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（湖北专版）

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，盖分100分》 一，选择题：本题共10小盟，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1一7 见只有一项符合瑟日要求，第8一10题有多项符合题日要求。每小题全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有迭错的得0分。 题号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 L.某种核电就朵用怀核()的放射性司位素年核受)，其发生的核反应方程是圆Pu-一 U+X,以下说法正确的是 A怀核(Pu)比怀核（出P)少了6个质子 BX粒子是氮模(1le) C杯核()的质量等于怕核（里U)与X较子的疑量之和 D杯核(P:)的半轰期会随外界环境祖度的变化而貨变 么，喷雾显防水剂是现在市场上广泛饰售的特味防水剂。其原班是防水剂在玻璃上形成一 层薄薄的保护霞，形成类似于荷叶外表的效果，水商以厢球形分布在玻璃表而，无法停 留在废偏上，从而在遇到雨水的时餐，丽水会白然流走，保持视野清新，如图所示。下列 说法正确的是 A雨水分子在水不停息地数布朗运动 五翻叶中的麦璃和水滴之间爱生了浸漏凭象 C水滴呈精缘形是藏体表面张力和重力共同作用的结果 D,服片中水滴表面分子比水滴的内部密集 3,“珍爱生角、预防溺水。如图中的游谦浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、 环保的心材质，内置双气囊，使用时向里充气使之张，充气后体积可规为不变且不 霸气，气囊内气体可祝为理想气体。当充气浮漂在水中涩度降低时， 则浮需气囊内气体 A压强变大 A内能增加 C向外界放热 山分子数密度减小 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。座舱A与气精舱B之问装有阁门K,座舱A中究菏堂气（可视为理想 气体，气属逾B内为真空。打开阀门K,A中气体进人B中，是热法到平衡，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歡骋单位而积上的碰罐次数将减少 民，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结片。实验发税n一4跃迁 到n一2时发出的某种光用射图甲实验装置的阴极时，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） 4 7.一定爱量的理想气体的体积V与闺度：的美系知图所示，该理显气体从状态A依次经 过AB-+C-+DA的变化过程，其中CD段与1铂平行，DA的联长线过点O,AB 的反向延长线与：韩的交点坐标为（一7315,0）。下列说法正确的是 m 而 A气体在CD状态下的压强关系为P<PP 我气体在A,B状态下的压礼关系为PA一P: C、气体在BC的过程中对环做功，内能碱小 D.气体在DA的过程中从外界吸收热量 8如23华10月3日，皮埃尔+阿戈斯蒂尼.贵怆炭·克骨斯和安规·日利层三位科学家 因在阿秒澈光方面所敏出的突出贡款获得202留年话贝尔物理学奖。通过阿秒散光，鲜 学家们可以檬看电形的慢动指国放一一样，现察电子在原子内部的运动，探究它们之间的 交左作用，开侧了观察和研究原子，分子其至是电子动态的新度口。历史上，为了研究 原子的性度，科学家们徽了大量的实验研究，下面四极示意图中说法正确的是〔) 紅相米近 子核 中一 235 直十包笔1一 -136 甲 A卢型相受普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念启爱，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模型 我图乙表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核韵比结合能比 铂235的比结合能大 C图丙中向左偏转的是日粒子，向右输转的是®腔子，不偏转的是Y粒子 D.锌的逸出功为多4V,用丁中一群处干程一4能领的氧算子发出的光组射锌板，递 出光电子的最大初动能为B,41V 9.图所示，甲分子齿定在：坐标原点O,乙分子位于x鞋上，甲分子对乙分子的作用力与 两分子何距离的关系如图中成线所示，P>0为斥力，F<0为引力，年，b,「、d为x帕上 单元过关检测《十大)物理第3页{共8西) 衡水真 四个特定的位置。现肥乙分子从a处由静止释数，则 A.乙分子由a到e敏加速运动 且乙分子由a到：过程，两分子川的分子势德形减小后增加 C,在多点，两分子间的分子势能量小 D在点，乙分子的速度最大 1山，如图所示的家庭小型复重总容积为1,41，打气箭等次可将压强为1,0×10Pm,体积 为4,02L的空气充人童内，从而增加壶内气体的压离。为了保证喷壶的安全，壶内空 气压强不能姬过50X10P:为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为玉0×10P, 当意内空气压强降至1.0X]心P时便不能向外喷水。