一、單選題
1．用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應實驗，當用頻率為ν1的光照射時，遏止電壓的大小為U1，當用頻率為ν2的光照射時，遏止電壓的大小為U2。已知電子電荷量的大小為e，則下列表示普朗克常量和該種金屬的逸出功正確的是（ ）
A．h=B．h=
C．W0=D．W0=
2．如圖所示，勻強磁場中有一個靜止的氡原子核，衰變過程中放出一個粒子，此粒子的運動軌跡與反沖核的運動軌跡是兩個外切的圓，大圓與小圓的半徑之比為，則氡核的衰變方程是（ ）
A．B．
C．D．
3．某輪胎正常工作的胎壓范圍是（輪胎的體積不變），.欲使該輪胎能在的溫度范圍內(nèi)正常工作，則在時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓可以控制在（ ）
A．B．
C．D．
4．氘核可以發(fā)生一系列聚變反應釋放核能，其總效果可以用反應式表示。鈾核的某種裂變反應為，下列說法正確的是（ ）
A．X是正電子
B．核內(nèi)有57個中子
C．上述核聚變反應中平均每個核子釋放的核能約為
D．上述兩反應中，聚變比裂變平均每個核子多釋放核能
5．一列沿軸傳播的簡諧橫波在時的波形如圖所示，此時質(zhì)點的位移為，時質(zhì)點恰好回到平衡位置，下列說法正確的是（ ）
A．該波一定沿軸正方向傳播
B．若周期，則時質(zhì)點沿軸正方向運動
C．該波的最小波速為
D．若內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為，則該波沿x軸負方向傳播
6．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a，此過程氣體的關(guān)系圖像如圖所示，其中過程為雙曲線的一部分，過程平行于坐標軸.已知在狀態(tài)a時氣體溫度為，則（ ）
A．在狀態(tài)c時氣體的溫度為
B．四個過程中有兩個過程吸熱，兩個過程放熱
C．過程氣體對外做功
D．從狀態(tài)a經(jīng)一次循環(huán)再回到狀態(tài)a的過程中氣體向外放熱大于
二、多選題
7．如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關(guān)系。分子a固定在坐標原點O處，分子b從處以某一速度向分子a運動（運動過程中僅考慮分子間作用力），假定兩個分子的距離為無窮遠時它們的分子勢能為0，則（ ）
A．圖甲中分子間距從到，分子間的引力增大，斥力減小
B．分子b運動至和位置時動能可能相等
C．圖乙中一定大于圖甲中
D．若圖甲中陰影面積，則兩分子間最小距離小于
8．某單色點光源在水中沿豎直方向勻速上升，水對該單色光的折射率為，真空中的光速為c，水面足夠大，則（ ）
A．該單色光在水中傳播的速度大小為
B．點光源距水面深度為時，水面上亮斑的半徑為
C．亮斑的半徑r隨運動時間t均勻減小
D．亮斑的半徑r隨運動時間t減小得越來越快
9．在電視劇《西游記》中，孫悟空為朱紫國國王懸絲診脈，中醫(yī)懸絲診脈懸的是“絲”，“診”的是脈搏通過懸絲傳過來的振動，即通過機械波判斷出病灶的位置與輕重緩急。如圖，假設“絲”上有相鄰兩點間距相等的點1、2、3、4、…，朱紫國國王在搭上絲線后圖中質(zhì)點1在t=0時開始向上振動，產(chǎn)生的機械波沿絲線向?qū)O悟空傳播，t=0.75s時質(zhì)點1第一次到達最低點，此時質(zhì)點4剛好開始振動，則（ ）
A．該波所有質(zhì)點的振動頻率均為1Hz
B．t=0.75s時質(zhì)點4振動的方向向下
C．t=0.75s時質(zhì)點1和質(zhì)點3的加速度相同
D．t=2.5s時質(zhì)點2恰好位于波峰位置
10．如圖所示為氫原子的能級圖。大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時分別輻射出種不同頻率的光子。已知，則（ ）
A．一定等于2
B．若，則可能有
C．若大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光有兩種可使某金屬發(fā)生光電效應，則大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光可能有4種可使該金屬發(fā)生光電效應
D．一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射5種頻率的光
三、實驗題
11．在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗時
①為了減小測量周期的誤差，擺球應在經(jīng)過最 （填“高”或“低”）點的位置時開始計時；
②實驗時某同學測得的g值偏大，其原因可能是 ；
A．擺球太重
B．實驗室的海拔太高
C．測出n次全振動時間為t，誤作為(n+1)次全振動時間
D．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)了松動，使擺線長度增加了
③有兩位同學利用假期分別去參觀北京大學和廈門大學驗室，各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2-L圖象，如圖所示。去北大的同學所測實實驗結(jié)果對應的圖線是 （填“A”或“B”）。
12．物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：
（1）實驗儀器。用游標卡尺測某個杯子的深度h，示數(shù)如圖所示，則該杯子的深度為h = cm。
（2）用“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，配制的油酸酒精溶液的濃度為每500mL溶液中有純油酸2mL，用注射器取1mL該油酸酒精溶液，滴入燒杯中，記錄液滴共60滴。取1滴該溶液滴入盛水的淺水盤里，待水面穩(wěn)定后，在帶有坐標方格的玻璃板上描下油膜邊界的輪廓線，如圖所示。坐標中一個小正方格的邊長是1cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)和測量結(jié)果，估測出的分子直徑約為 。
（3）實驗原理。如圖為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗裝置圖。實驗時，讀取空氣柱的長度L以及此時所對應的壓強p。
①對于一定質(zhì)量的封閉氣體，在溫度不變的情況下，若p與L的 保持不變，即得到氣體做等溫變化的規(guī)律。
②某同學發(fā)現(xiàn)，壓力表上的數(shù)值是有單位的，但是針筒旁代表空氣柱長度的數(shù)值是沒有單位的，他查了一下該實驗裝置的說明書，發(fā)現(xiàn)也沒有對這個數(shù)值單位情況的具體說明。請分析說明這種情況的理由。( )
四、解答題
13．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在和處的兩個質(zhì)點A、B的振動圖像如圖所示，求：
（1）波由質(zhì)點A傳到質(zhì)點B的時間；
（2）這列波的波速。
14．某玻璃磚橫截面是一個如圖所示的直角三角形，其中。一束單色光從邊的中點平行于邊射入玻璃磚，恰好在邊上發(fā)生全反射。已知邊長為a，真空中的光速為c，不考慮有折射時的反射。
（1）求該單色光在玻璃磚中傳播的時間；
（2）保持入射方向不變，僅把入射點從A逐漸移動到B的過程中，通過計算說明單色光在玻璃磚中傳播的時間隨入射點到B點的距離如何變化。
15．如圖所示，P、Q是兩個質(zhì)量和厚度均不計的活塞，可在豎直固定的兩端開口的汽缸內(nèi)無摩擦地滑動，其面積分別為S1=30cm2、S2=10cm2，它們之間用一根長為的輕質(zhì)細桿連接，靜止時汽缸中氣體的溫度T1=600K，活塞P下方氣柱（較粗的一段氣柱）長為d=12cm，已知大氣壓強p0=1×105Pa，g=10m/s2，缸內(nèi)氣體可看作理想氣體，活塞在移動過程中不漏氣。
（1）求活塞靜止時汽缸內(nèi)氣體的壓強；
（2）若缸內(nèi)氣體的溫度逐漸降為T2=300K，已知該過程中缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小100J，求活塞下移的距離h和氣體放出的熱量Q。
16．從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學規(guī)律不一定都能適用于微觀體系。但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學規(guī)律也能得到與實際比較相符合的結(jié)論。根據(jù)玻爾的氫原子模型，電子的運動看成經(jīng)典力學描述下的軌道運動，原子中的電子在庫侖力作用下，繞原子核做圓周運動。已知電子質(zhì)量為，電荷量為，靜電力常量為。氫原子處于基態(tài)（）時電子的軌道半徑為，電勢能為（取無窮遠處電勢能為零）。第個能級的軌道半徑為，已知，氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和。
（1）求氫原子處于基態(tài)時，電子繞原子核運動的速度；
（2）1885年，巴耳末對當時已知的氫原子在可見光區(qū)的四條譜線做了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長能夠用一個公式表示，這個公式寫做（，，）。式中叫做里德伯常量，這個公式稱為巴耳末公式。已知氫原子基態(tài)的能量為，用表示普朗克常量，表示真空中的光速，求：
