2022-2023學(xué)年湖北省武漢市部分學(xué)校聯(lián)合體高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12022～2023學(xué)年度第二學(xué)期聯(lián)合體期末聯(lián)考高二物理試題1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.固體小顆粒的體積越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯B.與固體小顆粒相碰的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著C.布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性D.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)〖答案〗C〖解析〗布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)橐后w分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中撞擊固體顆粒的不平衡性而造成的，故可反映液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能說(shuō)成是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；固體顆粒越小，同一時(shí)該撞擊固體顆粒的分子數(shù)目就越少，不平衡性就越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，故C正確，ABD錯(cuò)誤．2.關(guān)于以下幾幅圖中現(xiàn)象的分析，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中水黽停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果B.乙圖中將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個(gè)圓孔，是表面張力作用的結(jié)果C.丙圖中毛細(xì)管中液面高于管外液面的毛細(xì)現(xiàn)象，低于管外液面的不是毛細(xì)現(xiàn)象D.丁圖中玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會(huì)變鈍，是一種浸潤(rùn)現(xiàn)象〖答案〗B〖解析〗A．因?yàn)橐后w表面張力的存在，有些小昆蟲(chóng)才能無(wú)拘無(wú)束地在水面上行走自如，故A錯(cuò)誤；B．將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個(gè)圓孔，是表面張力作用的結(jié)果，故B正確；C．浸潤(rùn)液體情況下容器壁對(duì)液體的吸引力較強(qiáng)，附著層內(nèi)分子密度較大，分子間距較小，故液體分子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層內(nèi)液面升高，故浸潤(rùn)液體呈凹液面，不浸潤(rùn)液體呈凸液面都屬于毛細(xì)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會(huì)變鈍，是表面張力的原因，不是浸潤(rùn)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。3.甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩分子間的分子勢(shì)能Ep與甲、乙兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，圖中分子勢(shì)能的最小值為﹣E0。若乙分子所具有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和為0，則下列說(shuō)法正確的是（）A.乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，加速度最大，分子力最大B.乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，分子動(dòng)能最大，且其動(dòng)能為E0C.乙分子在Q點(diǎn)（x=x1）時(shí)，處于平衡狀態(tài)，其分子力為零D.乙分子在Q點(diǎn)（x=x1）時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力〖答案〗B〖解析〗AC．乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，分子勢(shì)能最小，即為平衡位置，則分子力為零，加速度為零，故AC錯(cuò)誤；B．乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，分子勢(shì)能最小，由能量守恒可知，分子動(dòng)能最大，由于總能量為0，則分子動(dòng)能為，故B正確；D．乙分子在Q點(diǎn)（x=x1）時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，故D錯(cuò)誤。4.如圖所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。離開(kāi)熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量B.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身C.葉片在熱水中吸收的熱量大于在空氣中釋放的熱量D.因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，所以水溫最終會(huì)升高〖答案〗C〖解析〗AB．要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)需要外力做功，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量不能由轉(zhuǎn)輪自己提供，靠的是記憶合金在熱水中吸收熱量發(fā)生形變而運(yùn)轉(zhuǎn)然后在空氣中釋放熱量回復(fù)形變進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)熱水的溫度達(dá)不到記憶合金的“變態(tài)溫度”需要給水升溫，因此消耗能量，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，物體不可能從單一熱源吸收能量全部用來(lái)對(duì)外做功而不引起其變化，故葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量，其吸收的熱量用于轉(zhuǎn)輪動(dòng)能的增加，空氣中的放熱和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦損耗，故C正確；D．