山東省濟(jì)南市2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期物理期末考試試卷

閱卷人

-------------------、單選題（共11題；共22分）

得分

1.（2分）根據(jù)分子動(dòng)理論的相關(guān)知識(shí)判斷。下列說法正確的是（）

A.分子間距離越大，分子勢(shì)能越小

B.在擴(kuò)散現(xiàn)象中，溫度越高，擴(kuò)散的越快

C.用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)，觀察到的是固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)敞開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在斥力

【答案】B

【解析】【解答】A.隨著分子間距離增大，分子勢(shì)能先減小后增大，A不符合題意；

B.在擴(kuò)散現(xiàn)象中，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越快，擴(kuò)散的越快，B符合題意；

C.用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)，觀察到的是固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是固體分子的運(yùn)動(dòng)，C不符合

題意；

D.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)敞開，這是因?yàn)闅怏w分子一直在做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，氣體分子散

開與分子間的力無關(guān)，D不符合題意；

故答案為：B?

【分析】分子間距離增大，分子勢(shì)能先減小后增大，溫度越高，擴(kuò)散的越快，氣體分子一直在做無

規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。

2.（2分）對(duì)于生活中一些現(xiàn)象的解釋。下列說法正確的是（）

A.水晶停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果

B.單晶體分子的空間排列規(guī)律，具有各向異性

C.毛細(xì)管中液面高于管外液面的是毛細(xì)現(xiàn)象，低于管外液面的不是毛細(xì)現(xiàn)象

D.玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，其尖端會(huì)變鈍，這是一種浸潤(rùn)現(xiàn)象

【答案】B

【解析】【解答】A.因?yàn)橐后w表面張力的存在，水雖停在水面而不沉，A不符合題意；

B.單晶體分子的空間排列規(guī)律，單晶體的某一物理性質(zhì)是各向異性的，B符合題意；

C.毛細(xì)管中液面高于管外液面的是毛細(xì)現(xiàn)象，低于管外液面的也是毛細(xì)現(xiàn)象，C不符合題意；

D.玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，其尖端會(huì)變鈍，這是是液體表面張力的原因，不是浸潤(rùn)現(xiàn)象，D

不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】水電停在水面是因?yàn)橐后w表面張力，單晶體分子的空間排列規(guī)律，物理特性是各向異性，

毛細(xì)管中液面高于管外液面的是毛細(xì)現(xiàn)象。

3.(2分)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣

缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插入液體，利用虹吸原理使活塞上方的液體逐

漸流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變。對(duì)這部分理想氣體。下列說法正確的是

()

A.氣體分子的平均動(dòng)能減小

B.分子間的引力和斥力都增大

C.單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少

D.在單位時(shí)間內(nèi)，氣體分子對(duì)活塞的沖量保持不變

【答案】C

【解析】【解答】A.外界的溫度保持不變，導(dǎo)熱材料制成的氣缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子的平均

動(dòng)能不變，A不符合題意；

B.活塞上方液體逐漸流出，對(duì)活塞受力分析可得，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，又氣缸內(nèi)氣體溫度不變，

氣體體積變大，分子間距變大，則分子間的引力和斥力都減小，B不符合題意；

CD.氣體的溫度不變，壓強(qiáng)減小，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的氣體

分子數(shù)減少，所以單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞的沖量減少.C符合題意，D不符合題意；

故答案為：Co

【分析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，對(duì)活塞受力分析得出氣體壓強(qiáng)的變化情況，進(jìn)一步得出分子

間距的變化情況，從而得出引力和斥力的變化情況，結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程得出單位時(shí)間氣體分子

對(duì)活塞的沖量的變化情況。

4.（2分）下列現(xiàn)象中屬于光的衍射現(xiàn)象的是（)

A.打磨成多面體的鉆石在燈光照射下璀璨奪目

B.當(dāng)大雨蕩滌了空中的塵埃，陽光普照大地，天邊往往會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹

C.通過遮光板上的小孔觀察遠(yuǎn)處明亮的電燈，看到電燈周圍有一圈彩色光環(huán)

D.日光照射下，觀察緊疊在一起的兩塊平板玻璃，若板間存在薄空氣層，從平板玻璃的上表面

常會(huì)看到彩色條紋

【答案】C

【解析】【解答】A.打磨成多面體的鉆石在燈光照射下璀璨奪目是光的全反射，A不符合題意；

B.當(dāng)大雨蕩滌了空中的塵埃，陽光普照大地，天邊往往會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹，彩虹是太陽光射入球形

水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的，這是光的折射現(xiàn)象；B不符合題意；

C.通過遮光板上的小孔觀察遠(yuǎn)處明亮的電燈，看到電燈周圍有一圈彩色光環(huán)，光通過小孔，發(fā)生了

衍射現(xiàn)象，c符合題意；

D.觀察緊疊在一起的兩塊平板玻璃，若板間存在薄空氣層，從平板玻璃的上表面常會(huì)看到彩色條

紋，這是光分別從空氣層的上表面和下表面反射，發(fā)生了光的干涉現(xiàn)象，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】鉆石在燈光照射下璀璨奪目是光的全反射，彩虹的形成是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)

