综合学业质量标准检测(考案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理选择性必修第三册同步学习指导(人教版2019)

▲ ２５７ ▲ ▲ ２５８ ▲ 考 案 （六） 综合学业质量标准检测 　 　 本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分１００分，时间 ９０分钟。 第Ⅰ卷（选择题　 共４０分） 一、选择题（共１２小题，其中第１ ～ ８小题只有一个选项符合题目要求，每小题 ３分，第９ ～ １２小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得４分，选不全的得 ２分，有选错或不答的得０分） １．下列说法符合历史事实的是 （Ｃ ） Ａ．哥白尼的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科学研究方法， 是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端 Ｂ．牛顿在建立万有引力定律过程中的“月地检验”，证实了地球对月球的引 力与太阳对行星的引力是同种性质的力，服从相同的规律 Ｃ．麦克斯韦系统地总结了人类直至１９世纪中叶对电磁规律的研究成果，建 立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在 Ｄ．目前人们已经建立了粒子物理标准模型，在这个模型中，强子，轻子，规 范玻色子和希格斯玻色子是组成物质的最基本粒子 ２．下列说法正确的是 （Ｄ ） Ａ．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔 有张角，发生光电效应，该效应可以用光的波动性进行解释 Ｂ．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ｅｋ与入射光频率 ν的关系图像，当入射光的频率为２ν０ 时，光电子逸出的动能一定等 于ｈν０ Ｃ．图丙中，用从ｎ ＝ ２能级跃迁到ｎ ＝ １能级辐射出的光照射逸出功为６． ３４ ｅＶ的金属铂，不能发生光电效应 Ｄ．图丁是放射性元素发出的射线在垂直于纸面向里的磁场中偏转示意图， 射线ｃ是β粒子流，来源为原子核内 ３．（２０２４·广东佛山二模）正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的 临床检查影像技术，使用１１６ Ｃ作为原料产生正电子，其反应方程式为１１６ → Ｃ １１ ５Ｂ ＋ ０ １ｅ。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的１１６Ｃ原子核在 其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如 图所示，则 （Ｃ ） Ａ．正电子动量大于硼核动量 Ｂ．空间中磁场方向垂直纸面向外 Ｃ．半径较大的轨迹是正电子轨迹 Ｄ．正电子运动周期大于硼核周期 ４．在“天宫课堂”上，王亚平用水在两板之间“搭建了一座桥”，形成了如图所 示的“液桥”，关于“液桥”下列说法中正确的是 （Ａ ） Ａ．“液桥”表面层的水分子之间作用力表现为引 力，使得“液桥”表面有收缩的趋势 Ｂ．“液桥”表面层的水分子间距小于“液桥”内部的 水分子间距 Ｃ．“液桥”的形成与水的表面张力有关，表面张力 的方向总是垂直于“液桥”表面 Ｄ．王亚平之所以能搭建“液桥”，是因为水在太空中不受地球引力 ５．下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．原子核的结合能越大，原子核就越稳定 Ｂ．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性的 Ｃ．氡的半衰期是３． ８天，１００个氡原子经过３． ８天后还剩５０个 Ｄ．卢瑟福α粒子散射实验，揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状 态中 ６．（２０２４·天津河西二模）气压式电脑升降桌通过汽缸上下运动 来支配桌子升降，其简易结构如图所示。