现装人L.2L的水并用盖子省 封，壹内被甘闭空气的物始医强为1.0×1心P,壶中喷管内木柱产生的压强忽降不 计，壶内空气可税为理想气体且围度始瓷不变，则下列说法正确的是 A.为了保证喷水效果，打气简最少打气20次 且为了保证童麦发余，打气简最多打气50次 C若充气到晚壶安全上限，然后打开期嘴向外竟水，则可向外喷出水的体积为0,8L 若充气到魔壶安全上限，然后打开喷究向外喷水，则可向外境出水的体积为1L 二、非满择螺：本需共5小第，共0分， 11.(8分)在深究气体压强与体积关系实验中，某兴理小组设计知图实验装置。已知重力 知速度为g,注财器气密性和导格良好且外界环境祖度保持不变，不计一切摩振 蹈密在 单元过关检测（十六）物理第4页（共8页} (1)用刻皮尺测得注射W刻度上0ml,到50mL的长度为1cm,注射器活常的情极而 积为5= cm. (2)数下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡较校套塔住注射孔，此时的气体压强为大 气压o (3)挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总霞量网，即气体压强的表达 式一。〔用、E,S、m表示) (4)在沙佰内适量函如沙子，重复步骤(3). 以沙桶的总爱量m为城轴，以为战轴，给制烟测像，其图像如图乙所示，图中 横帕我距为：，织轴檬距为，可求得表悬挂沙桶时注射器内气体的体积V一 ,实验时当粒的大气压强。一 +(均选用a,bg、5表示) 12.(12分》如图在“袖膜法估测分子直径“的实验中，我们可以通过宏现量的测量间接计算 微观量 ()某同学实跨中先配荆一定浓度的油陵酒精溶藏，楼着又进行了下列操作，操作的合 理顺序是（填字诗代号） A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水直上白由用扩展为形状稳定的油酸海装 我将西有油酸薄膜轮综的鼓璃板放在经标纸上痒计算油酸薄烫的面积 C将玻璃板盖到没水盘上，用彩毛将滄酸薄预的轮影酒在珑璃板上 口向设盘中倒人钓2m深的水，将府子粉灼匀地量在水面上 《2》实验中，若测量并计算出一满油酸清精有液中纯消酸的体积为2,5×10Ⅱm,测量 并计算出油膜的面积为4.0×10-3m,则油酸分子的直径为 m(结果保 留两位有效数字) 《3》该同学做实验时，水面上律子粉量得太多，使得袖圈没有充分履开，这种情况会昂 敌分子直径的测量结果（这填大于”“小于”或等于”）真实值 单元过关检测（十六）物理第5页（共8页） 衡水真见 13.12分)气压传动是工业中常见的传动方式.知图乐示，面积为SA的活案A静止，与 汽缸右菊相距L,。用力暖慢右移清塞A,通过压缩气体面起及直蚊置的面积S:的活 塞B和上方高友的液柱（液体密度为），最终活塞A移到最右端，活塞缓慢移动过程 中，气体涅度保持不变。气体混为理烟气体，大气压强为卢，忽略香管中的气体体积， 装置不漏气，不计摩振和同活赛质量。 (1)求最终活擦B上升的高度L: (2)若整个过程活塞A对村闭气体做正功W,忽略气体质量，求整个过程中气体对外放 出的热量。 密程 单元过关检测（十六）物理第6页（共8页》 4 14.12分》知图甲所示，及直放置、异热性能良好粗细均匀的门“型管左管封闭，右管开 口，管中水银在左管中封闭了一段理想气体，右管水银恰好不流出，左右间管水银液面 高度差A=0m。现指门型管浸慢倒置稳定后，左端空气柱长度诚小了山=4©m (如图乙新示)。已知在门载管间置过程中，封气体质量、管内本银面量及环填温度 保持不变，大气压强Pe一6emHg(emHg为压函单位)，求： 1)门型管倒置后，左管中封阳气体的压强， (2门型管倒置后，左管中封闭气体的长度. 71 4 单元过关检测（十六】物理第7页{共8页） 衡水真题密在 5,(16分)如图所示，两等高、内度光带、导热性良好的图住形汽缸影直成置，左，右两侧汽 红的核戚面积分翔为S,25,礼缸顶部由维符（体积不计）连通，右侧汽缸底都师有闲门 K,腾汽红中均有一厚度可忽略的话常a山，再活来的质量网-P。5相同与汽红密阴且 不漏气。粉命时，锷门K关列，活塞五处于左侧汽红的腹部且与原部无弹力，封闭着气 体C,活常和处于右解汽缸的中间位置.将汽缸分戒A,B两部分，A中气体的压强为 15p:,体积为V,现打开洞门K,用打气箭通过K给右侧汽缸下部分充气，每次将体 积为压强为。的空气打人汽红中，直至活嘉b下降到整个汽缸高度的号处。已知 大气压强为P,重力如建度为g,整个过程中，周围环境到度不变，其他量均为未知 量。求： (1)智始时，左侧汽缸中封闭的气体C的压强Pε： (2)充气后，右侧汽缸中封闭的气体A的压强， (3)打气次数” 打气风 单元过关检测（十六）物理第8页（共8页）衡水真题密卷 单元过关检测 电流的瞬时值为i一R十7 (3》电动势的平均值E= △迎 由以上两式解得i=2.82cos282t(A)。 (2)由上式可知Em-141V 转过90的时间△=品 外电压最大位U.-R尽. E 平均电流1一R十 电荷量g=I·△ 有效值U= 2 由以上各式解得电荷量g=0.01C。 由以上各式解得U=90V。 