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2023-2024学年下学期高二期末检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．两分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。若甲分子固定在坐标原点O，乙分子从距O点很远处沿r轴向O运动的过程中（ ）
A．从r3到r1，分子引力一直减小
B．从r3到r1，分子合力先减小后增大
C．从r3到r1，分子合力对乙一直做正功
D．当时，分子势能最小
2．如图甲是研究光电效应的电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属，恰好可以使它发生光电效应，则（ ）
A．该金属的逸出功
B．用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，不能发生光电效应
C．一个处于能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D．用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时，将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置，可使甲图中电流表示数为零
3．关于下面四幅图涉及的物理知识说法正确的是（ ）
A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．饱和光电流越大，光电子最大初动能也越大
C．散射后光子相对电子的速度大于3×108m/s
D．镉棒插入深一些可以加快链式反应速度
4．一定质量的理想气体从状态a开始，经、、三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。已知初始状态气体的温度为T，三个状态的坐标分别为、、，下列说法正确的是（ ）
A．在过程中，封闭气体的温度一定不变
B．气体在a状态的温度可能与b状态的温度不相等
C．气体在c状态的温度为
D．气体从状态b到状态c的过程中气体向外界放出的热量为
5．在物理学中图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像，下列判断正确的是（ ）
A．甲图中，a光的频率大于b光的频率
B．乙图中，金属c的逸出功大于金属d的逸出功
C．丙图中，每过天要衰变掉质量相同的氡
D．丁图中，质量数越大比结合能越大
6．钴在人类生活中的应用可以追溯到100多年前：我国古代对钴的应用，最早可见于唐三彩器物中。钴的元素符号是，为银白色铁磁性金属，用于陶器釉料。钴衰变的核反应方程为，其半衰期为5.272年，、、x的质量分别为、、下列说法正确的是（ ）
A．的中子数是27
B．核反应方程式中的x是粒子
C．该核反应中释放的能量为
D．经过10.544年的时间，原子核中有已经发生了衰变
7．如图所示，上细下粗圆柱形导热汽缸竖直放置，用有质量的“工”字形活塞密封一定质量的理想气体，外界大气压强恒定不变，不计活塞与汽缸内壁间摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．当环境温度缓慢升高时，活塞会向上移动
B．当环境温度缓慢升高时，两活塞间的轻质连杆上的力将变大
C．当环境温度缓慢升高时，气体从外界吸收热量，并对外界做功
D．若环境温度不变，在小活塞上面放一小物块，静止时，汽缸内压强增大
8．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图甲中P射线粒子流带负电
B．图乙中实验说明了原子核具有复杂结构
C．图丙中的玻尔能级理论可以解释β衰变现象
D．图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变，方程式为
9．如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像。已知气体在状态A时的压强为，相关物理量如图所示，气体由状态A变为状态B的过程中，吸收的热量为Q。则（ ）
A．气体在状态C时的压强
B．气体在状态C时的压强
C．气体状态从A变到B的过程中内能的变化量
D．气体状态从A变到B的过程中内能的变化量
10．2021年5月28日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力
B．反应产物x为
C．x核的质量为
D．x的比结合能为
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：
（1）用频率为的光照射光电管，此时电流表中有电流，调节滑动变阻器，将触头P向 端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数；
（2）用频率为的光照射光电管，重复（1）中的步骤，记下电压表示数，已知电子的电量为e，由上述实验可知普朗克常量 （用上述已知量和测量量表示）；
（3）（单选）有关本实验，下列说法正确的是( )
A．流过表的电流是电源提供的
B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向a端滑动
D．若，则光照出的光电子的最大初动能大
（4）（单选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射上述的光电效应的实验装置中的阴极K；其中只有a、b两种光能得到图乙所示的电流与电压的关系曲线。已知本实验中的阴极K材料是图丙所给材料中的一种，丙图是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法正确的是( )
几种金属逸出功和极限频率
金属
钠 2.29 5.33