反射，再折射后形成的，利用光的干涉觀察兩塊平板玻璃是否平整。

5.（2分）下列關(guān)于原子核與核能的說法正確的是（）

A.a粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

B.平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大

C.核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子釋放的能量稱為結(jié)合能

D.根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道，放出光

子，電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小

【答案】D

【解析】【解答】A.a粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子具有核式結(jié)構(gòu)，A不符合題意；

B.平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能

量，則原子核越大，它的結(jié)合能越高。B不符合題意；

C.將原子核分解成核子與核子結(jié)合成原子核兩個(gè)過程質(zhì)量的變化相等，將原子核分解成核子所吸收

的能量與核子結(jié)合成原子核所放出的能量叫結(jié)合能，C不符合題意；

D.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中,

放出光子，半徑減小電場(chǎng)力做正功，原子的電勢(shì)能減小；由庫(kù)侖力提供向心力得k今

r2r

可知電子的動(dòng)能增大。D符合題意。

故答案為：D。

【分析】a粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子具有核式結(jié)構(gòu)，平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，結(jié)合玻爾原子

理論以及洛倫茲力提供向心力得出電勢(shì)能的變化情況。

6.（2分）如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng);l=600nm的橙色光實(shí)驗(yàn)時(shí)，P為中心點(diǎn)上方第

一條亮紋，現(xiàn)改用波長(zhǎng)為400nm的紫光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則（）

A.處和P處都是亮條紋B.P。處是亮條紋，P處是暗條紋

C.處是暗條紋，P處是亮條紋D.P0處和P處都是暗條紋

【答案】B

【解析】【解答】縫，、S2到光屏中央Po點(diǎn)的距離相等，無論什么色光，其相干光的路程差均為0,

故P。處都是亮條紋。對(duì)于波長(zhǎng)為600nm的橙色光，Si、S2到P點(diǎn)的路程差恰好為橙色光的1個(gè)波

長(zhǎng)，則換用波長(zhǎng)為400nm的紫色光時(shí)，Si,S2到P點(diǎn)的路程差恰好為橙色光的1.5個(gè)波長(zhǎng)，因此紫

色光照射時(shí)在P處是暗條紋。B符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】縫到光屏中央距離相等時(shí)相干光的路程差為零，都是亮條紋，從而得出換做紫光時(shí)條紋的

明暗。

7.（2分）如圖所示，一長(zhǎng)方體透明玻璃磚在底部挖去半徑為R的半圓柱，玻璃磚長(zhǎng)為L(zhǎng)。一束單色

光垂直于玻璃磚上表面射入玻璃磚，且覆蓋玻璃磚整個(gè)上表面。已知玻璃的折射率為2,不考慮反射

光的影響，則半圓柱面有光線射出的區(qū)域（）

光

A.是連續(xù)的一部分，面積為華

B.是連續(xù)的一部分，面積為華

C.是分隔的兩部分，總面積為華

D.是分隔的兩部分，總面積華

【答案】A

【解析】【解答】光線經(jīng)過玻璃磚上表面到達(dá)下方的半圓柱面出射時(shí)可能發(fā)生全反射，如圖

設(shè)恰好發(fā)生全反射時(shí)的臨界角為C,由全反射定律得sinC4同

解得C=左

O

則有光線射出的部分圓柱面的面積為S=2CRL

解得S=學(xué)。

故答案為：A,

【分析】根據(jù)光路圖以及全反射臨界角和折射率的關(guān)系得出半圓柱面有光線射出的區(qū)域。

8.（2分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，已知x軸上5=1m和X2=7m處兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別

如圖1、圖2所示，則此列波的傳播速率可能是（）

A.Im/sB.^m/sC.^m/sD.；m/s

【答案】B

【解析】【解答】由振動(dòng)圖像可知周期4s,t=0時(shí)xi處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng)，而久2處質(zhì)點(diǎn)在正

的最大位移處。波沿X軸正方向傳播，其波形如圖所示，處質(zhì)點(diǎn)的平衡位置可能在為、色或心…

則有％2-%1=5+/)4(葭=0,1,2???)

解得波長(zhǎng)為2=總m(n=0,1,2-)

4n+l

則波速為l=(=4m/s(n=0,1,2???)

1471°十宇1

A.若波速為Im/s,則n=系由于n只能取整數(shù)，A不符合題意；

B.若波速為jm/s,則踐=2,B符合題意；

C.若波速為:m/s,貝加=孝，由于n只能取整數(shù)，C不符合題意;

D.若波速為%/s,則n=$，由于n只能取整數(shù)，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向得出該波的傳播方向，從而得出該波的波長(zhǎng)和XI和X2的關(guān)系，利用波

傳播的速度和波長(zhǎng)的關(guān)系得出該波傳播速度的表達(dá)式，從而得出此列波的傳播速率可能值。

9.(2分)一個(gè)德布羅意波長(zhǎng)為兀的中子和另一個(gè)德布羅意波長(zhǎng)為入2的笊核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)

瓶核，該僦核的德布羅意波長(zhǎng)為()

B.