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 一、选择题 密度不变，D错误。 1.B【解析】钚核(Pu)比杯核(Pu)少了6个 4.D【解析】以B中气体为研究对象，体积不变， 中子，A错误：根据核反应方程中质量数守恒和 电荷数守恒，可知X粒子的电荷数为2，质量数 根据麦理定律得号一器，可知B中气体温度升 为4，为氮核(He),B正确；依题意，核反应过程 高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受 出现了质量亏损，可知怀核(Pu)的质量大于 到向上和向下气体的压力pzSA和p2Sc,因为 铀核(U)与X粒子的质量之和，C错误；半衰 SA<Sc,则有pzSA<p2Sc可知活塞和连杆合 期由原子核内部性质决定，与外界的物理和化学 力向下，竖直向下运动，A中气体体积增大，压强 状态无关。所以杯核(P)的半衰期不会随外 减小，对外做功，根据热力学第一定律△U=W十 界环境温度的变化而改变，D错误。 Q,汽缸绝热Q=0,内能减小，温度降低，A、B错 2.C【解析】布朗运动是悬浮的小颗粒的无规则 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， 运动，分子都在永不停息地做无规则运动不是布 并不是所有分子的动能均增大，C错误。 朗运动，A错误；浸润即液体在与固体表面接触 5.D【解析】由于气闸舱B内为真空，可知气体进 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 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 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 W十Q,可知内能不变，A错误：因为内能不变， 稀蔬，表现为引力，使表面层分子有收缩的趋势， 故温度不变，平均动能不变，因为气闸舱B内为 从而形成球形，D错误。 真空，根据玻意耳定律可知pV=C(定值)，可知 扩散后体积V增大，压强p减小，所以气体的密 3.C【解析】根据体积不变，温度降低，根据 T 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 会，可知，压强降低A错误：气袁内气体可视为 变少，B错误，D正确：根据熵增加原理可知一切 理想气体，其内能的大小由温度决定，温度降低， 宏规热现象均具有方向性，故B中气体不可能自 内能减小，B错误；根据△U=Q十W,其中△U减 发地全部逃回到A中，C错误。 小，W=0,故Q<0,故气体向外界放热，C正确： 6.A【解析】n=4跃迁到n=2的光子能量为 气体质量不变，分子数不变，体积不变，故分子数 2.55eV,当电压大于等于0.8V时，逸出来最大 ·18▣ ·物理· 参考答案及解析 动能的光电子被逼止，说明光电子最大初动能为 点分子势能最小值，动能最大，速度最大，D O.8cV。根据光电效应方程h一W。=Ue,可 正确。 知该材料的逸出功W。=1.75eV,A正确，B错 10.AC【解析】为了保证喷水效果，设打气筒最 误：滑动变阻器触点c慢慢向a端移动，增加反 少打气n次，则有p。V。十npo△V=pV。,其中 向载止电压，电流表读数会减小，甚至有可能出 po-1.0×105Pa,V。-1.4L-1.2L=0.2L, 现电流读数为零，C错误；从n=4向下跃迁，一 △V=0.02L,p1=3.010Pa,解得n=20,A 共可以发射出C=6种光，其中n=4跃迁到 正确；为了保证喷壶安全，打气筒最多打气m n=3的光子能量小于逸出功，所以总共5种光 次，则有pVo十mpo△V=pVo,其中p2=5.0X 可以发生光电效应，D错误。 105Pa,解得m=40,B错误；若充气到喷壶安全 7,B【解析】由图可知，气体从状态C到状态D, 上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向外喷出水 体积不变，温度降低，由查理定律可知，气体压强 的体积为Vx,则有pV。-p(V。十Vx),解得 减小，则有pc>pD,A错误：由于A→B的Vt V=0.8L,C正确，D错误。 图像反向延长线与【轴的交点坐标为 二、非选择题 (一273.15,0)，可知，气体由状态A到状态B为 11.(1)10 等压变化，则有pA=pB,B正确；由图可知，气体 3。-"(6)餐 a s 从状态B到状态C,温度不变，体积变大，可知， 【解析】(1)注射器活塞的横裁面积为 气体的内能不变，气体对外做功，C错误：气体在 S≈V_50-49」 1 cm2=10cm2. 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 (3)根据受力平衡可得poS=p2S十mg,解得 体向外界放出热量，D错误。 气体压强的表达式为p:=p,一"警。 8.BD【解析】卢悲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 (5)根据玻意耳定律可得pV。=p,V=（p。 散射实验现象，A错误；图乙表示的核反应属于 警)V,整理可得m=-PS·+5,结 重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核 g Vg 的比结合能比铀235的比结合能大，B正确：根 合m图像可得SY-。