山东省济南市历下区2022-2023学年高二（下）期末物理试卷

这是一份山东省济南市历下区2022-2023学年高二（下）期末物理试卷，共17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。

一、单选题（本大题共10小题，共30分）
1． 分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
D．气体从外界只收热量，气体的内能一定增大
2． 以下关于光学知识的叙述中，正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光波的圆孔衍射现象
B．彩虹是不同色光在通过水滴时由于偏振而形成的
C．照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理
D．用油膜法估测油酸分子的大小实验中，一束白光照到油膜上，可以出现彩色条纹
3． 下列说法不正确的是（ ）
A．未见其人先闻声，是因为声波波长较大，容易发生衍射现象
B．机械波在介质中的传播速度与波的频率无关
C．在双缝干涉实验中，同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
D．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越大
4． 有一种衰变叫EC衰变，EC衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核。核内的一个质子( 11H)可以俘获一个核外电子( −10e)并发射出一个中微子而转变为一个中子( 01n)。经过一次EC衰变后原子核的（ ）
A．质量数不变，原子序数减少1B．质量数增加1，原子序数不变
C．质量数不变，原子序数不变D．质量数不变，原子序数增加1
5． 根据分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为Vm、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量m=MNA，每个气体分子平均占据的体积V=VmNA
B．物体体积增大，分子势能一定减小
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D．温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大
6． 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sini−sinr图象如图乙所示。则（ ）
A．光由A经O到B，n=1.5B．光由B经O到A，n=1.5
C．光由A经O到B，n=0.67D．光由B经O到A，n=0.67
7． 如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线(振幅A与驱动力频率的关系)则（ ）
A．此单摆的摆长约为2m
B．此单摆的固有周期为0.5s
C．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
D．若把该单摆从福建移到北京，要使其固有频率不变，应减小摆长
8． 下列说法中正确的是（ ）
A．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
B．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
C．一个动量为p的电子对应的物质波波长为ℎp(ℎ为普朗克常量)
D．在研究光电效应实验中所测得的遏制电压与入射光的强度有关
9． 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为2cm/s.t=0时刻该波刚好传到P点，波形如图所示．则（ ）
A．该波的波长为3cm
B．该波刚传到P点时，P点向上振动
C．再经过1.5s，质点S开始振动，且振动方向向上
D．当质点S第一次达到波谷位置时，质点P处于平衡位置
10．如图所示为0.3ml的某种气体的压强和温度关系的p−t图线．p0表示1个标准大气压(标况下1ml气体体积为22.4L)，则在状态B时气体的体积为（ ）
A．5.6LB．3.2LC．1.2LD．8.4L
二、多选题（本大题共6小题，共24分）
11．如图所示，对于图片中所描述的物理情景，下列分析中正确的是（ ）
A．甲图：全息影像的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理相同
B．乙图：在同一双缝干涉装置中，P处是紫色的第一条干涉条纹，绿光的第一条干涉条纹应在P处的上方
C．丙图：用光照射不透明圆板时将在后面屏上出现一亮点，亮斑周围是等间距的同心圆条纹
D．丁图：偏振光正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90°，透过镜片看到的屏幕漆黑，则说明显示器发出的光是偏振光
E．戊图：由光束1和光束2通过三棱镜的传播路径知，光束2在棱镜中传播速度大
12．氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，该光恰能使金属A发生光电效应，以下判断正确的是（ ）
A．氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于656nm
B．用波长为856nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级
C．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D．当氢原子从n=2跃迁到n=1后，辐射光照射金属A能产生最大初动能为8.31ev的光电子
13．如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），s1的振幅A1＝4cm，s2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是（ ）
A．A，D连线上的所有质点一定都是振动加强点
B．质点A，D在该时刻的高度差为14cm
C．再过半个周期，质点B，C是振动加强点
D．质点D的位移不可能为零
14． 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比