圆柱形汽缸与桌面 固定连接，柱状活塞与底座固定连接。可自由移动的汽缸与 活塞之间封闭着一定质量的理想气体，汽缸导热性能良好，活 塞可在汽缸内无摩擦活动。设气体的初始状态为Ａ，将电脑 放在桌面上保持不动，桌子缓慢下降一段距离后达到稳定状 态Ｂ。打开空调一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定 后气体状态为Ｃ。则气体从状态Ａ→Ｂ→Ｃ的过程中，下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．从Ａ到Ｂ的过程中，气体等温压缩，压强增大 Ｂ．从Ａ到Ｂ的过程中，气体从外界吸热 Ｃ．从Ｂ到Ｃ的过程中，气体等压降温，体积增大 Ｄ．从Ｂ到Ｃ的过程中，气体从外界吸热 ７．（２０２４·北京东城二模）下列有关热现象的说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．当物体温度为０ ℃时，物体的内能为零 Ｂ．分子间作用力随分子间距离增大，一定先减小后增大 Ｃ．气体分子的速率有大有小，但大量气体分子的速率呈“中间多、两头少” 的规律分布 Ｄ．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面 积器壁的分子数减少 ８．（２０２４·山东枣庄三模）１８２４年法国工程师卡诺创造性地提出了具有重要 理论意义的热机循环过程——卡诺循环，极大地提高了热机的工作效率。 如图为卡诺循环的ｐ － Ｖ图像，一定质量的理想气体从状态Ａ开始沿循环曲 线ＡＢＣＤＡ回到初始状态，其中ＡＢ和ＣＤ为两条等温线，ＢＣ和ＤＡ为两条绝 热线。下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．在Ｄ→Ａ绝热压缩过程中，气体内能减小 Ｂ．一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 Ｃ． Ｂ→Ｃ过程气体对外界做的功等于Ｄ→Ａ过程外界 对气体做的功 Ｄ． Ｂ状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次 数比Ａ状态多 ９．（２０２４·浙江高二期中）下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．甲图为光学显微镜下所示的石墨表面原子的照片 Ｂ．乙图所示的多晶体蔗糖具有固定的熔点 Ｃ．丙图中说明液晶不是晶体，因此它不具有光学各向异性的特点 Ｄ．丁图中将两种不同液体放置玻璃试管中，说明左边液体浸润玻璃，右边 液体不浸润玻璃 １０．美国趣味科学网站２０２１年２月１６日报道，欧洲核子研究中心的科学家们 成功捕获了希格斯玻色子（“上帝粒子”）的衰变，或将破解宇宙终极谜题。 研究发现，希格斯玻色子衰变为两个轻子（带相反电荷的电子对或μ子 对）和一个光子。假设希格斯玻色子衰变为电子对和一个高能光子，衰变 前希格斯玻色子静止，由于衰变后正负电子动能很小，可以认为衰变过程 中由于质量亏损放出的能量全部转化为光子的能量。已知正负电子质量 均为５２１ ｋｅＶ ／ ｃ２（１ ｋｅＶ ＝１０３ ｅＶ），希格斯玻色子质量为１２５ ＧｅＶ ／ ｃ２（１ ＧｅＶ ＝１０９ ｅＶ），普朗克常数取ｈ ＝６． ６ ×１０ －３４ Ｊ·ｓ，真空中光速ｃ ＝３． ０ ×１０８ ｍ ／ ｓ， １ ｅＶ ＝１． ６ × １０ －１９ Ｊ，则 （Ａ ） Ａ．希格斯玻色子衰变过程满足动量守恒 Ｂ．希格斯玻色子衰变过程中因质量亏损释放的能量约为２． ０ × １０ －１０ Ｊ Ｃ．希格斯玻色子衰变过程中的质量亏损约为２． ２ × １０ －２５ ｋｇ Ｄ．衰变后光子频率约为３． ０ × １０２５ Ｈｚ １１．质子和中子属于强子，强子是由更基本的粒子——夸克组成。根据夸克理 论，夸克有６种，它们是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克。 它们的带电荷量分别为± ｅ３或± ２ ３ ｅ，电荷量ｅ为元电荷。已知一个质子 由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组 成。