資源簡(jiǎn)介

模塊綜合試卷
(滿分：100分)
一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2023·成都市高二期末)在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是(　　)
A.湯姆孫為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論
B.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說
C.貝克勒爾通過對(duì)天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的
D.玻爾大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性
2.(2024·浙江省高三開學(xué)考試)下列關(guān)于固體、液體、氣體的說法中正確的是(　　)
A.玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就會(huì)變鈍，這是由于高溫使分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇的緣故
B.用磙子壓緊土壤，有助于保存地下的水分
C.液晶既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性
D.某種液體是否浸潤固體，僅由液體性質(zhì)決定，與固體的性質(zhì)無關(guān)
3.(2024·遂寧市射洪中學(xué)開學(xué)考試)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、原子核的組成與性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是(　　)
A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)說明了光具有波動(dòng)性
B.結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
C.氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν=En-Em(mD.β衰變中釋放的電子是原子的核外電子電離產(chǎn)生的
4.(2024·廣東省模擬)2023年12月，江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司正式發(fā)布全球首型、世界最大核動(dòng)力集裝箱船型設(shè)計(jì)，它采用了第四代釷基堆型熔鹽反應(yīng)堆，具有更高的安全性、更少的核廢料、更長(zhǎng)的使用壽命和更廣泛的能源應(yīng)用前景。在該反應(yīng)堆中，釷Th)核經(jīng)過一系列的衰變最終變成了鉛Pb)核，下列說法正確的是(　　)
A.釷核包含有90個(gè)質(zhì)子和140個(gè)中子
B.釷核的比結(jié)合能大于鉛核的比結(jié)合能
C.釷核衰變?yōu)殂U核經(jīng)歷了6次α衰變和4次β衰變
D.釷核衰變?yōu)殂U核需要吸收能量
5.太陽發(fā)射出的高能帶電粒子擊穿大氣層，并與大氣中的分子和原子相碰撞，使被撞擊的分子和原子處于激發(fā)狀態(tài)，恢復(fù)常態(tài)時(shí)，其激發(fā)的能量就以光能的形式發(fā)射出來，從而形成了絢麗多彩的極光。受大地磁爆影響，2023年12月1日北京上空罕見地出現(xiàn)了極光，已知此次出現(xiàn)的深紅色極光波長(zhǎng)約為630 nm，真空中的光速為3×108 m/s，則(　　)
A.極光是由分子和原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
B.大氣層中的分子和原子可以吸收任意大小的能量發(fā)生躍遷
C.深紅色極光的頻率約為4.8×1011 Hz
D.對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以推測(cè)太陽的物質(zhì)組成
6.(2024·德州市期末)2023年12月15日，德州發(fā)布低溫橙色預(yù)警信號(hào)，人們積極應(yīng)對(duì)極寒天氣。某汽車在17 ℃的車庫中，輪胎胎壓為250 kPa，出行后，長(zhǎng)時(shí)間放置在溫度為-13 ℃的室外，輪胎胎壓為230 kPa。若輪胎不漏氣，輪胎內(nèi)氣體可視為理想氣體，下列說法正確的是(　　)
A.輪胎內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大
B.輪胎內(nèi)氣體狀態(tài)變化符合等容變化
C.輪胎內(nèi)氣體放熱
D.單位面積上氣體分子與輪胎壁碰撞的平均作用力變大
7.(2023·泰州市高二月考)桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示。柱形水桶直徑為24 cm，高為35 cm；柱形氣囊直徑為6 cm，高為8 cm，水桶頸部的長(zhǎng)度為10 cm。當(dāng)人用力向下壓氣囊時(shí)，氣囊中的空氣被壓入桶內(nèi)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，水通過細(xì)出水管流出。已知水桶所在處大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于10 m水壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)。當(dāng)桶內(nèi)的水還剩5 cm高時(shí)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，此時(shí)至少需要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從出水管流出(不考慮溫度的變化，忽略水桶頸部的體積)(　　)
A.3次 B.4次
C.5次 D.6次
二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)
8.a、b兩種可見光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)得的光電流和電壓的關(guān)系如圖甲所示。圖乙為氫原子能級(jí)圖，已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，下列說法正確的是(　　)
A.a光的波長(zhǎng)比b光的大
B.a光的光子動(dòng)量比b光的光子動(dòng)量大
C.若a光是從n=4躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，則b光可能是從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光
D.用大量的E=12.5 eV的電子去轟擊基態(tài)的氫原子，最多只能得到一種可見光
9.(2024·太原市期末)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)a→狀態(tài)b→狀態(tài)c→狀態(tài)a的循環(huán)過程中，氣體壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的關(guān)系。ab的延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)，bc平行于p軸，下列說法正確的是(　　)
A.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能最大
B.狀態(tài)a→狀態(tài)b，氣體分子數(shù)密度增大
C.狀態(tài)b→狀態(tài)c，氣體向外界放熱
D.狀態(tài)c→狀態(tài)a，氣體對(duì)外做的功大于氣體吸收的熱量
10.(2023·內(nèi)蒙古赤峰二中月考)如圖所示，粗細(xì)相同、導(dǎo)熱良好的薄壁U形管左管開口豎直向上，管中裝有水銀，左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高Δh=4 cm，左管內(nèi)水銀面到管口的距離h1=44 cm，右管內(nèi)封閉的空氣柱長(zhǎng)度h2=22 cm。現(xiàn)用橫活塞把開口端封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使左、右管內(nèi)水銀面平齊。已知大氣壓強(qiáng)恒為p0=76 cmHg，活塞可沿左管壁無摩擦地滑動(dòng)，推動(dòng)過程中氣體溫度始終不變，下列說法正確的是(　　)
A.左管內(nèi)水銀面向下移動(dòng)的距離為2 cm
B.活塞向下移動(dòng)的距離為6 cm
C.穩(wěn)定后右管中氣體的壓強(qiáng)為88 cmHg
D.穩(wěn)定后固定活塞，若環(huán)境溫度緩慢降低，則左管內(nèi)水銀面逐漸高于右管內(nèi)水銀面
三、非選擇題(本題共5小題，共54分)
