資源簡介

模塊測評驗收卷
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.關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是(　　)
懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越不明顯
在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大
溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，說明所有分子的速率都增大
只要分子之間的距離在減小，分子勢能就在減小
2.下列關(guān)于熱學(xué)的一些說法正確的是(　　)
茶葉蛋變色是布朗運動產(chǎn)生的結(jié)果
第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第一定律
溫度是分子平均動能的標(biāo)志，兩個動能不同的分子相比，動能大的溫度高
一定質(zhì)量理想氣體對外做100 J的功，同時從外界吸收70 J的熱量，則它的內(nèi)能減小30 J
3.如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出電子的總個數(shù)為(　　)
6 8 10 14
　　
　　　　　　　第4題圖　　　　　　　　第5題圖
4.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程，如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
a→b過程中，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小
b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大
c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積減小
c→a過程中，氣體內(nèi)能增大，體積不變
5.下列有關(guān)原子核的反應(yīng)中，正確的是(　　)
U→Th＋He是β衰變
Be＋He→C＋n是核聚變
Po→X＋He是α衰變，其中的y＝206，X的中子數(shù)為124
U＋n＝Ba＋Kr＋3n
6.如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
處于基態(tài)的氫原子吸收10.5 eV的光子后能躍遷至n＝2能級
大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光
若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應(yīng)
用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41 eV
7.“嫦娥五號”中有一塊“核電池”，在月夜期間提供電能的同時還能提供一定能量用于艙內(nèi)溫度控制。“核電池”利用了Pu的衰變，衰變方程為Pu→X＋Y，下列說法正確的是(　　)
X比Pu的中子數(shù)少4個
Pu在月球上和在地球上半衰期相同
一個Pu衰變?yōu)閄釋放的核能為(mPu－mX)c2
Pu發(fā)生的是α衰變，α射線具有極強(qiáng)的穿透能力，可用于金屬探傷
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.關(guān)于熱力學(xué)第一定律、晶體和非晶體及分子勢能，以下說法正確的是(　　)
氣體對外做功，其內(nèi)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
熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體
9.為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空執(zhí)行任務(wù)的航天員都要穿上航天服，假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1 atm，氣體體積為2 L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)? L，使航天服達(dá)到最大體積，假設(shè)航天服內(nèi)氣體可視為理想氣體且溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)，則(　　)
由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體分子平均動能減小
由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體分子的數(shù)密度減小
由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體放熱
若開啟航天服生命保障系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓緩慢達(dá)到0.9 atm，則需補(bǔ)充1 atm的等溫氣體1.6 L
10.已知Rn的半衰期為3.82天，經(jīng)一系列衰變放出一些射線后最后變成穩(wěn)定的Pb。此過程中釋放的射線垂直磁場方向射入勻強(qiáng)磁場時的偏轉(zhuǎn)情況如圖所示。下列說法正確的是(　　)
Rn衰變生成Pb的過程要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變
Rn比Pb多12個中子
C射線是一種帶負(fù)電的粒子，可以穿透幾米厚的混凝土
升高環(huán)境溫度、增大壓強(qiáng)可能使Rn的半衰期變?yōu)?天
三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)
11.(7分)在估測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：