Al-A2

C，1+“2D.一，2

~^2~~2~

【答案】A

【解析】【解答】中子的動(dòng)量Pi=/

笊核的動(dòng)量「2=/

+

對(duì)撞后形成的負(fù)核的動(dòng)量P3=P2Pl

所以氟核的德布羅意波波長(zhǎng)為43="=/百

P3勺+上

A符合題意，BCD不符合題意；

故答案為：A.

【分析】任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有德布羅意波，分別寫出

中子和笊核的動(dòng)量的表達(dá)式，然后根據(jù)動(dòng)量守恒定律得出僦核的動(dòng)量，代入公式即.

10.（2分）離子式煙霧傳感器內(nèi)部感知煙霧粒子的器件如圖所示.它是通過流過電離室（相當(dāng)于電

阻）的電流變化來感知煙霧粒子的裝置。器件本體被金屬外殼所覆蓋，在器件內(nèi)有一小塊半衰期長(zhǎng)

達(dá)432年的放射性金屬銅241（2gMm）,衰變時(shí)產(chǎn)生徐（喝阿和一種帶電粒子，產(chǎn)生的帶電粒子

使空氣電離，電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子在恒定電壓作用下形成電流。若短時(shí)間內(nèi)有大量煙霧粒子進(jìn)

入，會(huì)導(dǎo)致該帶電粒子被吸收，測(cè)量裝置感知到電流變化后，會(huì)發(fā)出警報(bào)。則下列說法正確的是

（）

A.錮241衰變產(chǎn)生的帶電粒子為_呢

B.衰變產(chǎn)生的帶電粒子能穿過金屬外殼

C.短時(shí)間內(nèi)有大量煙霧粒子進(jìn)入，會(huì)導(dǎo)致器件電流減小

D.器件中放射性金屬銅241經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)864年后，將完全衰變殆盡

【答案】C

【解析】【解答】A.放射性金屬錮241小第46），衰變時(shí)產(chǎn)生鏢（2禺Np）和一種帶電粒子，根據(jù)質(zhì)

量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知該帶電粒子是氮核即a粒子，A不符合題意；

B.a粒子的穿透本領(lǐng)較弱，不能穿過金屬外殼，B不符合題意；

C.短時(shí)間內(nèi)有大量煙霧粒子進(jìn)入，會(huì)導(dǎo)致該a粒子被吸收，粒子數(shù)變少，導(dǎo)致器件電流減小，C符

合題意；

D.器件中放射性金屬錮241經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)864年后，即經(jīng)過兩個(gè)半衰期，將還有上的放射性金屬錮241

未衰變，D不符合題意。

故答案為：Co

【分析】核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，a粒子的穿透能力弱，結(jié)合半衰期的表達(dá)式進(jìn)行分析

判斷。

11.（2分）如圖所示，“核反應(yīng)堆”通過可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能的釋放，核燃料是鈾棒，在鈾棒周

圍放“慢化劑”，石墨是很好的慢化劑，快中子和慢化劑中的原子核碰撞后，中子速度減小變?yōu)槁?/p>

子，控制棒是用能吸收慢中子的鎘制成，以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度，下列說法正確的是（）

鎘棒

/K泥防護(hù)層

核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)

A.將控制棒插入的更深一些，反應(yīng)堆的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度將降低

B.裂變產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能小于鈾核的比結(jié)合能

C.石墨在反應(yīng)堆中起到降低核反應(yīng)速度的作用

D.一個(gè)嗡U裂變釋放的能量是20（）MeV,則該核反應(yīng)中質(zhì)量虧損約為3.6xlO^Okg

【答案】A

【解析】【解答】A.將控制棒插入的更深一些，控制棒能吸收更多的中子，從而使反應(yīng)堆的鏈?zhǔn)椒?/p>

應(yīng)速度降低，A符合題意；

B.裂變產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能大于鈾核的比結(jié)合能，新核更穩(wěn)定，B不符合題意；

C.石墨是很好的慢化劑，可以使快中子速度減小變?yōu)槁凶?，慢中子更容易被鈾俘獲，可以加快核

反應(yīng)速度，使裂變反應(yīng)進(jìn)行下去，C不符合題意；

D.由質(zhì)量虧損方程4E=dmc2

?口，AE200xl06xl.6xl0-19,328,

可得Am=—=------------------J-------kg=3.6x1028kg

。（3xl08）

D不符合題意。

故答案為：Ao

【分析】鎘棒是為了控制反應(yīng)堆的反應(yīng)速度，裂變產(chǎn)生的新核更穩(wěn)定，通過愛因斯坦質(zhì)能方程得出

虧損的質(zhì)量。

閱卷入二、多選題（共5題；共10分）

得分

12.（2分）如圖所示，兩條單色光a、b平行三棱鏡底邊BC射向AB面，經(jīng)三棱鏡折射后，匯聚于

A.光子動(dòng)量Pa>Pb

B.兩種單色光的頻率九>九

C.兩種單色光在三棱鏡的速度%〉必，

D.在完全相同的條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光對(duì)應(yīng)的干涉條紋間距較寬

