2022－2023学年第一学期期末考试
高 二 物 理 问 卷
（考试时间100分钟 试卷分值100分）
一．选择题（共14小题，每小题4分，共56分。1-10为单选题，10-14为多选题，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA。若用m表示一个油酸分子的质量，用V0表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是（ ）
A. m B. m C. V0= D. V0=
2. 由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（ ）
A. 图中r1是平衡位置
B. 假设将两个分子从它们相距r2时释放，它们将相互靠近
C. 当分子间的距离r=r3时，分子间的作用力表现为斥力
D. 当分子间的距离从r3减小到r2时，分子间的作用力表现为引力，且先增大后减小
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 温度相同的不同物质的分子平均速率一定相同
B. 布朗运动证明，组成固体的小颗粒的分子在做无规则运动
C. 两个系统达到热平衡时，一定具有相同的热量
D. 有些非晶体在一定条件下可以转化成晶体
4. 自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（ ）
A. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C. 因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
5. 如图所示是一定质量的理想气体从状态a开始，经过状态b变为状态c的图像。下列说法正确的是（ ）
A a→b过程中，气体温度不变，体积减小
B. a→b过程中，气体压强不变，体积增大
C. b→c过程中，气体压强不变，温度降低
D b→c过程中，气体温度降低，体积增大
6. 如图甲所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态。现将汽缸倒立挂起，稳定后如图乙所示，该过程中缸内气体（ ）
A. 内能增加，外界对气体做正功
B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
7. 关于内能，以下说法正确的是（ ）
A. 做功和传热在改变物体内能的效果上是等效的
B. 只要物体温度不变，它内能就不变
C. 每个分子的内能等于这个分子的势能和动能的总和
D. 物体只要与外界进行热交换，其内能就一定变化
8. 某同学在研究某金属的光电效应现象时，发现该金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示。若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为和，已知电子所带电荷量为，由图线可以得到（ ）
A. 该金属逸出功为零
B. 普朗克常量为，单位为·
C. 当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为
D. 当入射光的频率为时，遏止电压为
9. 如图所示为氦离子（He+）的能级图，根据玻尔原子理论，关于氦离子能级跃迁，下列说法正确的是（ ）
A. 大量处于n=3能级的氦离子，最多可辐射2种不同频率的光子
B. 从n=4向n=3能级跃迁，要向外辐射2.64eV能量
C. 处于n=1能级的氦离子，可以吸收54.0eV的能量而发生电离
D. 从n=3跃迁到n=2能级比从n=2跃迁到n=1能级辐射出的光子波长短
10. 一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中p1=3p2，V2=4V1，状态1、2对应的温度分别为T1、T2，由状态1变化到状态2（气体外界非真空）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 气体对外做功，温度降低
B. 气体分子热运动的平均动能不变
C. 气体内能增加，一定从外界吸收热量
D. 在单位时间内，器壁单位面积上受分子撞击的次数增多
11. 下列关于分子动能的说法正确的是（ ）
A. 物体的温度升高，每个分子的动能都增加
B. 物体的温度升高，分子的总动能增加
C. 如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为
D. 分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
12. 如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A、B、C变化，下列说法中正确的是（ ）
A. 沿A→B→C变化，气体温度不变
B. A、B、C三状态中，B状态气体温度最高
C. A、B、C三状态中，B状态气体温度最低
D. 从A→B，气体压强减小，温度升高
13. 如图所示，一绝热容器中间有一挡板，右半边封闭有理想气体，左半边是真空。若把挡板抽开，右边气体将向左边膨胀，最后气体将均匀分布在整个容器中，下列说法正确的是（ ）
A 气体对外做功，内能减小
B. 气体温度不变，压强减小
C. 气体分子单位时间对气壁单位面积的碰撞次数减小
D. 根据热力学第二定律，抽开挡板，挡板左侧气体分子不能全部自发地回到右侧
14. 如图，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为
B. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为负极
D. 氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
二． 实验题（ 共10分 ）
15. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是________cm2；
（2）油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为________。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
三．计算题（共34分）