①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到2 500 mL的刻度為止，搖動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)，直到達(dá)到1.0 mL為止，恰好共滴了100滴；
③在邊長約40 cm的淺水盤內(nèi)注入約2 cm深的水，將細(xì)爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有爽身粉，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，在玻璃板上繪出油膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0 cm的方格紙上。
(1)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含油酸為______m3(1分)，油膜面積為________m2(1分)，求得的油酸分子直徑為______m(1分)(此空保留1位有效數(shù)字)。
(2)若阿伏加德羅常數(shù)為NA，油酸的摩爾質(zhì)量為M，油酸的密度為ρ。則下列說法正確的是________(1分)。
A.1 kg油酸所含分子數(shù)為ρNA B.1 m3油酸所含分子數(shù)為
C.1個油酸分子的質(zhì)量為 D.油酸分子的直徑約為
(3)某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)都偏大。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，可能是________(2分)。
A.計算油酸膜面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理
B.水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開
C.做實驗之前油酸溶液擱置時間過長
12.(9分)某同學(xué)通過圖甲所示的實驗裝置，利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的石塊的體積。實驗步驟如下：
①將石塊裝進(jìn)注射器，插入柱塞，再將注射器通過軟管與傳感器A連接；
②移動柱塞，通過柱塞所在位置對應(yīng)的刻度讀取多組封閉在注射器內(nèi)的氣體體積V，同時記錄對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)；
③建立直角坐標(biāo)系，處理實驗數(shù)據(jù)。
(1)在實驗操作中，下列說法正確的是________(2分)。
A.圖甲中，傳感器A為壓強(qiáng)傳感器
B.在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，應(yīng)把注射器柱塞移至針筒底部
C.操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變
D.若實驗過程中不慎將柱塞拔出針筒，應(yīng)立即將柱塞插入針筒繼續(xù)實驗
(2)為了在坐標(biāo)系中獲得直線圖像，若取縱軸為V，則橫軸為________(2分)。
(3)選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點作圖，得到的圖像如圖乙所示，若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差，則石塊的體積為________(2分)；若考慮該誤差影響，測得軟管容積為V0，則石塊的體積為________(2分)。
13.(10分)如圖是研究光電效應(yīng)的實驗電路和氫原子的能級示意圖。現(xiàn)用等離子態(tài)的氫氣(即電離態(tài)，n＝∞)向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射光電管的陰極K，測得電壓表的示數(shù)是20 V。已知光電管陰極材料的逸出功是3.6 eV，普朗克常數(shù)h＝6.63×10－34 J·s。求：(e＝1.6×10－19 C，c＝3×108 m/s，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(1)(2分)氫氣發(fā)光的最短波長；
(2)(3分)該光電管陰極材料發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長；
(3)(3分)光電子到達(dá)陽極A的最大動能為多少電子伏特。
14.(12分)某中學(xué)生設(shè)計了一款恒壓高溫報警器，其工作原理如圖甲所示。導(dǎo)熱性能良好的圓柱形汽缸開口向上，用質(zhì)量為m＝0.4 kg、橫截面積為S＝2 cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，封閉氣體在初始狀態(tài)A時的體積為VA＝6 cm3、熱力學(xué)溫度為TA＝300 K，隨著環(huán)境溫度的升高，當(dāng)活塞上表面接觸報警器的下端時開始報警，報警前氣體由初始狀態(tài)A變化到某一狀態(tài)B的V－T圖像如圖乙所示。已知缸外大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，設(shè)定的報警溫度為TC＝700 K，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程吸收400 J的熱量，g取10 m/s2。試求：
(1)(4分)氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中內(nèi)能的增加量ΔU；
(2)(4分)從狀態(tài)A到開始報警，氣體對外做的功W1。