11.(8分)在用油膜法估測(cè)油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，小娜和小問同學(xué)組成的小組具體操作如下：
①取純油酸0.1 mL注入500 mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到500 mL的刻度為止，搖動(dòng)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，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.0 mL為止，共滴了25滴；
③在邊長(zhǎng)約30 cm的淺盤內(nèi)注入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴油酸酒精溶液，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，可以清楚地看出油膜輪廓；
④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油膜的輪廓；
⑤將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，可以數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1 cm。
(1)(2分)根據(jù)該小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑約為　　　　 m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
(2)(4分)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小娜同學(xué)滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散開形成如圖所示的“鋸齒”邊沿圖案，導(dǎo)致油膜沒有充分展開。
①出現(xiàn)該圖樣的可能原因是　　　　(選填選項(xiàng)前的字母)
A.淺盤中裝的水量太多
B.爽身粉撒得太多，且厚度不均勻
C.淺盤太小導(dǎo)致油酸無法形成單分子層油膜
②若用此油膜作為依據(jù)進(jìn)行估測(cè)，則最終的測(cè)量結(jié)果將　　　　(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)，經(jīng)過評(píng)估，該小組決定重做實(shí)驗(yàn)。
(3)(2分)實(shí)驗(yàn)中總會(huì)有各種意外，小問同學(xué)就在實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)心地發(fā)現(xiàn)三位同學(xué)各有一個(gè)操作失誤，其中導(dǎo)致最后所測(cè)分子直徑偏大的是　　　　(選填選項(xiàng)前的字母)。
A.甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了一點(diǎn)
B.乙同學(xué)在計(jì)算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯(cuò)了一個(gè)注射器取一滴溶液滴在水面上，這個(gè)拿錯(cuò)的注射器的針管比原來的粗
C.丙同學(xué)計(jì)算油膜面積時(shí)，把所有半格左右的油膜都算成了一格
12.(10分)(2023·日照市高二月考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來探究“氣體溫度不變時(shí)壓強(qiáng)隨體積變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，注射器導(dǎo)熱性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩跨過滑輪，一端系到活塞上，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使左側(cè)細(xì)繩拉直時(shí)能保持水平，另一端可以掛鉤碼。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在細(xì)繩的下端依次掛上質(zhì)量相同的鉤碼1，2，3，…，穩(wěn)定后通過注射器的標(biāo)度讀出對(duì)應(yīng)空氣柱的體積V，并能求出對(duì)應(yīng)氣體的壓強(qiáng)p。已知注射器的最大體積為Vm，刻度全長(zhǎng)為L(zhǎng)，大氣壓為p0，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。
(1)(2分)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是　　　　；
A.為減小誤差，每掛上一個(gè)鉤碼后，應(yīng)平衡后再讀出體積
B.掛鉤碼時(shí)，為了防止注射器脫落，應(yīng)用手緊緊握住注射器
C.實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)在活塞上涂潤滑油，并來回拉動(dòng)幾次
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須測(cè)出封閉氣體的溫度
(2)(2分)若在某次實(shí)驗(yàn)中細(xì)繩上所掛鉤碼個(gè)數(shù)為n，則平衡后對(duì)應(yīng)氣體的壓強(qiáng)為　　　　　　　　；(用題目中所給字母表示)
(3)(6分)該同學(xué)根據(jù)測(cè)得氣體的體積和對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，作出了V-圖像，如圖乙所示，圖線不過原點(diǎn)，則縱坐標(biāo)b的絕對(duì)值代表　　　　　　　　　　　　　　　　；體積增大到一定值后，圖線開始偏離直線，可能是由于氣體溫度　　　　(填“升高”或“降低”)；也可能是由于裝置氣密性差導(dǎo)致氣體質(zhì)量　　　　(填“增大”或“減小”)。
13.(10分)(2023·涼山州高二期末)如圖所示，橫截面積為S、高為h的絕熱汽缸豎直放置，缸內(nèi)用質(zhì)量為m的絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)。初始時(shí)活塞距汽缸底部的距離為h，缸內(nèi)氣體熱力學(xué)溫度為T。現(xiàn)通過汽缸底部的電熱絲給缸內(nèi)氣體緩慢加熱。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞的厚度，求：
(1)(5分)求初始狀態(tài)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
(2)(5分)汽缸內(nèi)的氣體剛要逸出時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度。
14.(12分)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為：
①CN
②NC+X
(1)(2分)寫出原子核X的元素符號(hào)、質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)；
(2)(4分)已知原子核H、、的質(zhì)量分別為mH =1.007 8 u，mC = 12.000 0 u，mN=13.005 7 u。1 u相當(dāng)于931 MeV的能量。求每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)①所釋放的核能；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)(6分)用上述輻射中產(chǎn)生的波長(zhǎng)為λ=4×10-7 m的單色光去照射逸出功為W0=3.0×10-19 J的金屬材料銫時(shí)，通過計(jì)算判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)？若能，求出產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能。(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，光在真空中的速度c=3×108 m/s，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
15.(14分)(2023·邯鄲市第一中學(xué)期末)如圖所示，兩個(gè)橫截面積、導(dǎo)熱性能良好的汽缸豎直放置在水平面上，左側(cè)汽缸略高于右側(cè)汽缸，右側(cè)汽缸頂端封閉，左側(cè)汽缸頂部開口與大氣連通，兩個(gè)汽缸通過底部的細(xì)管連通，細(xì)管上裝有閥門K，閥門關(guān)閉時(shí)，在左側(cè)汽缸中用質(zhì)量為m、橫截面積為S的活塞封閉體積為V的氣柱A，右側(cè)汽缸內(nèi)封閉有體積為2V的氣柱B，打開閥門K，右側(cè)汽缸中氣體緩慢流入左側(cè)汽缸中，當(dāng)左側(cè)汽缸中氣體體積為2V時(shí)，兩汽缸中氣體壓強(qiáng)相等。不計(jì)活塞厚度，活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，環(huán)境溫度始終不變，封閉氣體可視為理想氣體，不計(jì)細(xì)管的容積。