16. 如图，导热性能良好的U形容器，右管顶部封闭，容器的左、右两部分横截面积之比为1:2，容器内部封闭一部分水银。现测得右边部分的水银液面与容器顶端的高度差h=5cm，左、右两部分容器的水银面的高度差H=15cm，设大气压p0=75cmHg，外界环境温度t=27℃。求：
（1）向左边的容器部分缓慢注入水银，直到两边容器的水银柱恰好相平齐时封闭气体的长度。
（2）当左、右两部分的水银柱相平齐后，将整个容器置于一温控室内，然后使温控室的温度缓慢升高，直到右边容器内被封闭的气体的长度为5cm时，此时温控室内的温度。
17. 足够长的玻璃管水平放置，用长的水银封闭一段长为的空气柱，大气压强为，环境温度为，将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，则：
①空气柱是吸热还是放热
②空气柱长度变为多少
③当气体温度变为时，空气柱长度又是多少？
18. 当波长的紫外线照射到金属上时，逸出的光电子最大初动能。已知普朗克常量，光在真空中的传播速度。求：
（1）紫外线的频率；
（2）金属的逸出功。
2022－2023学年第一学期期末考试
高 二 物 理 问 卷
（考试时间100分钟 试卷分值100分）
一．选择题（共14小题，每小题4分，共56分。1-10为单选题，10-14为多选题，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA。若用m表示一个油酸分子的质量，用V0表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是（ ）
A. m B. m C. V0= D. V0=
【答案】B
【解析】
【详解】AB．分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，则有
m
A错误，B正确；
CD．由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，则有
V0=
C、D错误。
故选B。
2. 由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（ ）
A. 图中r1是平衡位置
B 假设将两个分子从它们相距r2时释放，它们将相互靠近
C. 当分子间的距离r=r3时，分子间的作用力表现为斥力
D. 当分子间的距离从r3减小到r2时，分子间的作用力表现为引力，且先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在平衡位置，分子势能最小，则图中r2是平衡位置，所以将两个分子从它们相距r2时释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，选项A、B错误;
C．当分子间的距离r=r3时，分子力表现为引力，选项C错误;
D．当分子间的距离从r3减小到r2时，分子力表现为引力，Ep-r图像的斜率大小表示引力大小，可知引力先增大后减小，选项D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 温度相同的不同物质的分子平均速率一定相同
B. 布朗运动证明，组成固体的小颗粒的分子在做无规则运动
C. 两个系统达到热平衡时，一定具有相同的热量
D. 有些非晶体在一定条件下可以转化成晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A．温度一定，不同物质分子的平均动能相同，但是，由于不同物质的分子质量不一定相同，则温度相同的不同物质的分子平均速率不一定相同，A错误；
B．布朗运动是悬浮的固体微粒的无规则运动，布朗运动证明了固体微粒周围液体或周围气体分子的无规则运动，不能证明该固体微粒的分子在做无规则运动，B错误；
C．两个系统达到热平衡时，一定具有相同的温度，C错误；
D．晶体和非晶体区别在于内部分子排列，有些通过外界干预可以改变其内部的分子排列，即有些非晶体在一定条件下可以转化成晶体，D正确。
故选D.
4. 自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（ ）
A. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C. 因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
【答案】D
【解析】
【详解】A．密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根据
可知当体积增大时，单位体积内分子个数变少，分子的密集程度变小，故A错误；
B．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的；压强增大并不是因为分子间斥力增大，故B错误；
C．普通气体在温度不太低，压强不太大的情况下才能看作理想气体，故C错误；
D．温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，故D正确。
故选D。
5. 如图所示是一定质量的理想气体从状态a开始，经过状态b变为状态c的图像。下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程中，气体温度不变，体积减小
B. a→b过程中，气体压强不变，体积增大
C. b→c过程中，气体压强不变，温度降低
D. b→c过程中，气体温度降低，体积增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，a→b过程中，气体的温度不变，压强减小，由玻意耳定律有
可得，气体的体积增大，故AB错误；
CD．由图可知，b→c过程中，气体的压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律有
可得，气体的体积减小，故D错误，C正确。
故选C。
6. 如图甲所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态。现将汽缸倒立挂起，稳定后如图乙所示，该过程中缸内气体（ ）
A. 内能增加，外界对气体做正功
B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高，速率大分子数占总分子数比例增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，设初始时气缸内的压强为p1，活塞的面积为S，则有
p1S=p0S+mg
将汽缸倒立挂起，气缸内的压强为p2，活塞的面积为S，则有
p2S=p0S-mg