15.(16分)在方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場中，靜止的Po沿與磁場垂直的方向放出He后變成Pb的同位素粒子。已知2Po質(zhì)量為209.982 87 u，Pb的同位素粒子的質(zhì)量為205.974 6 u，He的質(zhì)量為4.002 60 u，1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量。(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，1 eV＝1.6×10－19 J，真空中光速c＝3×108 m/s，計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(1)(4分)請寫出核反應(yīng)方程并計算該核反應(yīng)釋放的核能；
(2)(6分)若釋放的核能以電磁波的形式釋放，求電磁波的波長；
(3)(6分)若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能，求Pb的同位素粒子和He在磁場中運動的軌道半徑之比。
模塊測評驗收卷
1.A　[懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，微粒受力越衡，布朗運動越不明顯，故A正確；在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故B錯誤；溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，說明分子的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故C錯誤；分子勢能的增減取決于分子間作用力做的功，分子之間的距離在減小，分子間作用力不一定總是做正功，所以分子勢能不一定總是減小，故D錯誤。]
2.D　[茶葉蛋變色是擴(kuò)散現(xiàn)象的結(jié)果，A錯誤；第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，B錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，是統(tǒng)計規(guī)律，適用于大量分子，對單個分子不成立，C錯誤；一定質(zhì)量理想氣體對外做100 J的功，同時從外界吸收70 J的熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得ΔU＝Q＋W＝70 J－100 J＝－30 J，可知氣體的內(nèi)能減小30 J，D正確。 ]
3.A　[X的中子數(shù)為146，質(zhì)子數(shù)為92，質(zhì)量數(shù)為146＋92＝238，Y的中子數(shù)為124，質(zhì)子數(shù)為82，質(zhì)量數(shù)為124＋82＝206，質(zhì)量數(shù)減少238－206＝32，發(fā)生α衰變的次數(shù)為＝8，發(fā)生β衰變的次數(shù)為82－(92－2×8)＝6，即在此過程中放射出電子的總個數(shù)為6，A正確。]
4.D　[a→b過程中，溫度不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)pV＝C可知體積變大，A錯誤；b→c過程中，壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)＝C可知體積減小，B錯誤；c→a過程中，圖像為過坐標(biāo)原點的傾斜直線，所以體積不變，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大，C錯誤，D正確。]
5.C　[U→Th＋He是α衰變，故A錯誤；Be＋He→C＋n是原子核的人工轉(zhuǎn)變，不是核聚變，故B錯誤；Po→X＋He是α衰變，其中的y＝210－4＝206，X的中子數(shù)為206－82＝124，故C正確；核反應(yīng)方程書寫一律用箭頭，故D錯誤。]
6.D　[處于基態(tài)的氫原子吸收10.2 eV的光子后能躍遷至n＝2能級，不能吸收10.5 eV的光子，故A錯誤；大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以輻射出C＝6種不同頻率的光，故B錯誤；從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光的能量值大于從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光的能量值，用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；處于n＝4能級的氫原子躍遷到n＝1能級輻射出的光的能量為hν＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，用該光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ek＝hν－W0＝12.75 eV－6.34 eV＝6.41 eV，故D正確。]
7.B　[根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知238＝234＋n，94＝m＋2，解得m＝92，n＝4，2Pu的衰變方程為2Pu→2U＋He，易知發(fā)生的是α衰變，X比2Pu的中子數(shù)少2個，故A錯誤；半衰期與環(huán)境條件無關(guān)，不會受到陽光、溫度、電磁場等環(huán)境因素的影響，所以Pu在月球上和在地球上半衰期相同，故B正確；此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前后的質(zhì)量差，為Δm＝mPu－mX－mα，釋放的核能為E＝(mPu－mX－mα)c2，故C錯誤；α射線的穿透能力較差，不能用于金屬探傷，故D錯誤。]
8.AC　[根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，氣體對外做功，若同時吸收一定的熱量，其內(nèi)能可能增加，故A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，說明云母是晶體，故B錯誤；分子勢能隨分子之間距離的變化比較復(fù)雜，當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在一定的條件下熱量可能從低溫物體傳到高溫物體，如空調(diào)機(jī)，故D錯誤。]