,5=6,解得 a g 据左手定则，3粒子带负电，所受洛伦兹力向右， 即向右偏转的是B粒子；Q粒子带正电，所受洛 bg 伦兹力向左，即向左偏转的是α粒子：Y粒子不 12.(1)DACB(2)6.3×10-0(3)大于 带电，不受洛伦兹力，即沿直线运动不偏转，C错 【解析】(1)实验步骤为，将配制好的油酸酒精 误；一群处于n一4能级的氢原子向低能级跃迁 溶液，经量筒测出1滴此溶液的体积。然后将 时，释放光子的最大能量为△E=E,一E1= 1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上， -0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,锌的逸出 等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔 功为3.34eV,根据爱因斯坦光电效应方程，则 描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮羸的 逸出光电子的最大初动能为Em=△E一W地= 玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半 12.75eV-3.34eV=9.41eV,D正确。 个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，因此操作 9.AD【解析】乙分子在ac段一直受到引力，做 的合理顺序是DACB。 加速运动，A正确；乙分子在ac段合力始终做正 (2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为2.5× 功，故可知分子势能始终在减小，cd段乙分子受 10一1m3,测量并计算出油膜的面积为4.0× 斥力，合力做负功，分子势能在增大，所以c点处 分子势能为最小值，B、C错误：由能量守恒知，c 102m,则油酸分子的直径为d=← ·19✉ 4 衡水真题密卷 单元过关检测 2.5×10-1 4.0×10m=6,3X10-10m. 由玻意耳定律p1SL,=pzSL2 由该过程中空气柱长度减少了4cm有 (3)该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多， L-L2=4 cm 使得油膜没有充分展开，则油酸溶液在水面上 联立解得左管中封闭气体的长度为L2=2cm。 形成的油膜面积偏小，由d= 手、可知，这种情况 15.(1)2p。(2)2.5p。(3)37 【解析】(1)初始时，对活塞b,根据受力平衡有 会导致分子直径d的测量结果大于真实值。 peS=mg十paS 18.( (2)W-pSuhgLz 对活塞a,根据受力平衡有 【解析】(1)初始时，活塞△静止，封闭气体的 pB·2S+mg=pA·2S 压强为p:=巾0 联立解得pc=2po,pm=po。 最终封闭气体的压强大小为p:=P。十Pgh (2)对气体C,根据玻意耳定律可知 活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻 peVe=pe'.Ve 3 意耳定律可知p1L:XSA=p:L2SB 再次对活塞b根据平衡条件有 PoLiSA 解得L2一(p。十pgh)SB Pc'S=mg+p8'S (2)由于活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不 pg'·2S+mg=p·2S 变，所以气体的内能不变，液柱重力势能增大 联立解得pc'=3po,p=2.5po。 (3)对气体B,根据玻意耳定律可知 E。=mgh=pSshgL2 则整个过程中气体对外放热 paVo=pB'·VB Q=W-Ep=W-aSphgL:. 解得。 14.(1)108cmHg(2)2cm 【解析】(1)倒置后左右两端水银柱液面的高度 未我态C的体软为号：-， 差为h1,则h1=h一2△h=32cm 倒置后左管内封闭气体的压强为2，则 故v=2。-(-)-v。 p2=p。十P拉gh1 对气体A,根据玻意耳定律有 解得左管中封闭气体的压强为p2一108cmHg (2)倒置前左管内封闭气体的压强为1，则 15p+登-25 解得n=37次。 D。=p1十P#g△h 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、选择题 表示电容器充电结束，A正确；t1~t2过程中电 1.D【解析】毫米波是电磁波，它的传播不需要介 容器放电，电场能向磁场能转化，2时刻放电电 质，A错误；与紫外线相比，毫米波的波长长，频 流达到最大，此时电场能最小，电容器两极板间 率小，B错误；电磁波是横波，超声波是纵波，C 的电压最小，而线图中的磁场能最大，B、C错误： 错误：波长越长，衍射现象越明显，毫米波比可见 电流的变化率越大自感电动势越大，反之电流的 光波长更长，则更容易发生明显衍射，D正确。 变化率越小自感电动势越小，在t1一t2过程中， 2.A【解析】在振荡电路中，当振荡电流为零时， 电流的变化率逐渐减小，则可知线圈的自感电动 ·20▣