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水的過(guò)程記憶合金吸熱發(fā)生形變，轉(zhuǎn)出熱水需要將能量釋放在進(jìn)入熱熱水吸熱，故水溫降低，故D錯(cuò)誤。5.某同學(xué)用打氣筒為體積為2.0L的排球充氣，充氣前排球呈球形，內(nèi)部氣壓與外界大氣壓相等，均為1.0×105Pa。設(shè)充氣過(guò)程中排球體積和內(nèi)外氣體溫度不變，氣筒容積為0.05L，要使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到1.5×105Pa，應(yīng)至少打氣（）A.20次 B.30次 C.40次 D.60次〖答案〗A〖解析〗設(shè)至少打氣n次，則根據(jù)玻意耳定律可知：即次。6.氫原子能級(jí)示意圖如圖所示。光子能量在的光為可見(jiàn)光。要使處于基態(tài)（）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子，可以給氫原子提供的能量為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，所輻射光子能量最小值為因此可見(jiàn)要產(chǎn)生可見(jiàn)光，氫原子吸收能量后最起碼要躍遷到n>2能級(jí)。當(dāng)激發(fā)后躍遷到n=3能級(jí)因此可以給基態(tài)氫原子提供12.09eV能量，使其激發(fā)到n=3能級(jí)。當(dāng)激發(fā)后躍遷到n=4能級(jí)因此可以給基態(tài)氫原子提供12.75eV能量，使其激發(fā)到n=4能級(jí)。故ABC錯(cuò)誤，D正確7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)煙霧探測(cè)器，如圖S為光源，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，S發(fā)出的光被煙霧散射進(jìn)入光電管C。光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于或等于I時(shí)，探測(cè)器觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。已知真空中光速為c，鈉的極限頻率為v0，電子的電荷量為e，則下列說(shuō)法正確的是（）A.光源S發(fā)出光的波長(zhǎng)小于探測(cè)器一定可以正常工作B.用極限頻率更高的材料取代鈉，探測(cè)器一定可以正常工作C.光源S發(fā)出光只要光強(qiáng)足夠大，探測(cè)器一定可以正常工作D.探測(cè)器正常工作，僅增大光電管C正向電壓，光電流一定增大〖答案〗A〖解析〗A．應(yīng)使入射光的頻率大于極限頻率才會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，因此要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光波長(zhǎng)應(yīng)小于，A正確；B．若用極限頻率更高的材料取代鈉，如果光子的頻率仍大于該材料的極限頻率探測(cè)器仍能正常工作，B錯(cuò)誤；C．應(yīng)使入射光的頻率大于極限頻率才會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，因此要使該探測(cè)器正常工，與光源S發(fā)出光的光強(qiáng)沒(méi)有關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．即使增大光電管C的正向電壓，如果光電流已經(jīng)達(dá)到飽和，光電流也不會(huì)再增大，D錯(cuò)誤。8.如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是（）A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D.氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功〖答案〗ABD9.如圖所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止的原子核發(fā)生某種衰變后，釋放出來(lái)的粒子和反沖核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以判斷（）A.原子核發(fā)生β衰變B.原子核發(fā)生α衰變C.大圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡D.大圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡〖答案〗AC〖解析〗分裂前后動(dòng)量守恒，由半徑可知小圓粒子帶電量大，為生成的新核，肯定帶正電，由洛倫茲力可判斷新核沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)粒子沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由洛倫茲力可判斷為電子，AC對(duì)。10.2020年12月4日，新一代“人造太陽(yáng)”裝置中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL?2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，該裝置是中國(guó)目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進(jìn)托卡馬克裝置，是中國(guó)新一代先進(jìn)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置。我國(guó)重大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)的方程為；。已知氘核的質(zhì)量為m1，比結(jié)合能為E，中子的質(zhì)量為m2，反應(yīng)中釋放的核能為，光速為c，下列說(shuō)法正確的是（）A.