海安高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1. 关于下列几幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
B. 图乙为布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显
C. 图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体
D. 如图丁所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去
2. 一定量某种气体的质量为m，该气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（ ）
A. B. C. D.
3. 某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（ ）
A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要高一些
B. 为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
C. 滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撤得太少太薄
D. 为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要小一些
4. 合格的一次性医用外科口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为水滴在一次性医用外科口罩内侧的照片，对此，以下说法正确的是（ ）
A. 照片中的口罩和水滴发生了浸润现象
B. 照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
C. 水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里
D. 照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果
5. 下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中，温度升高，曲线峰值向右移动
B. 图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力先做正功后做负功
D. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小
6. 关于原子核的有关知识，下列说法正确的是（ ）
A. 天然放射性射线中射线实际就是电子流，它来自原子核外电子
B. 放射性原子经过衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定从而产生射线
C. 氡222经过衰变变成钋218的半衰期为3.8天，一个氡222原子核四天后一定衰变为钋218
D. 比结合能越大，原子越容易发生衰变
7. 光电效应实验电路如图甲所示。用a、b两种单色光分别照射光电管的阴极K，实验中得到的光电流Ⅰ与光电管两端电压U的关系如图乙所示。则（ ）
A. 研究图乙中U<0的规律时甲图开关需打在2上
B. 开关打在2上触头Р左移时，微安表示数增大
C. 电压为图乙中U0时，a光照射时单位时间到达A极的光电子个数比b的多
D. 若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光一定也可以
8. 如图所示是电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带负电，下极板带正电，则以下说法正确的是（ ）
A. 电容器中的电场向上且正在增强
B. 线圈中的磁场向上且正在减弱
C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
D. 若增大电容器极板间距离，则发射电磁波的波长变小
9. 某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环则该气体（ ）
A. 在状态a和c时的内能可能相等
B. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
C. 在a→b过程中增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”
D. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
10. 如图所示是氢原子能级图，现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子；停止光照后，氢原子辐射出的光中有3种频率的光能让逸出功为3.20eV的钙发生光电效应。己知光速c=3×108m/s、普朗克常量为h=6.63×10-34J·s，则下列选项中正确的是（ ）
A. 基态氢原子吸收光子后，核外电子动能增大
B. 停止光照后，氢原子最多可能辐射6种巴耳末系光子
C. 钙产生光电效应时，光电子最大初动能为9.55eV
D. 照射基态氢原子单色光光子动量为p=6.8×10-8kg·m/s
11. 如图甲是判断检测电流大小是否发生变化装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比，现给金属材料制成的霍尔元件（如图乙，其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过右侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化，下列说法正确的是（ ）
A. N端应与电压表的“+”接线柱相连
B. 要提高检测灵敏度可适当减小宽度b
C. 如果仅将检测电流反向，电压表的“+”、“—”接线柱连线位置无需改动
D. 当霍尔元件尺寸给定，工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流变大
