2021-2022学年宁夏银川市贺兰县景博中学高二（下）第二次月考物理试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年宁夏银川市贺兰县景博中学高二（下）第二次月考物理试卷（含答案解析），共19页。

2021-2022学年宁夏银川市贺兰县景博中学高二（下）第二次月考物理试卷
1. 气体初始温度为27℃，升高了20℃.用热力学温标表示为(    )
A. 气体初始温度为27K，升高了20K B. 气体初始温度为300K，升高了20K
C. 气体初始温度为27K，升高了293K D. 气体初始温度为300K，升高了293K
2. 如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅、铅中有金。对此现象，下列说法正确的是(    )

A. 属扩散现象，原因是金分子和铅分子的相互吸引
B. 属扩散现象，原因是金分子和铅分子的无规则运动
C. 属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中
D. 属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
3. 据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒的大小一般在10−3−103μm之间，布朗运动的微粒大小通常在10−6m数量级。下列关于大小约为1μm的固态或液态颗粒的说法中错误的是(    )
A. 颗粒做布朗运动，运动的轨迹就是颗粒分子的无规则运动的轨迹
B. 颗粒能很长时间都悬浮在空气中，这是因为颗粒受到了空气分子无规则热运动撞击
C. 固态或液态颗粒越小，颗粒的运动越明显
D. 环境温度越高，颗粒的运动越明显
4. 分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。下列说法正确的是(    )

A. 甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B. 当r=r0时，分子势能为零
C. 随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D. 分子力做正功，分子势能就一定减小
5. 目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术，实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，将二氧化碳分子看作直径为D的球(球的体积公式V球=16πD3)，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为(    )
A. πρVNAD36M B. πρVD36NAM C. πNAMD36ρV D. πρVNAMD36
6. 如图所示，所有接触面均光滑，质量为M的半圆弧槽静止地靠在竖直墙面处，A、B是槽的两个端点，C为槽的底部中点。现将质量为m的小球自槽口A点由静止释放，下列说法中正确的是(    )

A. 小球从A到C运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量守恒
B. 小球从A到C运动过程中，小球重力做功的瞬时功率越来越大
C. 小球从C到B运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量守恒
D. 小球从C到B运动过程中，小球和槽组成的系统机械能守恒，动量不守恒
7. 1911年卢瑟福提出原子核式模型，这一模型与经典物理理论之间存在着尖锐矛盾，玻尔着眼于原子的稳定性，于1913年提出原子结构的玻尔理论，第一个将量子概念应用于原子现象的理论。(可见光的能量范围约为1.62eV∼3.11eV)，下列说法错误的是(    )

A. 玻尔理论成功的解释了氢原子光谱的实验规律，但对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象
B. 一群处于n=4的氢原子向基态跃迁时最多辐射6种光子
C. 大量处于基态的氢原子被光子能量为12.75eV的光照射后处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出4种可见光
D. 处于基态的氢原子可吸收14eV的光子
8. 近年来，我国第四代反应堆一钍基熔盐堆能源系统(TMSR)研究已取得重大突破。该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次β衰变转化成铀；铀的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量。下列说法正确的是(    )
A. 重核分裂成两个中等大小的核，核子的比结合能减小
B. 铀核裂变的核反应方程为 92233U+01n→56142Ba十 3689Kr+201n
C. 钍核 90232Th有142个中子，核力只存在于相邻的质子之间
D. β衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子
9. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体(    )
A. 状态b的压强大于状态c的压强
B. 状态a的压强大于状态b的压强
C. 从状态c到状态d，体积减小
D. 从状态b到状态d，体积减小
10. 如图，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA：SB=1：2。两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸都不漏气。某状态下系统平衡时，A中气体压强为pA=1.5p0，p0是汽缸外的大气压强，则此时B中气体压强为(    )

A. 0.75p0 B. 0.25p0 C. 0.5p0 D. p0
11. 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示，下列说法中正确的是(    )
A. a→b过程中，气体体积变小，压强减小
B. b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C. c→a过程中，气体压强增大，体积变小
D. c→a过程中，气体内能增大，体积不变