9.BD　[航天服內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，選項A錯誤；航天服內(nèi)氣體質(zhì)量不變，分子數(shù)不變，體積膨脹，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，即航天服內(nèi)氣體分子的數(shù)密度減小，選項B正確；航天服內(nèi)氣體因為體積膨脹對外做功，而航天服內(nèi)氣體溫度不變，即內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱，選項C錯誤；設(shè)需補(bǔ)充1 atm氣體V′后，氣壓達(dá)到p3＝0.9 atm，取航天服內(nèi)原有氣體和充入的氣體為研究對象，由玻意耳定律得p1(V1＋V′)＝p3V2，解得V′＝1.6 L，選項D正確。]
10.AB　[設(shè)Rn衰變生成Pb的過程要經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變，則Rn→xHe＋ye＋Pb，有222＝4x＋206，86＝2x－y＋82，聯(lián)立解得x＝4，y＝4，所以要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變，A正確；Rn有136個中子，Pb有124個中子，所以Rn比Pb多12個中子，B正確；根據(jù)C射線的運動軌跡和左手定則，可以判斷C射線帶負(fù)電，為β射線，其穿透能力較強(qiáng)，能穿透幾毫米厚的鋁板，但不能穿透幾米厚的混凝土，C錯誤；原子核的半衰期只與原子核本身有關(guān)，與其所處的環(huán)境無關(guān)，D錯誤。]
11.(1)4×10－12　1.14×10－2　4×10－10　(2)B　(3)B
解析　(1)一滴油酸酒精溶液含油酸的體積為
V＝××10－6 m3＝4×10－12 m3
超過半格的有114格，故油膜面積為
S＝114×1×10－4 m2＝1.14×10－2 m2
油酸分子直徑為d＝＝4×10－10 m。
(2)1 kg油酸所含分子數(shù)為N＝，A錯誤；1 m3油酸所含分子數(shù)為N＝NA＝NA＝，B正確；1個油酸分子的質(zhì)量為m0＝，C錯誤；設(shè)油酸分子為球形且直徑為d，則一個油酸分子的體積為V0＝π，油酸的摩爾體積為V＝，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝，聯(lián)立可解得d＝，D錯誤。
(3)計算油酸面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理，使格數(shù)偏多，面積偏大，則直徑測量值偏小，A錯誤；水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開，使面積測量值偏小，直徑測量值偏大，B正確；做實驗之前油酸溶液擱置時間過長，酒精揮發(fā)使得油酸濃度變大，仍按原來的濃度計算，則計算值偏小，因此測量值偏小，C錯誤。
12.(1)AC　(2)　(3)b　b＋V0
解析　(1)封閉在注射器內(nèi)的氣體發(fā)生等溫變化，從注射器的刻度上可以讀出體積，因此傳感器A應(yīng)為壓強(qiáng)傳感器，A正確；在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，應(yīng)使注射器封住一定質(zhì)量的氣體，因此不必將柱塞移至針筒底部，B錯誤；操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變，C正確；若實驗過程中不慎將柱塞拔出針筒，氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，則所得數(shù)據(jù)全部作廢，應(yīng)重新做實驗，D錯誤。
(2)為使作出的圖像為一條直線，根據(jù)玻意耳定律pV＝C(常量)，可知橫軸應(yīng)為。
(3)設(shè)石塊體積為V1，若忽略軟管容積，對一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，根據(jù)玻意耳定律可得p(V－V1)＝C，整理得V＝＋V1，由此可得V1＝b；若軟管的容積V0不能忽略，則根據(jù)玻意耳定律可得p(V＋V0－V1)＝C，整理得V＝＋V1－V0，可知V1－V0＝b，故V1＝b＋V0。
13.(1)9.1×10－8 m　(2)3.5×10－7 m　(3)30 eV
解析　(1)當(dāng)光子的能量最大時，其頻率最大，波長最短，根據(jù)躍遷公式
hνmax＝E∞－E1＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV
又hνmax＝h
解得最短波長λ＝9.1×10－8 m。
(2)根據(jù)逸出功W0＝hν0＝，解得λ0＝3.5×10－7 m。
(3)由圖可知，電壓表電壓U＝20 V為正向電壓，根據(jù)動能定理可得
eU＝Ekm－Ek，又Ek＝hνmax－W0，得Ekm＝eU＋hνmax－W0
＝20 eV＋13.6 eV－3.6 eV＝30 eV。
14.(1)399.28 J　(2)0.96 J
解析　(1)氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B發(fā)生等壓變化，由題圖乙可知，此過程氣體的體積增加量為ΔV＝6 cm3＝6×10－6 m3
設(shè)氣體壓強(qiáng)為p，對活塞受力分析有pS＝p0S＋mg
此過程中外界對氣體做的功為W＝－p·ΔV
由熱力學(xué)第一定律可知，此過程中氣體的內(nèi)能增加量為ΔU＝Q＋W
又Q＝400 J
聯(lián)立解得ΔU＝399.28 J。
(2)由狀態(tài)A到剛開始報警，氣體發(fā)生等壓變化
由蓋－呂薩克定律有＝
此過程氣體對外做功為W1＝p(VC－VA)
聯(lián)立解得W1＝0.96 J。
