江西省南昌市南昌中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

南昌中学2024-2025学年度下学期期末考试高二物理试卷 命题人 一、选择题（本大题共10小题，1-7题只有一项符合题目要求，8-10题有多项符合题 目要求，共46分) 1.下列关于原子结构和核反应的说法正确的是() A.汤姆孙在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 B.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律并完全揭示了微观粒子的运动规律 C.84Th衰变为名Rn,共经过了3次a衰变和2次B衰变 D.核聚变又称“热核反应”，需要加热到很高的温度才能进行，可见核聚变要吸收能量 2.如图甲所示，分别用α、b两种可见光照射光电管的K极，得到光电流与光电管两极之间的电压关 系如图乙所示，图丙为氢原子的能级图。依据波尔原子模型理论，若取无穷远处为零电势点，氢原 子的电势能可表示为E。=-k(k-静电力常量，e一元电荷，r一两电荷之间的距离)，则() 光 E/eV 电子A 4 -0.85 3 -1.51 光电管 -3.40 -13.60 甲 乙 丙 A.滑动变阻器滑片向右移动时光电流不为零且保持不变 B.处于第2能级时，氢原子电子绕核运动的动能为6.8eV C.当电压U的值介于U1和Uc2之间，此时只有a光照射时才发生光电效应 D.氢原子吸收能量，电子速率增大为绕核速率的v2倍时，可成为自由电子 3.Cu发生B+衰变，方程式为酷Cu→X+1e,放出的核能为AB,9Co发生B-衰变，方程式为 Co→Y+1e,已知X的比结合能为E,下列说法正确的是() A.gCu比X稳定 B.X、Y是同位素 C.Y的中子数比质子数多8个 D.好Cu的比结合能为E。=-E+ 64 第1页， 4.2025年1月20日，中科院合肥研究院EAST全超导托卡马克装置成功造出了一个寿命1066秒的 “人造太阳”，标志着中国在可控核聚变研究领域内实现了一项巨大突破。实验装置内的核反应方 程为H+H→生He+n+17.6MeV,则() A.该核反应为a衰变 B.该核反应目前主要应用于原子弹 C.He的质量等于组成它的核子质量之和 D.He的结合能大于H与H结合能之和 5.在2025年春节期间，小明进行了一项有趣的实验。他将一个未开封的薯片袋放在温暖的室内（温 度为T1=27C),此时薯片袋看起来较为饱满，袋内气体压强与外界大气压相同，设为o,之后他 带着这袋薯片开车前往海拔较高的山区老家过年，山区温度较低，为T2=7°C,且外界大气压变为 0.8印0，此过程中薯片袋均未张紧，袋内气体视为理想气体，下列关于袋内气体状态变化的说法正 确的是() A.袋内气体分子的平均动能减小 B.袋内气体的体积会变小 C.袋内气体对外界做负功 D.袋内气体的一定会放出热量 6.如图甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上，甲、乙两分子之间引力、斥力的大小变化分别 如图中两条曲线所示。P为两虚线a、b的交点。现把乙分子从A处由静止释放，恰能到达B位置。由 图可知() A.虚线a为分子间引力变化的图线，且随距离增大而减小 B.交点P的横坐标代表乙分子到达该点时分子势能为零 b C.