2022-2023学年山东省济南市历下区高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年山东省济南市历下区高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。

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，则在状态B时气体的体积为( )
A. 5.6L
B. 3.2L
C. 1.2L
D. 8.4L
二、多选题：本大题共7小题，共28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，该光恰能使某金属该光恰能使金属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
17.一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
三、填空题：本大题共1小题，共4分。
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所示图线.
如果实验操作规范正确，但如图所示的V−1P图线不过原点，则V0代表______.
四、实验题：本大题共1小题，共10分。
19.(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”)。
五、简答题：本大题共4小题，共28分。
20.一静止的氡核(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).
21.一列简谐横波在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．
22.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。
23.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．)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映；
分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，且斥力减小或增大比引力变化要快些。
本题考查了布朗运动、分子力的相关知识，要明确布朗运动的特点和分子力的特点，特别是分子力，要分情况讨论。
【解答】
A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，悬浮颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故A错误；
B.分子间距离越大，分子间的引力和斥力越小，但合力不一定减小；当分子间距大于平衡距离时，分子间距离越大，达到最大分子力之前，分子力越来越大，故B错误；
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，故C正确；
D.气体从外界吸收热量，若同时对外做功，则内能可能不变，也可能减小，故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【解析】解：A.泊松亮斑是光波经圆盘衍射形成的现象，故A错误；
B.彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的，故B错误；
C.照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的薄膜干涉原理，故C正确；
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，相对于可见光的波长可以忽略不计，不可能出现彩色条纹，故D错误。
故选：C。
根据衍射、折射、干涉知识分析判断。
关键掌握衍射、折射、干涉知识。
3.【答案】D
【解析】解：A、闻其声不见其人是因为声音波长比光波长长，声波发生了明显的衍射现象，而光波的衍射非常不明显，故A正确；
B、机械波传播的速度与介质有关，与机械波的频率无关，故B正确；
C、在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式：△x=Ldλ，同种条件下，因紫光波长小于红光波长，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故C正确；
D、根据单摆的周期公式T=2π Lg分析知，在同一地点，当摆长不变时，单摆做简谐振动的周期与摆球的质量无关，故D错误。
本题选择错误的，
故选：D。
闻其声不见其人是因为声音比光波长长，声波发生了明显的衍射现象；
机械波传播的速度与介质有关，与机械波的频率无关；
根据双缝衍射的条纹宽度的公式分析；
根据单摆的周期公式分析。
此题考查了波的衍射、光的干涉、单摆周期公式等知识，解题的关键是明确光的双缝干涉条纹间距公式和单摆的周期公式，注意明显的衍射现象是有条件的。
4.【答案】A
【解析】解：设母核质子数为a中子数为b，发生衰变后质子数为a−1，中子数为b+1，质量数仍为a+b，所以母核的质量数等于子核的质量数；母核质子数为 a，子核质子数为a−1，所以母核的电荷数比子核的电核数多1，故A正确；
故选：A。
“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核(称为子核)的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电。
解决本题的关键知道原子序数等于电荷数，等于质子数，质量数等于中子数和质子数之和。
5.【答案】A
【解析】解：A、已知摩尔质量和阿伏加德罗常数，可用摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值表示每个气体分子的质量；已知摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以用摩尔体积与阿伏加德罗常数比值得到每个气体分子平均占据的体积，故A正确。
B、物体体积增大时，分子间做功情况并不明确，故无法确定分子势能的变化，故B错误。
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，故C错误。
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，故D错误。
故选：A。
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；物体体积增大，分子势能不一定减小，例如气体体积增大，分子势能仍然为零；布朗运动是小颗粒的运动，不是分子运动；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。
