单元检测(十六) 热学 原子结构和波粒二象性 原子核-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（广东专版）

2024一2025学年度单元过关检测（十六） 物理·热学原子结构和波粒二象性原子核 (考试时可75分钟，惑分100分》 一、单项选择题：本题共7小盟，每小驱4分，共28分。在每小是给出的四个装项中，只有 一项是符合题日要求的。 题号 1 6 答案 1,2023年11月2日，日本东京电力公司启动第三扯约7800吃核污染水排海，引起多国强 烈反对。其中有一种难以被清除的氯具有放射性，会发生B衰变，其半衰期为]243年。 在变方程为H一→He十e。下列说法正确的是 AH发生的B老变产生了高速电子流，说明原子核中存在看地子 A:H健进行天然：意变，是因为它的结合雀高于H和的站合能 C,可采用高置、高压的环境，加速氯的衰变，从面净化污水 D1k越的H厦子核，经过485年，约有Q75g发生了复变 2,喷雾型陟水剂是现在市场上广泛销售的特味防水剂。其原理是防水剂在玻璃上形成 层薄薄的保护霞，形戒类似于荷叶外表的效果，水滴以和球形分布在玻璃表而，无法停 留在废璃上，从而在遇到雨水的时候，屠水会白然瓷走，保持找野清者，如图所示。下列 说法正确的是 A.雨水分子在水不停息地做布朗运动 我弱片中的玻烤和水衡之间爱生了浸洞现象 C,水滴呈树球形是凌体表面张力和重力共同作用的结果 飘片中水黄表面分子比水滴的内解密集 3.如图所示，在卡诺循环的V图像中，一定质量退想气体从状态：依次经过状态b,和d 后再同到状态日，整个过程由两个等组和两个地热过程组成。下判说法正确的是() A从：到，气体的祖度降低 我从6到c气体吸牧的热量小于d到：气体拉出的热量 C,从d到a,单位体积中的气体分子数目不变 D从G到，单位时间内单位面积上气体对暮壁的磁液次数减少 单元过关检测（十六）物理第1页共8西) 衡水真 毛，一“凸“彩地热且内壁光滑的汽红如图所示，被再轻爱绝热活擦分成A,B、C三部分，两 班圾 活塞用轻杆连接。活塞隐定时，A,B,C内的理想气体温度均相同。现通过电热丝使B 中气体很度缓侵升高，在两话塞缓慢下降的过程中，下列说法正确 姓名 的是 A.A中气体内能增大 且A中气体压强增大 得分 CB中气体所有分子的动能均增大 DC中气体分子数帝发增大 五，北京时间2023年7月20日21时40分.经过约8小时的出舱活动，神舟十六号航天员 景海丽，朱畅住，柱海微密切协同.在空间站机械臂支持下，图满完成出舱括动全部低定 任务。气属前是线人航天器中供航天员进人太空或由太空返回用的气密性装置，其第 理图如图所示。压舱A与气们舱B之阿装有阀门K,座枪A中充满空气（可视为理想 气体)，气同舱B内为真空。打开门K,A中气体进人B中，最悠达到平衡，假设此过 程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是 A,气体对外敏功，内能碱小 且气体湿度群低，压强减小 C气体向真空扩散的过程是可通过程 D气体分子单位时间内与A脸壁单位面积上的碰靠次数将减少 8,图甲是用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢草子的能级站传。实验发税n一4跃迁 到n一2时发出的某种光丽射图甲实验装餐的阴极时，发观电流表示数不为零，慢慢移 动滑动变阻器触点G,发观电压表读数大手乎等手0,8V时，电流表逢数为零，下列说法正 稀的是 线 Elev 151 340 -13.6 甲 A.阴极材料的逸出功为1,75eV 且n一4跃迁到W一2时放出的光电子最大初动能为2.55eV C,滑动变阻教触点：向@慢慢移动时，电流表读数会增大 几其他条件不变，一群氢原子处干和一4悟级氏近发出的光，总共有3种光可以发生光 电效应 密西 单元过关检测〔十六)物理第2页（共8页） ) 7.一定质量的理想气体的体积V与度：的关系知图所示，该理显气体从状态A依次经 过A+B+C+D+A的变化过程，其中CD段与：轴平行，DA的延长线过原点O,AB 的反向延长线与：蛙的交点坐标为（一73.15,0）。下列说法正确的是 15m 1万.15) A气体在C.D状态下的压强关系为P<P。 我气体在A,B状态下的压强美系为PA=P: C、气体在B+C的过程中对外做功，内能减小 )气体在D→A的过程中从外界吸收热量 二、多项选择题：本题共3小哑，每小驱6分，共18分。在每小愿给出的回个装项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得6分，湛对但不全的得3分，有选情的得0分。 