二、非选择题：共5题，共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分﹔有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某实验小组同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图所示，实验中通过注射器上的刻度读出气体体积V，用气体体压强传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。
（1）关于本实验过程中的说法正确的是______。
A.需要用天平测出注射器活塞的质量，并将注射器竖直固定在铁架台上
B.推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒
C.推拉活塞时，为了读数准确，动作要快
D.活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量
（2）实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是______。
（3）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图中作出V与的关系图像。____
序号 1 2 3 4 5 6 7
V/mL 18 16 14 12 10 8 6
p/（） 1.038 1.160 1.311 1512 1.784 2.178 2.793
/（） 0.963 0.862 0.763 0.661 0.561 0.459 0.358
（4）根据图像可知软管中气体的体积为______mL（结果保留两位有效数字）。
（5）另一小组在做此实验时，将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一次压强p，最后得到如图所示的图像。由此可推断图线弯曲的可能原因是在实验过程中______。
A.注射器内气体温度升高 B.注射器内气体温度降低
C.注射器中有异物 D.连接软管中存在气体
13. 如图甲是研究光电效应电路图，图乙是汞原子的能级图，若用处于n=2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，试求：
（1）该金属的逸出功W0；
（2）若某次实验时图甲中的电压表示数为2V，且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，求到达A极板的光电子动能的最大值。（本题所求结果均以eV为单位）
14. 如图所示，开口向上、内壁光滑的绝热汽缸竖直放置，卡口离缸底的高度h=0.1m。质量M=20kg的活塞停在卡口处，活塞的横截面积m2，缸内气体温度t1=27°C，压强Pa。现通过电热丝缓慢加热缸内气体。已知外界大气压强Pa，取重力加速度g=10m/s2。
（1）活塞刚要离开卡口时，求气体的热力学温度T2；
（2）活塞离开卡口后继续上升了H=0.1m，此过程中气体吸收了Q=320J的热量，求此过程中气体内能的变化量。
15. 铀核是一种具有强放射性的元素。如图所示，是匀强磁场I、II的分界线，磁场方向均垂直于纸面向外。静止在上O点的铀核经过一次衰变生成钍核，衰变后的粒子以动能垂直于在纸面内向上进入磁场I。已知粒子和钍核运动后同时第一次经过，衰变过程中释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能，不计粒子和钍核的重力及粒子间相互作用。
（1）写出铀核的衰变方程，并求出匀强磁场I、II的磁感应强度之比；
（2）求衰变后生成的钍核的动能；
（3）若铀核的比结合能为，钍核的比结合能为，求氦核的比结合能。
16. 如图甲所示，下端离地面处有一竖直的空管，管长L为2.8m，、为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下运动，其运动图像如图乙所示，同时在处一个大小不计的小球以初速度竖直上抛，不计一切阻力和在地面的反弹，取。求：
（1）若小球初速度为8m/s，小球上升过程中离地面的最大高度；
（2）若小球初速度为8m/s，小球经过多长时间从管的端相对向上穿出；
（3）欲使在空管落地瞬间，小球必须处于空管之内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。海安高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1. 关于下列几幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
B. 图乙为布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显
C. 图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体
D. 如图丁所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；
B．图乙为布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越不明显，故B错误；
C．图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体，故C错误；
D．如图丁所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，根据能量守恒可知，“饮水小鸭”头部饮水后不断蒸发，吸收周围空气的热量，才能持续工作下去，故D错误。
故选A。
2. 一定量某种气体的质量为m，该气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m0和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（ ）
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于气体分子间的距离较大，所以气体分子的体积V0远小于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，即
所以
故A错误；
BC．阿伏加德罗常数等于气体的摩尔质量与气体分子质量之比，即
故B正确，C错误；
D．气体密度与单个分子体积的乘积不等于单个气体分子的质量，故D错误。
故选B。
