精品解析：河北省沧州市盐山中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

模块综合测评 （满分：100分） 一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是（　　） A. 一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和 B. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加 C. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 D. 如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加 2. 下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　） A. 图甲说明晶体都有确定熔点，且熔化过程分子平均动能变大 B. 图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力 C. 图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 3. 以下说法中正确的是（　　） A. 系统在吸收热量时内能一定增加 B. 悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5粒子，气温越低，运动越剧烈 C. 封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍 D. 用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力 4. 欧内斯特卢瑟福是英国著名物理学家、原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。卢瑟福也是一个无私的人，乐于帮助提携他周围的人，在他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人。下列说法符合历史事实的是（ ） A. 卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的枣糕式结构模型 B. 卢瑟福首先实现了原子核的人工转变 C. 卢瑟福发现质子的核反应方程为 D. 卢瑟福的学生玻尔正是在他的建议下发现了中子 5. 原子弹的核反应方程之一为，氢弹的核反应方程为，关于这两个核反应下列说法不正确的是（　　） A. 原子弹的核反应为重核的裂变，X为质子 B. 氢弹的核反应为轻核的聚变，Y为氦原子核 C. 两个核反应都发生质量亏损 D. 两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能 6. 铋（）衰变为铊（）的半衰期达到宇宙寿命的10亿倍。最近，科学家发现铋晶体具有某种特殊的导电性质，被称为“拓扑绝缘体”，可能掀起材料科学领域的一场革命。下列说法正确的是（　　） A. 铋变成铊的衰变是β衰变 B. 铋的放射性很微弱 C. 铋晶体不具有固定熔点 D. 铋晶体各项物理性质均表现为各向异性 7. 下列对于光的认知正确的是（　　） A. 少量光子显示粒子性，大量光子只显示出光的波动性 B. 光的波长越短，光子的能量越大，光子的动量也越大 C. 光的波长越长，光的粒子性越强，光子的能量越大 D. 射线是光子流，穿透能力极强，是原子跃迁时产生的 8. 如图所示为氢原子的能级图，一群处于n = 4的激发态的氢原子向低能级跃迁时可以辐射出多种不同频率的光子，其中两次跃迁分别辐射出a、b两种光子，若用a光照射x金属刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是（　　） A. 氢原子辐射出a光子后，氢原子的能量减小了13.6 eV B. a光子的频率比b光子的频率大 C. x金属的逸出功为2.55 eV D. 用b光光子照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得 0 分） 9. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 甲圈中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 B. 乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等 C. 丙图是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，当时，分子间的作用力表现为斥力，且随着r的减小，分子力做负功 D. 丁图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力F必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力 10. 如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体（不考虑分子间的作用力），用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少 B. 电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少 C. 电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变 D. 电流对气体做的功一定大于气体对外做的功 11. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是氡原子核的衰变图，由图可知：氡的半衰期为3.8天，若取200个氡原子核，经7.6天后就只剩下50个氡原子核 B. 图乙说明衰变是原子核外的电子受到激发后以射线的形式放出 C. 图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性 D. 图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率比原来光子的频率小 12. 一定质量的理想气体，从初始状态a经状态b、c、d再回到a，它的压强p与热力学温度T的变化关系如图所示，其中ba和cd的延长线过坐标原点，状态a、d的温度相等。下列判断正确的是（　　） A. 气体在状态a的体积小于在状态c的体积 B. 从状态d到a，气体与外界无热交换 C. 从状态b到c，气体吸收的热量大于它对外界做的功 D. 从状态a到b，气体吸收的热量不等于它增加的内能 三、非选择题（共6小题，共60分） 13. 某班级做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。实验前，教师将酒精加入1mL的油酸中配制成1000mL的油酸酒精溶液。 （1）在实验时需要测量出一滴油酸酒精溶液的体积，具体的操作是用_______将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目。 （2）在浅盘的水面撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是_______。 A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 C．若出现下图的情况，说明油酸浓度太大，需重新配制油酸酒精溶液进行实验 D．若出现下图的情况，可在水面上重新撒上痱子粉，再次滴入油酸酒精溶液进行实验 （3）甲实验小组测得1mL油酸酒精溶液为80滴，通过数1滴溶液在水面稳定后形成的油膜面积对应的正方形的个数得到油膜的面积为250cm2，可估算油酸分子的直径为___________m。（计算结果保留一位有效数字） （4）乙实验小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于________。