题号 8 9 10 答案 &2如23军10月3日，皮埃尔·阿戈斯蒂尼，费怆菱·克苏斯和安规·吕利瑁三位科学家 因在阿秒酸光方而所嫩出的突出贡妹获得2如23年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科 学家门可以像看电影的慢动作国放一样，戏察电子在原子内部的运动，探究它们之网的 交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动老的新窗口。历史上，为了研究 原子的性质，科学家门做了大量的实验研究，下面四顿示意周中说法正确的是() 红框管片 受光国 度 a粮 中编·中一 H235 -3. 静 铅笔1 -136 A瑟福受普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念启发，成功解释了图甲的。粒子散 射实验结果，提出了原子核式结构核型 我图乙表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核的比结合能比 前235的比结合能大 C,图丙中向左偏转的是月粒子，向右偏转的是▣2子，不偏转的是Y粒子 D锌的追出功为气3科V,用丁中一酥处于和=4能领的氢原子发出的光用射锌板，通 出光电子的最大初动能为乌，1V 单元过关检测（十六）物理第3页（共8西） 衡水真 B,如图所示，甲分子國定在坠标原点0，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与 两分子间距离的关暴女图中曲线所示。F心表示斥力，下<0表示引力，A、B,C,D 为x轴上四个韩定的位置，现把乙分子从A处由静止释收，下列选项中分别表示乙分子 的速度，加速度，动能，势能与两分子可距离的关系，其中可能正确的是 《》 F ◇ 10.如图所示的家应小重赠童总容积为1.41，打气简料次可将压强为1.0×1心P、体积 为0,2L的空气充人量内，从而增加壶内气体的压强。为了保证境壶的安全，壶内空 气压强不能恒过点0×10P:为了保正喷水效果，壹内气体压强至少为30×10Pa: 当壶内空气压强降至10X10P时便不能向外喷水，现装人1,21的水并用盖子密 材，壶内放封闭空气的物始辰激为10×1心。壶中黄管内水柱产生的压忽略不 计，壶内空气可混为球想气体且围度始终不变，则下列说处正确的是 A为了绿狂或水效果，打气筒最少打气0次 且为了保可度壶安全，打气简最多打气50次 C若充气到政袁安余上限，然后打开着需向外黄水，划可向外喷出水的体积为0.8L 口若充气到喷蜜安全上限，然后打开喷嘴向外境水，则可向外境出水的体积为11 密在 单元过关检测〔十六)物理第4页（共8页） 三，非选择通：本题共5小题，共54分。 1.《?分)在探究气体压强与体凯关系实验中，某兴题小组投计如图实验装置。已知重力 加速皮为g,注射器气密性和导热良好且外界环境温度绿持不变，不计一切摩题。 (1)用侧度尺测得注对器刻度上0m,到0mL的长度为1m,注射器活塞的橘晨面 积为5= cm. (2)取下沙桶，向右拉动活塞一经即离后，用橡胶套靖住注射孔，此时的气体压强为大 气压pe (3)挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m,期气体压强的表达 式= 。(用P,8,S,m表示 《4)在沙桶内适量深加沙子，重夏步豫(3)。 (6》以沙桶的总质量w为筑轴，以为截轴，给材测像，其图像如图乙所示，图中 横轴我距为：，纵轴候矩为，可求得术悬挂沙桶时注射券内气体的体积V, ,实验时当地的大气用强，=。（均选用a,b,这、S表示） 12.(9分)如图在“油膜法估测分子直径”的实铃中，我们可以通过密魂量的测量间接计算 微观量 (1)某同学实验中先配削一定漆度的油酸酒精溶液，接看叉进行了下列操作，操作的合 理顺序是（填字母代号）。 A将一滴油酸润精溶藏滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的泊被薄覆 我将函有油酸薄膜轮陈的鼓璃板放在坐标抵上算计算油酸海教的面积 C将破璃板盖到浅水盘上，用卷笔将消酸博的轮两在玻璃板上 向浅登中倒人约2m深的水，将库子粉均匀地撞在水而上 单元过关检测（十六）物理第5页{共8西) 衡水真见 (2)实验中，若测量并计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体阻为2.5×10：m',测屉 并计算出油膜的面积为4.0X0·m,测油酸分子的直径为一m,(结果保 丽两位有效数学) (3)该同学做实验时，水面上寡子松量得太多，使得油膜没有充分展开，这种情况会导 过分子直径d的测量结果〔透填“大于一小于或“等于)直实值 13.(9分)气压传动是工业中常见的传动方式。