12. 如图所示，10℃的氧气和20℃的氢气体积相同，汞柱在连通两容器的细管中央，当氧气和氢气的温度都升高10℃时，下面的叙述中，正确的是(    )

A. 汞柱不移动 B. 汞柱将向左移
C. 汞柱将向右移 D. 无法确定汞柱移动方向
13. 横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口，初始时，右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱A，左端管内用水银封闭一段长为L2=14cm的空气柱B，这段水银柱左右两液面高度差为h2=8cm。如图甲所示，已知大气压强p0=76.0cmHg，环境温度不变。若将玻璃管缓慢旋转180∘，使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出)，如图乙所示。当管中水银静止时，左右两水银柱液面高度差h3为(    )

A. 10cm B. 12cm C. 8cm D. 14cm
14. 关于下列四幅图的说法，正确的是(    )

A. 甲图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应释放能量的
B. 乙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福据此实验估算出原子核半径的数量级
C. 丙图为放射源放出的三种射线在磁场中的运动轨迹，射线2的穿透本领最强，射线3为α射线
D. 丁图中太阳光谱中的暗线是当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素吸收自身特征谱线的光而形成的
15. 新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度(−273℃)时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速c=3×108m/s，则(    )

A. 波长10μm的红外线在真空中的频率为3×1016Hz
B. 将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C. 光电子的最大初动能为0.02eV
D. 若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
16. 氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图1中两条曲线所示。下列说法正确的是(    )

A. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0∼400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C. 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
17. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是(    )

A. AB过程中，气体分子的平均动能不变
B. BC过程中，气体温度增加
C. CD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D. DA过程中，气体温度增加
18. 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)首先要确定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，具体做法是：把浓度为η的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下滴入溶液滴数n时量筒内增加的体积为V，则一滴溶液中含有纯油酸的体积为______；
(2)然后将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，记下油酸膜面分布图，清点小格数(不满格的按四舍五入折算)为k，已知图中每个正方形小方格的边长为a，则油膜的面积为______；
(3)由此可得出油酸分子直径大小的表达式为______。
19. (1)在利用如图1所示装置验证动量守恒的实验中，还需要的仪器有______。

A.交流电源
B.天平
C.刻度尺
D.圆规
(2)下列关于实验的要求正确的是______。
A.必须保证轨道末端水平
B.必须保证两球直径相等
C.必须保证两球质量相等
D.必须借助重锤线找到O点位置
(3)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球A和小球B的质量mA、mB
D.小球A和小球B的半径r
(4)要验证动量守恒，可根据______。
(5)经测定，mA=45.0g，mB=7.5g，小智同学做了多次测量，他取x=OP−OM，y=ON，画出y−x图像(图2)，该图像接近______。
20. 如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l=0.4m，一端接有电阻R=0.4Ω，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻r=0.1Ω，以v=5m/s的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求：
(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向；
(2)导体棒所受安培力F的大小；
(3)电阻R上消耗的功率P。
21. 2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。航天服密闭气体的体积约为V1=4L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃，航天员身着航天服，出舱前先从核心舱进入节点舱，然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。
(1)节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2=6L，温度变为t2=−3℃，求此时航天服内气体压强p2；
(2)为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t2=−3℃时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=5.0×l04Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3=4L，求航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比。
22. 2022北京冬奥会后，冰壶运动成为了广大冰雪爱好者热捧的一个运动项目。下图是一个冰壶大本营的示意图，内环R1=0.61m，中环R2=1.22m，外环R3=1.83m。某次比赛中，红壶以某一速度和停在Q点的蓝壶发生正碰之后，质量相等的红、蓝两壶分别停在M和N点。设红、蓝壶与冰面间的摩擦因数相同，则：
(1)碰后红壶和蓝壶的速度大小之比；
(2)红壶和蓝壶碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比。

23. 如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0=300K，有一光滑导热活塞C(体积忽略不计)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长的U形管，两侧水银柱高度差为76cm，A内有体积可以忽略的电阻丝，B室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压p0=76cmHg。
(1)此时B室内气体压强是多少；
(2)若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少；
(3)若打开阀门K稳定后，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度加热到900K，求此时A室内气体的压强。


