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2021-2022学年吉林省通化梅河口市第五中学高二（下）期中物理试题含解析
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梅河口市第五中学2021－2022学年下学期高二年级（物理期中考试试卷）考试时间：90min 试卷满分：100分选择题单选题：本大题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个项是符合题目要求的，请仔细审题，认真做答。1. 物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（ ）A. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构B. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的C. 粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的【答案】B【解析】【详解】A．卢瑟福的粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，A错误；B．贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；C．密立根用油滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续，它只能是元电荷e的整数倍，即粒子的电荷是量子化的，C错误；D．轨道量子化是波尔在卢瑟福模型的基础上加以改进而提出的，D错误。故选B。2. 一质点做简谐振动的振动方程是cm，则（ ）A. 在0至0.02s内，速度与加速度方向始终相同B. 在0.02s时，质点具有沿x轴正方向的最大加速度C. 在0.035s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向D. 在0.04s时，回复力最大，速度方向沿x轴负方向【答案】B【解析】详解】由振动方程可知，振幅，，初相位，即时，位于正最大位置；A．在0至0.02s内，前0.01s，速度与加速度方向相同，后0.01s，速度与加速度方向相反，A错误；B．在0.02s时，质点在负最大位移处，具有正向最大加速度，B正确；C．在0.035s时，质点从平衡位置向最大位移运动，速度方向沿x轴正方向，加速度方向沿x轴负向，C错误；D．在0.04s时，质点回到正最大位置，回复力最大，速度为零，无方向，D错误。故选B。3. 下列说法中正确的是（ ）①液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部②单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点③单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性④通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体⑤液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③⑤【答案】D【解析】【分析】【详解】①．表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，①错误；②．晶体分为单晶体和多晶体，都有固定的熔点，②错误；③．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，③正确；④．通常金属在各个方向的物理性质都相同，但具有固定的熔点，为晶体，④错误；⑤．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，⑤正确。ABC错误，D正确。故选D。4. 如图所示，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核Y。下列说法正确的是（ ）A 此过程发生了8次α衰变B. 此过程发生了8次β衰变C. 原子核X发生α衰变的半衰期与温度无关D. 原子核X的比结合能比原子核Y的比结合能大【答案】C【解析】【详解】AB．根据图和题意，设经过a次衰变，b次衰变，则衰变的整个过程为根据质量数守恒和质子数守恒由解得所以，A项、B项错误；C．放射性元素的半衰期是这种放射性元素大量原子核半数发生衰变所需要的时间，与原子核所处的温度、压力以及原子所处的化学状态无关，故C项正确；D．根据衰变的定义可知，衰变是由不稳定的原子核在放射出粒子及能量后变得较为稳定的过程，则衰变后原子核稳定，比结合能大，故D项错误。故选C。5. 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a中氢原子发出的三条谱线波长、、的关系为B. 图b中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、αC. 图c中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应D. 图d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【答案】A【解析】【详解】A．图a中氢原子发出的三条谱线频率、、的关系为根据可得三条谱线波长、、的关系为故A错误；B．图b中根据左手定则可知甲带负电、乙不带电、丙带正电，所以甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α，故B正确；C．图c中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应，故C正确；D．图d中强黄光和弱黄光曲线交于Ｕ轴同一点，说明强黄光和弱黄光对应的遏止电压相等，而发生光电效应时最大初动能与遏止电压的关系为所以强黄光和弱黄光的Ekm相等，与光的强度无关，故D正确。本题选错误的，故选A。6. 