【答案】A,B

【解析】【解答】AB.由圖可知，a光的偏轉(zhuǎn)角大，b光的偏轉(zhuǎn)角小，所以三棱鏡對(duì)a光的折射率

大,對(duì)b光的折射率小，所以a光的頻率較大，波長(zhǎng)較短，即九>九

4a<

根據(jù)光子動(dòng)量表達(dá)式p=&

A

則a光光子的動(dòng)量較大，即Pa>Pb

AB符合題意；

C.由光在介質(zhì)中傳播速度的公式u=5

分析知，因a光的折射率大，b光的折射率小，知在三棱鏡中b光的傳播速度較大，即%<以

C不符合題意；

D.因a光的折射率大，b光的折射率小，所以a光的頻率較大，波長(zhǎng)較短，根據(jù)干涉條紋的間距與

波長(zhǎng)關(guān)系式=>

知，讓a光和b光通過同一雙縫干涉裝置，a光的條紋間距小，D不符合題意。

故答案為：AB?

【分析1根據(jù)兩種光偏折程度得出折射率的大小關(guān)系，結(jié)合頻率與折射率的關(guān)系以及康普頓效應(yīng)得

出光子動(dòng)量的大小關(guān)系，結(jié)合雙縫干涉相鄰亮條紋間距的表達(dá)式得出干涉條紋間距較寬的光。

13.（2分）如圖所示，“奧托循環(huán)”由兩條等溫線和兩條等容線組成，a-b和c-d為等溫過程，b-c

和d-a為等容過程。下列說法正確的是（)

A.c-d過程中，氣體從外界吸收熱量

B.d-a過程中，氣體分子的平均動(dòng)能變大

C.a-b與c-d過程比較，a-b過程氣體對(duì)外界做功的絕對(duì)值更小

D.b-c過程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)減少

【答案】A,C

【解析】【解答】A.c-d過程中，氣體體積增大，對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一

定律可知，氣體從外界吸收熱量，A符合題意；

B.d-a過程中，氣體體積不變，而氣體壓強(qiáng)減小，則其溫度一定減低，氣體分子的平均動(dòng)能減

小，B不符合題意；

C.a-b與c-d過程中氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體對(duì)外界做功，且a-b過程氣體對(duì)外界

做功的絕對(duì)值更小，C符合題意；

D.b-c過程中，氣體體積不變，壓強(qiáng)增大，則氣體的溫度一定升高，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)更加劇

烈，分子的數(shù)密度沒有改變的情況下，分子在單位時(shí)間上與器壁的碰撞數(shù)會(huì)增多，D不符合題意。

故答案為：ACo

【分析】c-d過程中根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體的吸放熱，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，結(jié)合氣

體對(duì)外做功的表達(dá)式判斷氣體對(duì)外做功的變化情況。

14.（2分）如圖甲所示為一簡(jiǎn)諧橫放在t=0.6s時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)，S是

平衡位置在x=6m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)S的振動(dòng)圖像。

下列說法正確的是（）

B.P與Q-?定總是同時(shí)回到平衡位置

C.t=0時(shí)，P正沿y軸正方向加速運(yùn)動(dòng)

D.t=0.55s時(shí)P偏離平衡位置的距離為10cm

【答案】B,D

【解析】【解答】A.由S點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，t=0.6s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)S沿y軸正向振動(dòng)，結(jié)合波形圖

可知這列波沿x軸正方向傳播，A不符合題意；

B.P與Q兩點(diǎn)平衡位置相差半個(gè)波長(zhǎng)，則一定總是同時(shí)回到平衡位置，B符合題意；

C.因波的周期為T=0.6s,即t=0時(shí)波形與圖示位置相同，質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置上方，正沿y軸負(fù)方

向加速運(yùn)動(dòng)，C不符合題意；

D.質(zhì)點(diǎn)P在1=0.55s時(shí)刻離開平衡位置的位移為y=Asin（竿t+冷）

解得y=lOsin（需x0.55+竿）cm=10cm

P偏離平衡位置的距離為10cm,D符合題意。

故答案為：BDo

【分析】根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向和波傳播的方向之間的關(guān)系得出該波的傳播方向，結(jié)合質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周

期性得出t=0.55s時(shí)P偏離平衡位置的距離。

15.（2分）照射到金屬表面的光可能使金屬中的電子逸出，可以用甲圖的電路研究電子逸出的情

況。陰極K在受到光照時(shí)能夠逸出電子，陽極A吸收陰極K逸出的電子，在電路中形成光電流。在

光照條件不變的情況下改變光電管兩端的電壓得到乙圖。斷開開關(guān)換用不同頻率的單色光照射陰極

K得到電子最大初動(dòng)能與入射光波長(zhǎng)倒數(shù)的關(guān)系圖像。如丙圖所示。下列說法正確的是（）

光束

B.丙圖中的;I。是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最小波長(zhǎng)

C.乙圖中遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初動(dòng)能，且有最大值

D.乙圖中電壓由。到力,光電流越來越大，說明單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)越來越多

【答案】A,C

【解析】【解答】A.由光電效應(yīng)方程Ek=hv—Wo

在/時(shí)％=0

Ek=E

此時(shí)E=哈

可知普朗克常量/

C

A符合題意；

B.由丙圖可知，入射光波長(zhǎng)倒數(shù)越大，電子最大初動(dòng)能越大，即入射光波長(zhǎng)越小，電子最大初動(dòng)能

越大，結(jié)合丙圖可知，心是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng)，B不符合題意；

C.遏止電壓滿足Uc.e=

它的存在意味著光電子具有一定的初動(dòng)能，且有最大值，即光電子有最大初動(dòng)能，C符合題意；

D.單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是由光的強(qiáng)度決定的，當(dāng)光強(qiáng)一定時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)

數(shù)是一定的，只不過當(dāng)電壓較小時(shí)，不是所有的光電子都能到達(dá)陽板，電壓越大到達(dá)陽極的光電子

數(shù)越多，D不符合題意。

故答案為：AC。

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程以及光子能量的表達(dá)式得出普朗克常量，通過動(dòng)能定理得出光電子的最

大初動(dòng)能，單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是由光的強(qiáng)度決定的。

16.（2分）用光子能量為E的單色光照射容器中大量處于基態(tài)的氫原子，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫原子能

夠釋放出六種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為打、也、叱、叫、吟、v6,由此可知，開

始用來照射容器的單色光的光子能量E可以表示為（）

〃E/eV

8

7-0

6-0.28

5-0.38

4-0.54

3-0.85

-1.51

2-3.4

1------------------13.6

A.hv2B.hv6

C.hv34-hv4D.hvr+hv2+/iv4

【答案】B,C,D

【解析】【解答】因?yàn)闅湓影l(fā)出6種不同頻率的光子，根據(jù)嗎1口=6

可得九=4

氫原子吸收能量后躍遷到第4能級(jí)，則吸收的能量等于n=1和n=4能級(jí)間的能級(jí)差，釋放出六種不

同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為巧、也、叱、嗎、叱、彩，則以一場(chǎng)二仙/6,邑一々=

hv^f￡*2—Ei=/1V4

￡*4—^2=九，E3—￡*2=八丫2，?4—^3=九%

單色光的光子能量E=—Ei=hv6

又E4—Fi=hv3+標(biāo)4,E4—=hvx+hv2+/iv4o

故答案為：BCDo

【分析】根據(jù)氫原子躍遷時(shí)吸收的能量和能級(jí)差之間的關(guān)系得出開始用來照射容器的單色光的光子

能量。

閱卷人

—、實(shí)驗(yàn)題（共2題；共7分）

得分

17.（3分）線上學(xué)習(xí)期間，小剛在家用平底鍋.溫水、植物油、酒精、琲子粉、坐標(biāo)紙、彩筆等估

測(cè)植物油分子的大小。他將0.3mL的植物油溶于酒精，制成5（）0mL的植物油酒精溶液，用注射器測(cè)

得1.0mL上述溶液有8（）滴?，F(xiàn)取一滴該溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，將其斯輪廓畫在小方格的

邊長(zhǎng)為1.0cm的坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示。

--t

1X—

—

—一Y

—

—

聿、

—一一T

)——/L

/

（1）（1分）形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的可視為植物油分子的直徑。

（2）（1分）利用上述數(shù)據(jù)，求得植物油分子的直徑為m。（結(jié)果保留2位有效

數(shù)字）

（3）（1分）在某次實(shí)驗(yàn)中小剛觀察到油膜的面積先變大后變小，他使用了油膜的最大的面積進(jìn)

行計(jì)算，這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的油酸分子直徑。（填“偏大”或“偏小”）

【答案】（1）厚度

（2）6.8x1（）T°

（3）偏小

【解析】【解答】（1）形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為植物油分子的直徑。

（2）一滴植物油酒精溶液中純植物油的體積為兀="X1X1°-67n3=75X10-127n3

5000

油膜中大約有110個(gè)小方格，則油膜的面積為S=110X0.012nl2=1.1X10-2/

則植物油分子的直徑為d=4=7-SxW~^mX6,8x10-10m

5l.lxl0-z

（3）在某次實(shí)驗(yàn)中小剛觀察到油膜的面積先變大后變小，他使用了油膜的最大的面積進(jìn)行計(jì)算，根

據(jù)d=,

說明代入計(jì)算的油膜面積偏大，導(dǎo)致測(cè)得的油酸分子直徑偏小。

【分析】（1）單分子油膜的厚度就是植物油分子的直徑；

（2）根據(jù)油膜在玻璃板上的面積以及植物油分子直徑和一滴植物油酒精溶液中純植物油的體積的關(guān)

系得出植物油分子的直徑；

（3）根據(jù)（2）中的表達(dá)式以及油膜面積的變化情況得出油酸分子直徑的變化情況。

18.（4分）在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，雙縫間的距離為d=0.4mm,雙縫到光屏的

距離為L(zhǎng)=0.5m。

1212

1IIIIl11111山cliiiji.i.i,i.i.hijj.i

llllll口||[]||"1

Iffi"10010

AB/位置讀數(shù)8位置讀數(shù)

甲

(1)(2分)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，并且單縫和雙縫應(yīng)相互平行

B.測(cè)量時(shí)應(yīng)使測(cè)量頭的分劃板的中心刻線對(duì)齊條紋的中心再讀數(shù)

C.看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或紫色濾光片，即可看到紅黑相間或紫黑相間

的干涉條紋，且紫黑條紋的間距比紅黑條紋的間距大

D.觀察到的白光干涉圖樣是等距的白色干涉條紋

(2)(2分)用某種單色光照射雙縫得到的干涉條紋如圖甲所示，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游

標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，則相鄰兩條亮條紋中心間距4%=mm,該單色光的波長(zhǎng);1=

mo

【答案】(1)A；B

(2)0.75；6x10-7

【解析】【解答】(1)A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，并且單縫和雙縫應(yīng)相互平行，A符合題意；

B.測(cè)量某條干涉亮條紋位置時(shí)，應(yīng)使測(cè)量頭分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對(duì)齊，以減小誤差，

B符合題意；

C.看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或紫色濾光片，即可看到紅黑相間或紫黑相間的干

涉條紋，由且?guī)?>a影所以紫黑條紋的間距比紅黑條紋的間距小，c不符合題意；

D.一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，D不符合

題意。

故答案為：ABo

(2)分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)4=11mm+1x0.1mm=11.1mm

分劃板在圖中B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)%B=15mm+6x0.1mm=15.6mm

則相鄰兩條亮條紋中心間距A尤=安幺=1561L1mm=0.75mm

6-76

由=4A

a

_3

得2=牛Ax=°晚皆—x0.75x10-3m=6x10-7m

LtU.D

【分析】（1）根據(jù)“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)原理以及注意事項(xiàng)選擇正確的選項(xiàng)；

（2）根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)原理得出分劃板在AB處的讀數(shù)，結(jié)合相鄰亮條紋間距表達(dá)會(huì)得出波長(zhǎng)的大

小。

閱卷人

四、解答題（共4題；共65分）

得分

19.（15分）核聚變可以提供高效、清潔的能量。一種核聚變是一個(gè)質(zhì)子身和兩個(gè)中子加結(jié)合為一個(gè)

旅核并放出一個(gè)光子。已知質(zhì)子的質(zhì)量是1.0073U,中子的質(zhì)量是1.0087U,；4的質(zhì)量是3.0160u,

1初的質(zhì)量是12.0000U,lu=931.5MeV,普朗克常量6.63x10-347-5?

（1）（5分）寫出這種核聚變的核反應(yīng)方程式；

（2）（5分）求放出光子的頻率；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）（5分）通過計(jì)算比較汩和1乳哪個(gè)更穩(wěn)定。

【答案】（1）解：根據(jù)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，知聚變方程為扭+27一；“

（2）解：該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為4m=1.0073U+2x1.0087u-3.0160u=0.0087u

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，釋放的核能為/E=0.0087x931.5Me7=8.10MeV

根據(jù)dE=hv

代入數(shù)據(jù)解得v=2.0x1021Wz

（3）解：由上分析可知，僦核的結(jié)合能為dE=8.10MW,則僦核的比結(jié)合能為

比結(jié)合能=「^=工7乂四

一個(gè)1氯由4個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子組成，其反應(yīng)方程為4出+8/-VC

該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為/m'=4x1.0073U+8x1.0087u-12.0000u=0.0988u

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，釋放的核能為AE'=0.0988x931.5MeK=92.03MeV

則1氯的比結(jié)合能為

AE

比結(jié)合能=p=7.67MeV

.L乙

由上分析可知周C的比結(jié)合能大于負(fù)核的比結(jié)合能，故*C更穩(wěn)定

【解析】【分析】（1）核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；

（2）核反應(yīng)過程有質(zhì)量虧損，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程以及光子能量的表達(dá)式得出放出光子的頻率；

（3）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程和比結(jié)合能的計(jì)算得出瓶核的比結(jié)合能。

20.（15分）如圖甲所示，真空中的半圓形透明介質(zhì)，半徑為R,圓心為O,其對(duì)稱軸為OA,一束

單色光沿平行于對(duì)稱軸的方向射到圓弧面上。光線到對(duì)稱軸的距離為孚R，經(jīng)兩次折射后由右側(cè)直

徑面離開介質(zhì)。已知該光線的入射角和出射角相等，真空中的光速為c。求：

（1）（5分）透明介質(zhì)的折射率n；

（2）（5分）單色光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間t；

（3）（5分）如圖乙所示，將透明介質(zhì)截取下半部分OAB,用黑紙覆蓋OB。用該單色光平行于

橫截面，與界面0A成30。角入射，若只考慮首次入射到圓弧AB上的光，求圓弧AB上有光射出的

弧長(zhǎng)L。（取加35。=爭(zhēng)

【答案】（1）解：設(shè)第一次折射的入射角和折射角分別為ii和n,第二次折射的入射角和折射角分別

為i2和⑵由于光線到對(duì)稱軸的距離為當(dāng)R,則有八=60。

由幾何知識(shí)知ii=r1+i2=60°

解得=?2=30°

則透明介質(zhì)的折射率n=照=遍

（2）解：光在介質(zhì)中傳播速度v=￡

光在介質(zhì)中傳播距離L=當(dāng)嚅

cos30°

由L="可得￡=￡

（3）解：光線從O點(diǎn)照射到透明介質(zhì)，光線照射到圓弧的C點(diǎn)，如圖

sin60°

則九=

sina

解得a=30°

設(shè)從D點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后到達(dá)E點(diǎn)時(shí)，剛好發(fā)生全反射，則.6二=當(dāng)

解得夕=35°

由幾何知識(shí)解得r=35°

則圓弧AB上有光射出的是糜，弧長(zhǎng)為￡,=蕓、兀/?=架

【解析】【分析】（1）根據(jù)光在透明介質(zhì)中的光路圖以及折射定律得出透明介質(zhì)的折射率；

（2）根據(jù)光在介質(zhì)中傳播的速度和光速的關(guān)系以及光在介質(zhì)中傳播的距離和傳播時(shí)間的關(guān)系得出

單色光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間t；；

（3）結(jié)合光發(fā)生全反射臨界角的正弦值和折射率的關(guān)系以及折射定律得出圓弧AB上有光射出的弧

長(zhǎng)。

21.（15分）某同學(xué)應(yīng)用物理知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的多用途傳感器。如圖所示，該傳感器的氣缸由

帶底的透明圓筒組成，活塞A、B通過一剛性桿連接，活塞A、B的橫截面積Si=4cm2,S2=

1cm12,活塞A、B和連接桿的總質(zhì)量m=4kg,兩活塞將氣缸分為I、II兩部分，I部分為真空，H

部分封閉有空氣。垂直于氣缸底建立x坐標(biāo)軸，使零刻度與氣缸底部對(duì)齊?，F(xiàn)將氣缸豎直置于水平

地面，穩(wěn)定后活塞A、氣缸轉(zhuǎn)折處、活塞B對(duì)應(yīng)的刻度分別為6cm、12cm、18cm,氣缸導(dǎo)熱良好，

活塞B上方開口，環(huán)境溫度為27C,大氣壓po=1.0xl（）5pa,不計(jì)氣缸和活塞的厚度，忽略一切

摩擦，取g=10m/s2o

（1）（5分）現(xiàn)用這個(gè)儀器粗略測(cè)量某款汽車水平地面直線加速時(shí)的最大加速度，將氣缸水平固

定于汽車內(nèi)部，x坐標(biāo)軸正方向與汽車前進(jìn)方向一致。汽車加速過程中該同學(xué)觀察到活塞A對(duì)應(yīng)刻

度在8.8cm到12cm之間變化，整個(gè)過程中車內(nèi)溫度保持27℃不變。求該款汽車最大加速度的大

??；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（2）（5分）現(xiàn)用這個(gè)儀器測(cè)量海水深度。將氣缸豎直（x坐標(biāo)軸正方向豎直向上）放置在海水

中，假定海水密度為1.0x103kg/m2,氣缸所在位置海水溫度為7℃,穩(wěn)定后活塞B對(duì)應(yīng)的深度為90

米，求此時(shí)活塞A對(duì)應(yīng)的刻度;

（3）（5分）該儀器在書房放置了一段時(shí)間（x坐標(biāo)軸正方向朝上），P處出現(xiàn)了一條裂縫，發(fā)現(xiàn)