如图所示，面积为54的活案A静止，与汽 缸右南相距上1，用力缓侵右移活塞A,通过辰缩气体起竖直放置的面积S。的活塞 B和上方高A的浅柱（液体密度为，最终活寒A移到最右报。括塞妮慢移功过程中， 气体拟度保持不变。气体视为理想气体，大气压演为。，忽略考管中的气体体积，装置 不漏气，不计摩擦和丙活派质量 (1)求最终活塞B上升的高度L: (2)若整个过程活塞4对封闭气体做正功W,忽略气体质量，求整个过程中气体对外拉 出的热量。 密程 单元过关检测（十六）物理第6页（共8页》 14.13分》活到突爱洪水时，可以情曲绿料盆击行教，简化模型如下，塑料盆近似看成底 15,(15分)如图所示，两等高，肉续光滑、导热性良好的图住形汽缸整直成置，左，右两侧汽 面积为S的同柱形容器，把圆料盆口向下竖直轻放在静止水面上，用力整直向下缓慢 缸的横黄面积分知为S、25,汽缸顶部白细管（体机不计）连，右侧汽缸底部带有闲门 压盆底，当压力为F时给好使盆底与液面相平，忽略整料盆的厚度及盆的重力，已知大 K,两汽缸中均有一厚度可忽略的活塞：，b,两活离的质量=P 相同与汽红密闭且 气压强为，重力加速度为g,水的密度为，求： g (1)此时靠内空气的压强p: 不漏气。初始时，阀门K关阳，活赛处于左侧汽缸的顺部且与顶部无弹力，射闭着气 (2)北时叙料盆口的深度d. 体C,活赛：处于右制汽缸的中可位置，将汽虹分成A,B两部分，A中气体的压丝为 1.5P:,体积为V,。现打开闲门K,用打气两通试K拾右侧汽缸下落分充气，每次将体 积为是，压强为，的空气打人汽缸中，直活素6下伴到整个汽缸高度的号处。已知 大气玉强为P:,重力都建度为：，整个过程中，周围环境度不变，其他量均为未知 量。求： (1)初始时，左侧汽缸中封闭的气体C的压强 (2)充气后，右侧汽缸中封闭的气体A的压强户： (3)打气次数刀， 校打气 的 单元过关检测（十六）物理第7页（共8西） 衡水真蹈密在 单元过关检测（十六）物理第8页（共8页}·物理· 2024一2025学年度单元过关 原子结构和波粒 一、单项选择题 1,D【解析】B囊变现象是原子核内部的中子转 化为质子的同时失去一个电子，不能说明原子核 中存在着电子，A错误：H能发生B衰变生 成He,所以He更稳定，比结合能更大，结合能 等于比结合能乘以核子数，两种原子核的核子数 相同，所以H的结合能低于He的结合能，B错 误：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因 素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没 有关系。一种放射性元素，不管它是以单质的形 式存在，还是与其他元素形成化合物，或者对它 施加压力、提高温度，都不能改变它的半衰期，C 错误；根据半衰期的剩余质量计算公式m◆一 =0.25kg,因此1kg 的H原子核，经过24.86年，约有0.75kg发生 了表变，D正确。 2.C【解析】布期运动是悬浮的小颗粒的无规则 运动，分子都在永不停息地做无规则运动不是布 朗运动，A错误：浸润即液体在与固体表面接触 时能够吸附在固体表面的现象，而照片中的玻璃 和水不浸润，B错误：由于液体表面张力的作用 使水滴呈球形，但在重力的作用下水滴呈椭球 形，C正确：照片中水滴表面分子比水滴的内部 稀疏，表现为引力，使表面层分子有收缩的趋势， 从而形成球形，D错误。 3.D【解析】由图像可知，T>T2,则从a到b,气 体的温度一直升高，A错误；从b到c气体温度 不变，体积变大，对外做功，做功的大小等于曲线 bc与坐标轴固成的面积，气体吸收热量等于对 外做功的数值：从d到α气体温度不变，体积减 小，外界对气体做功，做功的大小等于曲线da 与坐标轴国成的面积，气体放出的热量等于外界 对气体做功，因为曲线bc与坐标轴围成的面积 大于曲线da与坐标值固成的面积，可知从b到 c气体吸收的热量大于d到a气体放出的热量， B错误；从d到a,气体体积减小，则单位体积中 的气体分子数目增大，C错误：从c到d,压强减 小，温度降低，分子平均速率减小，气体体积变 大，气体的数密度减小，则单位时间内单位面积 1 参考答案及解析 检测（十六）物理·热学 二象性原子核 上气体对器壁的碰撞次数减少，D正确。 4.D【解析】以B中气体为研究对象，体积不变， 根据壶理定律得号一器，可知B中气体温度升 高，压强增大：以活塞和连杆整体为研究对象，受 到向上和向下气体的压力p,SA和p,Sc,因为 SA<Sc,则有p,SA<p2Sc可知活塞和连杆合 力向下，竖直向下运动，A中气体体积增大，压强 减小，对外做功，根据热力学第一定律△U=W十 Q,汽缸绝热Q=0,内能减小，温度降低，A、B错 误：C中气体体积变小，气体分子数密度增大，D 正确：B中气体温度升高，分子的平均动能增大， 并不是所有分子的动能均增大，C错误。 