B．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小
C．同种物质要么是晶体，要么是非晶体，不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D．如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+W
E．如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%
15．如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，OP间距为6m。t=0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t=0时刻开始P点振动的图象。则以下说法正确的是（ ）
A．该波的波长12m
B．该波的波速为2m/s
C．该波的周期为4s
D．从开始振动到t=10s，质点P经过的路程为1.6m
E．若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率小于波源的频率
16． 如图所示，水下一固定点光源发出a、b两单色光。人在水面上方向下看，水面中心I区域有a光和b光射出，II区域只有a光射出。则（ ）
A．在水中a光的折射率比b光小
B．在水中a光的传播速度比b光大
C．利用同一双缝干涉实验装置进行实验，b光干涉条纹间距比a光大
D．若用a光照射某种金属发生光电效应，则用b光照射此金属不能发生光电效应
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
17．
（1）某同学在测定玻璃砖的折射率时，在坐标纸上得到如图所示数据记录图，ab、cd为平行玻璃砖两表面对应的边界位置，P1、P2、P3、P4为大头针所留下的孔迹，请据图计算该玻璃砖的折射率为 。(结果保留三位有效数字)。
（2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则玻璃砖折射率的测量值与实际值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
18． 用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V−1p图象处理实验数据，得出如图2所示图像。
如果实验操作规范正确，但如图所示的V−1p图像不过原点，则V0代表 。
四、简答题（本大题共4小题，共32分）
19． 一静止的氡核(86222Rn)发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为M的反冲核钋(P)，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．
（1）写出衰变过程；
（2）求出反冲核的速度(计算结果不得使用原子量表示)
（3）求出这一衰变过程中亏损的质量(计算结果不得使用原子量表示)．
20． 一列简谐横波在x轴上传播，已知t1=0时波形如图中实线所示，t2=0.2s时的波形如图中虚线所示．(横轴上所标数据对应实线与横轴交点)
（1）若波向x轴负向传播，求：该波的波速；
（2）用T表示该简谐波的周期，若3T<(t2−t1)<4T，且波向x轴正向传播，求：x=6m处的质元在从t1到t2的时间内通过的路程；
（3）若该波的波速为110m/s，试通过计算判断该波的传播方向．
21．
（1）一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，t=0.2s时的波形如图甲所示，M和N是介质中的两个质点，质点N的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是____。
A．该波的传播速度为20m/s
B．t=0.4s时质点M向y轴负方向运动
C．t=0.7s时质点N的位移为4cm
D．0～2s内波向x轴负方向传播的距离为20m
E．0～5s内质点N的运动路程为2m
（2）半径为R的玻璃圆柱体，周围用不透明薄膜粘贴，薄膜上的三条狭缝将圆柱体侧面三等分，其横截面如图所示。若一束单色光以入射角θ从A狭缝射入玻璃圆柱体后只从B、C两狭缝中射出。已知玻璃圆柱体的折射率n=3，光在真空中的传播速度为c。
(i)求光在A狭缝处的入射角θ。
(ii)从哪个狭缝射出的光束较弱？并求出光从射入玻璃圆柱体到从该狭缝射出所用的时间。
22． 为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的34，湖底水温为4℃，湖面水温为10℃，大气压强76cmHg.求湖深多少？(在计算时注意：试管长度比湖深小得多，可以不必考虑管长．)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】布朗运动；分子间的作用力；气体压强的微观解释；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，A不符合题意；
B.根据分子作用力特点，当分子间距rr0时，随着分子间距离越大，分子力先增大后减小，也可能一直减小，B不符合题意；
C.一定质量的气体温度不变时，体积减小，由玻意耳定律pV=C知，压强增大，温度不变时分子的平均动能不变，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，C符合题意；
D. 气体从外界只收热量，若同时对外做功，由热力学第一定律∆U=W+Q可知，气体的内能不一定增大 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据布朗运动的原理和特点分析；根据分子作用力特点，分析分子力随分子间距的变化情况；根据气体压强的微观解释分析；根据热力学第一定律分析气体内能的变化。
2．【答案】C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小；薄膜干涉；光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】A.泊松亮斑是光波的圆盘衍射现象，而不是圆孔衍射，A不符合题意；
B.彩虹不是光的偏振造成的，而是因为不同色光在水滴中折射率不同造成的，B不符合题意；