分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，取趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）A. 分子间距离由减小为的过程中，分子力逐渐增大B. 分子间距离为时，引力和斥力平衡C. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近D. 假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于【答案】B【解析】【详解】AB．分子力为零时，分子势能最小，由图可知时为平衡位置，分子间距离由减小为的过程中，分子力的情况可能一直减小，也可能先增大后减小，故B正确，A错误；C．假设将两个分子从处释放，分子处于平衡状态，保持静止，故C错误；D． 处的分子势能小于处的分子势能，可知处分子动能不为零，所以将两个分子从处释放，则分子间距离增大且可以大于，故D错误。故选B。7. 若用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率v，作出如图乙所示的的图像，已知电子电荷量，则下列说法正确的是（ ）A. 图甲中电极A连接电源的正极B. 该实验可测得该金属的截止频率为C. 该实验可测得普朗克常量约为D. 该实验可测得该金属的逸出功约为【答案】B【解析】【分析】【详解】A．图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率v，因此光电子应该在电极间做减速运动，故A应该是阴极，则电极A应该连接电源的负极，故A错误；BC．设金属的逸出功为,截止频率为，则有光电子的最大初动能与遏止电压的关系为光电效应方程为联立可得故的图像的斜率为那么普朗克常量约为代入数据得当时，解得由图可知故B正确，C错误；D．根据代入数据可得故D错误。故选B。8. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为m的粘性小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A. 圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动B. 圆盘做简谐运动的振幅可能为C. 振动过程中圆盘最大速度为D. 从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．因为简谐运动的平衡位置是物体能够自由静止的位置，即应该是小球粘在盘子上一起静止的位置，所以应该比开始位置偏下，故A错误；B．因为振幅为从平衡位置到最大位移处的距离，根据对称性，则小球和盘再次回到都刚开始碰撞的位置时速度不为零，故开始的位置不是最大位移处，因为开始时小球粘在盘子上一起静止的位置满足所以刚开始碰撞的位置到平衡位置的距离为故振幅应该大于，故B错误。C．小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，则又因为所以两者碰后速度为而两者碰撞瞬间满足即碰后两者向下做加速度减小的加速运动，当a=0时速度最大，之后做减速运动到最低点，故振动过程中圆盘的最大速度应该大于，故C错误；D．从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球的动能先增大后减小，故由能量守恒定律可得，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大，故D正确。故选D。多选题：本大题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，请仔细审题，认真做答。9. 近日，目前全球规模最大的核聚变反应堆——欧洲联合环状反应堆（JET）（如图所示）的科研团队宣布，取得了核聚变技术的突破性进展，该反应堆在连续5秒时间内产生了59兆焦耳的能量（1兆=106），这打破了该装置在1997年创下的22兆焦耳核聚变能量的纪录。下列说法正确的是（ ）A. 要使轻核发生聚变，原子核必须克服核力和库仑斥力B. 该反应堆连续5秒产生的能量能为一个普通中国家庭提供大约一年的用电C. 现在地球上消耗的能量，追根溯源，绝大部分来自太阳聚变释放的核能D. 轻核聚变与重核裂变相比，聚变更为安全、清洁，废物数量少【答案】CD【解析】【详解】A．要使轻核发生聚变，原子核必须克服巨大的库仑斥力，使原子核的距离达到10－15m以内，从而使核力起作用，故A错误；B．1度电表示的电能为该反应堆连续5秒产生的能量为这些能量显然不能为一个普通中国家庭提供大约一年的用电，故B错误；C．现在地球上消耗的能量，追根溯源，绝大部分来自太阳聚变释放的核能，故C正确；D．轻核聚变与重核裂变相比，聚变更为安全、清洁，废物数量少，故D正确。故选CD。10. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（ ）A. 若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆共振曲线B. 若两次受迫振动在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l1∶l2=25∶4C. 图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1 mD. 若摆长约为1 m，则图线Ⅰ是在地球上完成的【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．题图图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等。从题图可以看出，两单摆的固有频率f1=0.2 Hz，f2=0.5 Hz。根据周期公式可得 ，当两单摆分别在月球和地球上做受迫振动且摆长相等时，g越大，f越大，所以g2>g1，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，故A正确；B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则g相同，两次摆长之比 ，故B正确；CD．图线Ⅱ若是在地球上完成的，由频率的计算公式可解得l2≈1 m，故C正确，D错误。故选ABC。11. 