(1)(7分)求未打開閥門時(shí)右側(cè)汽缸中氣體的壓強(qiáng)以及全過程氣體吸收的熱量。
(2)(7分)若先鎖定活塞，打開閥門，待穩(wěn)定后再解除活塞的鎖定，求解除鎖定瞬間活塞的加速度大小。
答案精析
1.B　［普朗克第一次提出了能量量子化理論，A錯(cuò)誤；愛因斯坦通過光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說，B正確；貝克勒爾沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子，C錯(cuò)誤；德布羅意大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。］
2.C　［玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就會(huì)變鈍，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟拢砻嬉湛s到最小的緣故，故A錯(cuò)誤；用磙子壓緊土壤，使土壤中的毛細(xì)管變得更細(xì)，增強(qiáng)毛細(xì)現(xiàn)象，使地下水到地面上來，故B錯(cuò)誤；液晶既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性，故C正確；浸潤與不浸潤與兩種接觸物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)，故D錯(cuò)誤。］
3.C　［光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性，康普頓效應(yīng)也說明了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν=En-Em(m4.C　［釷核包含有90個(gè)質(zhì)子，而其質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，則可知其中子數(shù)為232-90=142(個(gè))，故A錯(cuò)誤；鉛核比釷核穩(wěn)定，因此釷核的比結(jié)合能小于鉛核的比結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；釷核變?yōu)殂U核，核子總數(shù)減少了24，說明發(fā)生了6次α衰變，同時(shí)將導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減少12，實(shí)際質(zhì)子數(shù)減少了8，說明還發(fā)生了4次β衰變，故C正確；釷核為天然放射性元素，其能自發(fā)進(jìn)行衰變，而自發(fā)進(jìn)行的衰變反應(yīng)都是釋放核能的反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。］
5.A　［根據(jù)題意可知，極光是由分子和原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，故A正確；由玻爾原子理論可知，大氣層中的分子和原子只能吸收特定大小的能量發(fā)生躍遷，而不是任意大小的能量，故B錯(cuò)誤；根據(jù)題意，由公式c=λν可得，深紅色極光的頻率約為ν== Hz≈4.8×1014 Hz，故C錯(cuò)誤；對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以推測(cè)地球大氣的物質(zhì)組成，無法推測(cè)太陽的物質(zhì)組成，故D錯(cuò)誤。］
6.C　［溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度降低，則輪胎內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；由題可知，在車庫中時(shí)，輪胎內(nèi)氣體原來的壓強(qiáng)和溫度分別為p1=250 kPa，T1=(273+17) K=290 K，在室外時(shí)，輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和溫度分別為p2=230 kPa，T2=(273-13) K=260 K，可知<，則輪胎內(nèi)氣體狀態(tài)變化不符合查理定律，故B錯(cuò)誤；由于<，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C，可知輪胎內(nèi)氣體的體積變小，則外界對(duì)氣體做功，即W>0。但由于氣體溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，輪胎內(nèi)氣體對(duì)外放出熱量，故C正確；由于輪胎內(nèi)氣體的溫度變小，則單位面積上氣體分子與輪胎壁碰撞的平均作用力變小，故D錯(cuò)誤。］
7.A　［設(shè)至少需要把氣囊完全壓n次，才能有水從出水管流出，設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，水桶內(nèi)氣體體積為V0，氣囊體積為V1，根據(jù)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，聯(lián)立解得：n=2.4，則至少需要把氣囊完全壓3次，故選A。］
8.AD　［在題圖甲中，與b光相比a的遏止電壓更低，根據(jù)hν-W0=eUc可知a光的光子頻率更低，又由于c=λν可知a光的波長(zhǎng)比b光的大，故A正確；p=，由于a光的波長(zhǎng)比b光的大，因此a光的光子動(dòng)量比b光的光子動(dòng)量小，故B錯(cuò)誤；從n=4躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子的能量E42=［-0.85-(-3.4)］eV=2.55 eV，從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子的能量E32=［-1.51-(-3.4)］eV=1.89 eV，由于a光的光子頻率低，能量小，而E42>E32，因此若a光是從n=4躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，則b光不可能是從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，C錯(cuò)誤；用E=12.5 eV的電子去轟擊基態(tài)的氫原子，由于ΔE41=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV>E，則電子可獲得的能量最多可以躍遷到n=3的能級(jí)，向低軌道躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生3種不同頻率的光，3種光子的能量分別為
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對(duì)應(yīng)的是可見光，故D正確。］
9.AC　［ab延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，在ab過程，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，bc過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，ca過程中溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能最大，故A正確；在ab過程中氣體體積不變，氣體分子數(shù)密度不變，故B錯(cuò)誤；在bc過程中氣體溫度不變，內(nèi)能不變，壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體向外放出熱量，故C正確；在ca過程中氣體溫度升高，內(nèi)能增大，壓強(qiáng)減小，體積增大，所以氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，氣體對(duì)外做的功小于氣體吸收的熱量，故D錯(cuò)誤。］