a. 里德伯常量的表達式；
b. 氫原子光譜巴耳末系最小波長與最大波長之比。
參考答案：
1．D
【詳解】根據(jù)光電效應方程得
Ek=hν-W0
根據(jù)動能定理得
eUc=Ek
聯(lián)立兩式解得

則
解得
故D正確，ABC錯誤。
故選Ｄ。
2．B
【詳解】在衰變瞬間，粒子與反沖核的速度方向相反，二者運動軌跡為外切圓，則根據(jù)左手定則可推知二者電性相同，即都帶正電。設質(zhì)量為m、電荷量為q的某帶電粒子在磁感應強度大小為B的勻強磁場中做速率為v、半徑為R的勻速圓周運動，則根據(jù)牛頓第二定律有
解得
衰變過程動量守恒，而系統(tǒng)初動量為零，則根據(jù)反沖運動規(guī)律可知反沖核和粒子動量大小相等，而反沖核的電荷量一定大于粒子的電荷量，所以反沖核的運動半徑一定小于粒子的運動半徑，設反沖核和粒子電荷量分別為和，則由題意可得
結(jié)合選項中所給核反應方程可知，B正確。
故選B。
3．B
【詳解】輪胎內(nèi)氣體體積不變，則為保證安全，則在時壓強不超過;在時壓強不低于，則根據(jù)查理定律有
解得
充氣后的胎壓應在到范圍內(nèi)比較合適，B正確，A、C、D錯誤。
故選B。
4．C
【詳解】A.根據(jù)核反應質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，A錯誤；
B．同理，有56個中子，B錯誤；
C．上述核聚變反應平均每個核子釋放的核能為
C正確；
D．上述核裂變反應平均每個核子釋放的核能為
D錯誤。
故選C。
5．C
【詳解】
A．由題意知，若該波沿軸正方向傳播，則
若該波沿x軸負方向傳播，則
故無法判斷該波的傳播方向，故A錯誤；
B．若周期，則有
則該波沿x軸正方向傳播，時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，故B錯誤；
C．由A分析可知，該波的最大周期為
解得最小波速
故C正確；
D．質(zhì)點P通過的路程為
則有
解得
則有
則波沿x軸正方向傳播，故D錯誤。
故選C。
6．D
【詳解】A．過程，由理想氣體狀態(tài)方程得
解得
A錯誤；
B．過程，氣體體積增大對外做功，壓強不變，溫度升高，內(nèi)能增大，氣體吸熱；過程，氣體體積不變，壓強增大，溫度升高，氣體吸熱；過程，氣體壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體向外放熱；過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大對外做功，氣體吸熱，B錯誤；
C．過程，氣體對外做的功等于圖像與橫軸所圍圖形面積，由圖得其小于，C錯誤；
D．在一次循環(huán)過程后，內(nèi)能不變，整個過程中，外界對氣體做功大于，根據(jù)熱力學第一定律可知，在一次循環(huán)過程中氣體放出的熱量大于，D正確。
故選D。
7．BD
【詳解】
A．圖甲中分子間距從到，分子間的引力、斥力均減小，分子力合力增大，故A錯誤；
B．分子b從到和從到兩過程，若圖像與橫軸所圍面積相等，則分子力做功為0，動能變化量為0，分子b在和兩位置時動能可能相等，故B正確；
C．圖甲中處分子力合力為0，分子b在此處分子勢能最小，應對應圖乙中處，即圖乙中一定小于圖甲中，故C錯誤；
D．若圖甲中陰影面積，則分子b從到過程分子力做功為0，分子b在處速度不為0，則分子b在r1處速度不為0，將繼續(xù)運動，靠近分子a，故D正確。
故選BD。
8．BC
【詳解】A．由
可得該單色光在水中傳播的速度大小為
故A錯誤；
B．當點光源發(fā)出的光在水面處恰好發(fā)生全反射時，對應亮斑的邊緣有
半徑為水面上亮斑的半徑為
故B正確；
CD．設開始時點光源距水面高度為，由于單色點光源在水中沿豎直方向勻速上升，則有
可知亮斑的半徑隨運動時間均勻減小，故C正確，D錯誤。
故選BC。
9．AD
【詳解】A．質(zhì)點1開始振動時方向向上，t=0.75s時質(zhì)點1第一次到達最低點，即
T=0.75s
故周期
T=1s
頻率為1Hz，故A正確；
B．質(zhì)點1開始時振動方向向上，t=0.75s時質(zhì)點4剛好開始振動，振動的方向也向上，故B錯誤；
C．t=0.75s時質(zhì)點1在波谷、質(zhì)點3在波峰，兩質(zhì)點加速度大小相等、方向相反，故C錯誤；
D．波從質(zhì)點1傳到質(zhì)點2用時0.25s，質(zhì)點2在t=2.5s時發(fā)生振動的總時間為
2.5s-0.25s=2.25s=2.25T