C.照相机镜头上的增透膜利用的是光的薄膜干涉原理，C符合题意；
D.用油膜法估测油酸分子的大小实验中，油膜很薄，已经到达了分子直径的级别，所以油膜的厚度相对于可见光的波长可以忽略不计，不可能出现彩色条纹，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据泊松亮斑的形成分析A选项；由光的折射原理分析B选项；由薄膜干涉原理分析CD选项。
3．【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期；波长、波速与频率的关系；光的双缝干涉；波的衍射现象
【解析】【解答】A.未见其人先闻声，是因为声波波长较大，容易发生衍射现象，A不符合题意；
B.机械波在介质中的传播速度由介质决定，与频率无关，B不符合题意；
C.根据条纹间距与波长的关系式∆x=Ldλ可知，同等条件下，紫光波长比红光小，所以紫光条纹更窄，C不符合题意；
D.根据单摆周期公式T=2πLg可知，单摆的周期只与摆长和重力加速度大小有关，与摆球的质量无关，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】未见其人先闻声，是声波的衍射现象；机械波的波速由介质决定，与频率无关；根据条纹间距与波长的关系式∆x=Ldλ判断紫光和红光条纹间距的大小关系；根据单摆周期公式T=2πLg分析影响单摆周期的相关因素。
4．【答案】A
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】由题意可知，EC衰变中少了一个质子，多了一个中子，则质量数不变，但是电荷数少1，即原子序数少1，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质量数等于中子数与质子数的和，原子序数即质子数。
5．【答案】A
【知识点】布朗运动；与阿伏加德罗常数有关的计算；分子动能；分子势能
【解析】【解答】A.阿伏加德罗常数表示1ml物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量m=MNA ，每个气体分子平均占据的体积V=VmNA，A符合题意；
B.物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，B不符合题意；
C.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的运动，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，C不符合题意；
D.温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适合于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据阿伏加德罗常数的物理意义，分析每个气体分子的质量和每个气体分子平均所占的体积；根据分子间距的变化分析分子势能的变化；根据布朗运动的原理分析；温度是分子的平均动能的标志，这是大量分子的一种统计规律，并不适合于单个分子。
6．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】因为光在光疏介质中与法线所成夹角要大于在光密介质中与法线所成夹角，由图乙可知，入射角i小于折射角r，可知光由B经O到A，由图线可知sinisinr=，解得n=1.5，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据光线与法线的夹角关系，判断出光线的入射方向，由折射率公式计算出折射率。
7．【答案】C
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】AB.由图可知，该单摆的固有频率为0.5Hz，则固有周期为T=1f=2s，由单摆周期公式T=2πLg，代入数据可知摆长约为1m，AB不符合题意；
C.由单摆周期公式T=2πLg可知摆长变大，则单摆周期增大，固有频率减小，要发生共振，所需驱动力频率减小，共振曲线的峰将左移，C符合题意；
D.单摆从福建移到北京，g值变大，要使固有频率不变，则固有周期不变，由T=2πLg可知，应增大摆长，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】有共振曲线得出固有频率，求出固有周期；再由周期公式T=2πLg求出摆长；由周期公式分析摆长和重力加速度对共振曲线的影响。
8．【答案】A
【知识点】光电效应；粒子的波动性 德布罗意波；结合能与比结合能
【解析】【解答】A.由玻尔理论可知，氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的能量要满足能级差，所以只能辐射特定频率的光子，A符合题意；
B.由于核子结合为原子核时能量增加，必然存在质量亏损，原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量， B不符合题意；
C.根据德布罗意波波长公式λ=ℎp可得，一个动量为p的电子对应的物质波波长ℎp(h为普朗克常量)，C不符合题意；
D.根据光电效应方程知，最大初动能Ekm=ℎν−W0，遏止电压：eU=Ekm，知入射光的频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，遏止电压与入射光的强度无关，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据玻尔理论分析能级跃迁的特点；核子结合成原子核时，会有质量亏损；根据德布罗意波长公式计算动量为p的电子对应的物质波波长；根据光电效应方程和遏止电压的公式，分析影响遏止电压的因素。
9．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.由图可知，该波波长为4cm，A不符合题意；
B.由平移法可知，该波刚传到P点时，P点向下振动，B不符合题意；
C.波由P点传到S点的时间为t=xPSv=32s=1.5s，S点的起振方向与P点的起振方向相同，所以再经1.5s，S点振动方向向下，C不符合题意；