10.AC　［根據(jù)題意可知，兩管粗細(xì)相同，初狀態(tài)時(shí)左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高Δh=4 cm，末狀態(tài)時(shí)左、右管內(nèi)水銀面齊平，則左管內(nèi)水銀面向下移動(dòng)的距離和右管內(nèi)水銀面向上移動(dòng)的距離相等，均為2 cm，故A正確；根據(jù)題意可知，兩管粗細(xì)相同，設(shè)管的橫截面積為S，右管中氣體初狀態(tài)的壓強(qiáng)為p1=p0+ρgΔh=80 cmHg，體積為V1=h2S，設(shè)末狀態(tài)氣體壓強(qiáng)為p1'，體積為V1'=(h2-)S，由玻意耳定律有p1V1=p1'V1'，解得p1'=88 cmHg，由于末狀態(tài)左、右管內(nèi)水銀面齊平，則末狀態(tài)左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2'=p1'=88 cmHg，設(shè)活塞向下移動(dòng)的距離為Δh'，則體積為V2'=(h1+-Δh')S，由玻意耳定律有p0h1S=p2'(h1+-Δh')S，解得Δh'=8 cm，故B錯(cuò)誤，C正確；假設(shè)環(huán)境溫度降低后，水銀面不變化，則兩部分氣體均做等容變化，Δp=p，由于穩(wěn)定后左、右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，溫度相同，則溫度降低，兩管內(nèi)壓強(qiáng)減少量相等，則左、右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)仍相等，水銀面不變，故D錯(cuò)誤。］
11.(1)7×10-10　(2)①B　②偏大　(3)A
解析　(1)依題意，一滴溶液中純油酸的體積為
V=× mL=8×10-6 mL，
單分子層油膜的面積為
S=116×1×10-4 m2=1.16×10-2 m2，
油酸分子直徑約為d=≈7×10-10 m
(2)①出現(xiàn)該圖樣的可能原因是爽身粉撒得太多，且厚度不均勻，故選B。
②依題意，油膜沒有充分展開，對(duì)應(yīng)的油膜面積偏小，根據(jù)d=，可知最終的測(cè)量結(jié)果將偏大。
(3)甲同學(xué)不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致油酸濃度比計(jì)算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積比實(shí)際值大，由d=，可得最后所測(cè)的分子直徑偏大，故A正確；乙同學(xué)拿錯(cuò)的注射器的針管比原來的粗，一滴油酸酒精溶液的實(shí)際體積變大，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積變大，對(duì)應(yīng)的油膜面積S變大，但體積V還是按原來細(xì)的算，由d=，可得最后所測(cè)的分子直徑偏小，故B錯(cuò)誤；丙同學(xué)把所有半格左右的油膜都算成了一格，計(jì)算出的油膜的面積S偏大，由d=，可得最后所測(cè)的分子直徑偏小，故C錯(cuò)誤。
12.(1)AC　(2)p0-　(3)橡皮帽內(nèi)氣體體積　升高　增大
解析　(1)每掛上一個(gè)鉤碼后，待平衡后，封閉氣體的體積不再發(fā)生變化，再讀出體積，可以減小誤差，故A正確；掛鉤碼時(shí)，不能用手緊緊握住注射器，因?yàn)槭值臏囟葧?huì)改變封閉氣體的溫度，使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)在活塞上涂潤滑油，并來回拉動(dòng)幾次，可以增加密封性，故C正確；注射器不隔熱，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)封閉氣體的溫度與外界溫度相同，氣體做等溫變化，不需要測(cè)量溫度，故D錯(cuò)誤。
(2)由平衡條件可得nmg+p=p0，
可得p=p0-
(3)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，圖線不過原點(diǎn)，則b的絕對(duì)值代表注射器橡皮帽內(nèi)氣體的體積；由=C可知V=CT，體積增大到一定值后，圖線開始偏離直線，向上偏離，斜率變大，說明可能是溫度升高；公式中的C與氣體質(zhì)量有關(guān)，斜率變大，也可能是由于裝置氣密性差導(dǎo)致氣體質(zhì)量增大。
13.(1)p0+　(2)2T
解析　(1)設(shè)初始狀態(tài)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，由平衡條件可知p1S=mg+p0S，解得p1=p0+
(2)當(dāng)活塞上升到缸口處，氣體剛要逸出，此時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)仍為p1，由蓋—呂薩克定律有=，解得此時(shí)的溫度T1=2T。
14.(1He　(2)1.96 MeV　(3)能發(fā)生光電效應(yīng)
1.97×10-19 J
解析　(1)根據(jù)核反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒可得出X元素的電荷數(shù)為2，
根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒可得出X元素的質(zhì)量數(shù)為4，則X為He。
(2)由題知，質(zhì)量虧損為
Dm = mH+mC-mN=0.002 1 u，
DE=Dm×931 MeV≈1.96 MeV
(3)根據(jù)波長(zhǎng)和能量的關(guān)系有E=h
解得E≈4.97×10-19 J，E>W0，
所以能發(fā)生光電效應(yīng)。
光電子的最大初動(dòng)能Ekmax=hν-W0=h-W0
解得Ekmax=1.97×10-19 J。
15.(1)　　(2)2g
解析　(1)未打開閥門時(shí)，左側(cè)汽缸中氣體的壓強(qiáng)
pA1=
設(shè)右側(cè)汽缸中氣體的壓強(qiáng)為pB1，打開閥門后，根據(jù)玻意耳定律有pA1V+pB1·2V=pA1·4V
解得pB1=
氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，為
Q=pA1·V=
(2)若先鎖定活塞，設(shè)打開閥門穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為p，根據(jù)玻意耳定律有pA1V+pB1·2V=p·3V
解得p=，解除鎖定瞬間，
對(duì)活塞根據(jù)牛頓第二定律有
pS-mg-·S=ma，解得a=2g。(共51張PPT)
模塊綜合試卷
一、單項(xiàng)選擇題
1.(2023·成都市高二期末)在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是
A.湯姆孫為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論
B.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說
C.貝克勒爾通過對(duì)天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的
D.玻爾大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性
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普朗克第一次提出了能量量子化理論，A錯(cuò)誤；
愛因斯坦通過光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說，B正確；
貝克勒爾沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子，C錯(cuò)誤；
德布羅意大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。
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2.(2024·浙江省高三開學(xué)考試)下列關(guān)于固體、液體、氣體的說法中正確的是
A.玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就會(huì)變鈍，這是由于高溫使分
子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇的緣故
B.用磙子壓緊土壤，有助于保存地下的水分
C.液晶既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性
D.某種液體是否浸潤固體，僅由液體性質(zhì)決定，與固體的性質(zhì)無關(guān)
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玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就會(huì)變鈍，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟拢砻嬉湛s到最小的緣故，故A錯(cuò)誤；
用磙子壓緊土壤，使土壤中的毛細(xì)管變得更細(xì)，增強(qiáng)毛細(xì)現(xiàn)象，使地下水到地面上來，故B錯(cuò)誤；
液晶既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性，故C正確；