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
A．一定有
B．a光可能是从能级跃迁到能级发出的光
C．该实验装置中的阴极K材料一定是钾
D．图乙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
12．使用如图装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
序号
1 3.85 1.0 3.85
2 3.17 1.2 3.81
3 2.70 1.4 3.78
4 2.25 1.6 3.60
5 1.95 1.8 3.51
（1）使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是 （选填“温度”、“体积”或“压强”）。
（2）某同学在实验中，测得的实验数据如表中所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的主要原因是 。
A．实验时外界大气压强降低
B．实验时环境温度升高了
C．实验时装置内的气体向外发生了泄漏
D．实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
（3）实验过程中，下列操作正确的是 。
A．为方便推拉柱塞，应用手握住装置外壁再推拉柱塞
B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂
C．装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值
D．连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响
（4）为更准确地测出气体的压强，某同学用压强传感器替代压力表，得到某次实验的图如图所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化 。
A．一直降低 B．一直升高 C．先降低后升高 D．先升高后降低
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．2021年12月30日，我国科学家利用东方超环实现了7000万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行1056秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子，氘核质量为，中子质量为，核的质量为（质量亏损为时，释放的能量为）。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的3倍。（计算结果单位为，保留两位有效数字）
（1）写出该反应的核反应方程。
（2）若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为核与中子的动能。反应前每个氘核的动能为，求反应后氦3和中子的动能分别为多少。
14．一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图线（如图乙所示），其中b光对应的图线与横轴的交点坐标为。已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电荷量为。
（1）求该金属逸出功；
（2）求用a光照射金属时逸出光电子的最大初动能；
（3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流，若入射的光子有75%引发了光电效应。求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E。
15．如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、，面积分别为、S，弹簧原长为。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度为）
（1）求封闭气体的压强和弹簧的劲度系数；
（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
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2023-2024学年下学期高二期末检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．两分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。若甲分子固定在坐标原点O，乙分子从距O点很远处沿r轴向O运动的过程中（ ）
A．从r3到r1，分子引力一直减小
B．从r3到r1，分子合力先减小后增大
C．从r3到r1，分子合力对乙一直做正功
D．当时，分子势能最小
【答案】C
【详解】A．从r3到r1，分子引力一直增大，故A错误；
B．从r3到r1，分子合力表现为引力，先增大后减小，故B错误；
C．从r3到r1，分子合力表现为引力，对乙一直做正功，故C正确；
D．从r3到r1，分子合力表现为引力，对乙一直做正功，分子势能减小；从r1到O点，分子力是斥力，分子力做负功，分子势能增大，所以当时，分子势能最小，故D错误。
故选C。
2．如图甲是研究光电效应的电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属，恰好可以使它发生光电效应，则（ ）
A．该金属的逸出功
B．用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，不能发生光电效应
C．一个处于能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D．用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时，将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置，可使甲图中电流表示数为零
【答案】C
【详解】A．处于能级的汞原子跃迁到能级，发出光子的能量为
由于恰好可以使某种金属发生光电效应，由
可知，该金属的逸出功
故A错误；
B．处于能级的汞原子跃迁到能级发出的光子能量为
能使该金属发生光电效应，故B错误；
C．一个处于能级的汞原子先跃迁到能级，放出一个光子，再从能级向能级跃迁放出一个光子，一共最多放出两个光子，故C正确；
D．图甲所示中电源为正向接法，放出的电子能被电场加速运动至阳极，无论滑动变阻器的滑片位置在哪，电流表示数都不会为零，故D错误；
故选C。
3．关于下面四幅图涉及的物理知识说法正确的是（ ）
A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．饱和光电流越大，光电子最大初动能也越大
C．散射后光子相对电子的速度大于3×108m/s
D．镉棒插入深一些可以加快链式反应速度
【答案】A
【详解】A．由图知，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故A正确；
B．饱和光电流的大小取决于光强，入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，饱和光电流越大，光电子最大初动能不一定越大，故B错误；
C．散射后光子速度为3×108m/s，故C错误；
D．镉棒插入深一些会多吸收中子，可以减小链式反应速度，故D错误。
故选A。
4．一定质量的理想气体从状态a开始，经、、三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。已知初始状态气体的温度为T，三个状态的坐标分别为、、，下列说法正确的是（ ）
A．在过程中，封闭气体的温度一定不变
B．气体在a状态的温度可能与b状态的温度不相等
C．气体在c状态的温度为
D．气体从状态b到状态c的过程中气体向外界放出的热量为
【答案】C
【详解】AB．对状态分析有
对状态分析有
所以
但气体从状态到状态的过程中不一定温度不变，故AB错误；
C．气体从状态到状态的过程中气体的压强不变，由等压变化规律有
解得
故C正确；
D．气体从状态b到状态的过程中气体的压强不变，外界对气体做功
由热力学第一定律有
解得
由前面分析可知由状态到状态的过程中气体温度降低，所以气体的内能减少，所以气体向外界放出的热量大于，故D错误。
故选C。
5．在物理学中图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像，下列判断正确的是（ ）
A．甲图中，a光的频率大于b光的频率
B．乙图中，金属c的逸出功大于金属d的逸出功
C．丙图中，每过天要衰变掉质量相同的氡
D．丁图中，质量数越大比结合能越大
【答案】A
【详解】A．由图可知，a光的遏止电压大，根据
同一光电管逸出功相同，所以a光频率大，故A正确；
B．根据
有
当频率相等时，由于金属c遏止电压大，所以c的逸出功小，故B错误；
C．由图可知氡半衰期为天，由于每次衰变后的氡质量均变成原来的一半，故每过天要衰变掉质量不相同的氡，故C错误；
D．质量数大，比结合能不一定大，故D错误。
故选A。
6．钴在人类生活中的应用可以追溯到100多年前：我国古代对钴的应用，最早可见于唐三彩器物中。钴的元素符号是，为银白色铁磁性金属，用于陶器釉料。钴衰变的核反应方程为，其半衰期为5.272年，、、x的质量分别为、、下列说法正确的是（ ）
A．的中子数是27
B．核反应方程式中的x是粒子
C．该核反应中释放的能量为
D．经过10.544年的时间，原子核中有已经发生了衰变
【答案】D
【详解】A．的中子数是
60-27=33
故A错误；
B．根据质量数守恒，x的质量数为
60-60=0
x电荷数为
27-28=-1
所以核反应方程式中的x是β粒子，故B错误；
C．该核反应中释放的能量为
故C错误；
D．经过10.544年的时间，原子核中还剩下质量为
故有已经发生了衰变，故D正确。
故选D。
7．如图所示，上细下粗圆柱形导热汽缸竖直放置，用有质量的“工”字形活塞密封一定质量的理想气体，外界大气压强恒定不变，不计活塞与汽缸内壁间摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．当环境温度缓慢升高时，活塞会向上移动
B．当环境温度缓慢升高时，两活塞间的轻质连杆上的力将变大
C．当环境温度缓慢升高时，气体从外界吸收热量，并对外界做功
D．若环境温度不变，在小活塞上面放一小物块，静止时，汽缸内压强增大
【答案】C
【详解】B．对活塞受力分析，设外界大气压强为，气体压强，活塞上表面的面积为，活塞下表面的面积为，有
解得
由于大气压不变，活塞质量不变，所以气体是等压变化，轻质杆上的力不发生变化，故B项错误；
A．由之前的分析可知，当环境温度缓慢升高时，气体发生的是等压变化，根据
可知，其气体的体积增加，所以活塞应该下降，故A项错误；
C．由于是理想气体，所以温度升高，气体的内能增加，即
有热力学第一定律有
由之前的分析可知，气体的体积增加，即气体对外界做功，所以有
结合分析有
即气体从外界吸收热量，故C项正确；
D．设小物块的质量为，此时气体的压强为，有
解得
可知，气体的压强变小，故D项错误。
故选C。
8．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图甲中P射线粒子流带负电
B．图乙中实验说明了原子核具有复杂结构
C．图丙中的玻尔能级理论可以解释β衰变现象
D．图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变，方程式为
【答案】A
【详解】A. 图甲中P射线粒子流受到向右的洛伦兹力才会向右偏转，则根据左手定则，P射线粒子流带负电，A正确；
B. 图乙中实验说明了原子具有复杂结构，B错误；
C. 图丙中的玻尔能级理论讲的是原子核外电子的跃迁，而β衰变现象是原子核发射出β粒子的现象，无法解释，C错误；
D. 图丁中用中子轰击铀核使其发生裂变，典型方程式为
D错误。
故选A。
9．如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像。已知气体在状态A时的压强为，相关物理量如图所示，气体由状态A变为状态B的过程中，吸收的热量为Q。则（ ）
A．气体在状态C时的压强
B．气体在状态C时的压强
C．气体状态从A变到B的过程中内能的变化量
D．气体状态从A变到B的过程中内能的变化量
【答案】AD
【详解】AB．理想气体由状态A到状态B发生等压变化，则有
理想气体由状态B到状态C发生等容变化，则有
解得
故A正确，B错误；
C．理想气体由状态A到状态B发生等压变化，气体对外界做功为
根据热力学第一定律有
故C错误，D正确。
故选AD。
10．2021年5月28日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力
B．反应产物x为
C．x核的质量为
D．x的比结合能为
【答案】AD
【详解】A．要发生聚变反应，两个原子核要足够近，故需要克服两氘核间巨大的库仑斥力，故A正确；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知x的质量数为3，电荷数为2，所以反应产物x应为，故B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程有
则有
解得
故C错误；
D．根据能量守恒定律有
解得
故D正确。
故选AD。
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：
（1）用频率为的光照射光电管，此时电流表中有电流，调节滑动变阻器，将触头P向 端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数；
（2）用频率为的光照射光电管，重复（1）中的步骤，记下电压表示数，已知电子的电量为e，由上述实验可知普朗克常量 （用上述已知量和测量量表示）；
（3）（单选）有关本实验，下列说法正确的是( )
A．流过表的电流是电源提供的
B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向a端滑动
D．若，则光照出的光电子的最大初动能大
（4）（单选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射上述的光电效应的实验装置中的阴极K；其中只有a、b两种光能得到图乙所示的电流与电压的关系曲线。已知本实验中的阴极K材料是图丙所给材料中的一种，丙图是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法正确的是( )
几种金属逸出功和极限频率
金属
钠 2.29 5.33
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
A．一定有
B．a光可能是从能级跃迁到能级发出的光
C．该实验装置中的阴极K材料一定是钾
D．图乙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
【答案】 a （或） D C
【详解】（1）[1]根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，只有的电势高于点，即触头P向端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零。
（2）[2]根据光电效应方程得
联立两式解得
（3）[3]A．流过表的电流是由于光电管在发生光电效应的情况下，产生的光电子通过表而形成的，故A错误；
B．入射光的光强一定时，单位时间内发出光电子的数目一定，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少，故B错误；
C．测定频率的光照的饱和电流值，应加正向电压，即应使的电势低于点，即触头P向端滑动，故C错误；
D．根据光电效应方程得
当频率越高，光电子的最大初动能越大，若，则光照出的光电子的最大初动能大，故D正确。
故选D。
（4）[4]AB．由于发射三种光，则有
又由图乙知，所以a光是从能级跃迁到能级发出的光。
由上可得
即
故A、B错误；
C．由得
所以阴极材料是钾，故C正确；
D．图乙中饱和电流为，由电流定义得
解得
故D错误。
故选C。
12．使用如图装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
序号
1 3.85 1.0 3.85
2 3.17 1.2 3.81
3 2.70 1.4 3.78
4 2.25 1.6 3.60
5 1.95 1.8 3.51
（1）使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是 （选填“温度”、“体积”或“压强”）。
（2）某同学在实验中，测得的实验数据如表中所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的主要原因是 。
A．实验时外界大气压强降低
B．实验时环境温度升高了
C．实验时装置内的气体向外发生了泄漏
D．实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
（3）实验过程中，下列操作正确的是 。
A．为方便推拉柱塞，应用手握住装置外壁再推拉柱塞
B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂
C．装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值
D．连接压力表和装置内空气柱的细管中的气体体积对实验没有影响