则下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．上夸克的电荷量为＋ ２ｅ３ Ｂ．下夸克的电荷量为－ ｅ ３ Ｃ．上夸克的电荷量为－ ２ｅ３ Ｄ．下夸克的电荷量为＋ ２ｅ ３ １２． ２０２１年５月２８日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（ＥＡＳＴ）创造了 新的世界纪录，成功实现可重复的１． ２亿摄氏度１０１秒和１． ６亿摄氏度２０ 秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程 “人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应 的方程为：２１Ｈ ＋ ２１ →Ｈ ｘ ＋ １０ｎ。已知氘核的质量为ｍ１，比结合能为Ｅ，中子 的质量为ｍ２，反应中释放的核能为ΔＥ，光速为ｃ，下列说法正确的是 （Ａ ） Ａ．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力 Ｂ．反应产物ｘ为４２Ｈｅ Ｃ． ｘ核的质量为ΔＥ ｃ２ ＋ｍ２ － ２ｍ１ Ｄ． ｘ的比结合能为４３ Ｅ ＋ ΔＥ                                                                                                                                           ３ ▲ ２５９ ▲ ▲ ２６０ ▲ 第Ⅱ卷（非选择题　 共６０分） 二、填空题（本题共２小题，共１４分。把答案直接填在横线上） １３．（６分）（２０２４·江苏盐城高二期中）用油膜法估测油酸分子的大小的实验 步骤如下： Ａ．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉 Ｂ．将１ ｍＬ纯油酸加入酒精中，得到２ × １０３ ｍＬ的油酸酒精溶液 Ｃ．把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积Ｓ（坐标纸中正方形小方格 的边长为２０ ｍｍ） Ｄ．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下５０滴溶液的体积 Ｅ．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放 在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓 Ｆ．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径 （１）上述步骤中，正确的顺序是　 　 　 　 （填步骤前 的字母）。 （２）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约 为　 　 　 　 ｍ２。 （３）已知５０滴溶液的体积为１ ｍＬ，估算油酸分子的 直径约为　 　 　 　 ｍ（保留两位有效数字）。 （４）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的 　 　 　 　 。 Ａ．摩尔质量 Ｂ．体积 Ｃ．摩尔体积 Ｄ．密度 １４．（８分）在“用ＤＩＳ研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实 验中，某组同学先后两次使用如图（ａ）所示实验装置获得多组注射器内封 闭气体的体积Ｖ和压强ｐ的测量值，并通过计算机拟合得到如图（ｂ）所示 两组ｐ － Ｖ图线。 　 　 　 （１）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的 　 　 　 　 不发生变化，为检验气体的压强ｐ与体积Ｖ是否成反比例关系， 可作　 　 　 　 图线（选填“ｐ － Ｖ”或“ｐ － １Ｖ”）。对图像进行分析，如果在误 差允许范围内该图线是一条　 　 　 　 　 　 　 　 　 ，就说明一定质量的气体 在温度不变时，其压强与体积成反比。 （２）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差 异的原因可能是　 　 　 　 。 Ａ．某组实验中活塞移动太快 Ｂ．两组封闭气体的质量不同 Ｃ．某组器材的气密性不佳 （３）某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意 耳定律。在这个过程中，理想气体　 　 　 　 （选填“吸热”“放热”或“无热 交换”）。 三、论述、计算题（本题共４小题，共４６分。解答应写出必要的文字说明、方程 式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须 明确写出数值和单位） １５．（８分）（２０２４·湖北襄阳高二期中）在一电梯内有一导热性 能良好的汽缸，质量为ｍ的活塞封闭着一定质量的理想气 体，活塞的横截面积为Ｓ，活塞离汽缸底部的距离为Ｈ，如图 所示。将汽缸缓慢地旋转１８０°，已知大气压为ｐ０ 且保持不 变，环境温度保持不变，不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力 加速度为ｇ。 （１）求汽缸旋转１８０°后，封闭气体压强的变化大小； （２）汽缸旋转１８０°后，若电梯以１２ ｇ的加速度向上做加速运动，求活塞到汽 缸底部的距离ｈ。 １６．（１０分）（２０２４·河北高三期中）中国宇航员计划在２０３０ 年之前登上月球，其中宇航服的研制与开发需要达到更 高的要求。研究团队在地面对宇航服进行实验研究的过 程中，宇航服内的气体可视为理想气体，初始时其体积为 Ｖ，温度为Ｔ，压强为０． ７ｐ０，其中ｐ０为大气压强，求： （１）若将宇航服内气体的温度升高到１． ４Ｔ，且气体的压 强不变，则气体对外做多少功； （２）若在初始状态将宇航服的阀门打开，外界气体缓慢进 入宇航服内，直至内、外气体压强相等，均为ｐ０后不再进气，此时宇航服内 理想气体的体积为１． ４Ｖ，且此过程中，气体的温度保持为Ｔ不变，则进入 宇航服内气体的质量与原有质量之比为多少。 １７．（１２分）玉龙雪山位于云南省丽江市，是我国最南的雪山，也备受旅行爱好 者的关注，由于玉龙雪山的海拔比较高，旅行者登山时，往往会带上几个氧 气袋。已知某储存有氧气的容器容积为Ｖ０ ＝ ５０ Ｌ，开始时封闭的氧气压强 为ｐ０ ＝ １． ２ × １０７ Ｐａ，用该容器向容积为Ｖ ＝ １０ Ｌ的真空氧气瓶充入氧气， 假设氧气可视为理想气体，充气过程中氧气不泄漏，假设氧气瓶的容积和 环境的温度恒定。求： （１）若每个氧气瓶充满气体后压强均为ｐ ＝ １． ０ × １０６ Ｐａ，则可以分装多少 个氧气瓶？ （２）若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同，则充满１０ 个氧气瓶后容器内剩余的气体的压强与开始时气体的压强之比为多少？ １８．（１６分）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材 料——ＰｕＯ２作为发电能源为火星车供电（ＰｕＯ２ 中的Ｐｕ是２３８９４ Ｐｕ）。已知 ２３８ ９４Ｐｕ衰变后变为２３４９２Ｕ和一个Ｘ粒子。若静止的２３８９４ Ｐｕ在磁感应强度大小为 Ｂ的匀强磁场中发生衰变，Ｘ粒子的速度大小为ｖ，方向与匀强磁场的方向 垂直，在磁场中做匀速圆周运动。已知Ｘ粒子的质量为ｍ，电荷量为ｑ。 （１）写出２３８９４Ｐｕ发生衰变的核反应方程； （２）２３４９２Ｕ在磁场中的圆周运动可等效成一个环形电流，求２３４９２ Ｕ做圆周运动 的周期Ｔ和环形电流大小Ｉ； （３）磁矩是描述环形电流特征的物理量，把粒子做圆周运动形成的环形电 流与圆环面积的乘积叫作粒子的回旋磁矩，用符号μ表示。试推导２３４９２Ｕ粒 子回旋磁矩μ的表达式                                                                                                                                           。 ▲ ２６７ ▲ ▲ ２６８ ▲ （２）根据Ｗｔ ＝ Ｆｘ ｔ ，辐射频率的国际单位可以表示为ｋｇ·ｍ ２ ／ ｓ３， 故Ａ正确。 （３）①Ｕ － Ｉ图像如图所示： ②由图可知当Ｕ ＝ １４． ０ Ｖ时，电流为１７０． ０ ｍＡ，该太阳能电池 的输出功率为Ｐ ＝ ＵＩ ＝ １４． ０ × １７０ × １０ －３ Ｗ ＝ ２． ３８ Ｗ ③Ｒ０和Ｒｘ两端的电压为Ｕ ＝ Ｉ（Ｒ０ ＋ Ｒｘ）＝ １００Ｉ，作图线Ｕ ＝ １００Ｉ，如图所示，交太阳能电池Ｕ － Ｉ图像于（１５０ ｍＡ，１５ Ｖ）。电阻箱Ｒｘ两端的电压为ＵＲｘ ＝ ＵＲｘ ＋ Ｒ０Ｒｘ ＝ １３． ５ Ｖ。 １５．（１）４２Ｈｅ ＋ ９４Ｂｅ→１２６Ｃ ＋ １０ｎ　 ΔＥｃ２ 　 （２） １ １８ ｖ０ 解析：（１）核反应方程为：４２Ｈｅ ＋ ９４Ｂｅ→１２６Ｃ ＋ １０ｎ根据爱因斯坦质能方程有：ΔＥ ＝ Δｍｃ２ 解得Δｍ ＝ ΔＥ ｃ２ 。 （２）根据动量守恒定律有：ｍＨｅｖ０ ＝ ｐＣ ＋ ｐｎ碳核的动量：ｐＣ ＝ ｍＣｖ中子的动量：ｐｎ ＝ ５ｐＣ ＝ ５ｍＣｖ 解得ｖ ＝ １１８ ｖ０。 １６．（１）４２Ｈｅ ＋ １４７ →Ｎ １７８Ｏ ＋ １１Ｈ　 （２）４３ｍｖ０ ２ １７ｃ２ 解析：（１）４２Ｈｅ ＋ １４７ →Ｎ １７８Ｏ ＋ １１Ｈ。（２）反应过程动量守恒：４ｍｖ０ ＝ ３ｍｖ０ ＋ １７ｍｖ 在反应过程中：１２ ｍ·（３ｖ０） ２ ＋ １２ × １７ｍｖ ２ ＝ Δｍｃ２ ＋ １２ × ４ｍｖ０ ２ 解得Δｍ ＝ ４３ｍｖ０ ２ １７ｃ２ 。 １７．（１）２２１ →Ｈ １０ｎ ＋ ３２Ｈｅ（２）３． １９５ ＭｅＶ 解析：（１）核反应方程为２２１ →Ｈ １０ｎ ＋ ３２Ｈｅ。（２）核反应中质量亏损 Δｍ ＝２ ×２．０１３ ６ ｕ －１．００８ ７ ｕ －３．０１５ ０ ｕ ＝０．００３ ５ ｕ 则释放的核能ΔＥ ＝０．００３ ５ ×９３１．５ ＭｅＶ≈３．２６ ＭｅＶ 反应前总动量为０，因动量守恒，则氦核与中子的动量大小相等、 方向相反，由Ｅｋ ＝ ｐ ２ ２ｍ知ＥＨｅＥ０ ＝ １３， 则中子的动能Ｅ０ ＝ ３４ ×（ΔＥ ＋ ２Ｅｋ）＝ ３． １９５ ＭｅＶ。 １８．（１）ＡＺ →Ｘ Ａ － ４Ｚ － ２Ｙ ＋ ４２Ｈｅ　 （２）１ ｇ　 （３） ＭＹＭＹ ＋ＭＨｅΔｍｃ ２ 解析：（１）该α衰变的核反应方程是 Ａ Ｚ →Ｘ Ａ － ４ Ｚ － ２Ｙ ＋ ４ ２Ｈｅ。（２）若放射性原子核ＡＺＸ的半衰期为４天，经过８天４ ｇ ＡＺＸ剩下 的质量是ｍ剩＝ ( )１２ ｔ τ ｍ０ ＝ ( )１２ ８ ４ × ４ ｇ ＝ １ ｇ。 （３）衰变过程中动量守恒，因此根据动量守恒定律有０ ＝ ＭＹｖＹ － ＭＨｅｖＨｅ 根据能量守恒有Δｍｃ２ ＝ １２ ＭＹｖＹ ２ ＋ １２ ＭＨｅｖＨｅ ２ 解得α粒子衰变后的动能ＥｋＨｅ ＝ ＭＹＭＹ ＋ＭＨｅΔｍｃ ２。 考案（六） １． Ｃ　 伽利略的发现及其所应用的“实验和逻辑推理相结合”的科 学研究方法，标志着物理学的真正开端，故Ａ错误；“月地检验” 证实了地球对地面物体的引力与地球对月球的引力是同种性质 的力，服从相同的规律，故Ｂ错误；麦克斯韦建立了经典电磁场理 论，预言了电磁波的存在，故Ｃ正确；目前人们已经建立了粒子物 理标准模型，在这个模型中，夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻 色子是组成物质的最基本粒子，故Ｄ错误。 ２． Ｄ　 图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验 电器铝箔有张角，发生光电效应，该效应可以用光的粒子性进行 解释，故Ａ错误；如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大 初动能Ｅｋ与入射光频率ν的关系图像，由图像可知逸出功为 Ｗ０ ＝ ｈν０，当入射光的频率为２ν０ 时，光电子逸出的最大动能为 Ｅｋ ＝ ２ｈν０ －Ｗ０ ＝ ｈν０，但金属内不同位置电子逸出的动能不一定等于ｈν０，故Ｂ错误；图丙中，根据Ｅ２ － Ｅ１ ＝ １０． ２ ｅＶ，可知用从 ｎ ＝ ２能级跃迁到ｎ ＝ １能级辐射出的光照射逸出功为６． ３４ ｅＶ的 金属铂，能发生光电效应，故Ｃ错误；图丁是放射性元素发出的射 线在垂直于纸面向里的磁场中偏转示意图，根据左手定则可知射 线ａ带正电，则射线ｃ是β粒子流，产生原因是原子核内的一个 中子变成一个质子时产生的，故Ｄ正确。 ３． Ｃ　 静止的１１６ Ｃ原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子，由动量守恒定律可得０ ＝ ｐＢ ＋ ｐｅ，可知正电子动量大小等于硼核动 量，故Ａ错误；由ｑｖＢ ＝ ｍ ｖ ２ ｒ ，解得ｒ ＝ ｍｖ ｑＢ，可知半径较大的轨迹是 电荷量小的正电子轨迹，故Ｃ正确；由硼核及正电子运动方向，根 据左手定则可知空间中磁场方向垂直纸面向里，故Ｂ错误；硼核 的ｍｑ比正电子的大，由Ｔ ＝ ２πｍ ｑＢ可知正电子运动周期小于硼核周 期，故Ｄ错误。 ４． Ａ　 “液桥”表面层的水分子之间作用力表现为引力，使得“液桥”表 面有收缩的趋势，故Ａ正确；液体的表面张力形成的原因是液体表面 层分子间的距离大于液体内部分子距离，分子力表现为引力，故Ｂ错 误；液桥的形成是水的表面张力作用的结果，由液体表面张力产生的 原因可知，液体表面张力使液面具有收缩到液体表面积最小的趋势， 因此液体表面张力的方向总是沿液面切线方向，故Ｃ错误；“液桥”的 形成与张力有关，水在太空中受地球引力，故Ｄ错误。 ５． Ｂ　 原子核的比结合能越大，原子核就越稳定，与结合能的大小无 关，故Ａ错误；衍射、干涉、偏振等现象都是波动性特有的现象，电 子束穿过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故Ｂ正确；半 衰期是一个统计规律，对大量原子核衰变成立，对少数原子核衰 变不适用，故Ｃ错误；卢瑟福α粒子散射实验，揭示了原子的核式 结构，而“原子只能处于一系列不连续的能量状态中”是玻尔的原 子模型理论，故Ｄ错误。故选Ｂ。 ６． Ａ　 从Ａ到Ｂ的过程中，桌子缓慢下降，由于汽缸导热性能良好， 可知气体等温压缩，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大， 故Ａ正确；从Ａ到Ｂ的过程中，气体温度不变，内能不变，体积减 小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界放 热，故Ｂ错误；从Ｂ到Ｃ的过程中，桌面受力不变，气体压强一定， 根据盖吕萨克定律可知，温度降低，体积一定减小，故Ｃ错误；从Ｂ 到Ｃ的过程中，气体温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做 功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界放热，故Ｄ错误。 ７． Ｃ　 温度为０ ℃的物体，分子不停地做无规则的运动，分子动能不 为零，分子间存在相互作用的引力与斥力，分子势能不为零，故温 度为０ ℃的物体的内能不为零，故Ａ错误；当分子间距离增大时， 分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快。当分子间距离小于 ｒ０时，分子间斥力大于引力，分子力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小；当分子间距离大于ｒ０时，分子间斥力小于引力，分子力表现为引力，随分子间距离的增大先增大后减小，故Ｂ错误；气 体分子的速率有大有小，但大量气体分子的速率呈“中间多、两头 少”的规律分布，故Ｃ正确；一定质量的气体温度不变时，气体平 均分子动能不变，体积减小，气体分子密度增大，则压强将增大， 故每秒撞击单位面积器壁的分子数增加，故Ｄ错误。 ８． Ｃ　 Ｄ→Ａ绝热压缩过程中，外界对气体做功Ｗ ＞ ０，Ｑ ＝ ０，根据热 力学第一定律ΔＵ ＝ Ｑ ＋Ｗ，可知ΔＵ ＞ ０，即气体内能增加，故Ａ错 误；一次循环过程中气体的温度不变，内能不变。ｐ － Ｖ图像中图 线与坐标轴围成的面积表示功。