浸潤與不浸潤與兩種接觸物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)，故D錯(cuò)誤。
3.(2024·遂寧市射洪中學(xué)開學(xué)考試)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)、原子核的組成與性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是
A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)說明了光具有波動(dòng)性
B.結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
C.氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν=En-Em(mD.β衰變中釋放的電子是原子的核外電子電離產(chǎn)生的
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光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性，康普頓效應(yīng)也說明了光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；
比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；
氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν=En-Em(mβ衰變中釋放的電子是原子的核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和一個(gè)電子，故D錯(cuò)誤。
4.(2024·廣東省模擬)2023年12月，江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司正式發(fā)布全球首型、世界最大核動(dòng)力集裝箱船型設(shè)計(jì)，它采用了第四代釷基堆型熔鹽反應(yīng)堆，具有更高的安全性、更少的核廢料、更長(zhǎng)的使用壽命和更廣泛的能源應(yīng)用前景。在該反應(yīng)堆中，釷Th)核經(jīng)過一系列的衰變最終變成了鉛Pb)核，下列說法正確的是
A.釷核包含有90個(gè)質(zhì)子和140個(gè)中子
B.釷核的比結(jié)合能大于鉛核的比結(jié)合能
C.釷核衰變?yōu)殂U核經(jīng)歷了6次α衰變和4次β衰變
D.釷核衰變?yōu)殂U核需要吸收能量
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釷核包含有90個(gè)質(zhì)子，而其質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，則可知其中子數(shù)為232-90=142(個(gè))，故A錯(cuò)誤；
鉛核比釷核穩(wěn)定，因此釷核的比結(jié)合能小于鉛核的比結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；
釷核變?yōu)殂U核，核子總數(shù)減少了24，說明發(fā)生了6次α衰變，同時(shí)將導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減少12，實(shí)際質(zhì)子數(shù)減少了8，說明還發(fā)生了4次β衰變，故C正確；
釷核為天然放射性元素，其能自發(fā)進(jìn)行衰變，而自發(fā)進(jìn)行的衰變反應(yīng)都是釋放核能的反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。
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5.太陽發(fā)射出的高能帶電粒子擊穿大氣層，并與大氣中的分子和原子相碰撞，使被撞擊的分子和原子處于激發(fā)狀態(tài)，恢復(fù)常態(tài)時(shí)，其激發(fā)的能量就以光能的形式發(fā)射出來，從而形成了絢麗多彩的極光。受大地磁爆影響，2023年12月1日北京上空罕見地出現(xiàn)了極光，已知此次出現(xiàn)的深紅色極光波長(zhǎng)約為630 nm，真空中的光速為3×108 m/s，則
A.極光是由分子和原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
B.大氣層中的分子和原子可以吸收任意大小的能量發(fā)生躍遷
C.深紅色極光的頻率約為4.8×1011 Hz
D.對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以推測(cè)太陽的物質(zhì)組成
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根據(jù)題意可知，極光是由分子和原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，故A正確；
由玻爾原子理論可知，大氣層中的分子和原子只能吸收特定大小的能量發(fā)生躍遷，而不是任意大小的能量，故B錯(cuò)誤；
根據(jù)題意，由公式c=λν可得，深紅色極光的頻率約為ν== Hz≈4.8×1014 Hz，故C錯(cuò)誤；
對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以推測(cè)地球大氣的物質(zhì)組成，無法推測(cè)太陽的物質(zhì)組成，故D錯(cuò)誤。
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6.(2024·德州市期末)2023年12月15日，德州發(fā)布低溫橙色預(yù)警信號(hào)，人們積極應(yīng)對(duì)極寒天氣。某汽車在17 ℃的車庫中，輪胎胎壓為250 kPa，出行后，長(zhǎng)時(shí)間放置在溫度為-13 ℃的室外，輪胎胎壓為230 kPa。若輪胎不漏氣，輪胎內(nèi)氣體可視為理想氣體，下列說法正確的是
A.輪胎內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大
B.輪胎內(nèi)氣體狀態(tài)變化符合等容變化
C.輪胎內(nèi)氣體放熱
D.單位面積上氣體分子與輪胎壁碰撞的平均作用力變大
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溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度降低，則輪胎內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；
由題可知，在車庫中時(shí)，輪胎內(nèi)氣體原來的壓強(qiáng)和溫度分別為p1=250 kPa，T1=(273+17) K=290 K，在室外時(shí)，輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和溫度分別為p2=230 kPa，T2=(273-13) K=260 K，可知<，則輪胎內(nèi)氣體狀態(tài)變化不符合查理定律，故B錯(cuò)誤；
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由于<，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C，可知輪胎內(nèi)氣體的體積變小，則外界對(duì)氣體做功，即W>0。但由于氣體溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，輪胎內(nèi)氣體對(duì)外放出熱量，故C正確；
由于輪胎內(nèi)氣體的溫度變小，則單位面積上氣體分子與輪胎壁碰撞的平均作用力變小，故D錯(cuò)誤。
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7.(2023·泰州市高二月考)桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示。柱形水桶直徑為24 cm，高為35 cm；柱形氣囊直徑為6 cm，高為8 cm，水桶頸部的長(zhǎng)度為10 cm。當(dāng)人用力向下壓氣囊時(shí)，氣囊中的空氣被壓入桶內(nèi)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，水通過細(xì)出水管流出。已知水桶所在處大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于10 m水壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)。當(dāng)桶內(nèi)的水還剩5 cm高時(shí)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，此時(shí)至少需要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從出水管流出(不考慮溫度的變化，忽略水桶頸部的體積)