乙分子到达B点时分子势能小于零 D.乙分子从A到B的运动过程中加速度一定先变小后变大 O B y 7.一定质量的理想气体在绝热膨胀时温度会降低，在其压强p与体积V的图像中表现为比对应的等 温线要“陡”一些。现有一定质量的理想气体经历三个变化过程回到了初始状态，这三个变化过程 不可能是() A.先等容升温，再绝热膨胀，最后等温压缩B.先绝热压缩，再等容升温，最后等温膨胀 C.先绝热压缩，再等温膨胀，最后等压压缩D.先等温压缩，再等压膨胀，最后绝热膨胀 共3页 8.如图为一定质量的理想气体经历a→b→c过程的压强p随热力学温度T变化的图像，其中ab平行 于T轴，cb的延长线过坐标原点。则() ◆p/Pa A.α→b过程，所有气体分子的运动速率都减小 B.→b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加 6 C.b→c过程，速率较小的分子所占有的比例变小 D.b→c过程，bc下方与T轴间围成的面积表示气体对外界做的功 TK 9.如图所示，内壁光滑的甲、乙两个气缸的横截面积分别为2S、S,分别竖直固定在天花板和水平 面上，气缸的中心在同一竖直线上，两活塞与竖直刚性细杆组成的整体的总质量为m=P ,分别 把两团理想气体封闭在气缸内，稳定时甲内气体的压强等于大气压o,两团气体高度均为d。气缸 导热性良好，环境温度恒为T,重力加速度为g,现对气缸甲内的气体缓慢加热，再次稳定后活塞 移动的距离为0.5d.下列说法正确的是() A.加热前大气对活塞的作用力大小为3P0S B.加热前气缸乙内气体的压强为2p0 C.加热后气缸甲内气体的压强为4p0 D.加热后气缸甲内气体的温度为3T 10.研究光电效应时，用不同波长的光照射某金属，产生光电子的最大初动能Em与入射光波长的 关系如图所示。大量处于=3能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光子中仅有一种能引发该金属 发生光电效应。已知氢原了各能级关系为B,=是，其中E为基态能级值， ↑E 量子数n=1、2、3,真空中光速为c,则() A.普朗克常量为oc B.入=时，光电子的最大初动能为Eo E 2 C.E与氢原子基态能量E,的关系满足IE1l<E≤|8E D.氢原子由n=3能级向=2能级跃迁发出的光子能使该金属发生光电效应 二、实验探究题（本大题共2小题，11题6分；12题9分） 11.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中： (1)下列实验步骤的正确顺序是一。 第2页 ①将1mL油酸溶于酒精制成500mL油酸酒精溶液 ②在蒸发皿中盛水并撒入石膏粉，用注射器滴入一滴油酸酒精溶液 ③待油膜形状稳定后，将玻璃板盖在蒸发皿上描绘轮廓 ④用注射器抽取溶液并逐滴滴入量简，记录总滴数N和总体积V。 ⑤计算油膜面积，结合浓度求分子直径 A.①④②③⑤B.①④③②⑤C.④①②③⑤D.④①③②⑤ (②)实验过程中，若油酸酒精溶液的浓度为k(即体积比)，测得N滴溶液总体积为V。,油膜轮廓占小 方格85个，每个小方格边长为b,则油膜面积S=油酸分子直径d=(用k、Vo、N、S表 示)。 12.某物理实验小组用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”的实验，实验装置如图甲所 示。