15.(1)Po→Pb＋He　5.28 MeV　(2)2.35×10－13 m　(3)1∶41
解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，該核反應(yīng)方程為
Po→Pb＋He
該核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為Δm＝mPo－mPb－mHe
＝209.982 87 u－205.974 6 u－4.002 60 u＝0.005 67 u
根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得釋放的核能為
ΔE＝Δmc2＝0.005 67×931.5 MeV＝5.28 MeV。
(2)若釋放的核能以電磁波的形式釋放，則
ΔE＝hν＝h
代入數(shù)據(jù)得電磁波的波長λ＝2.35×10－13 m。
(3)該核反應(yīng)過程遵循動量守恒定律，取He的速度方向為正方向，則有
mHevHe－mPbvPb＝0
根據(jù)洛倫茲力提供向心力得qvB＝m
則r＝
故Pb的同位素粒子和He在磁場中運動的軌道半徑之比為＝。(共39張PPT)
模塊測評驗收卷
(時間：75分鐘　滿分：100分)
A
1.關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是(　　)
A.懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越不明顯
B.在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大
C.溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，說明所有分子的速率都增大
D.只要分子之間的距離在減小，分子勢能就在減小
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。)
解析　懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，微粒受力越衡，布朗運動越不明顯，故A正確；在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故B錯誤；溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，說明分子的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故C錯誤；分子勢能的增減取決于分子間作用力做的功，分子之間的距離在減小，分子間作用力不一定總是做正功，所以分子勢能不一定總是減小，故D錯誤。
D
2.下列關(guān)于熱學(xué)的一些說法正確的是(　　)
A.茶葉蛋變色是布朗運動產(chǎn)生的結(jié)果
B.第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第一定律
C.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，兩個動能不同的分子相比，動能大的溫度高
D.一定質(zhì)量理想氣體對外做100 J的功，同時從外界吸收70 J的熱量，則它的內(nèi)能減小30 J
解析　茶葉蛋變色是擴(kuò)散現(xiàn)象的結(jié)果，A錯誤；第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，B錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，是統(tǒng)計規(guī)律，適用于大量分子，對單個分子不成立，C錯誤；一定質(zhì)量理想氣體對外做100 J的功，同時從外界吸收70 J的熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得ΔU＝Q＋W＝70 J－100 J＝－30 J，可知氣體的內(nèi)能減小30 J，D正確。
A
3.如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出電子的總個數(shù)為(　　)
A.6 　　B.8 C.10 　　D.14
D
4.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程，如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
A.a→b過程中，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小
B.b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大
C.c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積減小
D.c→a過程中，氣體內(nèi)能增大，體積不變
C
5.下列有關(guān)原子核的反應(yīng)中，正確的是(　　)
D
6.如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.5 eV的光子后能躍遷至n＝2能級
B.大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光
C.若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應(yīng)
D.用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41 eV
B
AC
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.關(guān)于熱力學(xué)第一定律、晶體和非晶體及分子勢能，以下說法正確的是(　　)
A.氣體對外做功，其內(nèi)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.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體