5.D【解析】由于气闹舱B内为真空，可知气体 进入B中的过程中不对外做功，又因为整个系 统与外界没有热交换，根据热力学第一定律 △U=W十Q,可知内能不变，A错误；因为内能 不变，故温度不变，平均动能不变，因为气闸舱B 内为真空，根据玻意耳定律可知V=C(定值)， 可知扩散后体积V增大，压强力减小，所以气体 的密集程度减小，根据气体压强的微观意义可 知，气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次 数将变少，B错误，D正确：根据熵增加原理可知 一切宏观热现象均具有方向性，故B中气体不 可能自发地全部退回到A中，C错误。 6.A【解析】n=4跃迁到n=2的光子能量为 2.55eV,当电压大于等于0.8V时，逸出来最大 动能的光电子被遏止，说明光电子最大初动能为 0.8eV。根据光电效应方程hu一W。=Ue,可 知该材料的逸出功W。=1.75eV,A正确，B错 误：滑动变阻器触，点c慢慢向α端移动，增加反 向藏止电压，电流表读数会减小，甚至有可能出 现电流读数为零，C错误；从n=4向下跃迁，一 共可以发射出C=6种光，其中n=4跃迁到 n=3的光子能量小于逸出功，所以总共5种光 可以发生光电效应，D错误。 7.B【解析】由图可知，气体从状态C到状态D, 体积不变，温度降低，由查理定律可知，气体压强 减小，则有pc>pD,A错误：由于A→B的V-l 图像反向延长线与：轴的交点坐标为 (一273.15℃，0)，可知，气体由状态A到状态B YJ 衡水真题密卷 为等压变化，则有pA=pB,B正确；由图可知，气 体从状态B到状态C,温度不变，体积变大，可 知，气体的内能不变，气体对外做功，C错误；气 体在D·A的过程中，温度降低，内能减小，体 积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可 知，气体向外界放出热量，D错误。 二、多项选择题 8.BD【解析】卢瑟福以核式结构模型为依据，利 用经典的电磁理论，成功的解释了图甲的α粒子 散射实验现象，A错误；图乙表示的核反应属于 重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核 的比结合能比铀235的比结合能大，B正确：根 据左手定则，阝粒子带负电，所受洛伦兹力向右， 即向右偏转的是3粒子：α粒子带正电，所受洛 伦兹力向左，即向左偏转的是a粒子；Y粒子不 带电，不受洛伦兹力，即沿直线运动不偏转，C错 误；一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁 时，释放光子的最大能量为△E=E,一E1= -0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,锌的逸出 功为3.34℃V,根据爱因斯坦光电效应方程，则 逸出光电子的最大初动能为Em=△E一W= 12.75eV-3.34eV=9.41eV,D正确。 9.BD【解析】乙分子从A到C的过程中一直受 到引力，速度一直增大，A错误：加速度与力的大 小成正比，方向与力相同，加速度等于0的是C 点，B正确；分子动能不可能为负值，C错误；乙 分子从A处由静止释放，分子势能先减小，到C 点最小后增大，D正确。 10.AC【解析】为了保证喷水效果，设打气筒最 少打气n次，则有p。V。十npa△V=p:Vo,其中 p=1.0×103Pa,V=1.4L-1.2L=0.2L, △V=0.02L,p1=3.0X10Pa,解得n=20,A 正确：为了保证喷壶安全，打气筒最多打气m 次，则有poVa十mpa△V=pVa,其中p2=5.0X 105Pa,解得m=40,B错误；若充气到喷壶安全 上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向外喷出水 的体积为Vx,则有pzV。=po(V。十V,),解得 V.=0.8L,C正确，D错误。 三、非选择题 11.(1)10(3)p。-" (5)1g S 【解析】(1)注射器活塞的横截面积为S L Y灯 2 单元过关检测 50-40 1 cm2=10cm2. (3)根据受力平衡可得pS=p2S十mg,解得 气体压强的表达式为P:=p。臀。 (5)根据玻意耳定律可得poV。=pV=（p。 得)垫理可得m=-PaSy.+S,结 g V g 合m图像可得Sy-名，5=6，解得 a’g bg 12.(1)DACB(2)6.3×10-°(3)大于 【解析】(1)实验步骤为，将配制好的油酸酒精 溶液，经量筒测出1滴此溶液的体积。然后将 1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上， 等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔 描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮帝的 玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半 个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，因此操作 的合理顺序是DACB。 (2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为2.5× 10”m3,测量并计算出油膜的面积为4.0× 102m2,则油酸分子的直径为d=S 2.5×101 4.0×10-m=6.3×10“m. (3)该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多， 使得油膜没有充分展开，则油酸溶液在水面上 形成的油底面积偏小，由d专可知，这种情况 Vo 会导致分子直径d的测量结果大于真实值。 PoLiSA 13.(1)po+pgh)Sm (2)W-pSahgL2 【解析】(1)初始时，活塞A静止，封闭气体的 压强为：=0 最终封闭气体的压强大小为p2=p。十Pgh 活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻 意耳定律可知p1L1XSA=p:L2SB PoLISA 解得La一(p十pgh)SB (2)由于活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不 变，所以气体的内能不变，液柱重力势能增大 Ep-mgh-pSahgL2 ·物理· 参考答案及解析 则整个过程中气体对外放热Q=W一E。 联立解得pc=2p0,PB=po W-pSghgL2. (2)对气体C,根据玻意耳定律可知pcVc= 【解析】(1)根据平衡条件可得F+pS=pS 再次对活塞b根据平衡条件有pc'S一mg十 解得-p如十号 Pa's pg'·2S十mg=p·2S (2)当塑料盆轻放在静止水面上时，盆内封闭气 联立解得pc'=3p0,p=2.5po 体的压强、体积分别为p1=p0,V,=Sd (3)对气体B,根据玻意耳定律可知paV。= 当盆底与水平相平时，设进入盆内水的液面距 pB'·VB' 盆底h,盆内压强、体积分别为p2=p,V2=Sh 根据题意可知p:=p。十Pgh 解得V,- PiVI=P2V2 聚得=+》气 来找态C的体积为：-号。 故V=2,-(2。-3)=v。 15.(1)2p0(2)2.5p0(3)37 【解析】(1)初始时，对活塞b,根据受力平衡有 对气体A,根据玻意耳定律有1.5pV。十n中。· pcS=mg十pBS 是25 对活塞a,根据受力平衡有pB·2S十mg pA·2S 解得n=37次。 2024一2025学年度单元过关检测（十七）物理·机械振动 机械波 光电磁振荡与电磁波 一、单项选择题 纤芯和包层的界面不停地发生全反射，所以光导 1.D【解析】毫来波是电磁波，它的传播不需要介 纤雏中“纤芯”的折射率大于“包层”的折射率，B 质，A错误；与紫外线相比，毫米波的波长长，频 正确；设临界角为i。,则光在纤芯中传播的距离 率小，B错误；电磁波是横波，超声波是纵波，C L 错误：波长越长，衍射现象越明显，毫米波比可见 imi。=nL,则传格的时间为t=三= 为5= 光波长更长，则更容易发生明显衍射，D正确。 2.A【解析】在振荡电路中，当振荡电流为零时， L_L,因为不同的频率折射率不同，所以不 表示电客器充电结束，A正确；t1~t2过程中电 同频率的光从同一根光导纤维的一端传输到另 容器放电，电场能向磁场能转化，2时刻放电电 一端的时间不同，C错误：入射角不同，光程就不 流达到最大，此时电场能最小，电容器两极板间 同，时间就不同，D错误。 的电压最小，而线圈中的磁场能最大，B、C错误： 4.A【解析】由于从空气膜上下表面分别反射的两 电流的变化率越大自感电动势越大，反之电流的 列光形成干涉，所以光程差为△x=2d(d为空气 变化率越小自感电动势越小，在1一t2过程中， 电流的变化奉逐渐减小，则可知线圈的自感电动 劈的厚度)，当△虹=(2十1D合时出现暗条蚊，则 势逐渐减小，D错误。 3.B【解析】只要满足全反射的条件，光导纤雏不 此时2=(2+1D分，则d=(+2)分，那么相 仅能传输可见光，而且能传输其他电磁波，A错 误：从同一根光导纤维的一端传输到另一端，在 邻的两条暗条纹满足△x'=2d-(n'+1十2)入， ·21 YJ