本题考查了布朗运动、阿伏加德罗常数、分子势能、温度是分子平均动能的标志等知识点。这种题型知识点广，多以基础为主，只要平时多加积累，难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：由图象可得：sini根据折射定律得sinisinr=1n
由图象得：sinisinr=
所以可得，n=1.5，故B正确，ACD错误。
故选：B。
光线从玻璃射入空气折射时，入射角小于折射角。光线从空气射入玻璃折射时，入射角大于折射角。根据入射角与折射角的大小关系，判断光线传播的方向。根据折射定律求折射率。
解决本题的关键要掌握折射规律和折射定律，要注意公式n=sinisinr的适用条件是光从真空射入介质折射。若光由介质射入真空折射，则sinisinr=1n。
7.【答案】C
【解析】解：A、由单摆周期公式T=2π Lg，代入数据可知摆长约为1m，故A错误；
B、由图可知该单摆的固有频率为0.5Hz，则固有周期为T=1f=2s，故B错误；
C、由单摆周期公式可知摆长变大，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，故C正确；
D、单摆从福建移到北京，g值变大，要使固有频率不变，应增大摆长，故D错误。
故选：C。
根据驱动频率与共振频率相近时，单摆的振幅最大可知摆的周期；由单摆的周期公式可得出摆长，并分析出摆长增大时，周期相应增大频率相应减小。
本题主要考查了单摆的基本特点，可直接由共振曲线得出单摆周期，再由单摆周期公式分析出结果。
8.【答案】A
【解析】解：A、由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时只能辐射特定频率的光子，故A正确
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．故B错误
C、根据德布罗意波波长公式，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).故C错误
D、根据光电效应方程知，最大初动能Ekm=hv−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，与入射光的强度和光的照射时间无关，故D错误
故选：A.
由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损，根据德布罗意波波长公式与动量表达式λ=hp；光电子从阴极逸出时的最大初动能是由入射光的频率决定以及金属的逸出功，与其它因素无关．
本题考查了波尔理论、质量亏损、德布罗意波的波长公式以及光电效应等近代物理中的基本知识，对于这部分基本知识要注意加强理解和应用．
9.【答案】D
【解析】【分析】
由波的传播方向可确定质点P的振动方向．由图读出波长，由波速公式求出波传到S点的时间．画出当质点S第一次达到波谷位置时的波形图判断P的位置．
根据质点的振动方向，由“逆向描波法----逆着波的传播方向，用笔描绘波形，若笔的走向向下则质点的振动方向向下；若笔的走向向上则质点的振动方向向上．”来确定波的传播方向．同时质点的运动方向不随波迁移．
【解答】
A、由图可知，波长为4cm，故A错误；
B、该波刚传到P点时，P点向下振动，故B错误；
C、波传到S点的时间t=xPSv=3cm2cm/s=1.5s，振动方向向下，故C错误；
D、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，故D正确。
故选：D。
10.【答案】D
【解析】解：1ml任何气体在标准状况下的体积都是22.4L，0.3ml气体在标准状况下的体积是6.72L。
根据气体状态方程PVT=C知：在P−T图象中等容线为过原点的直线，其中T为热力学温度温度。所以在图中，虚线及延长线为等容线，A点的体积为6.72L。
A到B，压强不变，根据气体状态方程得：VB=VATBTA=6.72×(227+273)127+273=8.4L。
故选：D。
由图可知图象为P−t图象，根据图象可知压强与摄氏温度的关系；知道1ml任何气体在标准状况下的体积为22.4L，根据气体状态方程PVT=C和已知的变化量去判断其它的物理量
本题考查气体的状态方程中对应的图象，在P−T图象中等容线为过原点的直线．P−t图象中过−273℃点的直线表示等容变化
11.【答案】BCD
【解析】解：A、立体电影是光的偏振，与检查光学平面的平整程度是光的干涉现象，它们的原理不相同，故A错误；
B、依据干涉条纹间距公式Δx=Ldλ，且绿光的波长比紫光长，因此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，故B正确；
C、用光照射不透明圆板时将在后面屏上出现一亮点，干涉条纹间距公式Δx=Ldλ，可知，亮斑周围是等间距的同心圆条纹，故C正确；
D、只有当入射光的振动方向与偏振片的方向相同时，透射光的强度最强；若与与偏振片的方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是横波，且偏振光，故D正确；
E、由光束1和光束2通过三棱镜的传播路径知，光束2在棱镜中折射率较大，再由v=cn，可知，光束1在棱镜中传播速度大。故E错误。
故选：BCD。
考查光的折射、干涉、衍射以及偏振等，掌握光的各种现象的应用，注意光的干涉条纹间距公式的应用．
12.【答案】ACD
【解析】解：当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，该光恰能使某金属该光恰能使金属A发生光电效应，说明金属A的逸出功为1.89eV；
A、当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，氢原子从n=2跃迁到n=1的能级，辐射出光的能量大于从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的能量，依据γ=cλ，那么辐射光的波长小于656nm，故A正确．
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=−1.51−(−3.4)=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，故B错误．
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，故C正确．
D、当氢原子从n=2跃迁到n=1后，辐射出光的能量为△E=−3.4−(−13.6)=10.2eV，辐射光照射金属A能产生最大初动能为Ekm=10.2−1.89=8.31ev的光电子，故D正确．
故选：ACD.