一定质量的理想气体，其压强和体积的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（ ）A. 从状态A到状态B的过程中，气体的温度降低B. 状态B到状态C的过程中，气体的温度不变C. 状态C和状态D气体分子在单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数相同D. 状态D和状态E气体分子的平均动能大小相等【答案】AD【解析】【详解】A．由理想气体状态方程得解得 状态A的温度高于状态B的温度，A正确；B．根据理想气体状态方程得解得B错误；C．根据理想气体状态方程得解得 状态C和状态D压强相同，但状态D的温度高，所以状态D单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数少，C错误；D．根据理想气体状态方程得解得 状态D和状态E的温度相同，所以气体分子的平均动能相同，D正确。故选AD。12. 氢原子能级如图甲所示，一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV 到3.11eV之间。则（ ）A. 氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辑射出10种频率的可见光B. 用乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I可能增大C. 在b光和c光强度相同的情况下，电路中饱和电流值一定相同D. 若图丙中3条图线可见光照射过程中得到的，则a光是氢原子从n=5的能级向n=2的能级跃迁时辐射出【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辑射出种频率的光，其中只有从n=5能级跃迁到n=2能级、n=4能级跃迁到n=2能级及n=3能级跃迁到n=2能级发出的光为可见光，故A错误；B．由图可知，当滑片P从a端移向b端过程中，从a到c电压负向减小，从c到b电压正向增大，所光电流I增大，当所有的光电子都能到达A极板时，滑片移动光电流不再增大，故当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I可能增大，故B正确；C．由图可知，b光的饱和光电流小于c光的饱和光电流，故在b光和c光强度相同的情况下，电路中饱和电流值不一定相同，故C错误；D．由图可知a光的遏止电压最大，由联立可知a光的能量最大，在一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出的可见光中从n=5能级向n=2能级跃迁的辐射的光电子能量最大，故D正确。故选BD。13. 如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，如图乙所示为质点M的振动图像。下列说法正确的是（ ）A. 该波沿x轴正方向传播，波速为B. 该波可以与另一列频率为50Hz的波发生干涉C. 波在传播过程中遇到200m大小的障碍物能发生明显的衍射现象D. 若观察者逆着波的传播方向向着波源奔跑，则观察者接收到的频率将大于5Hz【答案】AD【解析】【详解】A．从图乙可知，时刻，质点M正在平衡位置沿y轴正方向运动，根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，由图甲可知，由图乙可知，由公式可得波速为A项正确；B．该波的周期为0.2s，频率为5Hz，与其发生干涉的波的频率应为5Hz，B项错误；C．发生明显的衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小，C项错误；D．根据多普勒效应，当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率比波源的频率要大，D项正确。故选AD。14. 如图甲所示，A、B、P是同一水平面内的三个点，有两列性质相同且振动均沿竖直方向的横波Ⅰ、Ⅱ在同一介质中分别沿着和方向传播，已知A与P相距，B与P相距，在时刻，两列波同时分别传到A、B两点，A、B两点的振动图象如图乙、丙所示，在时刻，横波Ⅰ传播到P点，则以下说法正确的是（ ）A. 两列波的波长均为 B. P点为振动减弱点且振幅为C. 时P点在平衡位置且向下振动 D. 内P点通过的路程为【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．由题意可知，2s时间波传播40cm，则波速因两列波的周期均为T=1s，则波长均为选项A正确； B．因为AP=2λ，BP=1.5λ，即P点到AB的距离之差等于半波长的奇数倍，且两列波的振动方向相反，可知P点为振动加强点，振幅为25cm，选项B错误；C．时由波Ⅰ在P点引起的振动位移为零，方向向下，由波Ⅱ在P点引起的振动位移为零，方向也向下，则P点在平衡位置且向下振动，选项C正确；D．当波Ⅰ传到P点时，波Ⅱ在P点已经振动了0.5s，经过的路程为2A2=30cm；等到波Ⅰ传到P点时，因P点振动加强，振幅为A=25cm，内P点两列波叠加共同振动了1.5个周期，则通过的路程为8A=，则内P点通过的路程为180cm，选项D正确。故选ACD。非选择题填空题：本大题共3小题，每空2分，共16分，请仔细审题，认真做答。15. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为__________s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为___________m/s；若波速为50m/s，则t=0时刻P质点的运动方向为____________（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。【答案】 ①. 0.4 ②. 30 ③. 沿y轴负方向【解析】【详解】[1]若波沿x轴正方向传播，传播时间(n=0、1、2、3……)周期当n=0时，T最大，最大值为[2]若波沿x轴负方向传播，波传播的距离最小值为3m，它的最小速度为[3]若波的传播速度为50m/s，波在△t=0.1s时间内传播的距离为根据波形的平移法得到，波的传播方向是沿x轴正方向，根据“上下坡法”可知，0时刻P质点的运动方向为“沿y轴负方向”16. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。（1）某同学操作步骤如下：①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为，油酸分子直径大小______m（结果保留一位有效数字）。（2）若已知纯油酸的密度为，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数______（用题中给出的物理量符号表示）。【答案】 ①. ②. 【解析】【详解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油酸分子直径大小（2）[2]阿伏加德罗常数17. 张明同学做“用单摆测重力加速度”的实验：(1)测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d，则摆长为____________；(2)测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为1次，测出经过该位置N次（约60~100次）的时间为t，则周期为____________________； (3)他实验测得的g值偏小，可能的原因是________________。A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了C.开始计时时，秒表提前按下D.实验中误将49次全振动数为50次【答案】 ①. ②. ③. BC【解析】【详解】(1)[1]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，则摆长为(2)[2]单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，则单摆的周期为(3)[3]根据单摆的周期公式，可得A．测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长L的测量值偏长，g值偏大，故A错误；B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，故B正确；C．开始计时时，秒表提前按下，则周期测量值偏大，故加速测量值偏小，故C正确；D．试验中误将49次全振动数为50次，周期测量值偏小，故加速测量值偏大，故D错误。故选BC。计算题：本大题共4小题，共36分，请仔细审题，认真做答。18. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A。已知气体在状态A的体积，从B到C过程中气体对外做功1000J。求：(1)气体在状态C时的体积；(2)气体A→B→C→A的整个过程中气体吸收的热量。【答案】(1)；(2)400J【解析】【详解】(1)气体从，发生等压变化＝解得(2)气体从，根据查理定律可知气体发生等容变化，则气体从，气体膨胀对外做功，则气体从，气体体积减小，外界对气体做功，则全过程中初末状态温度相同，所以全过程根据热力学第一定律得吸收热量19. 一条弹性长绳沿x轴方向放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴方向做振幅为10cm的简谐运动，在t＝0.25s时，绳子左端到达最高点、x=5cm处的质点开始运动，绳上形成如图所示的波形。（1）求该波的波速；（2）在图上画出t1=2s时的波形图；（3）从t=0开始经过多长时间位于x＝45cm的质点恰好第一次沿y轴负向通过平衡位置。【答案】（1）；（2）见解析；（3）2.75s【解析】【详解】(1)该波的波速(2) t1=2s时的波形图(3) 由图可知波长则周期为x=45cm处的质点经过开始向上振动，再经过半个周期Δt3=0.5s该质点通过平衡位置向下运动，所以从t=0开始位于x＝45cm的质点恰好第一次沿y轴负向通过平衡位置需要经过的时间Δt'=Δt2+Δt3=2.75s20. 神舟13号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想气体，体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃。（1）打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到p2=4.4×104Pa，此时密闭气体温度变为t2=-9℃，则航天服内气体体积V2变为多少？（2）为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=3.0×104Pa。假设释放气体过程中温度保持为t3=-9℃不变，体积变为V3=2.2L，那么航天服放出的气体与原来气体的质量比为多少？【答案】（1）4L；（2）5∶8【解析】【详解】（1）初态体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度T1=300K，末态p2=4.4×104Pa，温度T2=264K，根据理想气体状态方程可得解得（2）气体缓慢放出的过程中气体的温度不变，设需要放出的气体体积为ΔV，据波意耳定律可得航天服放出的气体与原来气体的质量比联立解得航天服放出的气体与原来气体的质量比为21. 如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞面积之比，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆（细杆处不漏气）相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气。初始时A、B中气体的体积均为，A、B中气体温度皆为，A中气体压强，（是气缸外的大气压强）。现对A加热，使其中气体压强升到，同时保持B中的温度不变，求：（1）求初始时B气体的压强（2）求加热后A气体温度。【答案】（1）；（2）562.5K【解析】【分析】【详解】（1）初始时活塞平衡，对活塞，由平衡条件得又已知解得故初始时B中气体的压强为；（2）末状态活塞平衡，由平衡条件得又因为解得B中气体初、末态温度相等，气体发生等温变化，由玻意耳定律得即解得设A中气体末态的体积为，因为两活塞移动的距离相等，故有解得对A中气体，由理想气体状方程得即解得