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A.3次 B.4次
C.5次 D.6次
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設(shè)至少需要把氣囊完全壓n次，才能有水從出水管流出，設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，水桶內(nèi)氣體體積為V0，氣囊體積為V1，根據(jù)玻意耳定律有：p0(V0+nV1)=p1V0，其中p0=ρgh=
10ρg，V0=4 320π cm3，V1=72π cm3，
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p1=ρg(h+0.4 m)=10.4ρg，聯(lián)立解得：n=2.4，則至少需要把氣囊完全壓3次，故選A。
二、多項(xiàng)選擇題
8.a、b兩種可見光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)得的光電流和電壓的關(guān)系如圖甲所示。圖乙為氫原子能級(jí)圖，已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，下列說法正確的是
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A.a光的波長(zhǎng)比b光的大
B.a光的光子動(dòng)量比b光的光子動(dòng)量大
C.若a光是從n=4躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，則b光可能是從n=3躍遷到
n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光
D.用大量的E=12.5 eV的電子去轟擊基態(tài)的氫原子，最多只能得到一種可
見光
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在題圖甲中，與b光相比a的遏止電
壓更低，根據(jù)hν-W0=eUc可知a光的
光子頻率更低，又由于c=λν可知a
光的波長(zhǎng)比b光的大，故A正確；
p=，由于a光的波長(zhǎng)比b光的大，因此a光的光子動(dòng)量比b光的光子動(dòng)量小，故B錯(cuò)誤；
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從n=4躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子的
能量E42=［-0.85-(-3.4)］eV=2.55 eV，
從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子的
能量E32=［-1.51-(-3.4)］eV=1.89 eV，由于a光的光子頻率低，能量小，而E42>E32，因此若a光是從n=4躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，則b光不可能是從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光，C錯(cuò)誤；
用E=12.5 eV的電子去轟擊基態(tài)的氫原子，由于ΔE41=-0.85 eV-(-13.6 eV)
=12.75 eV>E，則電子可獲得的能量最多可以躍遷到n=3的能級(jí)，
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向低軌道躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生3種不同頻
率的光，3種光子的能量分別為
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對(duì)應(yīng)的是可見光，故D正確。
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9.(2024·太原市期末)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)a→狀態(tài)b→狀態(tài)c→狀態(tài)a的循環(huán)過程中，氣體壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的關(guān)系。ab的延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)，bc平行于p軸，下列說法正確的是
A.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能最大
B.狀態(tài)a→狀態(tài)b，氣體分子數(shù)密度增大
C.狀態(tài)b→狀態(tài)c，氣體向外界放熱
D.狀態(tài)c→狀態(tài)a，氣體對(duì)外做的功大于氣體吸收的熱量
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ab延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，在ab過程，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，氣
體溫度降低，內(nèi)能減小，bc過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，
ca過程中溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能
最大，故A正確；
在ab過程中氣體體積不變，氣體分子數(shù)密度不變，故B錯(cuò)誤；
在bc過程中氣體溫度不變，內(nèi)能不變，壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體向外放出熱量，故C正確；
在ca過程中氣體溫度升高，內(nèi)能增大，壓強(qiáng)減小，體積增大，所以氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，氣體對(duì)外做的功小于氣體吸收的熱量，故D錯(cuò)誤。
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10.(2023·內(nèi)蒙古赤峰二中月考)如圖所示，粗細(xì)相同、導(dǎo)熱良好的薄壁U形管左管開口豎直向上，管中裝有水銀，左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高Δh=4 cm，左管內(nèi)水銀面到管口的距離h1=44 cm，右管內(nèi)封閉的空氣柱長(zhǎng)度h2=22 cm。現(xiàn)用橫活塞把開口端封住，并緩慢推動(dòng)活塞，使左、右管內(nèi)水銀面平齊。已知大氣壓強(qiáng)恒為p0=76 cmHg，活塞可沿左管壁無摩擦地滑動(dòng)，推動(dòng)過程中氣體溫度始終不變，下列說法正確的是
A.左管內(nèi)水銀面向下移動(dòng)的距離為2 cm
B.活塞向下移動(dòng)的距離為6 cm
C.穩(wěn)定后右管中氣體的壓強(qiáng)為88 cmHg
D.穩(wěn)定后固定活塞，若環(huán)境溫度緩慢降低，則左管內(nèi)水銀面逐漸高于右管內(nèi)水
銀面
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根據(jù)題意可知，兩管粗細(xì)相同，初狀態(tài)時(shí)左管內(nèi)水銀面
比右管內(nèi)水銀面高Δh=4 cm，末狀態(tài)時(shí)左、右管內(nèi)水銀
面齊平，則左管內(nèi)水銀面向下移動(dòng)的距離和右管內(nèi)水
銀面向上移動(dòng)的距離相等，均為2 cm，故A正確；
根據(jù)題意可知，兩管粗細(xì)相同，設(shè)管的橫截面積為S，右管中氣體初狀態(tài)的壓強(qiáng)為p1=p0+ρgΔh=80 cmHg，體積為V1=h2S，設(shè)末狀態(tài)氣體壓強(qiáng)為p1'，體積為V1'=(h2-)S，由玻意耳定律有p1V1=p1'V1'，
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解得p1'=88 cmHg，由于末狀態(tài)左、右管內(nèi)水銀面齊平，
則末狀態(tài)左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2'=p1'=88 cmHg，設(shè)活塞
向下移動(dòng)的距離為Δh'，則體積為V2'=(h1+-Δh')S，
由玻意耳定律有p0h1S=p2'(h1+-Δh')S，解得Δh'=8 cm，故B錯(cuò)誤，C正確；