3. 某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（ ）
A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要高一些
B. 为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
C. 滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撤得太少太薄
D. 为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要小一些
【答案】D
【解析】
【详解】A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些，故A错误；
B．正确操作步骤应为在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故B错误；
C．由图可知油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚，故C错误；
D．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要小一些，故D正确。
故选D。
4. 合格的一次性医用外科口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为水滴在一次性医用外科口罩内侧的照片，对此，以下说法正确的是（ ）
A. 照片中的口罩和水滴发生了浸润现象
B. 照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
C. 水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里
D. 照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中水滴在口罩表面成收缩状态，可知，照片中的口罩和水滴发生了不浸润现象，故A错误；
B．由于图中发生的是不浸润现象，则附着层与表面层内分子之间均表现为引力，即照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，故B错误；
C．表面张力表现为引力效果，水珠呈球状是因为表面张力方向平行于液面，故C错误；
D．照片中的口罩和水滴发生了不浸润现象，照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果，故D正确。
故选D。
5. 下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中，温度升高，曲线峰值向右移动
B. 图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力先做正功后做负功
D. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度越高，分子运动越剧烈，图甲中，温度升高，曲线峰值向右移动，故A正确，不符合题意；
B．图甲中，同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，故B正确，不符合题意；
C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力一直表现为引力，分子力一直做正功，故C错误，符合题意；
D．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力一直做正功，分子势能不断减小，故D正确，不符合题意。
故选C。
6. 关于原子核的有关知识，下列说法正确的是（ ）
A. 天然放射性射线中射线实际就是电子流，它来自原子核外电子
B. 放射性原子经过衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定从而产生射线
C. 氡222经过衰变变成钋218的半衰期为3.8天，一个氡222原子核四天后一定衰变为钋218
D. 比结合能越大，原子越容易发生衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A．β衰变的实质是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时产生一个电子，这个电子以β射线的形式释放出去，同时辐射出γ光子，A错误；
B．放射性原子经过衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定从而产生射线，B正确；
C．因为半衰期是统计规律，对单个原子核没有意义，C错误；
D．比结合能描述原子核的稳定性，比结合能越大，原子核越稳定，越不容易发生衰变，故D错误。
故选B。
7. 光电效应实验电路如图甲所示。用a、b两种单色光分别照射光电管的阴极K，实验中得到的光电流Ⅰ与光电管两端电压U的关系如图乙所示。则（ ）
A. 研究图乙中U<0的规律时甲图开关需打在2上
B. 开关打在2上触头Р左移时，微安表示数增大
C. 电压为图乙中U0时，a光照射时单位时间到达A极的光电子个数比b的多
D. 若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光一定也可以
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究图乙中U<0的规律时，图甲A端接负极，甲图开关需打在1上，故A错误；
B．开关打在2上触头Р左移时，电压表示数减小，由图乙可知，微安表示可能减小，可能不变。故B错误；
C．电压为图乙中U0时，a光比b光光电子产生的电流大，由电流的定义式可得
其中为单位时间内到达A极光电子个数，因为
所以
即单位时间到达A极的光电子个数a比b的多。故C正确；
D．由光电效应方程得
又
以上两式整理得
由于，所以，所以当b光可以让处于基态的氢原子电离时，a光不一定可以让处于基态的氢原子电离时。故D错误。
故选C。
8. 如图所示是电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带负电，下极板带正电，则以下说法正确的是（ ）
A. 电容器中的电场向上且正在增强
B. 线圈中的磁场向上且正在减弱
