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高二下学期质量检测物理答案
1.答案　A
【详解】A．普朗克黑体辐射理论提出微观粒子的能量是分立的，A正确；
B．黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B错误；
C．德布罗意的“物质波”假设认为实物粒子也具有波动性，波长，C错误；
D．爱因斯坦的光电效应理论认为光电子的最大初动能与入射光的频率有关，D错误。
故选A。
2.答案　C
解析　玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，故A错误；用磙子压紧土壤，使土壤中的毛细管变得更细，增强毛细现象，使地下水到地面上来，故B错误；液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故C正确；浸润与不浸润与两种接触物质的性质都有关，故D错误。
3.答案　A
【详解】A．草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，分子间的距离减小，分子的引力和斥力都会增大，故A正确；
B．晶体有固定的熔点，晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，吸收热量转化为分子势能，故B错误；
C．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子运动的间接反映。故C错误；
D．每个气体分子的质量
每个气体分子的平均空间体积
它不是气体分子的体积，故D错误。
故选A。
4.答案　C
【详解】A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是阴极射线，阴极射线本质上是高速电子流，故A错误；
B．图乙：光子与静止电子产生弹性斜碰撞，光子把部分能量转移给了电子，同时光子还使电子获得一定的动量，因此康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量，故B错误；
C．图丙中，曲线对应的分子速率大的分子数占总分子数的百分比大一些，可知，则曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能小，故C正确；
D．图丁中，完成A→B→C→A一个循环，温度先升高，后降低，再升高，故D错误
5.答案　A
解析　根据题意可知，极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的，故A正确；由玻尔原子理论可知，大气层中的分子和原子只能吸收特定大小的能量发生跃迁，而不是任意大小的能量，故B错误；根据题意，由公式c=λν可得，深红色极光的频率约为ν== Hz≈4.8×1014 Hz，故C错误；对极光进行光谱分析可以推测地球大气的物质组成，无法推测太阳的物质组成，故D错误。
6.答案　C
解析　温度是气体分子平均动能的标志，温度降低，则轮胎内气体分子平均动能减小，故A错误；由题可知，在车库中时，轮胎内气体原来的压强和温度分别为p1=250 kPa，T1=(273+17) K=290 K，在室外时，轮胎内气体的压强和温度分别为p2=230 kPa，T2=(273-13) K=260 K，可知<，则轮胎内气体状态变化不符合查理定律，故B错误；由于<，则根据理想气体状态方程=C，可知轮胎内气体的体积变小，则外界对气体做功，即W>0。但由于气体温度降低，则气体内能减小，根据热力学第一定律可知，轮胎内气体对外放出热量，故C正确；由于轮胎内气体的温度变小，则单位面积上气体分子与轮胎壁碰撞的平均作用力变小，故D错误。
7.答案　A
解析　设至少需要把气囊完全压n次，才能有水从出水管流出，设大气压强为p0，水桶内气体体积为V0，气囊体积为V1，根据玻意耳定律有：p0(V0+nV1)=p1V0，其中p0=ρgh=10ρg，V0=4 320π cm3，V1=72π cm3，p1=ρg(h+0.4 m)=10.4ρg，联立解得：n=2.4，则至少需要把气囊完全压3次，故选A。
8.答案　AD
解析　在题图甲中，与b光相比a的遏止电压更低，根据hν-W0=eUc可知a光的光子频率更低，又由于c=λν可知a光的波长比b光的大，故A正确；p=，由于a光的波长比b光的大，因此a光的光子动量比b光的光子动量小，故B错误；从n=4跃迁到n=2能级时发出的光子的能量E42=［-0.85-(-3.4)］eV=2.55 eV，从n=3跃迁到n=2能级时发出的光子的能量E32=［-1.51-(-3.4)］eV=1.89 eV，由于a光的光子频率低，能量小，而E42>E32，因此若a光是从n=4跃迁到n=2能级时发出的光，则b光不可能是从n=3跃迁到n=2能级时发出的光，C错误；用E=12.5 eV的电子去轰击基态的氢原子，由于ΔE41=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV>E，则电子可获得的能量最多可以跃迁到n=3的能级，向低轨道跃迁时，最多产生3种不同频率的光，3种光子的能量分别为