由此可知气体的压强减小，气体膨胀，气体对外做功
W<0
汽缸、活塞都是绝热的，根据热力学第一定律
可知内能减小，故A错误；
BCD．由上分析可知，气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，温度降低速率大的分子数占总分子数的比例减小，故BD错误，C正确。
故选C
7. 关于内能，以下说法正确的是（ ）
A. 做功和传热在改变物体内能的效果上是等效的
B. 只要物体温度不变，它的内能就不变
C. 每个分子的内能等于这个分子的势能和动能的总和
D. 物体只要与外界进行热交换，其内能就一定变化
【答案】A
【解析】
【详解】A．做功和传热在改变物体内能的实质不同，但效果上是等效的，故A正确；
BC．内能是一定宏观量，是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，宏观上取决于质量、温度和体积，物体温度不变，但体积变化导致分子势能发生变化，那么物体的内能就要变化，故BC错误；
D．物体与外界进行热交换，若同时外界对物体做功或物体对外界做功，其内能也有可能不发生变化，故D错误。
故选A。
8. 某同学在研究某金属的光电效应现象时，发现该金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示。若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为和，已知电子所带电荷量为，由图线可以得到（ ）
A. 该金属的逸出功为零
B. 普朗克常量为，单位为·
C. 当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为
D. 当入射光的频率为时，遏止电压为
【答案】D
【解析】
【详解】AB. 根据光电效应方程
由图像知
解得金属的逸出功为
普朗克常量为
单位为J/Hz，故AB错误；
C．由图像知
当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为
故C错误；
D．当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为
根据
遏止电压为
故D正确。
故选D。
9. 如图所示为氦离子（He+）的能级图，根据玻尔原子理论，关于氦离子能级跃迁，下列说法正确的是（ ）
A. 大量处于n=3能级的氦离子，最多可辐射2种不同频率的光子
B. 从n=4向n=3能级跃迁，要向外辐射2.64eV能量
C. 处于n=1能级氦离子，可以吸收54.0eV的能量而发生电离
D. 从n=3跃迁到n=2能级比从n=2跃迁到n=1能级辐射出的光子波长短
【答案】B
【解析】
【详解】A．大量处于n=3能级的氦离子，最多可辐射3种不同频率的光子，对应的能级跃迁分别为从3能级到2能级、3能级到1能级、2能级到1能级。故A错误；
B．从n=4向n=3能级跃迁，要向外辐射的能量为
故B正确；
C．由能级图得，处于n=1能级的氦离子，最少吸收54.4eV的能量才能发生电离。故C错误；
D．从n=3跃迁到n=2能级辐射出的光子能量为
从n=2跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为
则
为普朗克常量，根据
得从n=3跃迁到n=2能级辐射出的光子的频率小。为光速固定不变，再根据
得从n=3跃迁到n=2能级辐射出的光子的波长比从n=2跃迁到n=1能级辐射出的光子的波长大。故D错误。
故选B。
10. 一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中p1=3p2，V2=4V1，状态1、2对应的温度分别为T1、T2，由状态1变化到状态2（气体外界非真空）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 气体对外做功，温度降低
B. 气体分子热运动的平均动能不变
C. 气体内能增加，一定从外界吸收热量
D. 在单位时间内，器壁单位面积上受分子撞击的次数增多
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．根据理想气体状态方程，可得
可得
说明从状态1变化到状态2，气体温度升高，分子平均动能增加，气体内能增加（），气体体积变大说明气体对外做功（），根据热力学第一定律可知，由于内能增加，说明气体从外界吸收热量（），故AB错误，C正确；
D．分子平均动能增加，分子撞击器壁的力增大，由于气体压强减小，故可得器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少，故D错误。
故选C。
11. 下列关于分子动能的说法正确的是（ ）
A. 物体的温度升高，每个分子的动能都增加
B. 物体温度升高，分子的总动能增加
C. 如果分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为
D. 分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度升高，分子的平均动能增大，则分子的总动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，故A错误，B正确；
CD．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，而不是用计算，故C错误，D正确。
故选BD。
12. 如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A、B、C变化，下列说法中正确的是（ ）
A. 沿A→B→C变化，气体温度不变
B. A、B、C三状态中，B状态气体温度最高
C. A、B、C三状态中，B状态气体温度最低
D. 从A→B，气体压强减小，温度升高
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．由理想气体状态方程
由图可知，B状态的pV乘积最大，则B状态的温度最高，所以A到B的过程是升温过程，B到C的过程是降温过程，AC错误、B正确；
D．由图可知，A到B的过程气体压强减小，温度升高，D正确。
故选BD。
13. 如图所示，一绝热容器中间有一挡板，右半边封闭有理想气体，左半边是真空。若把挡板抽开，右边气体将向左边膨胀，最后气体将均匀分布在整个容器中，下列说法正确的是（ ）
A. 气体对外做功，内能减小
B. 气体温度不变，压强减小
C. 气体分子单位时间对气壁单位面积的碰撞次数减小