解析　根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，氣體對外做功，若同時吸收一定的熱量，其內(nèi)能可能增加，故A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，說明云母是晶體，故B錯誤；分子勢能隨分子之間距離的變化比較復(fù)雜，當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在一定的條件下熱量可能從低溫物體傳到高溫物體，如空調(diào)機(jī)，故D錯誤。
BD
9.為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空執(zhí)行任務(wù)的航天員都要穿上航天服，假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1 atm，氣體體積為2 L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)? L，使航天服達(dá)到最大體積，假設(shè)航天服內(nèi)氣體可視為理想氣體且溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)，則(　　)
A.由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體分子平均動能減小
B.由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體分子的數(shù)密度減小
C.由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體放熱
D.若開啟航天服生命保障系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓緩慢達(dá)到0.9 atm，則需補(bǔ)充1 atm的等溫氣體1.6 L
解析　航天服內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，選項A錯誤；航天服內(nèi)氣體質(zhì)量不變，分子數(shù)不變，體積膨脹，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，即航天服內(nèi)氣體分子的數(shù)密度減小，選項B正確；航天服內(nèi)氣體因為體積膨脹對外做功，而航天服內(nèi)氣體溫度不變，即內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱，選項C錯誤；設(shè)需補(bǔ)充1 atm氣體V′后，氣壓達(dá)到p3＝0.9 atm，取航天服內(nèi)原有氣體和充入的氣體為研究對象，由玻意耳定律得p1(V1＋V′)＝p3V2，解得V′＝1.6 L，選項D正確。
AB
三、非選擇題(本題共5小題，共54分。)
11.(7分)在估測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：
①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到2 500 mL的刻度為止，搖動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)，直到達(dá)到1.0 mL為止，恰好共滴了100滴；
③在邊長約40 cm的淺水盤內(nèi)注入約2 cm深的水，將細(xì)爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有爽身粉，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，在玻璃板上繪出油膜的形狀；
⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0 cm的方格紙上。
(1)利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含油酸為______________m3，油膜面積為________m2，求得的油酸分子直徑為________m(此空保留1位有效數(shù)字)。
(2)若阿伏加德羅常數(shù)為NA，油酸的摩爾質(zhì)量為M，油酸的密度為ρ。則下列說法正確的是________。
(3)某同學(xué)實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)都偏大。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，可能是________。
A.計算油酸膜面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理
B.水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開
C.做實驗之前油酸溶液擱置時間過長
答案　(1)4×10－12　1.14×10－2　4×10－10　(2)B　(3)B
解析　(1)一滴油酸酒精溶液含油酸的體積為
超過半格的有114格，故油膜面積為
S＝114×1×10－4 m2＝1.14×10－2 m2
(3)計算油酸面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理，使格數(shù)偏多，面積偏大，則直徑測量值偏小，A錯誤；水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開，使面積測量值偏小，直徑測量值偏大，B正確；做實驗之前油酸溶液擱置時間過長，酒精揮發(fā)使得油酸濃度變大，仍按原來的濃度計算，則計算值偏小，因此測量值偏小，C錯誤。
12.(9分)某同學(xué)通過圖甲所示的實驗裝置，利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的石塊的體積。實驗步驟如下：
①將石塊裝進(jìn)注射器，插入柱塞，再將注射器通過軟管與傳感器A連接；
②移動柱塞，通過柱塞所在位置對應(yīng)的刻度讀取多組封閉在注射器內(nèi)的氣體體積V，同時記錄對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)；