D.xPS=3m=34λ，可以画出质点S第一次达到波谷位置时的波形图，则当质点S第一次达到波谷位置时，质点P处于平衡位置，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由图像找出波长；根据平移法判断P点的振动方向；由t=xv求出波由P点传到S点的时间，再结合P点的振动情况分析S点的振动方向；画出质点S第一次达到波谷位置时的波形图，由P点与S点之间的位置关系，分析当质点S第一次达到波谷位置时，质点P所处的位置。
10．【答案】D
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；热力学图像类问题
【解析】【解答】由图可知，此气体在0℃时，压强为标准大气压p0，因为标况下1ml气体体积为22.4L，所以此气体在0℃时的体积应为VA=22.4×0.3L=6.72L，由图像特点可知，温度从0℃升高到127℃的过程中，气体做等容变化，所以A状态时气体的体积为6.72L，温度为TA=(127+273)K=400K，温度从127℃升高到227℃的过程中，气体做等压变化，B状态的温度为TB=(227+273)K=500K，根据盖-吕萨克定律VATA=VBTB，可得VB=VATBTA=6.72×500400L=8.4L，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】由图像找到气体在各状态对应的气体参量，再由盖-吕萨克定律分析A到B的过程，求出状态B时气体的体积。
11．【答案】A,C,D
【知识点】光的双缝干涉；光的折射及折射定律；光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】A.全息影像的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理一样，都是光的干涉的应用，A符合题意；
B.由双缝干涉现象中的条纹间距与波长关系∆x=Ldλ可知，绿光的波长比紫光的长，条纹间距大，所以绿光的干涉条纹应在紫光的上方，B符合题意；
C.用光照射很小的不透明圆板时后面屏上出现一亮点，是泊松亮斑，是光的衍射现象，周围是不等间距的同心圆形条纹，C不符合题意；
D.自然光透过偏振片，亮度不会有变化，但偏振光透过偏振片时，透振光的强度跟入射光的振动方向与偏振片的偏振方向的夹角有关，当入射光的振动方向与偏振片的偏振方向相同时，透射光的强度最强，与偏振片的偏振方向垂直时，透射光的强度最弱，因此显示器发出的光是偏振光，D符合题意；
E.由图戊看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，由折射率公式n=sinisinr可知，棱镜对1光束的折射率小于对2光束的折射率，由n=cv可知，1光束在棱镜中传播速度较大，E不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】全息影像应该的是干涉原理；根据双缝干涉现象中的条纹间距与波长关系∆x=Ldλ进行判断；根据光衍射图样的特点分析；偏振光透过偏振片时，透振光的强度跟入射光的振动方向与偏振片的偏振方向的夹角有关；由折射率公式n=sinisinr和n=cv分析不同频率的光在同一介质中传播速度的大小关系。
12．【答案】A,C,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；光电效应
【解析】【解答】A.因为n=3到n=2的能级差小于n=2到n=1的能级差，所以氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光子能量比氢原子从n=2跃迁到n=1的能级辐射的光子能量小，频率小，由λ=cν可知，氢原子从n=2跃迁到n=1能级时辐射的光子波长小于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的光子波长，即氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于 656nm，A符合题意；
B.氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为∆E=−1.51eV−−3.4eV=1.89eV，辐射光的波长为656nm，当用波长为856nm的光照射，则其能量小于1.89eV，不可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，B不符合题意；
C.根据C32=3知，一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，C符合题意；
D.由题意可知，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射的光恰能使某金属A发生光电效应，说明金属A的逸出功为1.89eV；当氢原子从n=2跃迁到n=1后，辐射出光的能量为△E=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV，辐射光照射金属A能产生最大初动能为Ekm=10.2eV−1.89eV=8.31eV的光电子，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据能级差和波长与波速的关系式λ=cν分析辐射光的波长；能级跃迁吸收或辐射光子时，必须满足能级差；由数学知识计算群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生几种谱线；根据能级差公式和光电效应的产生条件，分析氢原子从n=2跃迁到n=1过程中辐射的光子照射金属A产生的光电子的最大初动能。
13．【答案】A,B
【知识点】波的干涉现象
【解析】【解答】A．此刻A、D是振动加强点，A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点，A符合题意；
B．A是波峰与波峰相遇，此时位移为+7cm，D是波谷与波谷相遇，此时位移为-7cm，故质点A、D在该时刻的高度差为14cm，B符合题意；
C．干涉图样是稳定存在的，此刻质点B、C是振动减弱的点，之后也始终处于振动减弱的状态，C不符合题意；
D．振动加强指的是振动范围（振幅）变大，某时刻仍会回到平衡位置，位移可能为零，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】由于AD属于振动的加强点，所以其AD连线都是属于振动加强点；利用波的叠加可以判别AD之间高度差；干涉图样的叠加的所以BC始终时振动减弱的状态；振动加强的质点某一时刻其位移也可能等于0.