D. 根据热力学第二定律，抽开挡板，挡板左侧气体分子不能全部自发地回到右侧
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．挡板抽开后，由于左侧为真空，因此气体不对外做功，容器绝热，根据热力学第一定律得气体的内能不变，A错误；
B．对理想气体有内能不变温度不变，根据玻意耳定律，气体体积增大，所以压强减小，B正确；
C．温度不变分子平均动能不变，压强减小则气体分子单位时间对气壁单位面积的碰撞次数减小，C正确；
D．根据热力学第二定律可知热力学过程是有方向的，所以挡板左侧气体分子不能全部自发地回到右侧，D正确。
故选BCD。
14. 如图，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为
B. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为负极
D. 氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
【答案】AC
【解析】
【详解】B．这些氢原子跃迁时共发出光的频率种数为
故B错误；
A．大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子能量为
由图丙可知遏止电压为Uc=7V，设光电管阴极K金属材料的逸出功为W0，根据爱因斯坦光电效应方程以及动能定理综合可得
解得
故A正确；
C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，说明光电管所加电压为反向电压，光电子受到电场力指向阴极K，即电源正极与阴极K相连，则电源左侧为正极，右侧为负极，故C正确；
D．由能级图可知，从n=4到n=1跃迁、从n=3到n=1跃迁、从n=2到n=1跃迁时所放出光子的能量分别为12.75eV、12.09eV、10.2eV，都大于W0，而其余3种跃迁放出光子的能量都小于W0，所以共有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象，故D错误。
故选AC。
二． 实验题（ 共10分 ）
15. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：
（1）油酸薄膜的面积是________cm2；
（2）油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于_______；
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开
（4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。（分子看成球体）
（5）本实验体现的物理思想方法为________。
A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法
【答案】 ①. 71（70～72均正确） ②. 8.8×10-10（8.7×10-10～8.9×10-10均正确） ③. CD#DC ④. ⑤. B
【解析】
【详解】（1）[1]轮廓包围方格约为71个，故油酸薄膜的面积为
（2）[2]每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）[3]A．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故A错误。
B．计算油膜面积时，如果错将全部不完整的方格作为完整方格处理，导致统计的油膜面积比实际油膜面积大，计算结果将偏小，故B错误。
C．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，计算结果将偏大，故C正确。
D．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，计算结果将偏大，故D正确。
故选CD。
（4）[4]油分子个数为
个，油分子的物质的量为
故阿伏加德罗常数为
（5）[5]实验中把油酸分子简化为球形，忽略分子间隙，并且认为油膜为单层分子，是一种理想化模型。
故选B。
三．计算题（共34分）
16. 如图，导热性能良好的U形容器，右管顶部封闭，容器的左、右两部分横截面积之比为1:2，容器内部封闭一部分水银。现测得右边部分的水银液面与容器顶端的高度差h=5cm，左、右两部分容器的水银面的高度差H=15cm，设大气压p0=75cmHg，外界环境温度t=27℃。求：
（1）向左边的容器部分缓慢注入水银，直到两边容器的水银柱恰好相平齐时封闭气体的长度。
（2）当左、右两部分的水银柱相平齐后，将整个容器置于一温控室内，然后使温控室的温度缓慢升高，直到右边容器内被封闭的气体的长度为5cm时，此时温控室内的温度。
【答案】（1）4 cm；（2）390 K
【解析】
【详解】（1）以右边玻璃管封闭的气体为研究对象，封闭气体做等温变化，设当两管的水银液面相平时，右边被封闭的气体长度为h′。初、末状态的压强和体积分别为
由玻意耳定律可得
解得
（2）空气柱的长度变为开始时的长度h时，右管水银面下降，则左管水银面会上升2cm，此时空气柱的压强
末状态封闭气体长度再次为5cm，和最初始状态一样，符合等容变化规律，则
解得
17. 足够长的玻璃管水平放置，用长的水银封闭一段长为的空气柱，大气压强为，环境温度为，将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，则：
①空气柱是吸热还是放热
②空气柱长度变为多少
③当气体温度变为时，空气柱长度又是多少？
【答案】①放热；②；③
【解析】
【详解】①②以封闭气体为研究对象，气体做等温变化，设玻璃管横截面积为，玻璃管水平时
玻璃管竖起来后
根据
解得
气体体积减小，外界对气体做功，但其温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知气体向外放热；
③空气柱长度为；由等压变化得
其中
解得
18. 当波长的紫外线照射到金属上时，逸出的光电子最大初动能。已知普朗克常量，光在真空中的传播速度。求：
（1）紫外线的频率；
（2）金属的逸出功。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据波长与频率的关系可得
（2）根据光电效应方程
得金属的逸出功
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