)转筒转动一周的时间内，C处受到平均冲力F的大小为(2nπ+θ)Nmv022π(π−θ)Rtanθ2，(n=0、1、2……)；
(3)板Q上能探测到离子的其他θ′的值为5π6和π6。
【解析】(1)①、由题意知速度大小为v0的离子在磁场中的轨迹为四分之一圆周，可得离子的运动半径等于R，由洛伦兹力提供向心力求解；②、根据离子在磁场中运动轨迹求得离子在磁场中运动的时间，考虑转筒运动的周期性，确定要使离子能打在A处，转筒在此时间内转过的角度满足的条件，进而解得其角速度；
(2)作出离子运动轨迹图，由几何关系求得其运动半径，由洛伦兹力提供向心力求得其速度大小，与(1)②同理求得转筒P角速度的大小，再由动量定理求解；
(3)分析题意并结合(1)(2)的结论，确定转筒P转动的角速度满足的条件，由此条件讨论求解。
本题考查了带电粒子在磁场中运动问题。对于带电粒子在匀强磁场只受了洛伦兹力而做匀速圆周运动，依据洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律解答，依据题意作出粒子运动轨迹图是解题的前提，根据几何关系求得运动半径和轨迹圆心角是解题关键。本题将离子在磁场中的圆周运动与转筒的圆周运动相结合，关键是利用等时性找到满足的条件。指出合理或不合理之处并简述理由
合理之处
______
不合理之处
______
相关试卷
2022-2023学年北京市顺义区高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年北京市顺义区高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年北京市清华附中高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年北京市清华附中高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共24页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年北京市海淀区高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022-2023学年北京市海淀区高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