假設(shè)環(huán)境溫度降低后，水銀面不變化，則兩部分氣體均做等容變化，Δp=p，由于穩(wěn)定后左、右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，溫度相同，則溫度降低，兩管內(nèi)壓強(qiáng)減少量相等，則左、右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)仍相等，水銀面不變，故D錯(cuò)誤。
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11.在用油膜法估測(cè)油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，小娜和小問同學(xué)組成的小組具體操作如下：
①取純油酸0.1 mL注入500 mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到500 mL的刻度為止，搖動(dòng)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，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達(dá)到1.0 mL為止，共滴了25滴；
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三、非選擇題
③在邊長(zhǎng)約30 cm的淺盤內(nèi)注入約2 cm深的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴油酸酒精溶液，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，可以清楚地看出油膜輪廓；
④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油膜的輪廓；
⑤將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，
可以數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)，小方格的邊長(zhǎng)為
L=1 cm。
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(1)根據(jù)該小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑約為　　　　 m。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
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7×10-10
依題意，一滴溶液中純油酸的體積為V=× mL=8×10-6 mL，單分子層油膜的面積為S=116×1×10-4 m2=1.16×10-2 m2，
油酸分子直徑約為d=≈7×10-10 m
(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小娜同學(xué)滴下油酸酒精溶液后，爽身粉迅速散開形成如圖所示的“鋸齒”邊沿圖案，導(dǎo)致油膜沒有充分展開。
①出現(xiàn)該圖樣的可能原因是　　　　(選填選項(xiàng)前的字母)
A.淺盤中裝的水量太多
B.爽身粉撒得太多，且厚度不均勻
C.淺盤太小導(dǎo)致油酸無法形成單分子層油膜
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B
出現(xiàn)該圖樣的可能原因是爽身粉撒得太多，且厚度不均勻，故選B。
②若用此油膜作為依據(jù)進(jìn)行估測(cè)，則最終的測(cè)量結(jié)果將　　　　(選填“偏大”“偏小”或“無影響”)，經(jīng)過評(píng)估，該小組決定重做實(shí)驗(yàn)。
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偏大
依題意，油膜沒有充分展開，對(duì)應(yīng)的油膜面積偏小，根據(jù)d=，可知最終的測(cè)量結(jié)果將偏大。
(3)實(shí)驗(yàn)中總會(huì)有各種意外，小問同學(xué)就在實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)心地發(fā)現(xiàn)三位同學(xué)各有一個(gè)操作失誤，其中導(dǎo)致最后所測(cè)分子直徑偏大的是　　　　(選填選項(xiàng)前的字母)。
A.甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了一點(diǎn)
B.乙同學(xué)在計(jì)算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯(cuò)
了一個(gè)注射器取一滴溶液滴在水面上，這個(gè)拿錯(cuò)的注射器的針管比原
來的粗
C.丙同學(xué)計(jì)算油膜面積時(shí)，把所有半格左右的油膜都算成了一格
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A
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甲同學(xué)不小心把酒精倒多了一點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致油酸濃度比計(jì)算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積比實(shí)際值大，由d=，可得最后所測(cè)的分子直徑偏大，故A正確；
乙同學(xué)拿錯(cuò)的注射器的針管比原來的粗，一滴油酸酒精溶液的實(shí)際體積變大，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積變大，對(duì)應(yīng)的油膜面積S變大，但體積V還是按原來細(xì)的算，由d=，可得最后所測(cè)的分子直徑偏小，故B錯(cuò)誤；
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丙同學(xué)把所有半格左右的油膜都算成了一格，計(jì)算出的油膜的面積S偏大，由d=，可得最后所測(cè)的分子直徑偏小，故C錯(cuò)誤。
12.(2023·日照市高二月考)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的
裝置來探究“氣體溫度不變時(shí)壓強(qiáng)隨體積變化規(guī)律”
的實(shí)驗(yàn)，注射器導(dǎo)熱性能良好，用橡皮帽和活塞在注
射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩跨過滑輪，一端系到活塞上，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使左側(cè)細(xì)繩拉直時(shí)能保持水平，另一端可以掛鉤碼。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在細(xì)繩的下端依次掛上質(zhì)量相同的鉤碼1，2，3，…，穩(wěn)定后通過注射器的標(biāo)度讀出對(duì)應(yīng)空氣柱的體積V，并能求出對(duì)應(yīng)氣體的壓強(qiáng)p。已知注射器的最大體積為Vm，刻度全長(zhǎng)為L(zhǎng)，大氣壓為p0，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。
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(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是　　　　；
A.為減小誤差，每掛上一個(gè)鉤碼后，應(yīng)平衡后再讀
出體積
B.掛鉤碼時(shí)，為了防止注射器脫落，應(yīng)用手緊緊握
住注射器
C.實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)在活塞上涂潤滑油，并來回拉動(dòng)幾次
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須測(cè)出封閉氣體的溫度
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AC
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每掛上一個(gè)鉤碼后，待平衡后，封閉氣體的體積不再
發(fā)生變化，再讀出體積，可以減小誤差，故A正確；
掛鉤碼時(shí)，不能用手緊緊握住注射器，因?yàn)槭值臏?br/>度會(huì)改變封閉氣體的溫度，使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，故B錯(cuò)誤；
實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)在活塞上涂潤滑油，并來回拉動(dòng)幾次，可以增加密封性，故C正確；