時(shí)活塞已經(jīng)停止了移動(dòng)，這名同學(xué)沒有抽氣就對(duì)裂縫進(jìn)行了重新密封。求I、II部分空氣質(zhì)量之

比。

【答案】（1）解：由題意可知，缸內(nèi)氣體做等溫變化，則有P/1=mg+PoS2

PiS》i=v2sxh2

聯(lián)立可得P2=陪

可知，hi越小，P2越大，則由牛頓第二定律可得P2maxSl-P（）S2=mamax

解得該款汽車最大加速度的大小amax=6.0m/s2

（2）解：由平衡關(guān)系可得pg/iS2+mg=p3sl

由理想氣體狀態(tài)方程可得駕也=萼四

7113

比中=273+27K=300K

具”,71=273+7K=280K

聯(lián)立可得九3x2.2cm

（3）解：I中氣體的壓強(qiáng)為po=1.0xl（）5pa,由平衡關(guān)系可得P4sl=巾9+P（）si

11中空氣做等溫變化，有PiSihi=P4S1/I4

可得八4=3.75cm

則I中氣體的體積為V,=3.75S2+（12+6-3.75）si=60.75cm3

II中空氣的體積羽-h4sl=15cm3

由塔=C

可得mi：m2=81：40

【解析】【分析】（1）缸內(nèi)氣體做等溫變化，根據(jù)受力平衡以及玻意耳定律得出變化后氣體的壓

強(qiáng)，通過牛頓第二定律得出汽車的加速度；

（2）根據(jù)受力平衡以及理想氣體狀態(tài)方程得出活塞A對(duì)應(yīng)的刻度；

（3）I中氣體根據(jù)受力平衡得出重新密封時(shí)氣體的壓強(qiáng)，n中空氣做等溫變化，利用玻意耳定

律得出氣柱的長(zhǎng)度，通過理想氣體狀態(tài)方程得出I、n部分空氣質(zhì)量之比。

22.（20分）某興趣小組研究彈簧振子，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，一個(gè)輕彈簧豎直放置，一端固定于

地面，另一端與質(zhì)量為m的物體B固連在一起，整個(gè)裝置被一個(gè)口徑略大且足夠長(zhǎng)的光滑圓套約束

（圖中未畫出）?，F(xiàn)將質(zhì)量也為m的物體A由B的正上方某一高度處自由釋故，A和B發(fā)生碰撞后

兩者一起以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)（但不粘連）。AB在以后的振動(dòng)過程中恰好不會(huì)分離，彈簧的的勁

度系數(shù)為k,整個(gè)振動(dòng)過程彈簧處于彈性限度內(nèi)。忽略A、B的體積，不計(jì)空氣阻力。m、k、g為己

知量。求：

□A

B

（1）（5分）AB一起振動(dòng)過程中最大加速度的大小；

（2）（5分）小組中的甲同學(xué)通過研究彈簧彈力做功，得出了彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式熱=④入2

（x為彈簧形變量）。求A釋放前距B的高度；

（3）（5分）小組中的乙同學(xué)通過課下自學(xué)了解到彈簧振子的周期與彈簧的勁度系數(shù)k及振子的

質(zhì)量m有關(guān)，但是他記不清周期公式是7=2兀居還是T=2“請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)直接選出正確的

彈簧振子周期公式（不必寫出推導(dǎo)過程）：

（4）（5分）以A與B碰撞為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求AB振動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻。

【答案】（1）解：AB在以后的振動(dòng)過程中恰好不會(huì)分離，所以振動(dòng)最高點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)位置，此時(shí)加

速度最大。有2mg=2ma

解得a=g

（2）解：B靜止時(shí)有Ax。=mg

2

物體A自由下落的過程，由機(jī)械能守恒得mg/i=|mv0

物體A^B碰撞過程有nw（）=2mv

碰后AB在以后振動(dòng)過程中到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈簧剛好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，相對(duì)于原來向上運(yùn)動(dòng)得距離孫=

mg

T

22

對(duì)物體A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，由能量守恒得號(hào)x2mv4-^/cx0=2mgx（）

聯(lián)立解得/l=苧

k

(3)解：通過單位可以判定：彈簧振子的周期公式為7=2兀]果

(4)解：在振動(dòng)過程中，設(shè)平衡位置彈簧的壓縮量為x,有2mg=kx

振幅/=x-249

k

以第一次向下經(jīng)過平衡位置為0時(shí)刻，取向下為正方向，則振動(dòng)方程為y=Asin3t

AB碰撞時(shí)為=Asin3tl=X-XQ

解得ti=~

因此以A與B碰撞為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求AB振動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻t=書+苧+仃=(|+叩=/+

、[2mn1a、

r=0,1,2,3)

【解析】【分析】(1)AB在以后的振動(dòng)過程中恰好不會(huì)分離時(shí)根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的大

小；

(2)B靜止時(shí)根據(jù)共點(diǎn)力平衡列出方程，對(duì)A結(jié)合機(jī)械能守恒定律以及AB碰撞過程中利用動(dòng)量

守恒和對(duì)AB組成的系統(tǒng)結(jié)合能量守恒得出A釋放前距B的高度；

(3)根據(jù)單位得出單擺周期的表達(dá)式；

(4)在振動(dòng)過程中。，根據(jù)共點(diǎn)力平衡以得出振幅的表達(dá)式，結(jié)合質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方程得出AB振動(dòng)到最高

點(diǎn)的時(shí)刻。

試題分析部分

1、試卷總體分布分析

總分：104分

客觀題（占比）32.0(30.8%)

分值分布

主觀題（占比）72.0(69.2%)

客觀題（占比）16(72.7%)

題量分布

主觀題（占比）6(27.3%)

2、試卷題量分布分析

大題題型題目量（占比）分值（占比）

實(shí)驗(yàn)題2(9.1%)7.0(67%)

解答題4(18.2%)65.0(62.5%)

多選題5(22.7%)10.0(9.6%)

單選題11(50.0%)22.0(21.2%)

3、試卷難度結(jié)構(gòu)分析

序號(hào)難易度占比

1普通(95.5%)

2困難(4.5%)

4、試卷知識(shí)點(diǎn)分析

序號(hào)知識(shí)點(diǎn)