C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
D. 若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图可知电流由电容器带正电极板流向带负电极板，此时电容器正在放电，电容器中的电场向上且正在减小，电场能减小，磁场能增大，根据右手螺旋定则可知，线圈中的磁场向上正在增强，故AB错误；
C．根据
若在线圈中插入铁芯，则变大，发射电磁波的频率变小，故C错误；
D．根据
，
若增大电容器极板间的距离，则电容C减小，发射电磁波的频率变大，根据
可知发射电磁波的波长变小，故D正确。
故选D。
9. 某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环则该气体（ ）
A. 在状态a和c时的内能可能相等
B. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
C. 在a→b过程中增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”
D. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．从c到d压强减小，体积变大，绝热过程中Q=0，气体对外做功，则内能减小，则温度降低，即TdTa，则Tc>Ta，则在状态a和c时的内能不可能相等，选项A错误；
B．在一次循环过程中气体内能不变，气体对外做功（对外做功的数值等于图形abcd包围的面积），则气体吸热，即吸收的热量大于放出的热量，选项B错误；
C．在a→b过程中体积减小，外界对气体做功，绝热Q=0，则气体内能增加，根据热力学第一定律，外界对气体做功数值等于abefa所围的“面积”，则增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”，选项C正确；
D．因为在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，故D错误。
故选C。
10. 如图所示是氢原子能级图，现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子；停止光照后，氢原子辐射出的光中有3种频率的光能让逸出功为3.20eV的钙发生光电效应。己知光速c=3×108m/s、普朗克常量为h=6.63×10-34J·s，则下列选项中正确的是（ ）
A. 基态氢原子吸收光子后，核外电子动能增大
B. 停止光照后，氢原子最多可能辐射6种巴耳末系的光子
C. 钙产生光电效应时，光电子最大初动能为9.55eV
D. 照射基态氢原子单色光光子动量为p=6.8×10-8kg·m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．通过分析，能够使3.20eV的金属发生光电效应，则释放的光子的能量要大于3.20eV，有，，三种跃迁的光子满足；因此基态氢原子吸收光子后应该跃迁到量子数为4的能级，能级越高核外电子动能越小，故A错误；
B．大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，所以停止光照后，氢原子最多可能辐射2种（，）巴耳末系的光子，故B错误；
C．跃迁放出的能量最高的光子为跃迁放出的光子，由跃迁条件可知能量为
= E4-E1=12.75eV
根据爱因斯坦光电效应方程
可知钙产生光电效应时，光电子最大初动能为
12.75eV-3.20eV=9.55eV
故C正确；
D．单色光光子能量等于使基态氢原子跃迁到第4能级吸收的光子能量12.75eV，根据
则其动量
6.8×10-27kg·m/s
故D错误。
故选C。
11. 如图甲是判断检测电流大小是否发生变化的装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比，现给金属材料制成的霍尔元件（如图乙，其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过右侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化，下列说法正确的是（ ）
A. N端应与电压表的“+”接线柱相连
B. 要提高检测灵敏度可适当减小宽度b
C. 如果仅将检测电流反向，电压表的“+”、“—”接线柱连线位置无需改动
D. 当霍尔元件尺寸给定，工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲中检测电流通过线圈，根据安培定则，线圈在铁芯中产生逆时针方向的磁场，霍尔元件是金属材料制成，处于向上的磁场中，定向移动的自由电子受到垂直纸面向外的磁场力而偏转到外侧面上，使得霍尔元件外侧面电势低，内侧面电势高，所以应该是M端与电压表的“+”接线柱相连，故A错误；
B．当霍尔元件内外侧面电压稳定时，内部电子受力平衡，则有
可得
要提高检测灵敏度，工作电流I恒定时、可以减小d的方法，故B错误；
C．如果仅将检测电流反向，线圈在铁芯中产生顺时针方向的磁场，霍尔元件处于向下的磁场中，电子受到垂直纸面向里的磁场力而偏转到内侧面上，使得霍尔元件外侧面电势高，内侧面电势低，N端与电压表的“+”接线柱相连，故C错误；
D．由B中分析可知，当霍尔元件尺寸给定即b不变，工作电流I不变即v不变，电压表示数U变大，说明霍尔元件所处的磁场磁感应强度增大，由题意可知，说明检测电流变大，故D正确。
故选D。
二、非选择题：共5题，共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分﹔有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某实验小组同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图所示，实验中通过注射器上的刻度读出气体体积V，用气体体压强传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。
（1）关于本实验过程中的说法正确的是______。
A.需要用天平测出注射器活塞的质量，并将注射器竖直固定在铁架台上
B.推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒
C.推拉活塞时，为了读数准确，动作要快