反應(yīng)產(chǎn)物X為B.X核的質(zhì)量為C.X的比結(jié)合能為D.要使該聚變反應(yīng)發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫(kù)侖斥力〖答案〗CD〖解析〗A．由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒得出X為，故A錯(cuò)誤B．由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得到解得故B錯(cuò)誤。C．根據(jù)解得C正確。D．要使該聚變反應(yīng)發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫(kù)侖斥力，D正確。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中。（1）某同學(xué)操作步驟如下：①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液②用注射器和量筒測(cè)得50滴油酸酒精溶液體積為1mL④在淺盤上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油膜的面積為，油酸分子直徑大小______m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。（2）若已知純油酸的密度為，摩爾質(zhì)量為M，在測(cè)出油酸分子直徑為d后，還可以繼續(xù)測(cè)出阿伏加德羅常數(shù)______（用題中給出的物理量符號(hào)表示）?！即鸢浮剑?）④（2），油酸分子直徑大小。（2）[2]阿伏加德羅常數(shù)。12.一涵同學(xué)用金屬銣作為陰極的光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量。（1）一涵同學(xué)給光電管加上正向電壓，在光照條件不變時(shí)（入射光的頻率大于金屬銣的截止頻率），一涵同學(xué)將滑片P從最左端向右慢慢滑動(dòng)過(guò)程中，電流表的讀數(shù)變化情況是________。（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，逸出功_________J，如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能________J（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）電流表讀數(shù)先增加，達(dá)到一定值后保持不變（2）3.41×10-19J或3.40×10-19J1.23×10-19J或1.24×10-19J或1.25×10-19J〖解析〗（1）[1]電子從金屬板上射出后被電場(chǎng)加速并向A板偏轉(zhuǎn)，隨滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電場(chǎng)增強(qiáng)，射向A板的光電子越多，電流增加，但當(dāng)電流達(dá)到一定值，即飽和電流后不再增加。（2）[2]由光電效應(yīng)方程①②③因此當(dāng)遏制電壓UC為零時(shí)，即為零，根據(jù)圖像可知，銣的截止頻率，根據(jù)②式可得出該金屬的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J。[3]如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能根據(jù)①式有。13.如圖所示，一個(gè)圓筒形導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上豎直放置，內(nèi)有活塞，其橫截面積為S＝1×10－4m2，質(zhì)量為m＝1kg，活塞與汽缸之間無(wú)摩擦且不漏氣，其內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱高度h＝0.2m．已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2。（2）如果在（1）基礎(chǔ)上給汽缸底緩慢加熱，使活塞恢復(fù)到原高度，此過(guò)程中氣體吸收熱量5J，求氣體內(nèi)能的增量ΔU。〖答案〗（1）1kg（2）3J〖解析〗（1）因?yàn)榫徛胖蒙白?，氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有放置砂子前有：p1＝p0＋V1＝hS放置砂子后有：p2＝p0＋V2＝hS聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：m砂＝1kg（2）由（1）可得，使活塞恢復(fù)到原高度的過(guò)程，氣體壓強(qiáng)不變，氣體對(duì)外做功有：由熱力學(xué)第一定律：ΔU＝W＋Q所以氣體內(nèi)能的增量為ΔU＝3J。答：（1）砂子的質(zhì)量m砂=1kg；（2）氣體內(nèi)能的增量ΔU＝3J。14.放射性原子核U先后發(fā)生α衰變和β衰變后，變?yōu)樵雍薖a、已知U質(zhì)量為m1=238.0290u，Pa質(zhì)量為m2=234.0239u，α粒子的質(zhì)量為mα=4.0026u，電子的質(zhì)量為me=0.0005u。（原子質(zhì)量單位1u相當(dāng)于931.5Mev的能量）則：（1）寫出放射性衰變方程；（2）原子核U衰變?yōu)镻a的過(guò)程中釋放能量為多少；（3）若U的半衰期是4.5×109年，假設(shè)一塊礦石中含有2kgU，經(jīng)過(guò)90億年后，還剩多少U?！即鸢浮剑?）；（2）1.86MeV；（3）0.5k〖解析〗（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確書(shū)寫該衰變方程。（2）衰變過(guò)程滿足質(zhì)能方程，根據(jù)這個(gè)方程列方程即可求解。（3）根據(jù)總質(zhì)量（m0）、衰變質(zhì)量（m）、衰變時(shí)間（t），半衰期（T）之間關(guān)系式，代入數(shù)據(jù)可正確解答。（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得衰變方程為（2）上述衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損為放出的能量為代入題給數(shù)據(jù)得（3）總質(zhì)量（m0）、衰變質(zhì)量（m）、衰變時(shí)間（t），半衰期（T）之間關(guān)系將m0=2kgT0=45億年t=90億年代人解得15.