注射器不隔熱，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)封閉氣體的溫度與外界溫度相同，氣體做等溫變化，不需要測(cè)量溫度，故D錯(cuò)誤。
(2)若在某次實(shí)驗(yàn)中細(xì)繩上所掛鉤碼個(gè)數(shù)為n，則平衡后對(duì)應(yīng)氣體的壓強(qiáng)為　　　　　　　　；(用題目中所給字母表示)
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p0-
由平衡條件可得nmg+p=p0，
可得p=p0-
(3)該同學(xué)根據(jù)測(cè)得氣體的體積和對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，作出了V-圖像，如圖乙所示，圖線不過原點(diǎn)，則縱坐標(biāo)b的絕對(duì)值代表　　　　　　　　；體積增大到一定
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橡皮帽內(nèi)氣體體積
升高
值后，圖線開始偏離直線，可能是由于氣體溫度　　　　(填“升高”或“降低”)；也可能是由于裝置氣密性差導(dǎo)致氣體質(zhì)量　　　　(填“增大”或“減小”)。
增大
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實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，圖線不過原點(diǎn)，則b的絕對(duì)值代表注
射器橡皮帽內(nèi)氣體的體積；由=C可知V=CT，體
積增大到一定值后，圖線開始偏離直線，向上偏離，
斜率變大，說明可能是溫度升高；公式中的C與氣體質(zhì)量有關(guān)，斜率變大，也可能是由于裝置氣密性差導(dǎo)致氣體質(zhì)量增大。
13.(2023·涼山州高二期末)如圖所示，橫截面積為S、高為h的絕熱汽缸豎直放置，缸內(nèi)用質(zhì)量為m的絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)。初始時(shí)活塞距汽缸底部的距離為h，缸內(nèi)氣體熱力學(xué)溫度為T。現(xiàn)通過汽缸底部的電熱絲給缸內(nèi)氣體緩慢加熱。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞的厚度，求：
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答案　p0+
(1)求初始狀態(tài)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
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設(shè)初始狀態(tài)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，由平衡條件可知p1S=mg+p0S
解得p1=p0+
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(2)汽缸內(nèi)的氣體剛要逸出時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度。
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答案　2T
當(dāng)活塞上升到缸口處，氣體剛要逸出，此時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)仍為p1，由蓋—呂薩克定律有=，解得此時(shí)的溫度T1=2T。
14.某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為：
①CN
②NC+X
(1)寫出原子核X的元素符號(hào)、質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)；
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答案　He
根據(jù)核反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒可得出X元素的電荷數(shù)為2，
根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒可得出X元素的質(zhì)量數(shù)為4，則X為He。
(2)已知原子核H、、的質(zhì)量分別為mH =1.007 8 u，mC = 12.000 0 u，mN=13.005 7 u。1 u相當(dāng)于931 MeV的能量。求每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)①所釋放的核能；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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答案　1.96 MeV
由題知，質(zhì)量虧損為Δm = mH+mC-mN=0.002 1 u，
ΔE=Δm×931 MeV≈1.96 MeV
(3)用上述輻射中產(chǎn)生的波長(zhǎng)為λ=4×10-7 m的單色光去照射逸出功為W0=3.0×10-19 J的金屬材料銫時(shí)，通過計(jì)算判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)？若能，求出產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能。(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，光在真空中的速度c=3×108 m/s，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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答案　能發(fā)生光電效應(yīng)　1.97×10-19 J
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根據(jù)波長(zhǎng)和能量的關(guān)系有E=h
解得E≈4.97×10-19 J，E>W0，
所以能發(fā)生光電效應(yīng)。
光電子的最大初動(dòng)能Ekmax=hν-W0=h-W0
解得Ekmax=1.97×10-19 J。
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15.(2023·邯鄲市第一中學(xué)期末)如圖所示，兩個(gè)橫截面積、
導(dǎo)熱性能良好的汽缸豎直放置在水平面上，左側(cè)汽缸略
高于右側(cè)汽缸，右側(cè)汽缸頂端封閉，左側(cè)汽缸頂部開口與大氣連通，兩個(gè)汽缸通過底部的細(xì)管連通，細(xì)管上裝有閥門K，閥門關(guān)閉時(shí)，在左側(cè)汽缸中用質(zhì)量為m、橫截面積為S的活塞封閉體積為V的氣柱A，右側(cè)汽缸內(nèi)封閉有體積為2V的氣柱B，打開閥門K，右側(cè)汽缸中氣體緩慢流入左側(cè)汽缸中，當(dāng)左側(cè)汽缸中氣體體積為2V時(shí)，兩汽缸中氣體壓強(qiáng)相等。不計(jì)活塞厚度，活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，環(huán)境溫度始終不變，封閉氣體可視為理想氣體，不計(jì)細(xì)管的容積。
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(1)求未打開閥門時(shí)右側(cè)汽缸中氣體的壓強(qiáng)以及全過程氣體吸收的熱量。
答案　　
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未打開閥門時(shí)，左側(cè)汽缸中氣體的壓強(qiáng)pA1=
設(shè)右側(cè)汽缸中氣體的壓強(qiáng)為pB1，打開閥門后，
根據(jù)玻意耳定律有pA1V+pB1·2V=pA1·4V
解得pB1=
氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，為
Q=pA1·V=
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(2)若先鎖定活塞，打開閥門，待穩(wěn)定后再解除活塞的鎖定，求解除鎖定瞬間活塞的加速度大小。
答案　2g
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若先鎖定活塞，設(shè)打開閥門穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為p，根據(jù)玻意耳定律有pA1V+pB1·2V=p·3V
解得p=
解除鎖定瞬間，對(duì)活塞根據(jù)牛頓第二定律有
pS-mg-·S=ma，解得a=2g。

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