答案和解析

1.【答案】B 
【解析】解：气体初始温度为27℃，根据摄氏温度与热力学温度的关系式T=t+273，可得气体初始温度用热力学温标表示为T=t+273=(273+27)K=300K，Δt=20℃=20K，故B正确，ACD错误。
故选：B。
物体的冷热程度用温度来表示，摄氏度与热力学温标的关系T=t+273，及温度变化情况。
本题考热力学温度的定义，知道热力学温标与摄氏温标间的关系，明确温度变化1℃对应变化1K。

2.【答案】B 
【解析】解：AB、把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，使铅块和金的距离接近，由于分子不停地做无规则的热运动，金分子和铅分子会彼此进入对方，属于扩散现象，故A错误，B正确；
CD、布朗运动是指悬浮在液体或气体中固体颗粒的无规则运动，本题是因为分子间的引力作用使二者连在一起，故CD错误。
故选：B。
扩散现象是一种物质进入另一种物质的现象，是分子无规则运动的结果。
本题考查了扩散现象、布朗运动，解题关键是会区分布朗运动和扩散现象，扩散现象是一种物质进入另一种物质的现象。

3.【答案】A 
【解析】A.布朗运动的微粒大小通常在10−6 m=1μm数量级，则当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动；在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是颗粒分子无规则运动的轨迹，选项A错误；
B.固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，选项B正确；
C.颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，选项C正确；
D.环境温度越高，布朗运动越剧烈，选项D正确。
故选：A。


4.【答案】D 
【解析】解：AB、取无穷远处分子势能Ep=0，在r=r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故AB错误；
C、分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，两分子从相距r=r0开始随着分子间距离的增大，分子力先增大后一直减小，斥力减小得更快，故C错误；
D、根据分子力做功与分子势能变化的关系，可知分子力做正功，分子势能就一定减小，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；两分子从相距r=r0开始随着分子间距离的增大，分子力先增大后一直减小；根据分子力做功与分子势能变化的关系判断。
本题考查了分子力、分子势能与分子间距的关系，知道分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，掌握分子间作用力与分子间距离的关系即可正确解题。

5.【答案】A 
【解析】解：设体积为V的二氧化碳气体的质量为m，则m=ρV
所含分子数为：N=mMNA=ρVMNA
二氧化碳气体变成硬胶体后，可以看成是分子一个个紧密排列在一起，其体积为V′=N⋅16πD3=πρVNAD36M，故A正确，BCD错误。
故选：A。
二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变，分子间隙减为零；求出体积为V的二氧化碳气体的分子个数，即可求出固体二氧化碳的体积．
关键抓住二氧化碳气体变成固体后，分子数目不变．再根据质量与摩尔质量的关系求出分子数，即可求出固体二氧化碳的体积．

6.【答案】D 
【解析】解：A、小球从A到C运动过程中，小球受重力，槽对小球的支持力，但支持力与速度垂直不做功，依据能量守恒和动量守恒的条件，小球机械能守恒，墙壁对槽有水平作用力，小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；
B、根据瞬时功率的定义式有P=mgvcosα
可知，小球在A点，重力瞬时功率为0；小球在C点，速度方向与重力方向垂直，重力瞬时功率为0；在其它位置不为零，则小球从A到C运动过程中，重力的瞬时功率先变大后变小，故B错误；
CD、依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从C到B运动过程中，球和槽组成的系统机械能守恒；水平方向上动量守恒，竖直方向上不守恒，所以系统动量不守恒，故C错误，D正确。
故选：D。
依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从A到C运动过程中机械能守恒，小球和槽组成的系统动量不守恒；小球从C到B运动过程中，半圆弧槽离开墙面向右运动，小球的机械能不守恒，而球和槽组成的系统机械能守恒；在水平方向上系统动量守恒，而竖直方向上系统动量不守恒；小球从A到C运动过程中，小球重力做功的瞬时功率为：P=mgvcosθ，由此判断功率变化情况。
本题考查动量守恒与机械能守恒的条件。系统机械能守恒的条件是除重力与系统内的弹力做功之外无其它力做功；系统动量守恒的条件为系统所受合外力为零，或者内力远大于外力。要注意动量是矢量，动量守恒定律可以在某一方向成立。

7.【答案】C 
【解析】解：A、玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象，故A正确；
B、一群处于n=4的氢原子向基态跃迁时，可由n=4跃迁到n=3、可由n=4跃迁到n=2、可由n=4跃迁到n=1、可由n=3跃迁到n=1、可由n=3跃迁到n=2、可由n=2跃迁到n=1，最多辐射光子的种类为6，故B正确；
C、大量处于基态的氢原子被光子能量为12.75eV的光照射后能跃迁到n=4的激发态上，这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C42=6种不同频率的光子，其中由n=4跃迁到n=2和由n=3跃迁到n=2，可辐射出可见光，故C错误；
D、处于基态的氢原子可吸收超过13.6eV的光子，吸收后能脱离原子核的约束成为自由电子，所以可以吸收14eV的光子，故D正确。
本题选错误的，
故选：C。
根据玻尔理论的成就和局限性分析；能级间跃迁时，辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差；；根据数学组合公式判断氢原子向基态跃迁时光子的种类；根据电离条件分析。
解决本题的关键是能级的跃迁满足hγ=Em−En，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差。

8.【答案】D 
【解析】解：A、比结合能越大的原子核越稳定，重核分裂成两个中等大小的核，核的比结合能均会增大，故A错误；
B、核裂变方程遵循质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程为 92233U+01n→56142Ba十 3689Kr+301n，故故B错误；
C、钍核 90232Th有90个质子，232−90=142个中子，核力存在于相邻的质子与质子、质子与中子、中子与中子之间，故C错误；
D、β衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子，故D正确。
故选：D。
质量数等于质子数与中子数的和；根据质量数守恒与电荷数守恒判断核反应方程；钍核 90232Th有90个质子，142个中子，β衰变的实质是原子核内中子转变为质子时形成的。
本题考查了核反应方程式及书写。质量数守恒和核电荷数守恒是本题的关键。

9.【答案】A 
【解析】解：AB、分别过abcd四个点作出等压变化线，如下图所示；

保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在V−T图象中，倾角越大，压强越小，所以pa C、由图象可知，状态c到状态d体积增大，故C错误；
D、从状态b到状态d，温度不变，体积增大，故D错误；
故选：A。
V−T图象中，等压线是过原点的一条倾斜直线，而且倾角越大，压强越小，只要作出过abcd四点等压变化线，即可判断各点的压强关系．
本题考查一定质量的理想气体状态方程中对应的图象，在V−T图象中等压线为过原点的直线，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．

10.【答案】A 
【解析】解：以两活塞和细杆整体为研究对象，水平方向受到的外力情况如图所示；

活塞平衡，水平方向根据平衡条件可得：pASA+pBSB=p0(SA+SB)
已知SB=2SA，pA=1.5p0
代入上式可解得：pB=0.75p0，故A正确、BCD错误。
故选：A。
以两活塞和细杆整体为研究对象，水平方向进行受力分析，根据平衡条件列方程求解。
本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，掌握气体压强的计算方法，能够根据整体法进行解答。

11.【答案】D 
【解析】解：A、a→b过程中，温度不变，压强减小，根据公式pV=nRT，可知体积变大，故A错误；
B、b→c过程中，压强不变，温度减小，根据公式pV=nRT，可知体积减小，故B错误；
C、c→a过程中，图像过原点，所以体积不变，温度升高，压强变大，故C错误；
D、c→a过程中，图像过原点，所以体积不变，温度升高，所以内能增加，故D正确；
故选：D。
a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化；b→c过程中，气体压强不变，温度降低；根据pVT=C可得pT=CV，可知c→a过程中气体的体积保持不变。
从p−T上找出各物理量之间的关系，分析气体的变化过程，根据气态方程进行分析，是我们解决此类问题的突破口。

12.【答案】C 
【解析】解：假设两部分气体的体积不变，设气体初始状态的参量为p1、T1，末状态参量为p2、T2，变化温度为ΔT、变化压强为Δp，由查理定律可得pT=ΔpΔT
可得Δp=ΔTTp
开始时两部分气体的压强p相同，若变化过程中ΔT相同，因为
T氧 由Δp=ΔTTp得Δp氧>Δp氢
所以汞柱向右移动，故ABD错误，C正确。
故选：C。
假设两部分气体的体积不变，比较温度升高后两部分气体的Δp的大小，再分析汞柱移动方向。
本题解答过程中，利用物理学中的控制变量法，即控制体积不变研究压强的变化，再确定水银的变化，要能够根据比例法求解。

13.【答案】B 
【解析】解：初始时，设空气柱A的压强为pA，空气柱B的压强为pB，则pA=p0+ρgh1pB+ρgh2=pA，
联立解得pB=72cmHg，
U形管倒置后，空气柱A的压强设为pA1，空气柱B的压强设为pB1，则pA1=p0−ρgh1，
pB1=pA1+ρgh3，
空气柱B的长度LB1=L2−h3−h22，
由玻意耳定律可得pBL2=pB1LB1，
解得h3=12cm；故B正确，ACD错误；
故选：B。
对分别对空气柱A和B列平衡方程即可求出B气体的压强大小；求出U形管倒置后AB的压强，由玻意耳定律即可求出水银柱液面高度差。
本题考查气体压强的计算以及玻意耳定律的应用，要注意明确两端空气柱的压强关系，正确利用平衡条件列式是求解压强的关键。

14.【答案】BCD 
【解析】解：A、甲图为核反应堆示意图，它是利用了铀核裂变反应所释放的能量，故A错误；
B、乙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型，并据此实验估算出原子核半径的数量级，故B正确；
C、丙图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，根据左手定则可知，射线1带负电是β射线，射线3带正电是α射线，射线2不带电是γ射线，γ射线穿透本领最强，故C正确；
D、丁图中太阳光谱中的暗线是当阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气中含有的元素吸收自身特征谱线的光而形成的吸收光谱，故D正确；
故选：BCD。
铀核裂变反应所释放的能量；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，并估算出原子核半径的数量级；α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合左手定则，即可求解；太阳光谱是吸收光谱。
考查三种射线的带电情况，及掌握左手定则的应用，注意裂变与聚变的区别等，这一类型的题目属于记忆性的知识，多加积累即可。

15.【答案】CD 
【解析】解：A、波长λ=10μm=1×10−5m的红外光在真空中的频率为ν=cλ=3×10810×10−5Hz=3×1013Hz，故A错误；
B、由乙图可知遏止电压为UC=2×10−2V，将图甲中的电源反接，根据乙图，反向电压低于遏止电压，即低于0.02V时，电流表的示数不为零，故B错误；
C、由乙图可知遏止电压为UC=2×10−2V，根据动能定理得eUC=Ek，可知光电子的最大初动能为0.02eV，故C正确；
D、若人体温度升高，则辐射红外线的强度增大，单位时间内逸出的光电子的个数增加，光电流增大，故D正确。
故选：CD。
由ν=cλ计算频率；由乙图可知遏止电压，反向电压低于遏止电压时电流表的示数不为零；根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν−W0及eUC=Ek可计算逸出功；温度升高，辐射红外线的强度增大，光电流增大。
本题考查了光电效应，考查知识点针对性强，难度适中，考查了学生掌握知识与应用知识的能力。

16.【答案】BC 
【解析】解：A、根据题图，与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0∼400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故A错误；
B、题图中虚线占百分比比较大的分子速率较小的情形，氧气分子平均动能较小，故B正确；
C、题图中实线占百分比比较大的分子速率较大的情形，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故C正确；
D、根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，故D错误；
故选：BC。
根据图中信息可确定，温度越高，其速率大的分子比例较多，可判定实线温度高，虚线温度低。
本题主要考查了氧气分子的速率分布图，明确温度是分子平均动能的标志是解决问题的关键。

17.【答案】AB 
【解析】解：A、AB为等温过程，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能不变，故A正确；
B、BC过程为等压变化，pV=nRT知，压强不变，气体体积在变大，所以气体温度增加，故B正确；
C、CD为等温过程，从题图可知，气体体积在变大，单位体积分子数减少，且过程中分子平均动能不变，气体压强变小，所以单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数在减少，故C错误；
D、DA为等容变化，根据查理定律有pDTD=pT
从题图可知，由于气体压强在变小，所以气体温度在降低，故D错误。
故选：AB。
AB、CD等温过程中，分子平均动能不变，BC为等压变化，体积变大温度升高，DA为等容变化，压强减小，温度减小。
本题考查理想气体状态方程，解题的关键是对理想气体状态方程的理解。

18.【答案】Vηn  ka2 ηVnka2 
【解析】解：(1)一滴溶液中纯油酸的体积：V0=Vηn
(2)根据油膜分布图可知，大约有k个小格子，则油膜的面积为：S=ka2，
(3)则油酸分子直径大小的表达式为：d=V0S=ηVnka2
故答案为：(1)Vηn；(2)ka2； (3)ηVnka2。
根据浓度按比例算出纯油酸的体积；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=VS可以求出直径大小。
本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了。

19.【答案】BCDABDCmA⋅OP=mA⋅OM+mB⋅ONB 
【解析】解：(1)A.验证动量守恒的实验中，不需要电源，故A错误；
B.验证动量守恒的实验中，需要用天平测量小球的质量，故B正确；
C.验证动量守恒的实验中，需要用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度，故C正确；
D.验证动量守恒的实验中，需要用圆规找物体的平均落点，故D正确。
故选BCD。
(2)A.实验中，要保证小球具有水平的速度，必须保证轨道末端水平，故A正确；
B.实验中，要保证小球发生一维碰撞，必须保证两球直径相等，故B正确；
C.A球的质量应大于B球的质量，防止碰撞时，A球被弹回，故C错误；
D.必须借助重锤线找到O点位置，故D正确；
故选ABD。
(3)实验中，每次释放小球A，从同一位置静止释放，则小球到达轨道末端的速度相等，设A球与B球碰撞前的速度为vA，碰撞后A球的速度为vA′，B球的速度为vB，验证碰撞过程动量守恒，则需验证mAvA=mAvA′+mBvB
由于小球做平抛运动下落高度相同，则运动时间相等，设运动时间为t，则有mAvAt=mAvA′t+mBvBt
即mA⋅OP=mA⋅OM+mB⋅ON
则除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有小球A和小球B的质量mA、mB，故ABD错误，C正确。
故选C；
(4)由(3)中分析可知，只需验证mA⋅OP=mA⋅OM+mB⋅ON
就可验证碰撞过程中动量守恒。
(5)由(3)分析可知mA⋅OP=mA⋅OM+mB⋅ON
整理得ON=mAmB(OP−OM)
即y=6x
则画出y−x图像，该图像接近B图像。
故答案为：(1)BCD；(2)ABD(3)C；(4)mA⋅OP=mA⋅OM+mB⋅ON；(5)B
(1)根据实验的原理及实验方法可以选出合适的器材；
(2)(3)明确实验过程，从而确定出应有的实验步骤；
(4)根据动量守恒定律结合平抛运动规律可知表达式．
(5)根据表达式解得图像函数解析式，再分析判断．
本题考查验证动量守恒定律，在本实验中要注意学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度，并利用动能守恒定律来解最大速度．

20.【答案】解：(1)导体棒切割产生的感应电动势
E=Blv=0.1×0.4×5V=0.2V
由闭合电路的欧姆定律可知，回路中感应电流
I=ER+r=0.20.4+0.1A=0.4A
由右手定则可知，导体棒ab中的电流方向由b到a。
(2)导体棒ab所受安培力
F=BIl=0.1×0.4×0.4N=0.016N
(3)电阻R上消耗的功率
P=I2R=0.42×0.4W=0.064W
答：(1)回路中感应电流I的大小是0.4A，导体棒ab中的电流方向由b流向a；
(2)导体棒所受安培力F的大小是0.016N；
(3)电阻R上消耗的功率P是0.064W。 
【解析】(1)由E=Blv求出感应电动势，应用闭合电路的欧姆定律求出感应电流，由右手定则判断出电流方向。
(2)应用安培力公式求出导体棒所受安培力大小。
(3)应用电功率公式求出电阻R消耗的电功率。
本题是电磁感应与电路相结合的一道综合题，分析清楚电路结构是解题的前提，应用E=Blv求出感应电动势，应用闭合电路的欧姆定律、安培力公式与电功率公式即可解题。

21.【答案】解：(1)对航天服内的密闭气体，初态温度为T1=t1+273K=300K
末态温度为T2=t2+273K=270K
由理想气体方程p1V1T1=p2V2T2
代入数据求解得，此时航天服内气体压强为p2=6×104Pa；
(2)设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为ΔV，根据玻意耳定律p2V2=p3(V3+ΔV)
得ΔV=3.2L，
则放出的气体与原来气体的质量之比为Δmm=ΔVV+ΔV=3.24+3.2=49；
答：(1)此时航天服内气体压强p2为6×104Pa；
(2)航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比为49。 
【解析】根据题意可分析航天服内气体发生等温变化，根据玻意耳定律列方程求解；打开舱门后，可将航天服内气体看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可求得气体体积，质量之比可根据体积之比求得。
该题考查一定质量的理想气体状态方程的应用，在跟分析此类题型过程时需要明确气体做的是何种变化再根据相应的方程列式求解。

22.【答案】解：(1)设红、蓝壶碰撞后瞬间的速度分别为v1、v2，根据动能定理，有：
−μmgs1=0−12mv12
−μmgs2=0−12mv22
依题意：s1=R2−R1，s2=2R2
联立以上各式可得：v1：v2=1：2；
(2)设红壶碰前速度为v0，取向右为正方向，碰撞前后动量守恒，有：mv0=mv1+mv2
由于v1：v2=1：2，可得：v0：v1=3：1
碰撞中损失的能量：ΔE=12mv02−(12mv12+12mv22)=29mv02
碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比：η=ΔE12mv02=29mv0212mv02=49。
答：(1)碰后红壶和蓝壶的速度大小之比为1：2；
(2)红壶和蓝壶碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比为4：9。 
【解析】(1)根据动能定理求解红、蓝壶碰撞后瞬间的速度；
(2)根据动量守恒定律、能量守恒定律求解碰撞中损失的能量，由此得到碰撞过程损失的机械能与碰前瞬间红壶动能之比。
本题考查动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律的综合应用，根据题意分析清楚两壶的运动过程是解题的前提，要掌握碰撞的基本规律：动量守恒定律。解题时要注意正方向的选择。

23.【答案】解：(1)开始时，设A室内气体压强为pA0，则pA0=p0+76cmHg=2p0，pA0=pB0，pB0=152cmHg
(2)开始时，设A室内气体压强为pA0，则pA0=2p0
A室的体积为VA0=V04
阀门K打开后，A室内气体等温变化，稳定后压强为pA1，则pA1=p0
体积设为VA1，根据玻意耳定律有pA0VA0=pA1VA1
解得VA1=V02
B室内气体等温变化，依题意有pA0=pB0pA1=pB1，VB0=V0−VA0=34V0，
根据玻意耳定律有pB0VB0=pB1VB1
解得VB1=3V02，则稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比为m′m0=V0−VA1VB1V0−V023V02=13；
(3)假设打开阀门后，气体从T0=300K升到T1时，活塞C恰好到达容器最左端，即A室内气体体积变为V0，压强始终为pA1=p0
即为等压变化过程，根据盖-吕萨克定律有VA1T0=V0T1
解得，T1=600K
因为T2=900K>600K，
所以温度从T1=600K继续升高到T2=900K的过程中，A室内气体为等容变化过程，设其最终压强为pA2，根据查理定律有pA1T1=pA2T2
解得pA2=114cmHg；
答：(1)此时B室内气体压强是152cmHg；
(2)若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是13；
(3)若打开阀门K稳定后，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度加热到900K，此时A室内气体的压强为114cmHg。 
【解析】根据题干图可分析初始时AB气体的压强；再根据玻意耳定律，求得稳定后A室与B室气体的体积，再根据题意求得稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比；打开阀门后A气体先做等圧变化，再根据判断可知后做等容变化，列方程即可求解。
该题需要将气体质量之比转化为气体变化前后体积之比，要注意的是加热时开始是等压膨胀，但有一个极值，即体积只能增大到V0，忽略这一点容易出错。