ΔE1=E3-E2=-1.51 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV，
ΔE2=E2-E1=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV，
ΔE3=E3-E1=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV，
其中ΔE1对应的是可见光，故D正确。
9.答案　AC
解析　ab延长线过原点，在ab过程，压强与热力学温度成正比，气体温度降低，内能减小，bc过程气体温度不变，内能不变，ca过程中温度升高，内能增大，所以气体在状态a时的内能最大，故A正确；在ab过程中气体体积不变，气体分子数密度不变，故B错误；在bc过程中气体温度不变，内能不变，压强增大，体积减小，外界对气体做功，气体向外放出热量，故C正确；在ca过程中气体温度升高，内能增大，压强减小，体积增大，所以气体对外做功，根据热力学第一定律可得，气体对外做的功小于气体吸收的热量，故D错误。
10.答案　AC
解析　根据题意可知，两管粗细相同，初状态时左管内水银面比右管内水银面高Δh=4 cm，末状态时左、右管内水银面齐平，则左管内水银面向下移动的距离和右管内水银面向上移动的距离相等，均为2 cm，故A正确；根据题意可知，两管粗细相同，设管的横截面积为S，右管中气体初状态的压强为p1=p0+ρgΔh=80 cmHg，体积为V1=h2S，设末状态气体压强为p1'，体积为V1'=(h2-)S，由玻意耳定律有p1V1=p1'V1'，解得p1'=88 cmHg，由于末状态左、右管内水银面齐平，则末状态左管内气体压强为p2'=p1'=88 cmHg，设活塞向下移动的距离为Δh'，则体积为V2'=(h1+-Δh')S，由玻意耳定律有p0h1S=p2'(h1+-Δh')S，解得Δh'=8 cm，故B错误，C正确；假设环境温度降低后，水银面不变化，则两部分气体均做等容变化，Δp=p，由于稳定后左、右管内气体压强相等，温度相同，则温度降低，两管内压强减少量相等，则左、右管内气体压强仍相等，水银面不变，故D错误。
11.答案　(1)7×10-10　(2)①B　②偏大　(3)A
解析　(1)依题意，一滴溶液中纯油酸的体积为V=× mL=8×10-6 mL，单分子层油膜的面积为S=116×1×10-4 m2=1.16×10-2 m2，
油酸分子直径约为d=≈7×10-10 m
(2)①出现该图样的可能原因是爽身粉撒得太多，且厚度不均匀，故选B。
②依题意，油膜没有充分展开，对应的油膜面积偏小，根据d=，可知最终的测量结果将偏大。
(3)甲同学不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸浓度比计算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大，由d=，可得最后所测的分子直径偏大，故A正确；乙同学拿错的注射器的针管比原来的粗，一滴油酸酒精溶液的实际体积变大，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大，对应的油膜面积S变大，但体积V还是按原来细的算，由d=，可得最后所测的分子直径偏小，故B错误；丙同学把所有半格左右的油膜都算成了一格，计算出的油膜的面积S偏大，由d=，可得最后所测的分子直径偏小，故C错误。
12.答案　(1)AC　(2)p0-　(3)橡皮帽内气体体积　升高　增大
解析　(1)每挂上一个钩码后，待平衡后，封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确；挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误；实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，故C正确；注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。
(2)由平衡条件可得nmg+p=p0，
可得p=p0-
(3)实验操作规范，图线不过原点，则b的绝对值代表注射器橡皮帽内气体的体积；由=C可知V=CT，体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，向上偏离，斜率变大，说明可能是温度升高；公式中的C与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置气密性差导致气体质量增大。
13.