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开 D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴 （5）当结束实验或重复做实验时，需将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸，为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，应如何处理？（ ） 14. 某同学利用如图所示的装置，来测定一颗形状不规则的石子的体积，图中（a）为压强传感器，与计算机相连，可以直接读出注射器内封闭气体的压强，注射器与传感器之间的软管内气体的体积不能忽略。 （1）将石子装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了_____________；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了_____________。 （2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积及对应压强，为了在坐标系中获得直线图像，应取轴、轴分别为___________（选填“、”或“、”） （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图（b）所示，若已知传感器和注射器连接处的软管容积为，则这颗石子的体积为__________。 15. 电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，氢原子的能级图如图所示，则： (1)氢原子处于量子数n为多少的激发态？ (2)电子的能量至少为多大？ (3)观测到氢原子发射的不同波长的光中，其中波长最长的光子能量为多少？ 16. 金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度。碳原子的摩尔质量为，现有一块体积的金刚石，阿伏加德罗常数为。（计算结果保留2位有效数字） (1)它含有多少个碳原子？ (2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。 17. 科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为λ，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。 (1)求飞船加速度的表达式（光子动量p=）； (2)若太阳帆是黑色的，飞船的加速度又为多少？ 18. 一个热机理想循环的图像如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态、和后再回到状态A完成一个循环过程，已知气体在状态A时的热力学温度为，图中、均为已知量，求： （1）气体在状态、、时的热力学温度、、； （2）气体从状态A变化到状态的过程中气体吸收的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块综合测评 （满分：100分） 一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是（　　） A. 一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和 B. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加 C. 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 D. 如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和。故A正确； B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能，故B错误； C．气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散，故C错误； D．如果气体温度升高，分子的平均动能增大，并不是每一个分子热运动的速率都增加，故D错误。 故选A。 2. 下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是（　　） A. 图甲说明晶体都有确定熔点，且熔化过程分子平均动能变大 B. 图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力 C. 图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的 D. 图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．晶体都有固定的熔点，晶体熔化时吸收热量但温度不变，所以其分子平均动能不变,故A错误； B．水黾可以在水面自由活动，是因为液体表面张力，故B错误； C．液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性制成的，故C正确； D．由图可看出与左边材料浸润，与右边材料不浸润，不浸润液滴会因为表面张力呈球形，故D错误。 故选C。 3. 以下说法中正确的是（　　） A. 系统在吸收热量时内能一定增加 B. 悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5粒子，气温越低，运动越剧烈 C. 封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍 D. 用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据热力学第一定律 ΔU=W+Q 系统在吸收热量，同时向外放热，则内能不一定增加，A错误； B．当温度越高时，分子运动越激烈，导致布朗运动的颗粒也激烈，B错误； C．由 可知，当温度不变，体积减半，则气体压强p加倍，即单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，C正确； D．铁棒没有断，此时分子间同时存在引力与斥力，分子力体现为引力，D错误。 故选C。 4. 欧内斯特卢瑟福是英国著名物理学家、原子核物理学之父。学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。卢瑟福也是一个无私的人，乐于帮助提携他周围的人，在他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人。下列说法符合历史事实的是（ ） A. 卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的枣糕式结构模型 B. 卢瑟福首先实现了原子核的人工转变 C. 卢瑟福发现质子的核反应方程为 D. 卢瑟福的学生玻尔正是在他的建议下发现了中子 【答案】B 【解析】 【详解】A．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，A错误； B．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，首先实现了原子核的人工转变，B正确； C．卢瑟福发现质子的核反应方程为，C错误； D．卢瑟福的学生查德威克正是在他的建议下发现了中子，D错误。 故选B。 5. 原子弹的核反应方程之一为，氢弹的核反应方程为，关于这两个核反应下列说法不正确的是（　　） A. 原子弹的核反应为重核的裂变，X为质子 B. 氢弹的核反应为轻核的聚变，Y为氦原子核 C. 两个核反应都发生质量亏损 D. 两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．原子弹的核反应为重核的裂变，X为中子，选项A符合题意； B．氢弹的核反应为轻核的聚变，Y为氦原子核，选项B不符题意； C．核聚变和核裂变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，选项C不符题意； D．因核反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，选项D不符题意； 故选A。 6. 铋（）衰变为铊（）的半衰期达到宇宙寿命的10亿倍。最近，科学家发现铋晶体具有某种特殊的导电性质，被称为“拓扑绝缘体”，可能掀起材料科学领域的一场革命。下列说法正确的是（　　） A. 铋变成铊的衰变是β衰变 B. 