梅河口市第五中学2021－2022学年下学期高二年级（物理期中考试试卷）考试时间：90min 试卷满分：100分选择题单选题：本大题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一个项是符合题目要求的，请仔细审题，认真做答。1. 物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（ ）A. 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构B. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的C. 粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的【答案】B【解析】【详解】A．卢瑟福的粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，A错误；B．贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；C．密立根用油滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续，它只能是元电荷e的整数倍，即粒子的电荷是量子化的，C错误；D．轨道量子化是波尔在卢瑟福模型的基础上加以改进而提出的，D错误。故选B。2. 一质点做简谐振动的振动方程是cm，则（ ）A. 在0至0.02s内，速度与加速度方向始终相同B. 在0.02s时，质点具有沿x轴正方向的最大加速度C. 在0.035s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向D. 在0.04s时，回复力最大，速度方向沿x轴负方向【答案】B【解析】详解】由振动方程可知，振幅，，初相位，即时，位于正最大位置；A．在0至0.02s内，前0.01s，速度与加速度方向相同，后0.01s，速度与加速度方向相反，A错误；B．在0.02s时，质点在负最大位移处，具有正向最大加速度，B正确；C．在0.035s时，质点从平衡位置向最大位移运动，速度方向沿x轴正方向，加速度方向沿x轴负向，C错误；D．在0.04s时，质点回到正最大位置，回复力最大，速度为零，无方向，D错误。故选B。3. 下列说法中正确的是（ ）①液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部②单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点③单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性④通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体⑤液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征A. ①③ B. ②④ C. ①② D. ③⑤【答案】D【解析】【分析】【详解】①．表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，①错误；②．晶体分为单晶体和多晶体，都有固定的熔点，②错误；③．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，③正确；④．通常金属在各个方向的物理性质都相同，但具有固定的熔点，为晶体，④错误；⑤．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，⑤正确。ABC错误，D正确。故选D。4. 如图所示，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核Y。下列说法正确的是（ ）A 此过程发生了8次α衰变B. 此过程发生了8次β衰变C. 原子核X发生α衰变的半衰期与温度无关D. 原子核X的比结合能比原子核Y的比结合能大【答案】C【解析】【详解】AB．根据图和题意，设经过a次衰变，b次衰变，则衰变的整个过程为根据质量数守恒和质子数守恒由解得所以，A项、B项错误；C．放射性元素的半衰期是这种放射性元素大量原子核半数发生衰变所需要的时间，与原子核所处的温度、压力以及原子所处的化学状态无关，故C项正确；D．根据衰变的定义可知，衰变是由不稳定的原子核在放射出粒子及能量后变得较为稳定的过程，则衰变后原子核稳定，比结合能大，故D项错误。故选C。5. 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a中氢原子发出的三条谱线波长、、的关系为B. 图b中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、αC. 图c中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应D. 图d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【答案】A【解析】【详解】A．图a中氢原子发出的三条谱线频率、、的关系为根据可得三条谱线波长、、的关系为故A错误；B．图b中根据左手定则可知甲带负电、乙不带电、丙带正电，所以甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α，故B正确；C．图c中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应，故C正确；D．图d中强黄光和弱黄光曲线交于Ｕ轴同一点，说明强黄光和弱黄光对应的遏止电压相等，而发生光电效应时最大初动能与遏止电压的关系为所以强黄光和弱黄光的Ekm相等，与光的强度无关，故D正确。本题选错误的，故选A。6. 分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，取趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）A. 分子间距离由减小为的过程中，分子力逐渐增大B. 