图中注射器针头一端用细胶管与压强传感器连接。 注射器 压强 传感器 数据采集器 计算机 甲 丙 (1)关于该实验，下列操作中有必要且正确的是 (填正确答案的标号)。 A.实验前，需要先拔出注射器的活塞，用游标卡尺测量活塞的半径，计算出活塞的横截面积 B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D.处理数据时采用p-图像，是因为p-图像比p一V图像能更直观的反映出和V之间的关系 (2)如果实验过程中环境温度稳定，实验操作规范，根据实验测得的多组和V,作出p-图像如图 乙所示，图像向下弯曲的可能原因是。 (3)如果小组里的两位同学先后各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测 得的数据作出的V- 图像如图丙所示，图中代表的物理含义是一，图线a、b斜率不同的可能 原因为 共3页 三、计算题（本共3小题，13题10分，14题12分，15题17分，共39分） 13.如图为某同学制作水火箭的示意图。该同学将一个硬饮料瓶中装适量的水，塞好胶塞后放在发 射架上，此时封闭气体的体积为400mL,气体压强为大气压强，瓶中水面距离胶塞的高度h= 20cm。用自行车气嘴穿过胶塞，用气筒向瓶内打气，每次打进的气体的体积为24mL,气体压强为 大气压强。打气次后胶塞受到压力达到60N,水和橡皮塞从瓶口压出的同时， 瓶飞向高空。已知大气压强p0=1.0×105Pa,胶塞的横截面积S=4cm2,水的 气体 密度p=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2,环境温度保持恒定。求： (1)水火箭发射瞬间气体的压强： 胶 (2)打气次数n。 气嘴 14.如图所示，内壁光滑、开口向上的绝热汽缸竖直放置，横截面积均为S=2×10-4m2的两活塞α 和b将缸内理想气体分成A、B两部分，开始时两活塞用销钉锁定，活塞α到b、b到缸底的距离均为 h=10cm,B内气体温度为27℃。己知导热活塞a的质量m1=1kg,绝热活塞b的质量m2=3kg, 外界大气压强po=1×105Pa,环境温度保持不变，重力加速度g=10m/s2,热力学温度与摄氏温 度间的关系为T=t+273K。先将上方的销钉K1拔去，活塞a下降了4cm达到平衡；再将下方销钉 K2也拔去，发现活塞b没有移动：最后对B内气体缓慢加热，使活塞α回到初 始位置并达到平衡，求： HK (1)拔去销钉K1前A内气体的压强及拔去销钉K2前B内气体的压强； (2)活塞α回到初始位置时B内气体的温度； (3)若加热过程B内气体吸收的热量Q=3.6,则其内能的增加量为多少？ B 15.太阳中心的“核反应区”不断地发生着轻核聚变反应，这是太阳辐射出能量的源泉。己知太阳 向外辐射能量的总功率为P,太阳中心到火星中心的距离为L,火星的半径为，且r远远小于L。火 星大气层对太阳辐射的吸收和反射、太阳辐射在传播过程中的能量损失，以及其他天体和宇宙空间 第3页， 的辐射均可忽略不计。 太阳表面 P. 第1薄球壳层 太阳表面 薄球壳层 P PI 第2薄球壳层 第3薄球壳层 核反应区 核反应区 第N薄球壳层 核反应区 ® 乙 丙 (1)太阳中心的典型轻核聚变反应是4个质子(HD聚变成1个氦原子核(H)同时产生2个正电子 (9e),写出该聚变反应方程。 (2)求在时间t内，火星接收来自太阳辐射的总能量Ek° (3)自然界中的物体会不断地向外辐射电磁波，同时也会吸收由其他物体辐射来的电磁波，当辐射 和吸收平衡时，物体的温度保持不变。如果某物体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反 射，这种物体就称为黑体。已知单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的能量1与黑体表面 热力学温度T的4次方成正比，即1=σT4,其中σ为已知常量。 ①若将火星看成表面温度相同的黑体，求辐射和吸收达到平衡时，其表面平均温度T的表达式： ②太阳辐射电磁波的能量来源于如图甲所示的太阳中心的“核反应区”。“核反应区”产生的电磁 波在向太阳表面传播的过程中，会不断被太阳的其他部分吸收，然后再辐射出频率更低的电磁波。 为了研究“核反应区”的温度，某同学建立如下简化模型：如图乙所示，将“核反应区”到太阳表 面的区域视为由很多个“薄球壳层”组成，第1“薄球壳层”的外表面为太阳表面；各“薄球壳 层”的内、外表面都同时分别向相邻内“薄球壳层”和外“薄球壳层”均匀辐射功率相等的电磁波 (第1“薄球壳层”的外表面向太空辐射电磁波，最内侧的“薄球壳层”的内表面向“核反应区”辐 射电磁波)，如图丙所示；“核反应区”产生的电磁波的能量依次穿过各“薄球壳层”到达太阳的 表面，每个“薄球壳层”都视为黑体，且辐射和吸收电磁波的能量已达到平衡，所以各“薄球壳 层”的温度均匀且恒定。已知“核反应区”的半径与太阳半径之比约为R:R。=1:4,太阳的表面 温度约为T。=6×103K,所构想的薄球壳层数N=1.0×1012。据此模型，估算“核反应区”的温 度T的值，并指出该模型的主要缺点。 共3页 第 1 页，共 7 页 南昌中学 2024-2025 学年度下学期期末考试高二物理试卷 【答案】 1. 𝐶 2. 𝐷 3. 𝐵 4. 𝐷 5. 𝐴 6. 𝐶 7. 𝐵 8. 𝐵𝐶 9. 𝐵𝐷 10. 𝐵𝐶 11. 𝐴 85𝑏2 𝑘𝑉0 𝑁𝑆 12. 𝐷 发生了漏气现象 /胶管内气体的体积不可忽略 胶管内气体的体积 封闭气体的质量不同 13. 解：(1)设水火箭发射瞬间气体的压强为𝑝1 𝑝1 + 𝜌𝑔ℎ = 𝐹 𝑆 解得𝑝1 = 1.48 × 10 5𝑃𝑎 (2)由玻意耳定律可得 𝑝0(𝑉 + 𝑛𝑉0) = 𝑝1𝑉 解得𝑛 = 8 答：(1)水火箭发射瞬间气体的压强为1.48 × 105𝑃𝑎； (2)打气次数𝑛为8次。 14. (1)设拔去销钉𝐾1前𝐴内气体的压强为𝑝1，拔去销钉𝐾1稳定后𝐴内气体的压强为𝑝2，对𝐴内气体，将上方 的销钉𝐾1拔去稳定后，对活塞𝑎有𝑚1𝑔 + 𝑝0𝑆 = 𝑝2𝑆 解得𝑝2 = 1.5 × 10 5𝑃𝑎 根据玻意耳定律得𝑝1ℎ𝑆 = 𝑝2(ℎ − 𝛥ℎ)𝑆 解得𝑝1 = 9 × 10 4𝑃𝑎 设拔去销钉𝐾2前𝐵内气体的压强为𝑝𝐵，对活塞𝑏有𝑚2𝑔 + 𝑝2𝑆 = 𝑝𝐵𝑆 第 2 页，共 7 页 解得𝑝𝐵 = 3 × 10 5𝑃𝑎； (2)对𝐵内气体加热使活塞𝑎回到初始位置的过程中，𝐴内气体和𝐵内气体的压强均不变，活塞𝑎导热，𝐴内气 体的温度不变，故 A 内气体的体积不变 活塞𝑏距缸底的距离为ℎ1 = ℎ +△ ℎ = 14𝑐𝑚 对𝐵内气体根据盖— —吕萨克定律可得 ℎ𝑆 𝑇1 = ℎ1𝑆 𝑇2 联立解得𝑇2 = 420𝐾； (3)加热过程𝐵内气体吸热𝑄 = 3.6𝐽，对𝐵内气体 加热过程，体积增加△ 𝑉 =△ ℎ𝑆 气体对外做功𝑊 = 𝑝𝐵 △ 𝑉 解得𝑊 = 2.4𝐽 根据热力学第一定律，𝐵内气体内能的增量𝛥𝑈 = 𝑄 − 𝑊 = 1.2𝐽。 15. 解：(1)太阳核反应区发生的典型的轻核聚变反应方程式为41 1𝐻 → 2 4𝐻𝑒 + 2 1 0𝑒。 (2)在以太阳为中心，𝐿为半径的球面上，单位面积接收到的太阳辐射的功率为𝑃 = 𝑃1 4𝜋𝐿2 ， 火星接收到的来自太阳的电磁辐射功率𝑃火 = 𝑃 ⋅ 𝜋𝑟 2， 所以时间𝑡火星接收到来自太阳辐射的总能量𝐸火 = 𝑃火𝑡 = 𝑃1𝑟 2𝑡 4𝐿2 。 (3)①火星吸收太阳的电磁能量与自身辐射电磁能量达到平衡时有𝑃火 = 𝐼 ⋅ 4𝜋𝑟 2， 设火星的平均温度为𝑇火，根据题意有𝐼 = 𝜎𝑇火 4 ，联立以上两式，解得𝑇火 = √ 𝑃1 16𝜋𝜎𝐿2 4 ； ②太阳表面单位时间内向外辐射的总能量为𝑃1，根据题意，当辐射和吸收电磁波的能量达到平衡时， 对于第一层有𝑃2 = 2𝑃1， 对于第二层有2𝑃2 = 𝑃3 + 𝑃1，所以𝑃3 = 3𝑃1， 对于第三层有2𝑃3 = 𝑃4 + 𝑃2，所以𝑃4 = 4𝑃1， 由此可推知𝑃𝑁 = 𝑁𝑃1；𝑃核 = (𝑁 + 1)𝑃1， 则在太阳表面 𝑃1 4𝜋𝑅0 2 = 𝜎𝑇0 4， 在太阳核反应区 (𝑁+1)𝑃1 4𝜋𝑅2 = 𝜎𝑇4， 联立以上两式得𝑇 = 𝑇0 ⋅ √(𝑁 + 1) 𝑅0 2 𝑅2 4 ， 第 3 页，共 7 页 代入数据，解得𝑇 = 1.2 × 107𝐾， 主要缺点：从得到的表达式𝑇 = 𝑇0 ⋅ √(𝑁 + 1) 𝑅0 2 𝑅2 4 ，可以看出，太阳核反应区的温度依赖于薄层的层数𝑁，只 有当层数𝑁取特定的值(比如题目中给的值)才和太阳实际温度符合(比如题目中给的𝑇)；大量薄层之间可能 会有少量物质交换，这个模型就不再是严格意义上的“黑体”。 【解析】 1. A.是卢瑟福在𝛼粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，汤姆孙发现了电子，提出“枣糕模 型”，故 A 错误； B.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但它有一定局限性，并没有完全揭示微观粒子的运动规律， 量子力学才能更全面地描述微观粒子运动，故 B 错误； C.𝛼粒子质量数为4，电荷数为2；𝛽粒子质量数为0，电荷数为 −1 。 90 234𝑇ℎ 衰变为 86 222𝑅𝑛 ，假设共经过了𝑥 次 𝛼 衰变和𝑦次 𝛽 衰变，根据质量数守恒、电荷数守恒分别有 234 = 222 + 4𝑥, 90 = 86 + 2𝑥 − 𝑦，联立解 得 𝑥 = 3, 𝑦 = 2，所以共经过了3次 𝛼 衰变和2次 𝛽 衰变，故 C 正确； D.核聚变又称“热核反应”，需要加热到很高温度引发，但反应过程中会释放出巨大能量，是放能反应， 故 D 错误。 故选 C。 2. A.滑动变阻器滑片向右移动时，光电管反向电压增大，光电流不为零且减小，故 A 错误； B.根据库仑力提供向心力有 𝑘𝑒2 𝑟2 = 𝑚𝑣2 𝑟 则动能为𝐸𝑘 = 1 2 𝑚𝑣2 = 𝑘𝑒2 2𝑟 = − 1 2 𝐸𝑝 则处于第2能级时，有𝐸𝑘 + 𝐸𝑝 = −3.40 𝑒𝑉 解得𝐸𝑘 = 3.40 𝑒𝑉，故 B 错误； C.能否发生光电效应与遏止电压大小无关，则当电压𝑈的值介于 𝑈𝑐1 和 𝑈𝑐2 之间，此时𝑏光照射时一定能发 生光电效应且会有光电流，而𝑎光照射时无光电流产生，但是仍能发生光电效应，故 C 错误； D.根据库仑力提供向心力有 𝑘𝑒2 𝑟2 = 𝑚𝑣2 𝑟 解得𝑣 = √ 𝑘𝑒2 𝑚𝑟 电离时电势能为0，根据能量守恒定律有 1 2 𝑚𝑣′2 − 𝑘𝑒2 𝑟 = 0 解得𝑣′ = √ 2𝑘𝑒2 𝑚𝑟 = √ 2𝑣，故 D 正确； 故选：𝐷。 第 4 页，共 7 页 3. A、对放热反应，反应后的产物比反应前要稳定，因此𝑋比 29 64𝐶𝑢要稳定，A 错误； 𝐵𝐶、由质量数守恒和电荷数守恒可得𝑋的质量数为64，电荷数为28，𝑌的质量数为60，电荷数为28，则𝑋、 𝑌是同位素，28 60𝑌的中子数比质子数多60 − 28 − 28 = 4个，B 正确，C 错误； D、 29 64𝐶𝑢的比结合能为𝐸0，则有64𝐸 − 64𝐸0 = 𝛥𝐸， 解得𝐸0 = 𝐸 − 𝛥𝐸 64 ，D 错误。 故选 B。 4. A.该核反应属于原子核的聚变，故 A 错误； B.核聚变主要应用与氢弹，原子弹是核裂变，故 B 错误； C.核子形成原子核的过程中会释放能量，出现质量亏损， 2 4𝐻𝑒的质量小于组成它的核子质量之和，故 C 错 误； D.生成物质量小于反应物质量，故结合能更大，故 D 正确。 5. 以袋内气体为研究对象，由题意可知， 初始状态 𝑇1 = 27 ∘𝐶 = 300𝐾 ，压强为 𝑝0 ，设体积为 𝑉1 ， 最终状态 𝑇2 = 7 ∘𝐶 = 280𝐾 ，压强为 0.8𝑝0 ，设体积为 𝑉2 ， 由理想气体状态方程可得 𝑝1𝑉1 𝑇1 = 𝑝2𝑉2 𝑇2 ，解得 𝑉2 = 280 300×0.8 𝑉1 = 280 240 𝑉1 ≈ 1.167𝑉1，因此，袋内气体的体积增 大； A.结合前面分析可知，袋内气体温度从300𝐾降低到280𝐾，因此袋内气体分子的平均动能减小，故 A 正确； B.结合前面分析可知，袋内气体的体积增大，故 B 错误； C.因为袋内气体的体积增大，所以袋内气体对外界做正功，故 C 错误； D.根据热力学第一定律可得 𝛥𝑈 = 𝑊 + 𝑄，因为袋内气体温度降低，所以 𝛥𝑈 < 0，因为袋内气体体积增大， 所以 𝑊 < 0，则无法确定𝑄与零的关系，则袋内气体不一定会放出热量，故 D 错误。 故选 A。 6. A.分子间的引力和斥力随分子间距的增大而减小，斥力变化更快，故虚线𝑎为分子间斥力变化图线，虚线 𝑏为分子间引力变化图线，故 A 错误； 𝐵𝐶.交点𝑃的横坐标代表分子引力等于分子斥力，此时分子间的作用力为0，则从𝐴处到𝑃横坐标处，分子力 体现为引力，分子引力做正功，分子势能减小；从𝑃横坐标处到𝐵处，分子力体现为斥力，分子引力做负功， 分子势能增大；由于𝐴处和𝐵处乙分子的动能均为0，所以乙分子在𝐴处和𝐵处的分子势能相等，当分子间距 离足够远时，分子势能为0；综上分析可知交点𝑃的横坐标代表乙分子到达该点时分子势能最小，为负值； 乙分子到达𝐵点时分子势能小于零，故 B 错误，C 正确； 第 5 页，共 7 页 D.乙分子从𝐴处到𝑃横坐标处的运动过程中，分子力体现为引力，大小可能先增大后减小；从𝑃横坐标处到𝐵 处，分子力体现为斥力，大小逐渐增大；则乙分子从𝐴到𝐵的运动过程中，分子力可能先增大后减小再增大， 则加速度可能先增大后减小再增大，故 D 错误。 故选 C。 7. 解： A、等容升温时，根据理想气体的状态方程 𝑝𝑉 𝑇 = 𝐶可知压强增大，绝热膨胀过程中气体对外做功，根据热力 学第一定律可知气体的温度降低，温度可能回到原状态，最后等温压缩，体积和压强都可能回到原状态， 所以理想气体经历三个变化过程可能回到了初始状态，故 A 错误; B、绝热压缩过程中没有热量交换，但压缩气体的过程中外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体的 内能一定增大，则温度升高;等容升温时，根据理想气体的状态方程 𝑝𝑉 𝑇 = 𝐶可知压强增大，同时温度继续升 高;最后等温膨胀，温度不变，最终的温度大于开始时的温度，则不能回到原状态，故 B 正确; C、绝热压缩过程中没有热量交换，压缩气体的过程中外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体的内 能一定增大，则温度升高，同时根据理想气体的状态方程 𝑝𝑉 𝑇 = 𝐶可知压强增大;再等温膨胀时，温度不变， 体积增大，压强减小;压强可能先回到原状态;最后等压压缩，体积减小，根据理想气体的状态方程 𝑝𝑉 𝑇 = 𝐶可 知温度最后又降低，温度、体积都可能回到原状态，故 C 错误; D、根据理想气体的状态方程 𝑝𝑉 𝑇 = 𝐶可知等温压缩过程中压强增大;等压膨胀过程中温度升高，最后绝热膨 胀过程中气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体的内能减少，则温度可能回到原状态，故 D 错误。 8. A.𝑎到𝑏过程，温度降低，气体分子的平均速率减小，但不是所有气体分子的运动速率都会减小，故 A 错 误； B.𝑎到𝑏过程，温度降低，分子撞击容器壁的平均作用力减小，而压强保持不变，因此单位时间撞击单位面 积器壁的分子数增加，故 B 正确； C.𝑏到𝑐过程，温度升高，分子平均动能增大，速率较小的分子所占有的比例变小，故 C 正确； D.由理想气体状态方程有𝑝 = 𝐶 𝑉 𝑇 可知𝑏𝑐过程是等容变化，气体体积不变，气体不对外做功，则𝑏𝑐下方与𝑇轴间围成的面积不表示气体对外界 做的功，故 D 错误。 故选 B。 9. A.大气对活塞的作用力大小为2𝑝0𝑆 − 𝑝0𝑆 = 𝑝0𝑆，A 错误； B.设乙内的气体压强为𝑝，对两活塞与刚性杆组成的整体有2𝑝0𝑆 + 𝑝0𝑆 + 𝑚𝑔 = 𝑝𝑆 + 2𝑝0𝑆，解得𝑝 = 2𝑝0，B 第 6 页，共 7 页 正确； 𝐶𝐷.加热时活塞向下移动，对甲内气体有 2𝑝0𝑆𝑑 𝑇 = 2𝑝 甲 𝑆×1.5𝑑 𝑇 甲 ， 对乙内气体有𝑝𝑆𝑑 = 𝑝乙𝑆 × 0.5𝑑， 对活塞有2𝑝甲𝑆 + 𝑝0𝑆 + 𝑚𝑔 = 𝑝乙𝑆 + 2𝑝0𝑆， 解得𝑝乙 = 4𝑝0，𝑝甲 = 2𝑝0，𝑇甲 = 3𝑇，C 错误，D 正确。 故选 BD。 10. A、根据题意，由爱因斯坦光电效应方程有𝐸𝑘𝑚 = ℎ𝜈 − 𝑊0 = ℎ𝑐 𝜆 − 𝑊0，结合图像可知𝑊0 = 𝐸0，当𝜆 = 𝜆0 时，𝐸𝑘𝑚 = 0，则有ℎ = 𝑊0𝜆0 𝑐 = 𝐸0𝜆0 𝑐 ，故 A 错误； B、当𝜆 = 𝜆0 2 时，代入𝐸𝑘𝑚 = ℎ𝑐 𝜆 − 𝑊0，解得𝐸𝑘𝑚 = 𝐸0，故 B 正确； 𝐶𝐷、氢原子基态能量为𝐸1，则𝑛 = 3能级氢原子能量为 𝐸1 32 = 𝐸1 9 ，同理，当𝑛 = 2能级氢原子能量为 𝐸1 4 ，由题 可知𝑛 = 3能级向基态跃迁产生的光子能够引发光电效应，𝑛 = 2能级向基态跃迁产生的光子和由𝑛 = 3能级 向𝑛 = 2能级跃迁发出的光子都不能引发光电效应。根据玻尔理论𝐸31 = 𝐸3 − 𝐸1 = 𝐸1 9 − 𝐸1 = − 8 9 𝐸1，𝐸32 = 𝐸3 − 𝐸2 = 𝐸1 9 − 𝐸1 4 = − 5 36 𝐸1，𝐸21 = 𝐸2 − 𝐸1 = 𝐸1 4 − 𝐸1 = − 3 4 𝐸1，则𝐸0与氢原子基态能量𝐸1的关系满足 | 3 4 𝐸1| < 𝐸0 ≤ | 8 9 𝐸1|，故 C 正确，D 错误。 故选：𝐵𝐶。 【分析】根据光电效应方程结合频率与波长公式推导最大初动能表达式，结合图像提供的现象进行推导判 断；根据各轨道对应的能量值进行分析判断。 考查光电效应方程和玻尔理论的理解和应用，结合图像提供的信息进行分析解答。 11. (1)步骤顺序：配制溶液 ① →测溶液体积 ④ →滴液成膜 ② →描绘轮廓 ③ →计算直径 ⑤，故选 A。 (2)油膜面积𝑆 = 85𝑏2，油酸分子的直径𝑑 = 𝑘𝑉0 𝑁𝑆 。 12. (1)𝐴.实验时压强由传感器读出，封闭气体的体积由注射器的刻度读出，不需要测量活塞的半径，𝐴项错 误; B. 实验中需要保持气体的温度不变，则实验中在推拉柱塞时，不能够用手握住注射器，避免人体温度引起 封闭气体温度的变化，𝐵项错误; C. 涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，活塞与管壁的摩擦不影响压强的测 量，故 C 项错误; 第 7 页，共 7 页 D. 当𝑝与𝑉成反比时，𝑝 − 1 𝑉 图像是一条过原点的直线，而𝑝 − 𝑉图像是双曲线，则𝑝 − 1 𝑉 图像比𝑝 − 𝑉图像能 更直观地反映出𝑝与𝑉之间的关系，故 D 项正确。 故选 D。 (2)由𝑝 = 𝑛𝑅𝑇 1 𝑉 可知，图像向下弯曲斜率变小，因为温度不变，则有可能是发生了漏气现象。 (3)根据理想气体状态方程𝑝(𝑉 + 𝑉0) = 𝑛𝑅𝑇，整理得𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 𝑝 − 𝑉0，可知图中𝑉0的物理含义是胶管内的气体 体积；图像的斜率为𝑘 = 𝑛𝑅𝑇，环境温度相同，图线𝑎的斜率大于图线𝑏斜率的可能原因是两组实验封闭气体 的质量不同。 13. (1)对胶塞受力分析，根据共点力平衡即可求得被封闭气体的压强； (2)把饮料瓶内的气体和打入的气体作为整体，找出初末状态参量，根据玻意耳定律求得打气次数。 本题主要考查了共点力平衡和玻意耳定律，关键是把变质量气体转化为恒质量气体，找出初末状态参量即 可。 14. 详细解答和解析过程见【答案】 15. (1)书写核反应方程一定要注意质量数和电荷数守恒； (2)由辐射功率的球面模型求得在火星表面垂直于太阳和火星连线的单位面积接收到的来自太阳辐射的功 率𝑃0，进而求出时间𝑡内的总能量； (3)①由于火星向四面八方各个方向均匀辐射，火星吸收太阳的电磁能量与自身辐射电磁能量达到平衡时， 列等式求解 ②若认为“核反应区”的温度和第𝑁“薄球壳层”的温度𝑇𝑁相等，根据太阳表面单位时间内向外辐射的总 功率为𝑃1和热辐射球面模型推导出“核反应区”热力学温度𝑇𝑁的表达式；结合所得到𝑇𝑁的表达式，根据表 达式可知，分的薄球壳层数越多，核反应层温度越高，当𝑁趋近无穷大时，温度趋近于无穷高；但实际核反 应层的温度应该是一个有限值，所以表达式不合理。