铋的放射性很微弱 C. 铋晶体不具有固定熔点 D. 铋晶体各项物理性质均表现为各向异性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．铋变成铊的衰变是衰变，所以A错误； B．半衰期越长，则原子的放射性越弱，则铋的放射性很微弱，所以B正确； C．铋晶体具有固定熔点，所以C错误； D．铋晶体部分物理性质表现为各向异性，不是所有物理性质都表现为各向异性，所以D错误； 故选B。 7. 下列对于光的认知正确的是（　　） A. 少量光子显示粒子性，大量光子只显示出光的波动性 B. 光的波长越短，光子的能量越大，光子的动量也越大 C. 光的波长越长，光的粒子性越强，光子的能量越大 D. 射线是光子流，穿透能力极强，是原子跃迁时产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．少量光子粒子性更加明显，大量光子波动性更明显，但其同时有波粒二象性，故A错误； BC．通常光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著。根据， 可知，光的波长越短，光子的能量越大，光子的动量也越大，故B正确，C错误； D．射线是光子流，穿透能力极强，是原子核跃迁时产生的，故D错误。 故选B。 8. 如图所示为氢原子的能级图，一群处于n = 4的激发态的氢原子向低能级跃迁时可以辐射出多种不同频率的光子，其中两次跃迁分别辐射出a、b两种光子，若用a光照射x金属刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是（　　） A. 氢原子辐射出a光子后，氢原子的能量减小了13.6 eV B. a光子的频率比b光子的频率大 C. x金属的逸出功为2.55 eV D. 用b光光子照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢原子辐射出a光子后，氢原子的能量减小了 故A错误； B．b光子的能量 由公式E = hν可知，a光子的频率比b光子的频率小，故B错误； C．用a光照射x金属刚好能发生光电效应，则金属的逸出功等于2.55 eV，故C正确； D．用b光光子照射x金属，打出的光电子的最大初动能为 故D错误。 故选C。 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得 0 分） 9. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 甲圈中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 B. 乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等 C. 丙图是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，当时，分子间的作用力表现为斥力，且随着r的减小，分子力做负功 D. 丁图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力F必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．微粒运动反映了液体分子的无规则热运动，微粒运动即布朗运动，故A错误； B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故B正确； C．从图象看出，当r等于r2时，分子势能Ep取最小值，所以分子间平衡距离是r2；当时，分子间的作用力表现为斥力，且随着r的减小，分子力做负功，故C正确； D．洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力F必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子引力，故D错误。 故选BC 。 10. 如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体（不考虑分子间的作用力），用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少 B. 电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少 C. 电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变 D. 电流对气体做的功一定大于气体对外做的功 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】BCD．由题意知，气体压强不变，活塞上升，气体体积增大，由理想气体状态方程知，气体温度升高，气体内能增加，由热力学第一定律可知，电流对气体做的功一定大于气体对外做的功，BC错误，D正确； A．由气体压强的微观解释知，温度升高，气体分子平均动能增大，对活塞的作用力增大，而压强不变，因此单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数减少，A正确。 故选AD。 11. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲是氡原子核的衰变图，由图可知：氡的半衰期为3.8天，若取200个氡原子核，经7.6天后就只剩下50个氡原子核 B. 图乙说明衰变是原子核外的电子受到激发后以射线的形式放出 C. 图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性 D. 图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率比原来光子的频率小 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．图甲是氡原子核的衰变图，由图可知：氡的半衰期为3.8天，半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对于极少数原子核（如200个）不成立，A错误； B．衰变放出的电子是原子核内中子转变为质子时产生的，即 B错误； C．图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性，C正确； D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后光子的能量减少，故光子的频率比原来光子的频率小，D正确。 故选CD。 12. 一定质量的理想气体，从初始状态a经状态b、c、d再回到a，它的压强p与热力学温度T的变化关系如图所示，其中ba和cd的延长线过坐标原点，状态a、d的温度相等。下列判断正确的是（　　） A. 气体在状态a的体积小于在状态c的体积 B. 从状态d到a，气体与外界无热交换 C. 从状态b到c，气体吸收的热量大于它对外界做的功 D. 从状态a到b，气体吸收的热量不等于它增加的内能 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．对于p－T图像，因为ab、cd延长线经过原点，因此ab、cd分别体积恒定。因为ad过程是等温降压，因此体积变大，即，从而得到 ，故A正确； B．从d到a，气体温度不变，则内能不变。体积变小，则外界对气体做功，所以气体需要放出热量，故有热交换，故B错误； C．从b到c，温度升高，体积变大，因此气体吸收的热量抵消对外界做功后仍使其内能增加，故C正确； D．从a到b，气体等体积升温升压，气体内能的变化等于它吸收的热量，故D错误。 故选AC。 三、非选择题（共6小题，共60分） 13. 某班级做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。实验前，教师将酒精加入1mL的油酸中配制成1000mL的油酸酒精溶液。 （1）在实验时需要测量出一滴油酸酒精溶液的体积，具体的操作是用_______将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目。 （2）在浅盘的水面撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是_______。 