即此時質(zhì)點2恰好位于波峰位置，故D正確。
故選AD。
10．BC
【詳解】
AB．根據(jù)
大量氫原子從至能級向基態(tài)躍遷時分別能發(fā)出1、3、6、10、15、21種不同頻率的光子，則有
即
，
若
則有
，，
故A錯誤，B正確；
C．大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出3種光，有兩種可使某金屬發(fā)生光電效應，則該金屬的逸出功
即
則大量氫原子從能級躍遷到基態(tài)發(fā)出的光可能有4種可使該金屬發(fā)生光電效應，故C正確；
D．一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射4種頻率的光，故D錯誤。
故選BC。
11． 低 C B
【詳解】①[1]擺球經(jīng)過最低點的位置時速度最大，在相等的距離誤差上引起的時間誤差最小，測的周期誤差最小，則擺球應在經(jīng)過最低點的位置時開始計時。
②[2]A．擺球的重力越重，誤差越小，測量結(jié)果越準確，不為測量結(jié)果偏大的原因，故A錯誤；
B．海拔越高，重力加速度越小，顯然不是測量結(jié)果偏大的原因，故B錯誤；
C．單擺的周期為，若將n誤作為n+1，則周期會變小，根據(jù)單擺的周期公式
則測得的g值會偏大，故C正確；
D．根據(jù)
因振動中擺線長度增長了，則測的單擺的周期會變大，且有
對于上式的長度非振動過程中的長度，而是振動前的長度，可知得到的g值偏小，故D錯誤。
故選C。
③[3]由
得
圖像的斜率越大，則重力加速度越小，因南京當?shù)氐闹亓铀俣刃∮诒本?，則去北大的同學所測實驗結(jié)果對應斜率小的B圖線。
12． 10.070 乘積 因為針筒上下的橫截面積都相同，所以空氣柱的長度就代表了空氣柱的體積的情況；因為最終的結(jié)果是p與V的乘積是否不變（或者p與1/V的圖像是否為一條直線，即斜率不變），所以只需要知道體積變化的倍數(shù)關(guān)系，不需要知道具體的單位數(shù)值。
【詳解】（1）[1]游標卡尺的精度為0.01mm，主尺讀數(shù)為
游標尺讀數(shù)為
故該杯子的深度為
（2）[2]圍成的方格中，不足半個舍去，多于半個的算一個，共有140個方格，則油酸膜的面積約為
每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為
把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為
（3）[3]對于一定質(zhì)量的封閉氣體，在溫度保持不變時，壓強與體積成反比，即壓強與體積的乘積不變，得到氣體做等溫變化的規(guī)律。
[4]因為針筒上下的橫截面積都相同，所以空氣柱的長度就代表了空氣柱的體積的情況；因為最終的結(jié)果是p與V的乘積是否不變（或者p與的圖像是否為一條直線，即斜率不變），所以只需要知道體積變化的倍數(shù)關(guān)系，不需要知道具體的單位數(shù)值。
13．（1）；（2）
【詳解】（1）由振動圖像可知，時刻，當質(zhì)點A在平衡位置向上振動時，質(zhì)點B在波峰位置，可知間距離為
振動周期，所以從A到B的時間為
（2）波速
14．（1）；（2）見解析
【詳解】（1）根據(jù)題意，畫出光路圖如圖所示
由幾何關(guān)系得，該單色光在玻璃磚中傳播的距離為
恰好在邊上發(fā)生全反射，有
折射率
該單色光在玻璃磚中傳播的時間
解得
（2）設入射點到B點的距離為x，則光在玻璃磚中傳播的距離
單色光在玻璃磚中傳播的時間
解得
即單色光在玻璃磚中傳播的時間隨入射點到B點距離的減小而均勻增大
15．（1）1×105Pa；（2）10cm，120J
【詳解】（1）對兩個活塞的整體受力分析可得
解得
p=1×105Pa
（2）由以上分析可知逐漸降溫的過程中活塞始終受力平衡，內(nèi)部氣體為等壓變化，則
其中
解得
活塞下降的過程對內(nèi)部氣體用熱力學第一定律得
其中
解得
Q=-120J
即放出熱量為120J。
16．（1）；（2）a. ，b.
【詳解】（1）電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
（2）a．氫原子在可見光區(qū)的譜線是氫原子從某幾個較高能級向第2能級躍遷時發(fā)出的，氫原子從能級向2能級躍遷放出光的波長滿足
解得
由題意可得
電子在第1軌道運動的動能為
電子在第1軌道運動時，氫原子的能量為
同理，電子在第軌道運動時，氫原子的能量為
又
則有
，
聯(lián)立解得
b．由
可知當使，波長最大，當時，波長最小，則有
可得

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