D.活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量
（2）实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是______。
（3）某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推动活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图中作出V与的关系图像。____
序号 1 2 3 4 5 6 7
V/mL 18 16 14 12 10 8 6
p/（） 1.038 1.160 1.311 1.512 1.784 2178 2.793
/（） 0.963 0.862 0.763 0.661 0.561 0.459 0.358
（4）根据图像可知软管中气体的体积为______mL（结果保留两位有效数字）。
（5）另一小组在做此实验时，将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一次压强p，最后得到如图所示的图像。由此可推断图线弯曲的可能原因是在实验过程中______。
A.注射器内气体温度升高 B.注射器内气体温度降低
C.注射器中有异物 D.连接软管中存在气体
【答案】 ①. D ②. 提高活塞密封性，防止漏气 ③. ④. 1.2（1.1-1.3均算正确） ⑤. B
【解析】
【详解】（1）[1]A．该实验是研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，不需要用到注射器活塞的质量，故A错误；
B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒，防止对其起到加热作用，故B错误；
C．推拉活塞时，动作要慢，使温度与环境温度保持一致，故C错误；
D．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量，故D正确。
故选D。
（2）[2]实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气；
（3）[3]根据表中数据描点连线，如下图所示
（4）[4]设软管中气体体积为，由图像可知体积的读数值比实际值小，依据
为定值，则有
可得软管中气体的体积为图线的纵轴截距，由图像可得
（5）[5]A．注射器内气体温度升高，根据
可知当T增大时，会增大，此时图线应向上弯曲，故A错误；
B．同理可得，当T减小时时，会减小，此时图线应向下弯曲，故B正确；
C．注射器中有异物不会影响图线的斜率，故C错误；
D．连接软管中存在气体可视为被封闭的气体总体积的一部分，不会影响斜率，故D错误。
故选B。
13. 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n=2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，试求：
（1）该金属逸出功W0；
（2）若某次实验时图甲中的电压表示数为2V，且用处于n=4能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属，求到达A极板的光电子动能的最大值。（本题所求结果均以eV为单位）
【答案】（1）4.9eV；（2）5.9eV
【解析】
【详解】（1）根据光电效应方程
由题意可得
（2）由题意可得处于n=4能级的汞原子跃迁到基态时逸出的光电子动能最大，所以根据公式有
，
同时根据动能定理有
得
14. 如图所示，开口向上、内壁光滑的绝热汽缸竖直放置，卡口离缸底的高度h=0.1m。质量M=20kg的活塞停在卡口处，活塞的横截面积m2，缸内气体温度t1=27°C，压强Pa。现通过电热丝缓慢加热缸内气体。已知外界大气压强Pa，取重力加速度g=10m/s2。
（1）活塞刚要离开卡口时，求气体的热力学温度T2；
（2）活塞离开卡口后继续上升了H=0.1m，此过程中气体吸收了Q=320J的热量，求此过程中气体内能的变化量。
【答案】（1）400K；（2）200J
【解析】
【分析】
【详解】（1）气体加热至活塞刚要离开卡口，气体经历等容变化，则有
当活塞刚要离开卡口时，根据受力分析则有
联立解得
（2）活塞离开卡口上升过程中，是等压变化，故气体对外做功，则有
此过程吸收热量
故此过程中
15. 铀核是一种具有强放射性的元素。如图所示，是匀强磁场I、II的分界线，磁场方向均垂直于纸面向外。静止在上O点的铀核经过一次衰变生成钍核，衰变后的粒子以动能垂直于在纸面内向上进入磁场I。已知粒子和钍核运动后同时第一次经过，衰变过程中释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能，不计粒子和钍核的重力及粒子间相互作用。
（1）写出铀核的衰变方程，并求出匀强磁场I、II的磁感应强度之比；
（2）求衰变后生成钍核的动能；
（3）若铀核的比结合能为，钍核的比结合能为，求氦核的比结合能。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）铀核的衰变方程为
磁场中洛仑兹力提供向心力，有
解得
已知粒子和钍核运动后同时第一次经过，所以周期相同，即
解得
（2）衰变过程中遵循动量守恒，有
由题知
衰变后生成的钍核的动能
解得
（3）根据能量守恒，有
氦核的比结合能为
16. 如图甲所示，下端离地面处有一竖直的空管，管长L为2.8m，、为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下运动，其运动图像如图乙所示，同时在处一个大小不计的小球以初速度竖直上抛，不计一切阻力和在地面的反弹，取。求：
（1）若小球初速度为8m/s，小球上升过程中离地面的最大高度；
（2）若小球初速度为8m/s，小球经过多长时间从管的端相对向上穿出；
（3）欲使在空管落地瞬间，小球必须处于空管之内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。
【答案】（1）9.6m；（2）0.4s；（3）
【解析】
【详解】（1）小球的运动为竖直上抛运动，设上抛的高度为
解得
离地最大高度
（2）设时刻圆筒还未到达匀速，小球从圆筒上端穿出
小球上升
圆筒下落
解得
或（舍去）
（3）当时，圆筒匀加速下落
匀速下落
圆筒落地总时间
则小球在时间内满足：
解得