A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定 C．若出现下图的情况，说明油酸浓度太大，需重新配制油酸酒精溶液进行实验 D．若出现下图的情况，可在水面上重新撒上痱子粉，再次滴入油酸酒精溶液进行实验 （3）甲实验小组测得1mL油酸酒精溶液为80滴，通过数1滴溶液在水面稳定后形成的油膜面积对应的正方形的个数得到油膜的面积为250cm2，可估算油酸分子的直径为___________m。（计算结果保留一位有效数字） （4）乙实验小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于________。 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开 D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴 （5）当结束实验或重复做实验时，需将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸，为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，应如何处理？（ ） 【答案】 ①. 注射器（或滴管） ②. A ③. 5×10-10 ④. B ⑤. 可以用适量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]在实验时需要测量出一滴油酸酒精溶液的体积，具体的操作是用注射器（或滴管）将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目。 （2）[2]在浅盘的水面撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，可发现油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些，选项A正确，B错误； CD．若出现如图的情况，说明油酸油酸浓度太低，需重新配制油酸酒精溶液进行实验，选项CD错误。 故选A。 （3）[3]一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 油酸分子的直径为 （4）[4]根据可知 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项A错误； B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大，则油膜的面积S偏大，则直径测量值偏小，选项B正确； C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开，则油膜面积测量值偏小，则直径测量值偏大，选项C错误； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴，则一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积偏大，则直径的测量值偏大，选项D错误。 故选B。 （5）[5]可以用适量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗。 14. 某同学利用如图所示的装置，来测定一颗形状不规则的石子的体积，图中（a）为压强传感器，与计算机相连，可以直接读出注射器内封闭气体的压强，注射器与传感器之间的软管内气体的体积不能忽略。 （1）将石子装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了_____________；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了_____________。 （2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积及对应压强，为了在坐标系中获得直线图像，应取轴、轴分别为___________（选填“、”或“、”） （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图（b）所示，若已知传感器和注射器连接处的软管容积为，则这颗石子的体积为__________。 【答案】 ①. 保持封闭气体温度不变 ②. 保持封闭气体质量不变 ③. 、 ④. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2] 实验需要保持气体温度和质量不变，操作中不能用手握住注射器的封闭气体部分是为了保持封闭气体温度不变；若实验过程中不慎将活塞发出针筒，则必须废除之前获得的实验数据，重做实验，是为了保持封闭气体质量不变。 （2）[3]由于在等温状态下满足玻意耳定律 设石子的体积为，则气体的体积为 因此方程为 为了获得直线图像，应表示为 因此应取轴、轴分别为、 （3）[4] 若已知传感器和注射器连接处的软管容积为，则表达式为 因此 可得 15. 电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，氢原子的能级图如图所示，则： (1)氢原子处于量子数n为多少的激发态？ (2)电子的能量至少为多大？ (3)观测到氢原子发射的不同波长的光中，其中波长最长的光子能量为多少？ 【答案】(1)4；(2)12.75eV；(3)0.66eV 【解析】 【分析】 【详解】(1)氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，则氢原子处于量子数n=4的激发态； (2)电子的能量至少为 ΔE=E4-E1 解得 ΔE=12.75eV (3)能级差最小时，辐射的光子频率最小，波长最长，则波长最长的光子能量为 ΔE'=E4-E3=-0.85eV+1.51eV=0.66eV 16. 金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度。碳原子的摩尔质量为，现有一块体积的金刚石，阿伏加德罗常数为。（计算结果保留2位有效数字） (1)它含有多少个碳原子？ (2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。 【答案】(1)；(2)。 【解析】 【详解】(1)金刚石的质量 碳的物质的量 金刚石所含碳原子数 个 (2)一个碳原子的体积 把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式可得碳原子直径为 17. 科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为λ，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。 (1)求飞船加速度的表达式（光子动量p=）； (2)若太阳帆是黑色的，飞船的加速度又为多少？ 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设光对太阳帆的压力为F，单位时间打到太阳帆上的光子数为N，则 N=nS 由动量定理有 FΔt=NΔt·2p 所以 F=N·2p 而光子动量，所以 F= 由牛顿第二定律可得飞船加速度的表达式为 a== (2)若太阳帆是黑色的，光子垂直打到太阳帆上不再反射（被太阳帆吸收），光子动量变化量为p，故太阳帆上受到的光压力为 F′= 飞船的加速度 a′= 18. 一个热机理想循环的图像如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态、和后再回到状态A完成一个循环过程，已知气体在状态A时的热力学温度为，图中、均为已知量，求： （1）气体在状态、、时的热力学温度、、； （2）气体从状态A变化到状态的过程中气体吸收的热量。 【答案】（1），，；（2） 【解析】 【分析】 【详解】(1)气体从状态A到状态的过程，由查理定律有 解得 气体从状态A到状态的过程，由理想气体状态方程有 解得 气体从状态A到状态的过程，由理想气体状态方程有 解得 (2)根据图像与横轴所围面积表示功可知，气体从状态A变化到状态的过程中气体对外做功 由于状态A与状态的p、V乘积相等，即温度相同，所以内能相同，根据热力学第一定律，气体吸收的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $