資源簡介

模塊測評驗收卷　
(滿分：100分)
一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1.在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用，下列說法符合歷史事實的是(　　)
德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到了實物粒子，提出實物粒子也具有波動性的假設
貝可勒爾通過對天然放射現象的研究，發現了原子中存在原子核
盧瑟福通過α粒子散射實驗，證實了在原子核內存在質子
湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉實驗，發現了陰極射線就是高速氦核流
2.關于晶體和非晶體及分子勢能，以下說法錯誤的是(　　)
氣體對外做功，其內能可能增加
燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體
分子勢能可能隨分子間距離的增加而增加
在合適的條件下，某些晶體可以轉變為非晶體，某些非晶體也可以轉變為晶體
3.(2022·山東卷，5)如圖所示，內壁光滑的絕熱氣缸內用絕熱活塞封閉一定質量的理想氣體，初始時氣缸開口向上放置，活塞處于靜止狀態，將氣缸緩慢轉動90°過程中，缸內氣體(　　)
內能增加，外界對氣體做正功
內能減小，所有分子熱運動速率都減小
溫度降低，速率大的分子數占總分子數比例減少
溫度升高，速率大的分子數占總分子數比例增加
4.1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁片獲得放射性磷P，該反應的核反應方程為Al＋He→P＋X，P發生衰變生成Si和另一種粒子Y。則下列說法正確的是(　　)
方程式中的X為質子 粒子Y是電子
P是磷礦石的主要成份 P的比結合能比Si的小
5.原子核物理學是20世紀新建立的一個物理學分支，它主要研究原子核的結構和變化規律，射線束的產生、探測和分析技術，以及同核能、核技術應用有關的物理問題。下列說法正確的是(　　)
降低溫度，放射性元素的半衰期減小
大量氫原子從n＝4的激發態躍遷到基態時，能輻射6種不同頻率的光子
自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能
核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并吸收大量核能
6.網上熱賣的一個科普小制作——斯特林發動機如圖甲所示，它是通過氣缸內的氣體經過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環來輸出動力的，因此又被稱為熱氣機。如圖乙所示，在斯特林循環的p－V圖像中，一定質量的理想氣體從狀態A依次經過狀態B、C和D后再回到狀態A，整個過程由兩個等溫過程和兩個等容過程組成，狀態A和狀態D的氣體分子熱運動速率的統計分布圖像如圖丙所示。則下列說法正確的是(　　)
狀態B→狀態C的過程中，單位體積中的氣體分子數目增大
狀態B氣體的溫度大于狀態D氣體的溫度
狀態A對應的是圖丙中的圖線①
狀態C中每個氣體分子的動能都比狀態A中的大
7.人們發現，不同的原子核，其核子的平均質量(原子核的質量除以核子數)與原子序數有如圖所示的關系。下列關于原子結構和核反應的說法錯誤的是(　　)
由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損要放出能量
由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能
已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大
在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)
8.圖甲給出了氫原子光譜中四種可見光譜線對應的波長，氫原子能級圖如圖乙所示。由普朗克常量可計算出這四種可見光的光子能量由大到小排列依次為3.03 eV、2.86 eV、2.55 eV和1.89 eV，則下列說法正確的是(　　)
Hα譜線對應光子的能量是最小的
Hγ光只能使處于n＝2能級的氫原子向高能級躍遷并且還達不到電離狀態
Hδ光是處于n＝5能級的氫原子向低能級躍遷的過程中產生的
若四種光均能使某金屬發生光電效應，則用Hα光獲取的光電子的最大初動能較大
9.封閉在氣缸內一定質量的理想氣體由狀態A變到狀態D，其體積V與熱力學溫度T的關系變化圖像如圖所示，其中O、A、D三點在同一直線上。在狀態變化的過程中，說法正確的是(　　)
從A變化到B氣體的壓強增大
從B變化到C的過程中氣體體積增大，單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數減少
從A經B到C的兩個過程，氣體分子的平均動能都會增大
從A經B到C的過程中氣體的密度不斷減小
10.用如圖所示的裝置研究光電效應現象。所用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，電流表G的示數不為零，移動滑動變阻器的滑動觸頭，發現當電壓表的示數大于或等于1.7 V時，電流表示數為0，則下列說法正確的是(　　)
換波長更長的光照射，可能電流表G沒有示數
光電管陰極的逸出功為1.7 eV
當滑動觸頭向b端滑動時，電流增大
開關S斷開后，沒有電流流過電流表G
三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)
11.(8分)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，某實驗小組的實驗方法如下：
(1)下列實驗步驟中，正確的順序是________(2分)(填寫步驟前面的數字)。
①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水。待水面穩定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩定。
③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑的大小。
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。
(2)用滴管向量筒內滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1 mL。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示(結果保留2位有效數字)。
a.若每一小方格的邊長為10 mm，則油酸薄膜的面積為________(2分)m2。
b.若1升油酸酒精溶液中含有0.3 mL油酸，則估算出油酸分子的直徑為________(2分)m。
(3)若該小組同學在計算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液體積之后，不小心拿錯了另一個注射器把溶液滴在水面上。拿錯的注射器針管比原來的粗，這會導致實驗測得的油酸分子直徑________(2分)(填“偏大”或“偏小”)。
12.(8分)(2024·廣東梅州高二期末)如圖是“用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系”的實驗裝置示意圖，實驗操作步驟如下：
①將活塞移動到注射器滿刻度處；
②用軟管連接注射器和壓強傳感器，并將壓強傳感器重置；
③用數據線依次連接壓強傳感器、數據采集器、計算機；
④緩慢移動活塞至某位置，待示數穩定后記錄注射器上的刻度數值V，以及相應的壓強傳感器示數p；
⑤重復上述步驟④，多次測量并記錄；
⑥根據記錄的數據，作出相應圖像，分析得出結論。
(1)在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的________(2分)和________(2分)。
(2)實驗過程中，下列說法正確的________(2分)。
A.推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出
B.推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分
C.活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值
(3)在不同溫度環境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確。環境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關物理量之間關系的是________(2分)。
13.(10分)1937年，居里夫婦用α粒子轟擊硼(B)，得到了一種質量數為1而不帶電的粒子，同時發現轟擊后的硼中含有氮(N)的一種同位素。已知α粒子的質量為4.002 6 u，硼(B)的質量為11.009 3 u，不帶電的粒子質量為1.008 7 u，氮(N)同位素的質量為14.003 0 u。1 u相當于931 MeV。
(1)(5分)試寫出α粒子轟擊硼(B)發生的反應方程；
(2)(5分)求α粒子轟擊硼(B)發生反應的過程中釋放的能量ΔE(以MeV為單位)。
14.(14分)熱等靜壓設備廣泛應用于材料加工中。該設備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入一個預抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺熱等靜壓設備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13 m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2 m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106 Pa；室溫溫度為27 ℃。氬氣可視為理想氣體。