③建立直角坐標(biāo)系，處理實驗數(shù)據(jù)。
(1)在實驗操作中，下列說法正確的是________。
A.圖甲中，傳感器A為壓強(qiáng)傳感器
B.在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，應(yīng)把注射器柱塞移至針筒底部
C.操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變
D.若實驗過程中不慎將柱塞拔出針筒，應(yīng)立即將柱塞插入針筒繼續(xù)實驗
(3)選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點作圖，得到的圖像如圖乙所示，若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差，則石塊的體積為________；若考慮該誤差影響，測得軟管容積為V0，則石塊的體積為________。
解析　(1)封閉在注射器內(nèi)的氣體發(fā)生等溫
變化，從注射器的刻度上可以讀出體積，
因此傳感器A應(yīng)為壓強(qiáng)傳感器，A正確；
在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，
應(yīng)使注射器封住一定質(zhì)量的氣體，因此不必將柱塞移至針筒底部，B錯誤；操作中，不可用手握住注射器封閉氣體部分，是為了保持封閉氣體的溫度不變，C正確；若實驗過程中不慎將柱塞拔出針筒，氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，則所得數(shù)據(jù)全部作廢，應(yīng)重新做實驗，D錯誤。
13.(10分)如圖是研究光電效應(yīng)的實驗電路和氫原子的能級示意圖。現(xiàn)用等離子態(tài)的氫氣(即電離態(tài)，n＝∞)向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射光電管的陰極K，測得電壓表的示數(shù)是20 V。已知光電管陰極材料的逸出功是3.6 eV，普朗克常數(shù)h＝6.63×10－34 J·s。求：(e＝1.6×10－19 C，c＝3×108 m/s，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(1)氫氣發(fā)光的最短波長；
(2)該光電管陰極材料發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長；
(3)光電子到達(dá)陽極A的最大動能為多少電子伏特。
答案　(1)9.1×10－8 m　(2)3.5×10－7 m (3)30 eV
解析　(1)當(dāng)光子的能量最大時，其頻率最大，
波長最短，根據(jù)躍遷公式
hνmax＝E∞－E1＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV
(3)由圖可知，電壓表電壓U＝20 V為正向電壓，
根據(jù)動能定理可得eU＝Ekm－Ek，
又Ek＝hνmax－W0，
得Ekm＝eU＋hνmax－W0＝20 eV＋13.6 eV－3.6 eV＝30 eV。
14.(12分)某中學(xué)生設(shè)計了一款恒壓高溫報警器，其工作原理如圖甲所示。導(dǎo)熱性能良好的圓柱形汽缸開口向上，用質(zhì)量為m＝0.4 kg、橫截面積為S＝2 cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，封閉氣體在初始狀態(tài)A時的體積為VA＝6 cm3、熱力學(xué)溫度為TA＝300 K，隨著環(huán)境溫度的升高，當(dāng)活塞上表面接觸報警器的下端時開始報警，報警前氣體由初始狀態(tài)A變化到某一狀態(tài)B的V－T圖像如圖乙所示。已知缸外大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，設(shè)定的報警溫度為TC＝700 K，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程吸收400 J的熱量，g取10 m/s2。試求：
(1)氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中內(nèi)能的增加量ΔU；
(2)從狀態(tài)A到開始報警，氣體對外做的功W1。
答案　(1)399.28 J　(2)0.96 J
解析　(1)氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B發(fā)生等壓變化，
由題圖乙可知，此過程氣體的體積增加量為
ΔV＝6 cm3＝6×10－6 m3
設(shè)氣體壓強(qiáng)為p，對活塞受力分析有pS＝p0S＋mg
此過程中外界對氣體做的功為W＝－p·ΔV
由熱力學(xué)第一定律可知，此過程中氣體的內(nèi)能增加量為ΔU＝Q＋W
又Q＝400 J
聯(lián)立解得ΔU＝399.28 J。
(2)由狀態(tài)A到剛開始報警，氣體發(fā)生等壓變化
此過程氣體對外做功為W1＝p(VC－VA)
聯(lián)立解得W1＝0.96 J。
解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，
該核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為
Δm＝mPo－mPb－mHe＝209.982 87 u－205.974 6 u－4.002 60 u＝0.005 67 u
根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得釋放的核能為
ΔE＝Δmc2＝0.005 67×931.5 MeV＝5.28 MeV。
代入數(shù)據(jù)得電磁波的波長λ＝2.35×10－13 m。
mHevHe－mPbvPb＝0

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