能级跃迁时，辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，根据数学组合公式得出一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生谱线种数．
解决本题的关键知道原子从低能级向高能级跃迁，吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足hν=E末−E初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初向高能级E末跃迁，而当光子能量hν大于或小于E末−E初时都不能被原子吸收．
13.【答案】AB
【解析】解：A、在两列波叠加的区域里，波峰和波峰相遇，波谷和波谷相遇都是振动加强点，波峰和波谷相遇是振动减弱点，A是波峰与波峰叠加，D是波谷与波谷叠加，是振动的加强点，在A与B的连线上的所有质点都是振动的加强点，故A正确；
B、s1的振幅A1=4cm，s2的振幅A2=3cm，质点A是处于波峰与波峰叠加位置，在平衡位置上方7cm处，而质点D处于波谷与波谷叠加位置，在相对平衡位置下方7cm处，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确；
C、B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误；
D、振动的加强点的振动始终加强，但是在参与振动，一会儿在波峰，一会儿在波谷，所以质点D会经过平衡位置，质点D的位移可以为零，故D错误。
故选：AB。
明确波的叠加规律，知道波峰和波峰相遇，波谷和波谷相遇都是振动加强点，波峰和波谷相遇是振动减弱点，无论加强点还是减弱点，都在参与振动。
本题考查波的叠加规律，知道了振动加强点和减弱点后，还要知道加强点并不是总在波峰或波谷，加强区域的点的位移也是周期性变化的。
14.【答案】ABD
【解析】解：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油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径，故A正确；
B、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r。时，引力与斥力大小相等，分子势能最小，故B正确；
C、单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体，故C错误；
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，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，故D正确；
E、根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%，故E错误
故选：ABD。
明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理：认为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油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径。
引力和斥力同时存在的，分子间距增大时，分子的引力和斥力均减小。根据分子力的方向与运动方向的关系判断分子力做功，从而得出分子势能的变化。
单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性；
热机的效率不可能达到100%。
该题考查热力学和统计物理多个内容，其主要注意的是：分子力的变化是从远到近先减小后增大，在大于平衡距离时表现为引力，在小于平衡距离时表现为斥力，由力和位移的关系确定分子力做功情况。
15.【答案】ACD
【解析】解：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=62=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。故AC正确，B错误。
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。故D正确。
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。故E错误。
故选：ACD。
根据题中“OP间距为6m”、“振动的图象”、“收到的波的频率小于波源的频率”可知，本题考察波与振动相结合的问题，需运用振动图象、多普勒效应、及波速、波长等知识分析推断。
本题主要是考查了波的图象；解答本题关键是要能够根据图象直接读出振幅、波长和各个位置处的质点振动方向，知道波速、波长和频率之间的关系v=fλ。
16.【答案】AB
【解析】解：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，故A正确；
B.由公式n=cv可得：
v=cn
根据上式可知，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，故B正确；
CD.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，a光的波长大于b光，根据双缝干涉实验的波长计算公式Δx=λLd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，由Ek=hν−W0可知，若用a光照射某种金属发生光电效应，则用b光照射此金属一定能发生光电效应，故CD错误。
故选：AB。
根据全反射的特点得出光的折射率大小；