14．【答案】A,B,D
【知识点】分子间的作用力；用油膜法估测油酸分子的大小；分子势能；热力学第一定律及其应用；热力学第二定律；晶体和非晶体
【解析】【解答】A.根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径，A符合题意；
B. 根据分子间作用力的特点可知，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等， 当分子间的距离rr0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r0时，分子势能最小，B符合题意；
C.物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，C不符合题意；
D.根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，∆U表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=∆U+W，D符合题意；
E.根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%，E不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】由“用油膜法估测分子的大小”实验的原理分析油酸分子直径的计算方法；根据分子间作用的特点分析分子力随分子间距变化而变化的情况，由分子力做功分析分子势能的变化；非晶体和晶体可以在一定条件下相互转化；根据热力学第一定律分析；根据热力学第二定律分析。
15．【答案】A,C,D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】ABC：由图乙知，振动从O传播到P需要2s，则波的传播速度 v=xt=62m/s=3m/s 。由图乙知，质点振动的周期是4s，波的周期是4s。据 λ=vT 可得，波的波长 λ=3×4m=12m 。AC符合题意，B不符合题意。
D：从开始到t=10s，质点P振动的时间是8s，即2个周期，所以质点P经过的路程 s=2×4A=8×0.2m=1.6m 。D符合题意。
E：若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者接收到的波的频率大于波源的频率。E不符合题意。
故答案为：ACD
【分析】利用图像可以知道周期大小；利用距离和传播时间可以求出波速的大小；利用波速和周期可以求出波长的大小；利用质点振动的周期可以求出质点P经过的路程；若波源O向右靠近P点运动，则P点的观察者收到的波的频率会大于波源的频率。
16．【答案】A,B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系；光电效应
【解析】【解答】A.根据题意可知，a光发生全反射的临界角大于b光，由sinC=1n可知，在水中a光的折射率比b光小，A符合题意；
B.根据v=cn可知，因为在水中a光的折射率比b光小，所以在水中a光的传播速度比b光大，B符合题意；
C.由于在水中a光的折射率比b光小，则a光的频率小于b光的频率，由c=λf可知，a光的波长大于b光的波长，根据双缝干涉现象中，条纹间距与波长的关系式∆x=Ldλ可知，利用同一双缝干涉实验装置进行实验，b光干涉条纹间距比a光小，C不符合题意；
D.因为a光的频率小于b光的频率，所以用a光照射某种金属能发生光电效应，则用b光照射此金属一定能发生光电效应，CD不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据sinC=1n分析两种光在水中的折射率关系；由v=cn分析两种光在水中的传播速度关系；根据条纹间距与波长的关系式∆x=Ldλ，分析两种光在同一实验装置中的条纹间距；根据光电效应的产生条件分析b光能否发生光电效应。
17．【答案】（1）1.58
（2）偏大
【知识点】测定玻璃的折射率
【解析】【解答】（1）做出光路图如图，以入射点O为圆心做圆，则n=sinisinr=MNPQ=95.7≈1.58；
（2）若实验中P4所插位置比准确位置偏右了一些，则作图时，得到的光线在ab边的折射角会偏小，根据n=sinisinr可知，玻璃砖折射率的测量值与实际值相比偏大。
【分析】（1）做出光路图，以入射点O为圆心做圆，由折射率公式n=sinisinr结合几何关系求出该玻璃砖的折射率；（2）根据作图中出现的误差，由折射率公式n=sinisinr分析测量值与真实值的关系。
18．【答案】注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【知识点】理想气体的实验规律