（4）为更准确地测出气体的压强，某同学用压强传感器替代压力表，得到某次实验的图如图所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化 。
A．一直降低 B．一直升高 C．先降低后升高 D．先升高后降低
【答案】 温度 C BC/CB D
【详解】（1）[1]该实验为“探究气体压强与体积的关系”的实验，使用控制变量法，实验中必须保持不变的参量是温度。
（2）[2]A．封闭气体的压强与外界大气压无关，故A错误；
B．实验时若环境温度升高了，则根据一定质量的理想气体的状态方程
可知，乘积应该变大，故B错误；
C．实验时装置内的气体向外发生了泄漏，根据一定质量的理想气体的状态方程
式中常数C是一个与质量有关的常数，当实验时装置内的气体向外发生了泄漏，的乘积将减小，故C正确；
D．实验时装置内柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大并不会影响气体的压强和体积，故D错误。
故选C。
（3）[3]A．若用手握住装置外壁再推拉柱塞，则会应人体的温度与装置内气体发生热传递而改变气体的温度，因此不能用手握住装置外壁再推拉柱塞，故A错误；
B．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与装置内壁间涂上油脂，故B正确；
C．由于注射器横截面积一定，初、末状态的体积比就等于空气柱的长度之比，因此装置旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注具体数值，对实验的可靠度不会产生影响，故C正确；
D．设细管中气体的体积为，则随着压强的变化，细管中压强与体积的乘积将发生改变，而在温度一定的情况下，根据
可得
由此可知，当压强越大，细管中进入的气体的质量就越大，从而造成在实验中气体的质量发生改变，因此会对实验结果产生影响，故D错误。
故选BC。
（4）[4]根据一定质量的理想气体的状态方程可得
则有
可知压强与体积的乘积越大则气体的温度越高。设图线的方程为
将坐标（1，2）和（4，0.5）代入可得图线的方程为
当时代入方程可得，显然坐标（1，2）和（4，0.5）的乘积相等，而坐标（2，1.5）的乘积相对坐标（1，2）和（4，0.5）的乘积更大，因此可确定气体的温度先升高后降低。
故选D。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．2021年12月30日，我国科学家利用东方超环实现了7000万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行1056秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子，氘核质量为，中子质量为，核的质量为（质量亏损为时，释放的能量为）。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的3倍。（计算结果单位为，保留两位有效数字）
（1）写出该反应的核反应方程。
（2）若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为核与中子的动能。反应前每个氘核的动能为，求反应后氦3和中子的动能分别为多少。
【答案】（1）；（2）1.0MeV；3.0MeV
【详解】（1）两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子，则该反应的核反应方程
（2）碰撞和反应过程动量守恒，则碰后氦3和中子总动量为零，即
核反应释放的的能量
根据能量守恒
解得氦3动能
中子的动能
14．一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图线（如图乙所示），其中b光对应的图线与横轴的交点坐标为。已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电荷量为。
（1）求该金属逸出功；
（2）求用a光照射金属时逸出光电子的最大初动能；
（3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流，若入射的光子有75%引发了光电效应。求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由题图乙可知：a光、b光、c光分别为电子由、3、2的能级跃迁至基态所释放的光子，b光的光子能量。由题意知，则光电子逸出时的最大初动能由光电效应方程
知
（2）a光的光子能量，由光电效应方程
可知
（3）c光的光子能量由得，每秒到达光电管阳极的光电子的总电荷量
每秒到达光电管阳极的光电子的个数
每秒入射到光电管阴极的光子个数
则每秒照射到阴极的光子总能量
15．如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、，面积分别为、S，弹簧原长为。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度为）
（1）求封闭气体的压强和弹簧的劲度系数；
（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
【答案】（1），；（2），
【详解】（1）设封闭气体的压强为，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有
解得
对活塞Ⅰ由平衡条件有
解得弹簧的劲度系数为
（2）缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为
即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为
，
由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有
有等压方程可知
解得
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