(1)(7分)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；
(2)(7分)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1 227 ℃，求此時爐腔中氣體的壓強。
15.(14分)某孵化設備制造廠出廠了一批小雞孵化器，當孵化器內部的溫度和相對濕度適合時才能孵化出小雞。一次在檢測孵化器內部性能時，工作人員往孵化器中加入一定質量的某種氣體后密封，然后進行一系列操作使氣體依次經歷A→B→C→A的三個階段。該過程的p－T圖像可簡化成下圖，已知pA＝0.8×105 Pa，TA＝300 K，VC＝0.12 m3，TC＝360 K。孵化器中的氣體可視為理想氣體。求：
(1)(7分)pB的大小；
(2)(7分)若B→C過程中氣體對外界做功2 000 J，則氣體從A→B→C→A的整個過程中是吸熱還是放熱？吸收或者放出的熱量是多少？
模塊測評驗收卷
1.A　[德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到了實物粒子，提出實物粒子也具有波動性的假設，選項A正確；貝可勒爾首先發現天然放射現象，沒有發現原子中存在原子核，選項B錯誤；盧瑟福通過α粒子散射實驗的研究得到了原子的核式結構理論，選項C錯誤；湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉實驗，發現了陰極射線就是高速電子流，選項D錯誤。]
2.B　[內能改變有兩種方式，做功和熱傳遞，由于未說明熱傳遞情況，故內能可能增加，A選項正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片導熱各向異性，所以云母片是晶體，而非蜂蠟，B選項錯誤；當r>r0時，分子間距增大，分子力做負功，分子勢能增大，C選項正確；晶體和非晶體可以相互轉變，比如天然的水晶是晶體，而熔融后的玻璃是非晶體，D選項正確。]
3.C　[初始時氣缸開口向上，活塞處于平衡狀態，氣缸內外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有(p1－p0)S＝mg，氣缸在緩慢轉動的過程中，氣缸內外氣體對活塞的壓力差大于重力沿氣缸壁的分力，故氣缸內氣體緩慢地將活塞往外推，最后氣缸水平，缸內氣壓等于大氣壓。氣缸、活塞都是絕熱的，故缸內氣體與外界沒有發生熱傳遞，氣缸內氣體通過壓強作用將活塞往外推，氣體對外做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，氣體內能減小，故缸內理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，并不是所有分子熱運動的速率都減小，A、B錯誤；氣體內能減小，缸內理想氣體的溫度降低，速率大的分子數占總分子數的比例減小，C正確，D錯誤。]]
4.D　[根據質量數守恒和電荷數守恒，可知核反應方程為Al＋He→P＋n，P→Si＋e，因此X為中子，Y是正電子，A、B錯誤；P是磷礦石的主要成份，C錯誤；P自發的衰變為Si，放出能量，比結合能增大，因此P的比結合能比Si的小，D正確。]
5.B　[放射性元素的半衰期與環境變化無關，只由原子核本身性質決定，所以A錯誤；大量氫原子從n＝4的激發態躍遷到基態時，能輻射6種不同頻率的光子，所以B正確；自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能，所以C錯誤；核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并釋放大量核能，所以D錯誤。]
6.C　[由題圖乙知狀態B→狀態C的過程中氣體的體積不變，所以密度不變，即單位體積中的氣體分子數目不變，選項A錯誤；狀態B→狀態C的過程為等容變化，狀態C的氣體壓強大于狀態B的氣體壓強，則TC＞TB，而TD＝TC，所以TD＞TB，選項B錯誤；因當溫度升高、分子熱運動加劇時，速率較大的分子所占百分比增大，分布曲線的峰值向速率大的方向移動，峰值變低，曲線變寬、變平坦，由題圖乙知狀態A的溫度低，所以對應的是題圖丙中的圖線①，選項C正確；溫度是分子平均動能的標志，但不代表每個分子的動能，選項D錯誤。]
7.C　[由圖可知，D和E核子的平均質量大于F核子的平均質量，原子核D和E聚變成原子核F時，核子總質量減小，有質量虧損，要釋放能量，A正確；由圖可知，A核子的平均質量大于B與C核子的平均質量，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能，B正確；根據光電效應方程Ek＝hν－W0知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，C錯誤；在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度，D正確。]