答案　(1)p0+　(2)2T
解析　(1)设初始状态缸内气体的压强为p1，由平衡条件可知p1S=mg+p0S
解得p1=p0+
(2)当活塞上升到缸口处，气体刚要逸出，此时缸内气体压强仍为p1，由盖—吕萨克定律有=，解得此时的温度T1=2T。
14.【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.答案　(1)　　(2)2g
解析　(1)未打开阀门时，左侧汽缸中气体的压强
pA1=
设右侧汽缸中气体的压强为pB1，打开阀门后，根据玻意耳定律有pA1V+pB1·2V=pA1·4V
解得pB1=
气体发生等温变化，根据热力学第一定律可知气体吸收的热量等于气体对外做的功，为
Q=pA1·V=
(2)若先锁定活塞，设打开阀门稳定后气体的压强为p，根据玻意耳定律有pA1V+pB1·2V=p·3V
解得p=
解除锁定瞬间，对活塞根据牛顿第二定律有
pS-mg-·S=ma，解得a=2g。高二下学期物理学科质量检测
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．我国物理学家曾谨言曾说：“20世纪量子物理学所碰到的问题是如此复杂和困难，以至没有可能期望一个物理学家能一手把它发展成一个完整的理论体系。”下列一系列理论都和量子力学的建立紧密相关，其内容正确的是（　　）
A．普朗克黑体辐射理论认为：微观粒子的能量是分立的
B．黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C．德布罗意的“物质波”假设认为：实物粒子也具有波动性，波长
D．爱因斯坦的光电效应理论认为：光电子的最大初动能与入射光的强弱有关
2.下列关于固体、液体、气体的说法中正确的是(　　)
A.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于高温使分子无规则热运动加剧的缘故
B.用磙子压紧土壤，有助于保存地下的水分
C.液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
D.某种液体是否浸润固体，仅由液体性质决定，与固体的性质无关
3．下列关于热学问题的说法正确的是（　　）
A．草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．液体分子的无规则运动称为布朗运动
D．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量，每个气体分子的体积
4．关于以下各图中所示的热学相关知识，描述正确的是（ ）
A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是电磁波
B．图乙：康普顿效应说明光子具有波动性，光子不但具有能量，还有动量
C．图丙中，曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能小
D．图丁中，一定质量的理想气体完成A→B→C→A一个循环中其温度始终不变
5.太阳发射出的高能带电粒子击穿大气层，并与大气中的分子和原子相碰撞，使被撞击的分子和原子处于激发状态，恢复常态时，其激发的能量就以光能的形式发射出来，从而形成了绚丽多彩的极光。受大地磁爆影响，2023年12月1日北京上空罕见地出现了极光，已知此次出现的深红色极光波长约为630 nm，真空中的光速为3×108 m/s，则(　　)
A.极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的
B.大气层中的分子和原子可以吸收任意大小的能量发生跃迁
C.深红色极光的频率约为4.8×1011 Hz
D.对极光进行光谱分析可以推测太阳的物质组成
6.2023年12月15日，德州发布低温橙色预警信号，人们积极应对极寒天气。某汽车在17 ℃的车库中，轮胎胎压为250 kPa，出行后，长时间放置在温度为-13 ℃的室外，轮胎胎压为230 kPa。若轮胎不漏气，轮胎内气体可视为理想气体，下列说法正确的是(　　)
A.轮胎内气体分子平均动能增大　　　　B.轮胎内气体状态变化符合等容变化
C.轮胎内气体放热　　　　　　　　　　D.单位面积上气体分子与轮胎壁碰撞的平均作用力变大
7.桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24 cm，高为35 cm；柱形气囊直径为6 cm，高为8 cm，水桶颈部的长度为10 cm。当人用力向下压气囊时，气囊中的空气被压入桶内，桶内气体的压强增大，水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10 m水压产生的压强。当桶内的水还剩5 cm高时，桶内气体的压强等于大气压强，此时至少需要把气囊完全压下几次，才能有水从出水管流出(不考虑温度的变化，忽略水桶颈部的体积)(　　)
A.3次　　　　B.4次　　　　　　C.5次 　　　　　D.6次
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.a、b两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图，已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，下列说法正确的是(　　)
A.a光的波长比b光的大
B.a光的光子动量比b光的光子动量大
C.若a光是从n=4跃迁到n=2能级时发出的光，则b光可能是从n=3跃迁到n=2能级时发出的光
D.用大量的E=12.5 eV的电子去轰击基态的氢原子，最多只能得到一种可见光
9.如图为一定质量的理想气体在状态a→状态b→状态c→状态a的循环过程中，气体压强p随热力学温度T变化的关系。ab的延长线过坐标原点，bc平行于p轴，下列说法正确的是(　　)
A.气体在状态a时的内能最大
B.状态a→状态b，气体分子数密度增大
C.状态b→状态c，气体向外界放热
D.状态c→状态a，气体对外做的功大于气体吸收的热量