【解析】【解答】由玻意耳定律pV=C可得V=C·1p，所以质量不变的气体的V−1p图像应该是过原点的倾斜直线，而图2中，体积读数值比实际的体积大V0，根据PV+V0=C，C为定值，则V=Cp−V0可知，如果实验操作规范正确，但如图所示的V−1p方图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
【分析】由玻意耳定律分析造成图像不过原点的原因。
19．【答案】（1）解：衰变方程为： 86222Rn→ 84218P+24He
答：衰变方程： 86222Rn→ 84218P+24He．
（2）解：设钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律有：0=mv0−Mv，v=mv0M
答：反冲核的速度mv0M．
（3）解：衰变过程中产生的机械能为：△E=12mv02+12Mv2，
由爱因斯坦质能方程有：△E=△mc2
产生这些机械能亏损的质量为：△m=△Ec2=mv022c2(1+mM)
答：这一衰变过程中亏损的质量mv022c2(1+mM)．
【知识点】动量守恒定律；原子核的衰变、半衰期；质量亏损与质能方程；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）根据质量数守恒，电荷数守恒写出核反应方程；（2）由动量守恒定律求出反冲核的速度；（3）根据能量守恒定律和爱因斯坦质能方程求解这一衰变过程中亏损的质量。
20．【答案】（1）解：若波向x轴负向传播，由图象知在△t=t2−t1内波向左传播的距离为：△x=nλ+14λ=(8n+2)m，(n=0，1，2，…)
则波速为：v=△x△t=8n+20.2=(40n+10)m/s，(n=0，1，2，…)．
答：若波向x轴负向传播，该波的波速为(40n+10)m/s，(n=0，1，2，…)．
（2）解：若3T<(t2−t1)<4T，且波向x轴正向传播，t1=0时x=6m处的质元向下振动，在△t内，该质元振动了334T，通过的路程为S=154×4A=15×0.2m=3m
答：x=6m处的质元在从t1到t2的时间内通过的路程为3m．
（3）解：已知波速v=110m/s，故在△t内波传播的距离为：△x=v△t=(110×0.2)m=22m=234λ．
所以波沿x轴正方向传播．
答：该波沿x轴正方向传播．
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）结合波形的可重复性，由公式v=xt求出该波波速；（2）根据一个周期，质点振动4个振幅的路程，求出x=6m处的质元在从t1到t2的时间内通过的路程；（3）根据波传播的距离与波长的关系，分析波传播的方向。
21．【答案】（1）A；C；E
（2）解：(i)根据几何关系可知，光在A狭缝处的折射角为30°，根据折射定律有n=sinθsin30∘。
解得θ=60°
(ii)设该玻璃圆柱体发生全反射的临界角为C，则sinC=1n=33>sin30°，可得C>30°
分析可知，光从A狭缝射入，在B狭缝处发生折射和反射，在B狭缝处发生反射的光射到C狭缝，并在C狭缝处发生折射，故从B狭缝射出的光束较强，从C狭缝射出的光束较弱
光在玻璃圆柱体中的速度v=cn
光从射入玻璃圆柱体到从C狭缝射出，在玻璃圆柱体中传播的距离L=4Rcs30°
光从射入玻璃圆柱体到从C狭缝射出所用的时间t=Lv
联立解得：t=6Rc
答：(i)光在A狭缝处的入射角为60°。
(ii)从C狭缝狭缝射出的光束较弱，光从射入玻璃圆柱体到从该狭缝射出所用的时间为6Rc。
【知识点】简谐运动的表达式与图象；横波的图象；波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【分析】（1）根据波长与周期可解得波速；根据周期性分析质点的振动情况；由x=vt求解 0～2s内 波传播的距离；根据质点一个周期振动四个振幅的路程，求解0～5s内质点N的运动路程；（2）（ⅰ）由折射率公式结合几何关系求解光在A狭缝处的入射角； （ⅱ）根据光的折射和反射分析各光束的能量关系；由公式v=cn结合几何关系，求解光从射入玻璃圆柱体到从该狭缝射出所用的时间。
22．【答案】解：气泡在湖底的压强为：P1=P0+ρgℎ；
气泡在湖底的温度为：T1=273+4=277K；
气泡在水面的压强为：P2=P0=105Pa；
气泡在水面的温度为：T2=273+10=283K；
且：V2=V14
根据理想气体状态方程，有：P1V1T1=P2V2T2，
水的压强为：ρgℎ=P1−P0，
联立得：ℎ=30.13m
答：湖深30.13m．
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【分析】根据题意找出管内气体的各状态参量，再由理想气体状态方程求出试管被压至湖底时封闭气体的压强，然后由水的压强与深度的关系求出湖深。