如圖所示，“L”形玻璃管ABC粗細(xì)均勻，開(kāi)口向上，玻璃管水平部分長(zhǎng)為30cm，豎直部分長(zhǎng)為10cm，管中一段水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)，水銀柱在水平管中的部分長(zhǎng)為10cm，豎直管中部分長(zhǎng)為5cm，已知大氣壓強(qiáng)為P0=75cmHg，管中封閉氣體的溫度為27℃。求：（1）若對(duì)玻璃管中的氣體緩慢加熱，當(dāng)豎直管中水銀柱液面剛好到管口C時(shí)，管中封閉氣體的溫度升高多少?（保留一位小數(shù)）（2）若以玻璃管水平部分為轉(zhuǎn)軸，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管180°，使玻璃管開(kāi)口向下，試判斷玻璃管中水銀會(huì)不會(huì)流出?如果不會(huì)流出，豎直管中水銀液面離管口的距離為多少?〖答案〗（1）98.4K（2）不會(huì)，〖解析〗（1）開(kāi)始時(shí)，管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)：p1=p0+5cmHg=80cmHg氣柱的長(zhǎng)度l1=20cm；氣體加熱后，當(dāng)豎直管中水銀面剛好到管口C時(shí)，管中封閉氣柱的長(zhǎng)度為；管中氣體壓強(qiáng)：根據(jù)氣態(tài)方程可知：即解得T2=398.4K升高的溫度：（2）若將玻璃管以水平部分為轉(zhuǎn)軸，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管180°，使玻璃管開(kāi)口向下，假設(shè)水銀不會(huì)流出，且豎直管中水銀面離管中的距離為hcm，這時(shí)管中氣體壓強(qiáng)：管中封閉氣柱長(zhǎng)：根據(jù)玻意耳定律：即，解得：因，假設(shè)成立因此水銀不會(huì)流出，管中水銀液面離管口的距離為（57-20）cm。2022～2023學(xué)年度第二學(xué)期聯(lián)合體期末聯(lián)考高二物理試題1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.固體小顆粒的體積越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯B.與固體小顆粒相碰的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著C.布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性D.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)〖答案〗C〖解析〗布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)橐后w分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中撞擊固體顆粒的不平衡性而造成的，故可反映液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能說(shuō)成是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；固體顆粒越小，同一時(shí)該撞擊固體顆粒的分子數(shù)目就越少，不平衡性就越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，故C正確，ABD錯(cuò)誤．2.關(guān)于以下幾幅圖中現(xiàn)象的分析，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中水黽停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果B.乙圖中將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個(gè)圓孔，是表面張力作用的結(jié)果C.丙圖中毛細(xì)管中液面高于管外液面的毛細(xì)現(xiàn)象，低于管外液面的不是毛細(xì)現(xiàn)象D.丁圖中玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會(huì)變鈍，是一種浸潤(rùn)現(xiàn)象〖答案〗B〖解析〗A．因?yàn)橐后w表面張力的存在，有些小昆蟲(chóng)才能無(wú)拘無(wú)束地在水面上行走自如，故A錯(cuò)誤；B．將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個(gè)圓孔，是表面張力作用的結(jié)果，故B正確；C．浸潤(rùn)液體情況下容器壁對(duì)液體的吸引力較強(qiáng)，附著層內(nèi)分子密度較大，分子間距較小，故液體分子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層內(nèi)液面升高，故浸潤(rùn)液體呈凹液面，不浸潤(rùn)液體呈凸液面都屬于毛細(xì)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會(huì)變鈍，是表面張力的原因，不是浸潤(rùn)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。3.甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子沿x軸運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩分子間的分子勢(shì)能Ep與甲、乙兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，圖中分子勢(shì)能的最小值為﹣E0。若乙分子所具有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和為0，則下列說(shuō)法正確的是（）A.乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，加速度最大，分子力最大B.乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，分子動(dòng)能最大，且其動(dòng)能為E0C.乙分子在Q點(diǎn)（x=x1）時(shí)，處于平衡狀態(tài)，其分子力為零D.乙分子在Q點(diǎn)（x=x1）時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力〖答案〗B〖解析〗AC．乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，分子勢(shì)能最小，即為平衡位置，則分子力為零，加速度為零，故AC錯(cuò)誤；B．乙分子在P點(diǎn)（x=x2）時(shí)，分子勢(shì)能最小，由能量守恒可知，分子動(dòng)能最大，由于總能量為0，則分子動(dòng)能為，故B正確；D．乙分子在Q點(diǎn)（x=x1）時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，故D錯(cuò)誤。4.如圖所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。離開(kāi)熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量B.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身C.葉片在熱水中吸收的熱量大于在空氣中釋放的熱量D.因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，所以水溫最終會(huì)升高〖答案〗C〖解析〗AB．要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)需要外力做功，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量不能由轉(zhuǎn)輪自己提供，靠的是記憶合金在熱水中吸收熱量發(fā)生形變而運(yùn)轉(zhuǎn)然后在空氣中釋放熱量回復(fù)形變進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)熱水的溫度達(dá)不到記憶合金的“變態(tài)溫度”需要給水升溫，因此消耗能量，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，物體不可能從單一熱源吸收能量全部用來(lái)對(duì)外做功而不引起其變化，故葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量，其吸收的熱量用于轉(zhuǎn)輪動(dòng)能的增加，空氣中的放熱和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦損耗，故C正確；D．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水的過(guò)程記憶合金吸熱發(fā)生形變，轉(zhuǎn)出熱水需要將能量釋放在進(jìn)入熱熱水吸熱，故水溫降低，故D錯(cuò)誤。5.某同學(xué)用打氣筒為體積為2.0L的排球充氣，充氣前排球呈球形，內(nèi)部氣壓與外界大氣壓相等，均為1.0×105Pa。設(shè)充氣過(guò)程中排球體積和內(nèi)外氣體溫度不變，氣筒容積為0.05L，要使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到1.5×105Pa，應(yīng)至少打氣（）A.20次 B.30次 C.40次 D.60次〖答案〗A〖解析〗設(shè)至少打氣n次，則根據(jù)玻意耳定律可知：即次。6.氫原子能級(jí)示意圖如圖所示。光子能量在的光為可見(jiàn)光。要使處于基態(tài)（）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子，可以給氫原子提供的能量為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，所輻射光子能量最小值為因此可見(jiàn)要產(chǎn)生可見(jiàn)光，氫原子吸收能量后最起碼要躍遷到n>2能級(jí)。當(dāng)激發(fā)后躍遷到n=3能級(jí)因此可以給基態(tài)氫原子提供12.09eV能量，使其激發(fā)到n=3能級(jí)。當(dāng)激發(fā)后躍遷到n=4能級(jí)因此可以給基態(tài)氫原子提供12.75eV能量，使其激發(fā)到n=4能級(jí)。故ABC錯(cuò)誤，D正確7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)煙霧探測(cè)器，如圖S為光源，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，S發(fā)出的光被煙霧散射進(jìn)入光電管C。光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于或等于I時(shí)，探測(cè)器觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。已知真空中光速為c，鈉的極限頻率為v0，電子的電荷量為e，則下列說(shuō)法正確的是（）A.光源S發(fā)出光的波長(zhǎng)小于探測(cè)器一定可以正常工作B.用極限頻率更高的材料取代鈉，探測(cè)器一定可以正常工作C.光源S發(fā)出光只要光強(qiáng)足夠大，探測(cè)器一定可以正常工作D.探測(cè)器正常工作，僅增大光電管C正向電壓，光電流一定增大〖答案〗A〖解析〗A．應(yīng)使入射光的頻率大于極限頻率才會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，因此要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光波長(zhǎng)應(yīng)小于，A正確；B．若用極限頻率更高的材料取代鈉，如果光子的頻率仍大于該材料的極限頻率探測(cè)器仍能正常工作，B錯(cuò)誤；C．應(yīng)使入射光的頻率大于極限頻率才會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，因此要使該探測(cè)器正常工，與光源S發(fā)出光的光強(qiáng)沒(méi)有關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．即使增大光電管C的正向電壓，如果光電流已經(jīng)達(dá)到飽和，光電流也不會(huì)再增大，D錯(cuò)誤。8.如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是（）A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D.氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功〖答案〗ABD9.如圖所示，兩個(gè)相切的圓表示一個(gè)靜止的原子核發(fā)生某種衰變后，釋放出來(lái)的粒子和反沖核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，可以判斷（）A.