由图知，在一次循环过程中，气 体对外界做功，为确保气体的内能不变，则气体一定从外界吸收 热量，故一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量，故Ｂ 错误；由图知ＴＡ ＝ ＴＢ，ＴＣ ＝ ＴＤ，故Ｂ→Ｃ过程和Ｄ→Ａ过程，温度变化量的大小相等，内能变化量的大小相等，且Ｑ ＝ ０，可知Ｗ大小 也必然相等，即Ｂ→Ｃ过程气体对外界做的功等于Ｄ→Ａ过程外 界对气体做的功，故Ｃ正确；ＡＢ状态温度相同，则状态Ａ和状态 Ｂ气体分子的平均速率相同，而状态Ｂ的体积大，气体的密集程 度小，则Ｂ状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比 Ａ状态少，故Ｄ错误。 ９． ＢＤ　 光学显微镜无法观测原子尺寸的范围，故Ａ错误；多晶体具 有固定的熔点，故Ｂ正确；液晶具有光学各向异性，因此制成液晶 显示器，故Ｃ错误；浸润液体液面呈现凹形，不浸润液体液面呈现 凸形，故Ｄ正确。 １０． ＡＣＤ　 微观粒子的衰变皆满足动量守恒，故Ａ正确；衰变中因质 量亏损释放的能量约ΔＥ ＝ Δｍｃ２ ＝（１２５ × １０９ － ２ × ５２１ × １０３）× １． ６ × １０ －１９ Ｊ≈２． ０ × １０ －８ Ｊ，故Ｂ错误；希格斯玻色子衰变过程 中的质量亏损约为Δｍ ＝ΔＥ ｃ２ ＝ ２．０ ×１０ －８ （３．０ ×１０８）２ ｋｇ≈２．２ ×１０ －２５ ｋｇ，故Ｃ 正确；衰变后光子频率为ν ＝ ΔＥｈ ＝ ２．０ ×１０ －８ ６．６ ×１０ －３４ Ｈｚ≈３． ０ × １０２５ Ｈｚ， 故Ｄ正确。 １１． ＡＢ　 根据质子带电荷量为＋ ｅ和中子不带电，设上、下夸克的电 荷量分别为ｑ１、ｑ２，则有２ｑ１ ＋ ｑ２ ＝ ＋ ｅ，ｑ１ ＋ ２ｑ２ ＝ ０，解得ｑ１ ＝ ＋ ２ｅ ３ ，ｑ２ ＝ － ｅ ３ ，故选ＡＢ。 １２． ＡＤ　 要发生聚变反应，两个原子核要足够近，故需要克服两氘 核间巨大的库仑斥力，故Ａ正确；根据质量数守恒和电荷数守 恒，可知ｘ的质量数为３，电荷数为２，所以反应产物ｘ应为３２Ｈｅ， 故Ｂ错误；根据爱因斯坦质能方程有ΔＥ ＝ ｍｃ２，则有ΔＥ ＝（２ｍ１ － ｍｘ － ｍ２）ｃ２，解得ｍｘ ＝ ２ｍ１ － ｍ２ － ΔＥｃ２ ，故Ｃ错误；根据能量守 恒定律有４Ｅ ＋ ΔＥ ＝ ３Ｅｘ，解得Ｅｘ ＝ ４３ Ｅ ＋ ΔＥ ３ ，故Ｄ正确。 １３．（１）ＢＤＡＥＣＦ　 （２）０． ０２２ ４　 （３）４． ５ × １０ －１０ 　 （４）Ｃ 解析：（１）根据实验思路可知，题中所述步骤中，正确的顺序是 ＢＤＡＥＣＦ。 （２）数出油酸膜轮廓范围内的小方格共有５６格，则油酸膜的面 积约为Ｓ ＝ ５６ × ４ ｃｍ２ ＝ ０． ０２２ ４ ｍ２。 （３）１滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为Ｖ ＝ １ ２ × １０３ × １ × １０ －６ ５０ ｍ ３ ＝ １０ －１１ ｍ３，则油酸分子的直径约为ｄ ＝ ＶＳ ＝ １０ －１１ ０． ０２２ ４ ｍ ＝ ４． ５ × １０ －１０ ｍ。 （４）由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔 体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求１摩尔油所含有的 油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数，故Ｃ正确。 １４．（１）温度　 ｐ － １Ｖ 　 过原点的倾斜直线　 （２）Ｂ　 （３）放热 解析：（１）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是 为了控制气体的温度不发生变化；根据玻意耳定律可得ｐＶ ＝ Ｃ， 可得ｐ ＝ Ｃ·１Ｖ ，为检验气体的压强ｐ与体积Ｖ是否成反比例关 系，可作图线ｐ － １Ｖ ；对图像进行分析，如果在误差允许范围内 该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温 度不变时，其压强与体积成反比。 （２）若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度 不断变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，某组器材的 气密性不佳在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时图线也 不可能符合反比例关系，故Ａ、Ｃ错误；根据ｐＶ ＝ ｎＲＴ，若两组封 闭气体的质量不同，则两组封闭气体的摩尔数ｎ不同，两组注射 器内气体的ｐ与Ｖ的乘积不相等，可知对于同一Ｖ值所对应的ｐ 值不同，故Ｂ正确。 （３）缓慢推活塞压缩气体，气体体积减小，外界对气体做功，而温 度保持不变则气体内能不变，根据热力学第一定律可知，在这个 过程中，理想气体放热。 １５．（１）２ｍｇＳ 　 （２） ２（ｐ０Ｓ ＋ ｍｇ） ２ｐ０Ｓ － ３ｍｇ Ｈ 解析：（１）初态时对活塞受力分析有ｐ１Ｓ ＝ ｐ０Ｓ ＋ ｍｇ汽缸旋转１８０°后，对活塞受力分析有ｐ２Ｓ ＋ ｍｇ ＝ ｐ０Ｓ 这个过程中理想气体压强变化的大小Δｐ ＝ ｐ１ － ｐ２ ＝ ２ｍｇＳ 。 （２）汽缸旋转后，电梯以１２ ｇ的加速度向上做加速运动，设此时 汽缸内气体的压强为ｐ３，对活塞受力分析有ｐ０Ｓ － ｍｇ － ｐ３Ｓ ＝ ｍ ｇ２ 这个过程中封闭气体做等温变化，由玻意耳定律有ＨＳｐ１ ＝ ｈＳｐ３ 解得ｈ ＝ ２（ｐ０Ｓ ＋ ｍｇ）２ｐ０Ｓ － ３ｍｇ Ｈ。 １６．（１）０． ２８ｐ０Ｖ　 （２）１１ 解析：（１）气体的压强不变，气体等压变化ＶＴ ＝ Ｖ２ １． ４Ｔ 解得Ｖ２ ＝ １． ４Ｖ。气体对外做功Ｗ ＝ ０． ７ｐ０（Ｖ２ － Ｖ）＝ ０． ２８ｐ０Ｖ。（２）气体的温度保持为Ｔ不变，气体等温变化，则０． ７ｐ０Ｖ ＝ ｐ０Ｖ′解得Ｖ′ ＝ ０． ７Ｖ 进入宇航服内气体的质量与原有质量之比为Δｍｍ ＝ １． ４Ｖ － ０． ７Ｖ ０． ７Ｖ ＝ １１。 １７．（１）５５　 （２）( )５６ １０ 解析：（１）设能分装ｎ个氧气瓶，则以容器内开始的气体为研究 对象，由玻意耳定律得 ｐ０Ｖ０ ＝ ｐ（ｎＶ ＋ Ｖ０）代入数据解得ｎ ＝ ５５。 （２）第１个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律ｐ０Ｖ０ ＝ ｐ１（Ｖ ＋ Ｖ０） 得ｐ１ ＝ ｐ０Ｖ０Ｖ ＋ Ｖ０同理，第２个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律ｐ１Ｖ０ ＝ ｐ２（Ｖ ＋Ｖ０） 得ｐ２ ＝ ｐ０ Ｖ０Ｖ ＋ Ｖ( )０ ２ 同理，第３个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律ｐ２Ｖ０ ＝ ｐ３（Ｖ ＋Ｖ０） 得ｐ３ ＝ ｐ０ Ｖ０Ｖ ＋ Ｖ( )０ ３ 由此可推出第１０个氧气瓶充满气体后，由玻意耳定律 ｐ９Ｖ０ ＝ ｐ１０（Ｖ ＋ Ｖ０） 得ｐ１０ ＝ ｐ０ Ｖ０Ｖ ＋ Ｖ( )０ １０ 则ｐ１０ｐ０ ＝ Ｖ０ Ｖ ＋ Ｖ( )０ １０ 代人数据解得ｐ１０ｐ０ ＝ ( ) ５ ６ １０ 。 １８．（１）２３８９４ →Ｐｕ ２３４９２Ｕ ＋ ４２Ｈｅ　 （２）１１７πｍ４６Ｂｑ 　 ２ １１６Ｂｑ２ １１７πｍ 　 （３）μ ＝ ｍｖ ２ １１７Ｂ 解析：（１）衰变方程为２３８９４ →Ｐｕ ２３４９２Ｕ ＋ ４２Ｈｅ。（２）衰变时，根据动量守恒定律得ｍｖ －Ｍｖ′ ＝ ０ 在磁场中，根据牛顿第二定律得ｑｖＢ ＝ ｍ ｖ ２ ｒ 解得ｒ ＝ ｍｖｑＢ 所以铀核在磁场中运动的轨道半径为Ｒ ＝Ｍｖ′ＱＢ ＝ ｍｖ ４６ｑＢ 根据Ｔ ＝ ２πＲｖ′ Ｍ ＝ ２３４４ ｍ ＝ １１７ ２ ｍ 解得Ｔ ＝ １１７πｍ４６Ｂｑ 环形电流大小Ｉ ＝ ＱＴ ＝ ４６ｑ １１７πｍ ４６Ｂｑ ＝ ２ １１６Ｂｑ ２ １１７πｍ 。 （３）根据题意可得μ ＝ Ｉ·πＲ２ 解得μ ＝ ｍｖ ２ １１７Ｂ                                                                                                                                                                                                                。