8.AB　[Hα譜線的波長最長，頻率最小，能量最小，A正確；由題圖甲知，Hγ譜線的波長為434.0 nm，按照波長由短到長排序為第2，則對應光子的能量應為2.86 eV，根據hν＝Em－En可知，能使n＝2能級的氫原子向n＝5能級躍遷，電離狀態是指電子脫離原子核的狀態，該能量無法使原子達到E＝0的狀態，故無法實現電離，B正確；Hδ譜線的波長最短，頻率最大，能量應為3.03 eV，n＝5能級以下沒有相應的能級差等于該數值，C錯誤；由光電效應方程Ek＝hν－W0＝h－W0，知入射光的波長越長，逸出的光電子的最大初動能越小，D錯誤。]
9.AB　[從A變化到B過程，氣體的體積不變，溫度升高，根據查理定律可得＝，氣體的壓強增大，故A正確；從B變化到C的過程中，氣體的溫度不變，體積增大，氣體密度減小，單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數減少，故B正確；從B變化到C的過程中，氣體的溫度不變，氣體分子的平均動能不變，故C錯誤；從A到B的過程，氣體的體積不變，氣體的密度不變，故D錯誤。]
10.AC　[換波長更長的光照射，第一種情況為光的頻率偏小，導致不能發生光電效應，從而電流表G沒有示數；第二種情況為發生了光電效應，但所加反向電壓超過了遏止電壓，沒有光電子通過電路，使得電流表G沒有示數，故A正確；該裝置所加的電壓為反向電壓，發現當電壓表的示數大于或等于1.7 V時，電流表示數為0，可知光電子的最大初動能為1.7 eV，根據光電效應方程有Ek＝hν－W0，得W0＝1.05 eV，即光電管陰極的逸出功為1.05 eV，故B錯誤；當滑動觸頭向b端滑動時，反向電壓減小，則電流增大，故C正確；開關S斷開后，用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表G，故D錯誤。]
11.(1)④①②⑤③　(2) 8.0×10－3　7.5×10－10　(3)偏小
解析　(1)“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積V0＝(題中的④)→準備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→測量油膜面積(③)→計算分子直徑(③)，故選④①②⑤③。
(2)a.若每一小方格的邊長為10 mm，由題圖可知輪廓中大約有80個小方格，則油酸薄膜的面積S＝80×(10 mm)2＝8.0×10－3m2。
b.每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積
V＝mL＝6.0×10－12m3
油酸分子的直徑d＝＝m＝7.5×10－10m。
(3)該小組同學拿錯的注射器針管比原來的粗，該小組同學測定的1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V比實際值偏小，測定的油膜面積S是準確的，根據d＝，測定的油酸分子的直徑偏小。
12.(1)質量　溫度　(2)B　(3)AC
解析　(1)在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的質量和溫度。
(2)推拉活塞時動作過快，實驗過程中會使氣體的溫度發生變化，A錯誤；推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分，以保證氣體的溫度不變，B正確；活塞移至某位置時，要等穩定后記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值，C錯誤。
(3)由于實驗操作和數據處理均正確，同體積情況下，則溫度高對應壓強大，pV乘積較大的是T1對應的圖線，A正確，B錯誤；由理想氣體狀態方程可知對于一定量的氣體，溫度T越高p－ 圖像的斜率越大，已知T1>T2，C正確，D錯誤。
13.(1)He＋B→n＋N　(2)0.186 2 MeV
解析　(1)由題給出的條件，可得核反應方程為
He＋B→n＋N。
(2)核反應的質量虧損
Δm＝(mHe＋mB)－(mn＋ mN)
＝(4.002 6 u＋11.009 3 u)－(1.008 7 u＋14.003 0 u)＝0.000 2 u
由質能方程，可得核反應中釋放的能量
ΔE＝Δmc2＝0.000 2×931 MeV＝0.186 2 MeV。
14.(1)3.2×107 Pa　(2)1.6×108 Pa
解析　(1)設初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強為p1。假設體積為V0、壓強為p0的氣體壓強變為p1時，其體積膨脹為V1。由玻意耳定律有
p0V0＝p1V1①
被壓入爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為
V1′＝V1－V0②
設10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強為p2，體積為V2。由玻意耳定律有
p2V2＝10p1V1′③
聯立①②③式并代入題給數據得
p2＝3.2×107 Pa。 ④
(2)設加熱前爐腔的溫度為T0，加熱后爐腔溫度為T1，氣體壓強為p3。由查理定律有
＝⑤
聯立④⑤式并代入題給數據得
p3＝1.6×108 Pa。
15.(1)9.6×104 Pa　(2)吸熱　400 J
解析　(1)由題意可知A→B的過程為等容變化，
由查理定律得＝
又TB＝TC，解得pB＝9.6×104 Pa。
(2)C→A的過程為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得
＝
解得VA＝0.1 m3
C→A的過程，外界對氣體做功為
WCA＝pA(VC－VA)＝1 600 J
A→B的過程，外界對氣體不做功，WAB＝0
氣體從A→B→C→A的整個過程W＝WAB＋WBC＋WCA＝－2 000 J＋1 600 J＝－400 J
由熱力學第一定律得ΔU＝W＋Q
又溫度不變，ΔU＝0
解得Q＝400 J
所以，氣體從A→B→C→A的整個過程吸熱，吸收的熱量為400 J。(共34張PPT)
模塊測評驗收卷
(時間：75分鐘　滿分：100分)
A
一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1.在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用，下列說法符合歷史事實的是(　　)
A.德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到了實物粒子，提出實物粒子也具有波動性的假設
B.貝可勒爾通過對天然放射現象的研究，發現了原子中存在原子核
C.盧瑟福通過α粒子散射實驗，證實了在原子核內存在質子
D.湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉實驗，發現了陰極射線就是高速氦核流
解析　德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到了實物粒子，提出實物粒子也具有波動性的假設，選項A正確；貝可勒爾首先發現天然放射現象，沒有發現原子中存在原子核，選項B錯誤；盧瑟福通過α粒子散射實驗的研究得到了原子的核式結構理論，選項C錯誤；湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉實驗，發現了陰極射線就是高速電子流，選項D錯誤。
B
2.關于晶體和非晶體及分子勢能，以下說法錯誤的是(　　)
A.氣體對外做功，其內能可能增加
B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體
C.分子勢能可能隨分子間距離的增加而增加
D.在合適的條件下，某些晶體可以轉變為非晶體，某些非晶體也可以轉變為晶體
解析　內能改變有兩種方式，做功和熱傳遞，由于未說明熱傳遞情況，故內能可能增加，A選項正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片導熱各向異性，所以云母片是晶體，而非蜂蠟，B選項錯誤；當r>r0時，分子間距增大，分子力做負功，分子勢能增大，C選項正確；晶體和非晶體可以相互轉變，比如天然的水晶是晶體，而熔融后的玻璃是非晶體，D選項正確。
C
3.(2022·山東卷，5)如圖所示，內壁光滑的絕熱氣缸內用絕熱活塞封閉一定質量的理想氣體，初始時氣缸開口向上放置，活塞處于靜止狀態，將氣缸緩慢轉動90°過程中，缸內氣體(　　)
A.內能增加，外界對氣體做正功
B.內能減小，所有分子熱運動速率都減小
C.溫度降低，速率大的分子數占總分子數比例減少
D.溫度升高，速率大的分子數占總分子數比例增加
解析　初始時氣缸開口向上，活塞處于平衡狀態，
氣缸內外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡，
則有(p1－p0)S＝mg，氣缸在緩慢轉動的過程中，
氣缸內外氣體對活塞的壓力差大于重力沿氣缸壁
的分力，故氣缸內氣體緩慢地將活塞往外推，最后氣缸水平，缸內氣壓等于大氣壓。氣缸、活塞都是絕熱的，故缸內氣體與外界沒有發生熱傳遞，氣缸內氣體通過壓強作用將活塞往外推，氣體對外做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，氣體內能減小，故缸內理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，并不是所有分子熱運動的速率都減小，A、B錯誤；氣體內能減小，缸內理想氣體的溫度降低，速率大的分子數占總分子數的比例減小，C正確，D錯誤。
D
B
5.原子核物理學是20世紀新建立的一個物理學分支，它主要研究原子核的結構和變化規律，射線束的產生、探測和分析技術，以及同核能、核技術應用有關的物理問題。下列說法正確的是(　　)
A.降低溫度，放射性元素的半衰期減小
B.大量氫原子從n＝4的激發態躍遷到基態時，能輻射6種不同頻率的光子
C.自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能
D.核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并吸收大量核能
解析　放射性元素的半衰期與環境變化無關，只由原子核本身性質決定，所以A錯誤；大量氫原子從n＝4的激發態躍遷到基態時，能輻射6種不同頻率的光子，所以B正確；自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能，所以C錯誤；核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并釋放大量核能，所以D錯誤。
C
6.網上熱賣的一個科普小制作——斯特林發動機如圖甲所示，它是通過氣缸內的氣體經過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環來輸出動力的，因此又被稱為熱氣機。如圖乙所示，在斯特林循環的p－V圖像中，一定質量的理想氣體從狀態A依次經過狀態B、C和D后再回到狀態A，
整個過程由兩個等溫過程和兩個等容過程組成，
狀態A和狀態D的氣體分子熱運動速率的統計分
布圖像如圖丙所示。則下列說法正確的是(　　)
A.狀態B→狀態C的過程中，單位體積中的氣體
分子數目增大
B.狀態B氣體的溫度大于狀態D氣體的溫度
C.狀態A對應的是圖丙中的圖線①
D.狀態C中每個氣體分子的動能都比狀態A中的大
解析　由題圖乙知狀態B→狀態C的過程中氣體的體積不變，所以密度不變，即單位體積中的氣體分子數目不變，選項A錯誤；狀態B→狀態C的過程為等容變化，狀態C的氣體壓強大于狀態B的氣體壓強，則TC＞TB，而TD＝TC，所以TD＞TB，選項B錯誤；因當溫度升高、分子熱運動加劇時，速率較大的分子所占百分比增大，分布曲線的峰值向速率大的方向移動，峰值變低，曲線變寬、變平坦，由題圖乙知狀態A的溫度低，所以對應的是題圖丙中的圖線①，選項C正確；溫度是分子平均動能的標志，但不代表每個分子的動能，選項D錯誤。
C
7.人們發現，不同的原子核，其核子的平均質量(原子核的質量除以核子數)與原子序數有如圖所示的關系。下列關于原子結構和核反應的說法錯誤的是(　　)
A.由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有
質量虧損要放出能量
B.由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有
質量虧損，要放出核能
C.已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線
能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則
逸出光電子的最大初動能增大
D.在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度
解析　由圖可知，D和E核子的平均質量大于F核子的平均質量，原子核D和E聚變成原子核F時，核子總質量減小，有質量虧損，要釋放能量，A正確；由圖可知，A核子的平均質量大于B與C核子的平均質量，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能，B正確；根據光電效應方程Ek＝hν－W0知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，C錯誤；在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度，D正確。
AB
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)
8.圖甲給出了氫原子光譜中四種可見光譜線對應的波長，氫原子能級圖如圖乙所示。由普朗克常量可計算出這四種可見光的光子能量由大到小排列依次為3.03 eV、2.86 eV、2.55 eV和1.89 eV，則下列說法正確的是(　　)
A.Hα譜線對應光子的能量是最小的
B.Hγ光只能使處于n＝2能級的氫原子向高
能級躍遷并且還達不到電離狀態
C.Hδ光是處于n＝5能級的氫原子向低能級
躍遷的過程中產生的
D.若四種光均能使某金屬發生光電效應，
則用Hα光獲取的光電子的最大初動能較大
解析　Hα譜線的波長最長，頻率最小，能量最小，A正確；由題圖甲知，Hγ譜線的波長為434.0 nm，按照波長由短到長排序為第2，則對應光子的能量應為2.86 eV，根據hν＝Em－En可知，能使n＝2能級的氫原子向n＝5能級躍遷，電離狀態是指電子脫離原子核的狀態，該能量無法使原子達到E＝0的狀態，故無法實現電離，B正確；Hδ譜線的波長最短，頻率最大，能量應為3.03 eV，n＝5能級以下沒有相應的能級差等于該數值，C錯誤；由光電效應方程Ek＝hν－W0＝h－W0，知入射光的波長越長，逸出的光電子的最大初動能越小，D錯誤。
AB
9.封閉在氣缸內一定質量的理想氣體由狀態A變到狀態D，其體積V與熱力學溫度T的關系變化圖像如圖所示，其中O、A、D三點在同一直線上。在狀態變化的過程中，說法正確的是(　　)
A.從A變化到B氣體的壓強增大
B.從B變化到C的過程中氣體體積增大，單位時間內
與器壁單位面積碰撞的分子數減少
C.從A經B到C的兩個過程，氣體分子的平均動能都會
增大
D.從A經B到C的過程中氣體的密度不斷減小
AC
10.用如圖所示的裝置研究光電效應現象。所用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，電流表G的示數不為零，移動滑動變阻器的滑動觸頭，發現當電壓表的示數大于或等于1.7 V時，電流表示數為0，則下列說法正確的是(　　)
A.換波長更長的光照射，可能電流表G沒有示數
B.光電管陰極的逸出功為1.7 eV
C.當滑動觸頭向b端滑動時，電流增大
D.開關S斷開后，沒有電流流過電流表G
解析　換波長更長的光照射，第一種情況為光的頻率偏小，
導致不能發生光電效應，從而電流表G沒有示數；第二種
情況為發生了光電效應，但所加反向電壓超過了遏止電壓，
沒有光電子通過電路，使得電流表G沒有示數，故A正確；
該裝置所加的電壓為反向電壓，發現當電壓表的示數大于
或等于1.7 V時，電流表示數為0，可知光電子的最大初動
能為1.7 eV，根據光電效應方程有Ek＝hν－W0，得W0＝1.05 eV，即光電管陰極的逸出功為1.05 eV，故B錯誤；當滑動觸頭向b端滑動時，反向電壓減小，則電流增大，故C正確；開關S斷開后，用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表G，故D錯誤。
三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)
11.(8分)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，某實驗小組的實驗方法如下：
(1)下列實驗步驟中，正確的順序是________(填寫步驟前面的數字)。
①往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水。待水面穩定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩定。
③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據油酸的體積和油膜的面積計算出油酸分子直徑的大小。
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內每增加一定體積時的滴數，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。
(2)用滴管向量筒內滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加
1 mL。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于
水，油酸在水面上展開，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖
所示(結果保留2位有效數字)。
a.若每一小方格的邊長為10 mm，則油酸薄膜的面積為________ m2。
b.若1升油酸酒精溶液中含有0.3 mL油酸，則估算出油酸分子的直徑為________ m。
(3)若該小組同學在計算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液體積之后，不小心拿錯了另一個注射器把溶液滴在水面上。拿錯的注射器針管比原來的粗，這會導致實驗測得的油酸分子直徑________(填“偏大”或“偏小”)。
答案　(1)④①②⑤③　(2) 8.0×10－3　7.5×10－10　(3)偏小
解析　(1)“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制油酸酒精溶液→測定一滴油酸酒精溶液的體積V0＝(題中的④)→準備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→測量油膜面積(③)→計算分子直徑(③)，故選④①②⑤③。
b.每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積
12.(8分)(2024·廣東梅州高二期末)如圖是“用DIS研究在溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系”的實驗裝置示意圖，實驗操作步驟如下：
①將活塞移動到注射器滿刻度處；
②用軟管連接注射器和壓強傳感器，并將壓強
傳感器重置；
③用數據線依次連接壓強傳感器、數據采集器、
計算機；
④緩慢移動活塞至某位置，待示數穩定后記錄
注射器上的刻度數值V，以及相應的壓強傳感器示數p；
⑤重復上述步驟④，多次測量并記錄；
⑥根據記錄的數據，作出相應圖像，分析得出結論。
(1)在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的________和________。
(2)實驗過程中，下列說法正確的________。
A.推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出
B.推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分
C.活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值
(3)在不同溫度環境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確。環境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關物理量之間關系的是________。
答案　(1)質量　溫度　(2)B　(3)AC
解析　(1)在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的質量和溫度。
(2)推拉活塞時動作過快，實驗過程中會使氣體的溫度發生變化，A錯誤；推拉活塞時，手不可以握住注射器氣體部分，以保證氣體的溫度不變，B正確；活塞移至某位置時，要等穩定后記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值，C錯誤。
解析　(1)由題給出的條件，可得核反應方程為`
(2)核反應的質量虧損
Δm＝(mHe＋mB)－(mn＋ mN)
＝(4.002 6 u＋11.009 3 u)－(1.008 7 u＋14.003 0 u)＝0.000 2 u
由質能方程，可得核反應中釋放的能量
ΔE＝Δmc2＝0.000 2×931 MeV＝0.186 2 MeV。
14.(14分)熱等靜壓設備廣泛應用于材料加工中。該設備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入一個預抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺熱等靜壓設備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13 m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2 m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106 Pa；室溫溫度為27 ℃。氬氣可視為理想氣體。
(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；
(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1 227 ℃，求此時爐腔中氣體的壓強。
答案　(1)3.2×107 Pa　(2)1.6×108 Pa
解析　(1)設初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強為p1。假設體積為V0、壓強為p0的氣體壓強變為p1時，其體積膨脹為V1。由玻意耳定律有
p0V0＝p1V1①
被壓入爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為
V1′＝V1－V0②
設10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強為p2，體積為V2。由玻意耳定律有
p2V2＝10p1V1′③
聯立①②③式并代入題給數據得
p2＝3.2×107 Pa。 ④
(2)設加熱前爐腔的溫度為T0，加熱后爐腔溫度為T1，氣體壓強為p3。由查理定律有
聯立④⑤式并代入題給數據得
p3＝1.6×108 Pa。
15.(14分)某孵化設備制造廠出廠了一批小雞孵化器，當孵化器內部的溫度和相對濕度適合時才能孵化出小雞。一次在檢測孵化器內部性能時，工作人員往孵化器中加入一定質量的某種氣體后密封，然后進行一系列操作使氣體依次經歷A→B→C→A的三個階段。該過程的p－T圖像可簡化成下圖，已知pA＝0.8×105 Pa，TA＝300 K，VC＝0.12 m3，TC＝360 K。孵化器中的氣體可視為理想氣體。求：
(1)pB的大小；
(2)若B→C過程中氣體對外界做功2 000 J，則氣體從A→
B→C→A的整個過程中是吸熱還是放熱？吸收或者放出
的熱量是多少？
答案　(1)9.6×104 Pa　(2)吸熱　400 J
解析　(1)由題意可知A→B的過程為等容變化，
又TB＝TC，解得pB＝9.6×104 Pa。
(2)C→A的過程為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得
解得VA＝0.1 m3
C→A的過程，外界對氣體做功為
WCA＝pA(VC－VA)＝1 600 J
A→B的過程，外界對氣體不做功，WAB＝0
氣體從A→B→C→A的整個過程W＝WAB＋WBC＋WCA＝－2 000 J＋1 600 J＝－400 J
由熱力學第一定律得ΔU＝W＋Q
又溫度不變，ΔU＝0
解得Q＝400 J
所以，氣體從A→B→C→A的整個過程吸熱，吸收的熱量為400 J。

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