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- 2021-04-14 发布
物 理
试题总分:100分 考试时间:90分钟
一、选择题（每小题3分，共22小题，共66分，其中11--22题为多选，选不全得2分，）
1.下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（ ）
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
2.如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体（ ）
A. 分子平均动能不变
B. 单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少
C. 每个分子对缸壁的冲力都会减小
D. 若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量
3.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（ ）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
4.关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述不正确的是（ ）
A．对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应
B．光电流强度与入射光强度的有关
C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大
D．光电效应几乎是瞬时发生的
5.下列说法正确的是（ ）
A． 只要有光照射金属表面，就会有电子从金属表面逸出
B． 光电效应现象可以完全用经典电磁理论进行解释
C． 对光电效应现象的研究使人类认识到光具有粒子性
D． 在光电效应现象中，光越强，光电子的最大初动能越大
6.下列说法中正确的是（ ）
A．光电效应和电子的衍射现象说明粒子具有波动性
B．α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径
C．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小
D．氢原子辐射出一个光子后，核外电子的轨道半径增大。
7.下列说法正确的是（ ）
A． 原子的核式结构模型是汤姆孙建立起来的
B． 在α粒子散射实验中，绝大多数粒子发生了大角度偏转
C． 玻尔模型能够解释所有原子的光谱现象
D． 玻尔认为，电子的轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的
8.关于放射性现象的下列说法中，正确的是（ ）
A．原子核发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
B．原子核发生α衰变时，生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量
C．原子核发生β衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1
D．单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的
9.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．有关放射性元素的下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了
B．发生a衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个
C．β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的
D．γ射线一般伴随着a或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
10.下列说法中正确的是（ ）
A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性
B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能一定不同
C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
11.（多选）一定质量的气体在等温变化过程中（可视作理想气体），下列物理量中将发生变化的是（ ）
A．
分子的平均动能
B．
单位体积内的分子数
C．
气体的压强
D．
分子总数
12.（多选）一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I﹣U图线，Uc1、Uc2表示截止电压，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中光电管得到的电压为正向电压
B．a、b光的波长相等
C．a、c光的波长相等
D．a、c光的光强相等
13.（多选）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子（ ）
A．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B．从=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大
C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的
D．电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量
14（多选）．如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有( )
A．电子轨道半径减小，动能要增大
B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线
C．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小
D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条
15.（多选）下列说法中正确的是（ ）
A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
B．一个氢原子由n=3的激发态向低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子
C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的
D．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
16. （多选）关于扩散现象，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
17. （多选）下列说法中正确的是（ ）
A．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大
B．一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，内能可能减少
C．相同质量的两种物质，提高相同的温度，内能的增量一定相同
D．物体的内能与物体的温度和体积都有关系
E．凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性
18. （多选）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
B．物体的内能在宏观上只与其所处状态及温度和体积有关
C．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D．液体密度越大表面张力越大，温度越高表面张力越小
E．气体对器壁的压强就就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
19.（多选）下列说法中正确是（ ）
A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果
B．物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大
C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量
D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关
20.（多选）下列说法正确的是（ ）
A．温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质
B．改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能
C．分子a从远处靠近固定不动的分子b，当a只在b的分子力作用下到达所受的分子力为零的位置时，a的动能一定最大
D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体
21.（多选）下列说法正确的是（ ）
A．外界对封闭气体做功时，气体内能可能增大
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向
D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
22. （多选）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p–V图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（ ）
A．气体经历过程1，其温度降低
B．气体经历过程1，其内能减小
C．气体在过程2中一直对外放热
D．气体在过程2中一直对外做功
E．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同
二、计算题（本题共4道小题,第23题7分,第24题8分,第25题9分,第26题10分，共34分）
23.(7分)某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K
之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e.用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，求：
（1）光电子到达阳极的最大动能；
（2）若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达
阳极，反向电压至少为多大？
24.（8分）如图所示，面积S=100cm2的轻活塞A将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B内，汽缸开口向上竖直放置，高度足够大．在活塞上放一重物，质量为m=20kg，静止时活塞到缸底的距离为L1=20cm，摩擦不计，大气压强为P0=1.0×105Pa，温度为27℃，g取10m/s2．
（1）若保持温度不变，将重物去掉，求活塞A移动的距离；
（2）若加热汽缸B，使封闭气体温度升高到177℃，求活塞A移
动的距离．
25（9分）.如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：
①粗管中气体的最终压强；
②活塞推动的距离。
26.（10分）如图所示，内壁光滑长度为4l、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计．原长3l、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点．开始活塞D距汽缸B的底部3l．后在D上放一质量为的物体．求：
（1）稳定后活塞D下降的距离；
（2）改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少？
试卷答案
1.C 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.D 8.D 9.C 10. C
11. BC 12.AC 13.AD 14.AD 15.BD 16.ACD 17.BDE 18.CDE 19.ACD 20.ACD
21.ACE 22.ABE
23. h（ν﹣ν 0 ）+eU， ．
根据光电效应方程得，最大初动能为：E km=hv﹣hv 0 ．
根据动能定理得：eU=E K ﹣E km 解得：E k =h（ν﹣ν 0 ）+eU．
根据动能定理得：﹣eU=0﹣E km 解得反向电压为：U= ．
故答案为：h（ν﹣ν 0 ）+eU， ．
24.解：（1）以封闭气体为研究对象，
初态压强：p1=p0+=1.0×105+=1.2×105Pa，
初状态体积：V1=L1S=20S，末状态压强：p2=p0=1.0×105Pa
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，
即：1.2×105×20S=1×105×L2S，
解得：L2=24cm，
活塞移动距离：d=L2﹣L1=4cm；
（2）加热气缸，气体做等压变化，由查理定律得：
=， 即： =，
解得：L3=30cm，
活塞移动距离：d′=L3﹣L1=30﹣20=10cm；
答：（1）活塞A移动的距离为4cm； （2）活塞A移动的距离为10cm．
25.①88cmHg；②4．5cm
【试题解析】①设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S
，以右管封闭气体为研究对象．初状态p1＝80 cmHg，V1＝11×3S＝33S，
两管液面相平时，Sh1＝3Sh2，h1＋h2＝4 cm，解得h2＝1 cm，
此时右端封闭管内空气柱长l＝10 cm，
V2＝10×3S＝30S
气体做等温变化有p1V1＝p2V2
即80×33S＝p2×30S 解得p2＝88cmHg
②以左管被活塞封闭气体为研究对象
p1′＝76 cmHg，V1′＝11S，p2＝p2′＝88 cmHg
气体做等温变化有p1′V1′＝p2′V2′
解得V2′＝9．5S
活塞推动的距离为L＝11 cm＋3 cm－9．5 cm＝4．5cm
26.解：（1）开始时被封闭气体的压强为，活塞C距气缸A的底部为l，被封气体的体积为4lS，重物放在活塞D上稳定后，被封气体的压强为：
活塞C将弹簧向左压缩了距离，则活塞C受力平衡，有：
得：
解得：x=2l
活塞D下降的距离为：
（2）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C的位置不动，最终被封气体的体积为，对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得
解得：
答：（1）稳定后活塞D下降的距离；
（2）改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为377℃