根据折射定律得出光在水中的传播速度大小；
理解双缝干涉实验中条纹间距的计算公式，结合题意完成分析；
根据光电效应的原理分析出能否发生光电效应。
本题主要考查了光的折射定律，理解光折射和全反射的特点，结合光电效应的原理和双缝干涉实验的条纹间距公式即可完成分析。
17.【答案】ACE
【解析】解：A、由甲图得波长x=8m；由乙图知周期T=0.4s，故波速v=λT=80.4m/s=20m/s，故A正确；
B.质点N在t=0.2s时向上运动，对图甲可得横波沿x轴正方向传播(波的传播方向和质点的运动方向在波的同侧)，将图甲中的波沿x轴正方向平移半个周期(0.4−0.2)=0.2s，得出t=0.4s时质点M向y轴正的运动。故B错误；
C.由于周期T=0.4s，所以t=0.7s的质点N与t=0.3s的质点N状态相同，即y=4cm，故C正确；
D.由于波沿x轴正方向传播，所以0∼2s波沿x轴正方传播了40m，故D错误；
E.0∼5s内质点N的运动路程为x=tT×4A=50.4×4×4cm=20cm，故E正确。
故选：ACE。
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0∼5s内质点N的运动路程。
本题考查简谐运动图象；横波的图象；波长、波速与频率的关系。
18.【答案】注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【解析】解：据图知体积读数值比实际值大V0.根据P(V+V0)=C，C为定值，则V=CP−V0.
如果实验操作规范正确，但如图所示的V−1P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．
故答案为：注射器与压强传感器连接部位的气体体积．
本题要能够运用控制变量法研究两个物理量变化时的关系．运用玻意耳定律列式得到V与P的关系式，再分析即可．
本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一定，运用玻意耳定律列式进行分析．
19.【答案】1.58偏大
【解析】解：(1)做出光路图如图：
以入射点为圆心做单位圆，根据折射定律结合几何关系可知，
n=sinisinr=MNPQ=95.7=1.58。
(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，则画出的折射角偏小，根据n=sinisinr可知，玻璃砖折射率的测量值与实际值相比偏大。
故答案为：(1)1.58；(2)偏大。
(1)画出光路图，根据折射定律求出玻璃的折射率。
(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，则画出的折射角偏小，据此分析测量值和实际值。
此题考查了测定玻璃的折射率的实验，解题的关键是首先要懂得实验的原理--折射定律，其次要会用作图法分析入射角和折射角。
20.【答案】解：(1)衰变方程为： 86222Rn→84218P+24He
(2)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
(3)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：(1)衰变方程： 86222Rn→84218P+24He.
(2)反冲核的速度mv0M.
(3)这一衰变过程中亏损的质量mv022c2(1+mM).
【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，根据动量守恒定律求出反冲速度，再根据能量守恒求出释放的核能．
核反应遵守的基本规律有动量守恒和能量守恒，书写核反应方程式要遵循电荷数守恒和质量数守恒．
21.【答案】解：(1)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,…).
(2)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
(3)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：
(1)若波向x轴负向传播，该波的波速为(40n+10)m/s，(n=0,1,2,…).
(2)x=6m处的质元在从t1到t2的时间内通过的路程为3m.
(3)该波沿x轴正方向传播．
【解析】(1)若波向x轴负向传播，在△t=0.2s内传播的最短距离为2m，根据波形的平移法，结合波的周期性，得出波传播的距离与波长的关系式，再由v=△x△t求解波速通项．
(2)若3T<(t2−t1)<4T，且波向x轴正向传播，x=6m处的质元振动了334T，每个周期通过的路程是4A，即可求路程．
(3)当波速为110m/s时，求出△t=0.2s时间内波的传播距离，根据波形的平移法确定波传播方向．
本题关键要抓住波的周期性，根据波形的平移法确定波传播距离与波长的关系，再求解波速的通项，再求其特殊值．
22.【答案】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。
【解析】(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。
本题主要是考查了光的折射和全反射；解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，根据图中的几何关系求出折射角或入射角，然后根据光的折射定律或全反射的条件列方程求解。
23.【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.
【解析】找出气泡在湖底的压强、温度和在水面的压强、温度，然后直接根据理想气体状态方程列式求解即可．
该题考查理想气体状态方程的直接运用，基础题．