原子核發(fā)生β衰變B.原子核發(fā)生α衰變C.大圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡D.大圓是新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，小圓是釋放粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡〖答案〗AC〖解析〗分裂前后動(dòng)量守恒，由半徑可知小圓粒子帶電量大，為生成的新核，肯定帶正電，由洛倫茲力可判斷新核沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)粒子沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由洛倫茲力可判斷為電子，AC對(duì)。10.2020年12月4日，新一代“人造太陽(yáng)”裝置中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL?2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，該裝置是中國(guó)目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進(jìn)托卡馬克裝置，是中國(guó)新一代先進(jìn)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置。我國(guó)重大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)的方程為；。已知氘核的質(zhì)量為m1，比結(jié)合能為E，中子的質(zhì)量為m2，反應(yīng)中釋放的核能為，光速為c，下列說(shuō)法正確的是（）A.反應(yīng)產(chǎn)物X為B.X核的質(zhì)量為C.X的比結(jié)合能為D.要使該聚變反應(yīng)發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫(kù)侖斥力〖答案〗CD〖解析〗A．由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒得出X為，故A錯(cuò)誤B．由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得到解得故B錯(cuò)誤。C．根據(jù)解得C正確。D．要使該聚變反應(yīng)發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的庫(kù)侖斥力，D正確。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中。（1）某同學(xué)操作步驟如下：①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液②用注射器和量筒測(cè)得50滴油酸酒精溶液體積為1mL④在淺盤上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油膜的面積為，油酸分子直徑大小______m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。（2）若已知純油酸的密度為，摩爾質(zhì)量為M，在測(cè)出油酸分子直徑為d后，還可以繼續(xù)測(cè)出阿伏加德羅常數(shù)______（用題中給出的物理量符號(hào)表示）?！即鸢浮剑?）④（2），油酸分子直徑大小。（2）[2]阿伏加德羅常數(shù)。12.一涵同學(xué)用金屬銣作為陰極的光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量。（1）一涵同學(xué)給光電管加上正向電壓，在光照條件不變時(shí)（入射光的頻率大于金屬銣的截止頻率），一涵同學(xué)將滑片P從最左端向右慢慢滑動(dòng)過(guò)程中，電流表的讀數(shù)變化情況是________。（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，逸出功_________J，如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能________J（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）電流表讀數(shù)先增加，達(dá)到一定值后保持不變（2）3.41×10-19J或3.40×10-19J1.23×10-19J或1.24×10-19J或1.25×10-19J〖解析〗（1）[1]電子從金屬板上射出后被電場(chǎng)加速并向A板偏轉(zhuǎn)，隨滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電場(chǎng)增強(qiáng)，射向A板的光電子越多，電流增加，但當(dāng)電流達(dá)到一定值，即飽和電流后不再增加。（2）[2]由光電效應(yīng)方程①②③因此當(dāng)遏制電壓UC為零時(shí)，即為零，根據(jù)圖像可知，銣的截止頻率，根據(jù)②式可得出該金屬的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J。[3]如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能根據(jù)①式有。13.如圖所示，一個(gè)圓筒形導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上豎直放置，內(nèi)有活塞，其橫截面積為S＝1×10－4m2，質(zhì)量為m＝1kg，活塞與汽缸之間無(wú)摩擦且不漏氣，其內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱高度h＝0.2m．已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2。（2）如果在（1）基礎(chǔ)上給汽缸底緩慢加熱，使活塞恢復(fù)到原高度，此過(guò)程中氣體吸收熱量5J，求氣體內(nèi)能的增量ΔU。〖答案〗（1）1kg（2）3J〖解析〗（1）因?yàn)榫徛胖蒙白?，氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有放置砂子前有：p1＝p0＋V1＝hS放置砂子后有：p2＝p0＋V2＝hS聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得：m砂＝1kg（2）由（1）可得，