10.如图所示，粗细相同、导热良好的薄壁U形管左管开口竖直向上，管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高Δh=4 cm，左管内水银面到管口的距离h1=44 cm，右管内封闭的空气柱长度h2=22 cm。现用横活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面平齐。已知大气压强恒为p0=76 cmHg，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是(　　)
A.左管内水银面向下移动的距离为2 cm
B.活塞向下移动的距离为6 cm
C.稳定后右管中气体的压强为88 cmHg
D.稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐
高于右管内水银面
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，小娜和小问同学组成的小组具体操作如下：
①取纯油酸0.1 mL注入500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到500 mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，共滴了25滴；
③在边长约30 cm的浅盘内注入约2 cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的轮廓；
⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，可以数出轮廓范围内小方格的个数，小方格的边长为L=1 cm。
　　　　　　　　
(1)根据该小组的实验数据，可估算出油酸分子的直径约为　　　　 m。(结果保留一位有效数字)
(2)某次实验时，小娜同学滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案，导致油膜没有充分展开。
①出现该图样的可能原因是　　　　(选填选项前的字母)
A.浅盘中装的水量太多　　　　　　　　　　B.爽身粉撒得太多，且厚度不均匀
C.浅盘太小导致油酸无法形成单分子层油膜
②若用此油膜作为依据进行估测，则最终的测量结果将　　　　(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)，经过评估，该小组决定重做实验。
(3)实验中总会有各种意外，小问同学就在实验时细心地发现三位同学各有一个操作失误，其中导致最后所测分子直径偏大的是　　　　(选填选项前的字母)。
A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点
B.乙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一滴溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗
C.丙同学计算油膜面积时，把所有半格左右的油膜都算成了一格
12.某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，…，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为Vm，刻度全长为L，大气压为p0，每个钩码的质量为m，重力加速度为g。
(1)关于本实验的操作，下列说法正确的是　　　　；
A.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积
B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器
C.实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次
D.实验时必须测出封闭气体的温度
(2)若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为　　　　　　　　；(用题目中所给字母表示)
(3)该同学根据测得气体的体积和对应的压强，作出了V-图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b的绝对值代表　　　　　　　　　　　　　　　　；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度　　　　(填“升高”或“降低”)；也可能是由于装置气密性差导致气体质量　　　　(填“增大”或“减小”)。
13.如图所示，横截面积为S、高为h的绝热汽缸竖直放置，缸内用质量为m的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动。初始时活塞距汽缸底部的距离为h，缸内气体热力学温度为T。现通过汽缸底部的电热丝给缸内气体缓慢加热。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞的厚度，求：
(1)求初始状态缸内气体的压强；
(2)汽缸内的气体刚要逸出时缸内气体的温度。
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，两个横截面积、导热性能良好的汽缸竖直放置在水平面上，左侧汽缸略高于右侧汽缸，右侧汽缸顶端封闭，左侧汽缸顶部开口与大气连通，两个汽缸通过底部的细管连通，细管上装有阀门K，阀门关闭时，在左侧汽缸中用质量为m、横截面积为S的活塞封闭体积为V的气柱A，右侧汽缸内封闭有体积为2V的气柱B，打开阀门K，右侧汽缸中气体缓慢流入左侧汽缸中，当左侧汽缸中气体体积为2V时，两汽缸中气体压强相等。不计活塞厚度，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为，重力加速度为g，环境温度始终不变，封闭气体可视为理想气体，不计细管的容积。
(1)求未打开阀门时右侧汽缸中气体的压强以及全过程气体吸收的热量。
(2)先锁定活塞，打开阀门，待稳定后再解除活塞的锁定，求解除锁定瞬间活塞的加速度大小。

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