分子间距离为时，引力和斥力平衡C. 假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近D. 假设将两个分子从处释放，则分子间距离增大但始终小于【答案】B【解析】【详解】AB．分子力为零时，分子势能最小，由图可知时为平衡位置，分子间距离由减小为的过程中，分子力的情况可能一直减小，也可能先增大后减小，故B正确，A错误；C．假设将两个分子从处释放，分子处于平衡状态，保持静止，故C错误；D． 处的分子势能小于处的分子势能，可知处分子动能不为零，所以将两个分子从处释放，则分子间距离增大且可以大于，故D错误。故选B。7. 若用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率v，作出如图乙所示的的图像，已知电子电荷量，则下列说法正确的是（ ）A. 图甲中电极A连接电源的正极B. 该实验可测得该金属的截止频率为C. 该实验可测得普朗克常量约为D. 该实验可测得该金属的逸出功约为【答案】B【解析】【分析】【详解】A．图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率v，因此光电子应该在电极间做减速运动，故A应该是阴极，则电极A应该连接电源的负极，故A错误；BC．设金属的逸出功为,截止频率为，则有光电子的最大初动能与遏止电压的关系为光电效应方程为联立可得故的图像的斜率为那么普朗克常量约为代入数据得当时，解得由图可知故B正确，C错误；D．根据代入数据可得故D错误。故选B。8. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为m的粘性小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A. 圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动B. 圆盘做简谐运动的振幅可能为C. 振动过程中圆盘最大速度为D. 从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．因为简谐运动的平衡位置是物体能够自由静止的位置，即应该是小球粘在盘子上一起静止的位置，所以应该比开始位置偏下，故A错误；B．因为振幅为从平衡位置到最大位移处的距离，根据对称性，则小球和盘再次回到都刚开始碰撞的位置时速度不为零，故开始的位置不是最大位移处，因为开始时小球粘在盘子上一起静止的位置满足所以刚开始碰撞的位置到平衡位置的距离为故振幅应该大于，故B错误。C．小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，则又因为所以两者碰后速度为而两者碰撞瞬间满足即碰后两者向下做加速度减小的加速运动，当a=0时速度最大，之后做减速运动到最低点，故振动过程中圆盘的最大速度应该大于，故C错误；D．从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球的动能先增大后减小，故由能量守恒定律可得，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大，故D正确。故选D。多选题：本大题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，请仔细审题，认真做答。9. 近日，目前全球规模最大的核聚变反应堆——欧洲联合环状反应堆（JET）（如图所示）的科研团队宣布，取得了核聚变技术的突破性进展，该反应堆在连续5秒时间内产生了59兆焦耳的能量（1兆=106），这打破了该装置在1997年创下的22兆焦耳核聚变能量的纪录。下列说法正确的是（ ）A. 要使轻核发生聚变，原子核必须克服核力和库仑斥力B. 该反应堆连续5秒产生的能量能为一个普通中国家庭提供大约一年的用电C. 现在地球上消耗的能量，追根溯源，绝大部分来自太阳聚变释放的核能D. 轻核聚变与重核裂变相比，聚变更为安全、清洁，废物数量少【答案】CD【解析】【详解】A．要使轻核发生聚变，原子核必须克服巨大的库仑斥力，使原子核的距离达到10－15m以内，从而使核力起作用，故A错误；B．1度电表示的电能为该反应堆连续5秒产生的能量为这些能量显然不能为一个普通中国家庭提供大约一年的用电，故B错误；C．现在地球上消耗的能量，追根溯源，绝大部分来自太阳聚变释放的核能，故C正确；D．轻核聚变与重核裂变相比，聚变更为安全、清洁，废物数量少，故D正确。故选CD。10. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（ ）A. 若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆共振曲线B. 若两次受迫振动在地球上同一地点进行，则两次摆长之比l1∶l2=25∶4C. 图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该单摆摆长约为1 mD. 若摆长约为1 m，则图线Ⅰ是在地球上完成的【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A．题图图线中振幅最大处对应频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等。从题图可以看出，两单摆的固有频率f1=0.2 Hz，f2=0.5 Hz。根据周期公式可得 ，当两单摆分别在月球和地球上做受迫振动且摆长相等时，g越大，f越大，所以g2>g1，由于月球上的重力加速度比地球上的小，所以图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线，故A正确；B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则g相同，两次摆长之比 ，故B正确；CD．图线Ⅱ若是在地球上完成的，由频率的计算公式可解得l2≈1 m，故C正确，D错误。故选ABC。11. 一定质量的理想气体，其压强和体积的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（ ）A. 从状态A到状态B的过程中，气体的温度降低B. 状态B到状态C的过程中，气体的温度不变C. 状态C和状态D气体分子在单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数相同D. 状态D和状态E气体分子的平均动能大小相等【答案】AD【解析】【详解】A．由理想气体状态方程得解得 状态A的温度高于状态B的温度，A正确；B．根据理想气体状态方程得解得B错误；C．根据理想气体状态方程得解得 状态C和状态D压强相同，但状态D的温度高，所以状态D单位时间内碰撞单位面积容器壁的平均次数少，C错误；D．根据理想气体状态方程得解得 状态D和状态E的温度相同，所以气体分子的平均动能相同，D正确。故选AD。12. 氢原子能级如图甲所示，一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV 到3.11eV之间。则（ ）A. 氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辑射出10种频率的可见光B. 用乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I可能增大C. 在b光和c光强度相同的情况下，电路中饱和电流值一定相同D. 若图丙中3条图线可见光照射过程中得到的，则a光是氢原子从n=5的能级向n=2的能级跃迁时辐射出【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辑射出种频率的光，其中只有从n=5能级跃迁到n=2能级、n=4能级跃迁到n=2能级及n=3能级跃迁到n=2能级发出的光为可见光，故A错误；B．由图可知，当滑片P从a端移向b端过程中，从a到c电压负向减小，从c到b电压正向增大，所光电流I增大，当所有的光电子都能到达A极板时，滑片移动光电流不再增大，故当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I可能增大，故B正确；C．由图可知，b光的饱和光电流小于c光的饱和光电流，故在b光和c光强度相同的情况下，电路中饱和电流值不一定相同，故C错误；D．由图可知a光的遏止电压最大，由联立可知a光的能量最大，在一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出的可见光中从n=5能级向n=2能级跃迁的辐射的光电子能量最大，故D正确。故选BD。13. 如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，如图乙所示为质点M的振动图像。下列说法正确的是（ ）A. 该波沿x轴正方向传播，波速为B. 该波可以与另一列频率为50Hz的波发生干涉C. 波在传播过程中遇到200m大小的障碍物能发生明显的衍射现象D. 若观察者逆着波的传播方向向着波源奔跑，则观察者接收到的频率将大于5Hz【答案】AD【解析】【详解】A．从图乙可知，时刻，质点M正在平衡位置沿y轴正方向运动，根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播，由图甲可知，由图乙可知，由公式可得波速为A项正确；B．该波的周期为0.2s，频率为5Hz，与其发生干涉的波的频率应为5Hz，B项错误；C．发生明显的衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小，C项错误；D．根据多普勒效应，当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率比波源的频率要大，D项正确。故选AD。14. 如图甲所示，A、B、P是同一水平面内的三个点，有两列性质相同且振动均沿竖直方向的横波Ⅰ、Ⅱ在同一介质中分别沿着和方向传播，已知A与P相距，B与P相距，在时刻，两列波同时分别传到A、B两点，A、B两点的振动图象如图乙、丙所示，在时刻，横波Ⅰ传播到P点，则以下说法正确的是（ ）A. 两列波的波长均为 B. P点为振动减弱点且振幅为C. 时P点在平衡位置且向下振动 D. 内P点通过的路程为【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．由题意可知，2s时间波传播40cm，则波速因两列波的周期均为T=1s，则波长均为选项A正确； B．因为AP=2λ，BP=1.5λ，即P点到AB的距离之差等于半波长的奇数倍，且两列波的振动方向相反，可知P点为振动加强点，振幅为25cm，选项B错误；C．时由波Ⅰ在P点引起的振动位移为零，方向向下，由波Ⅱ在P点引起的振动位移为零，方向也向下，则P点在平衡位置且向下振动，选项C正确；D．当波Ⅰ传到P点时，波Ⅱ在P点已经振动了0.5s，经过的路程为2A2=30cm；等到波Ⅰ传到P点时，因P点振动加强，振幅为A=25cm，内P点两列波叠加共同振动了1.5个周期，则通过的路程为8A=，则内P点通过的路程为180cm，选项D正确。故选ACD。非选择题填空题：本大题共3小题，每空2分，共16分，请仔细审题，认真做答。15. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图。若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为__________s；若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为___________m/s；若波速为50m/s，则t=0时刻P质点的运动方向为____________（选填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。【答案】 ①. 0.4 ②. 30 ③. 沿y轴负方向【解析】【详解】[1]若波沿x轴正方向传播，传播时间(n=0、1、2、3……)周期当n=0时，T最大，最大值为[2]若波沿x轴负方向传播，波传播的距离最小值为3m，它的最小速度为[3]若波的传播速度为50m/s，波在△t=0.1s时间内传播的距离为根据波形的平移法得到，波的传播方向是沿x轴正方向，根据“上下坡法”可知，0时刻P质点的运动方向为“沿y轴负方向”16. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。（1）某同学操作步骤如下：①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为，油酸分子直径大小______m（结果保留一位有效数字）。（2）若已知纯油酸的密度为，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数______（用题中给出的物理量符号表示）。【答案】 ①. ②. 【解析】【详解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油酸分子直径大小（2）[2]阿伏加德罗常数17. 张明同学做“用单摆测重力加速度”的实验：(1)测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d，则摆长为____________；(2)测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为1次，测出经过该位置N次（约60~100次）的时间为t，则周期为____________________； (3)他实验测得的g值偏小，可能的原因是________________。A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了C.开始计时时，秒表提前按下D.实验中误将49次全振动数为50次【答案】 ①. ②. ③. BC【解析】【详解】(1)[1]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，则摆长为(2)[2]单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，则单摆的周期为(3)[3]根据单摆的周期公式，可得A．测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长L的测量值偏长，g值偏大，故A错误；B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，故B正确；C．开始计时时，秒表提前按下，则周期测量值偏大，故加速测量值偏小，故C正确；D．试验中误将49次全振动数为50次，周期测量值偏小，故加速测量值偏大，故D错误。故选BC。计算题：本大题共4小题，共36分，请仔细审题，认真做答。18. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A。已知气体在状态A的体积，从B到C过程中气体对外做功1000J。求：(1)气体在状态C时的体积；(2)气体A→B→C→A的整个过程中气体吸收的热量。【答案】(1)；(2)400J【解析】【详解】(1)气体从，发生等压变化＝解得(2)气体从，根据查理定律可知气体发生等容变化，则气体从，气体膨胀对外做功，则气体从，气体体积减小，外界对气体做功，则全过程中初末状态温度相同，所以全过程根据热力学第一定律得吸收热量19. 一条弹性长绳沿x轴方向放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴方向做振幅为10cm的简谐运动，在t＝0.25s时，绳子左端到达最高点、x=5cm处的质点开始运动，绳上形成如图所示的波形。（1）求该波的波速；（2）在图上画出t1=2s时的波形图；（3）从t=0开始经过多长时间位于x＝45cm的质点恰好第一次沿y轴负向通过平衡位置。【答案】（1）；（2）见解析；（3）2.75s【解析】【详解】(1)该波的波速(2) t1=2s时的波形图(3) 由图可知波长则周期为x=45cm处的质点经过开始向上振动，再经过半个周期Δt3=0.5s该质点通过平衡位置向下运动，所以从t=0开始位于x＝45cm的质点恰好第一次沿y轴负向通过平衡位置需要经过的时间Δt'=Δt2+Δt3=2.75s20. 神舟13号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想气体，体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度t1=27℃。（1）打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到p2=4.4×104Pa，此时密闭气体温度变为t2=-9℃，则航天服内气体体积V2变为多少？（2）为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3=3.0×104Pa。假设释放气体过程中温度保持为t3=-9℃不变，体积变为V3=2.2L，那么航天服放出的气体与原来气体的质量比为多少？【答案】（1）4L；（2）5∶8【解析】【详解】（1）初态体积约为V1=2L，压强p1=1.0×105Pa，温度T1=300K，末态p2=4.4×104Pa，温度T2=264K，根据理想气体状态方程可得解得（2）气体缓慢放出的过程中气体的温度不变，设需要放出的气体体积为ΔV，据波意耳定律可得航天服放出的气体与原来气体的质量比联立解得航天服放出的气体与原来气体的质量比为21. 如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞面积之比，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆（细杆处不漏气）相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气。初始时A、B中气体的体积均为，A、B中气体温度皆为，A中气体压强，（是气缸外的大气压强）。现对A加热，使其中气体压强升到，同时保持B中的温度不变，求：（1）求初始时B气体的压强（2）求加热后A气体温度。【答案】（1）；（2）562.5K【解析】【分析】【详解】（1）初始时活塞平衡，对活塞，由平衡条件得又已知解得故初始时B中气体的压强为；（2）末状态活塞平衡，由平衡条件得又因为解得B中气体初、末态温度相等，气体发生等温变化，由玻意耳定律得即解得设A中气体末态的体积为，因为两活塞移动的距离相等，故有解得对A中气体，由理想气体状方程得即解得
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