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（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏A版）

·物理· 2024一2025学年度单元过关 原子结构和波粒 一、选择题 1,D【解析】B衰支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装变生 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H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，级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、捉高温度，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命一 =0.25kg,因此1kg 的H原子核，经过24.86年，约有0.75kg发生 了衰变，D正确。 2.C【解析】布朗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：浸润即液体在与国体表面接触 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】由于气闸舱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 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；根据嫡增加原理可知一切 宏现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为 1A 衡水真题密卷 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。 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 的比结合能比轴235的比结合能大，B正确：根 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：。粒子带正电，所受洛 伦兹力向左，即向左偏转的是《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3.34eV,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pV。十npo△V=pVo,其中 pg=1.0×10Pa,V,=1.4L-1.2L=0.2L, △V=0.02L,p1=3.0X103Pa,解得n=20,A 正确：为了保证喷壶安全，打气简最多打气m 次，则有pV。十mpo△V=2Vo,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V,则有p2V。=p(V。十V),解得 V.=0.8L,C正确，D错误。 二、非选择题 11.10(3)p。-墨(5) a S 【解析】()注射器活塞的被截面积为S V 50-40 cm2=10cm2。 1 1A 2 单元过关检测 (3)根据受力平衡可得pS=pS十mg,解得 气体压强的表达式为p,=p一号。 (5)根据玻意耳定律可得p。V。=pV=（p。 詈)加，整理可得m=S.+S,结 g g 合m图像可得-，5-6，解得 ga’g 12.(1)DACB(2)6.3×10-0(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，将画有油酸薄膜轮廓的 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2.5X 101m,测量并计算出油膜的面积为4.0× V、 10?m2,则油酸分子的直径为d= 2.5×10-11 4.0×10m=6.3×1010m。 (3)该同学做实验时，水面上痱子粉撤得太多， 使得油膜没有充分展开，则油酸溶液在水面上 形成的油膜面积偏小，由d一、可知，这种情况 会导致分子直径d的测量结果大于真实值。 PoLISA 13.(1)po+pgh)Sw (2)W-pSuhgL2 【解析】(1)初始时，活塞A静止，封闭气体的 压强为p1=。 最终封闭气体的压强大小为p2一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pL,XSA=pzL2SB PoLiSA 解得L: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=pSuhgL: 则整个过程中气体对外放热Q一W一E。= W-pSghgL2. ·物理· 参考答案及解析 14.(1)p+ F @+5 (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+poS=S · F 解得p=p 再次对活塞b根据平衡条件有pc'S=mg十 Pa'S (2)当塑料盆轻放在静止水面上时，盆内封闭气 pB'·2S+mg=p·2S 体的压强、体积分别为p1一p0,V1=Sd 联立解得c'=3po,p=2.5p。 当盆底与水平相平时，设进入盆内水的液面距 (3)对气体B,根据玻意耳定律可知pV。= 盆底h,盆内压强、体积分别为p2=p,V2=Sh pg'·Vg' 根据题意可知p2=p。十Pgh PiV1=P2V2 解得V。=。 联立解得d=(1+F) poS)pgS 末获态C的体积为号。一号 15.(1)2p。(2)2.5p。(3)37 故Va=2w。-(2y。-3)-v。 【解析】(1)初始时，对活塞b,根据受力平衡有 pcS=mg十pBS 对气体A,根据玻意耳定律有1.5pV。十n中。· 对活塞a,根据受力平衡有pg·2S十mg= 告25 pA·2S 联立解得pc=2po,pB=P0 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、选择题 正确；设临界角为C,则光在纤芯中传播的距离 1.D【解析】毫米波是电磁波，它的传播不需要介 L 质，A错误：与紫外线和比，毫米波的波长长，频 为5一snC=L,则传福的时间为t=言 率小，B错误：电磁波是横波，超声波是纵波，C L_L,因为不同的频率折射率不同，所以不 错误；波长越长，衍射现象越明显，毫米波比可见 光波长更长，则更容易发生明显衍射，D正确。 同频率的光从同一根光导纤维的一端传输到另 2.A【解析】在振满电路中，当振荡电流为零时， 一端的时间不同，C错误：入射角不同，光程就不 表示电容器充电结束，A正确；1一t2过程中电 同，时间就不同，D错误。 客器放电，电场能向磁场能转化，2时刻放电电 4.A【解析】由于从空气膜上下表面分别反射的两 流达到最大，此时电场能最小，电容器两极板间 列光形成千涉，所以光程差为△x=2d(d为空气 的电压最小，而线圈中的磁场能最大，B、C错误； 电流的变化率越大自感电动势越大，反之电流的 劈的厚度)，当△虹=(2十1D号时出现暗条纹，则 变化率越小自感电动势越小，在t1一t2过程中， 此时21=(2+1D受，则d=(a+)合，那么相 电流的变化率逐渐减小，则可知线陶的自感电动 势逐渐减小，D错误。 邻的两条暗条纹满足△r'=2d=(n'+1+)入， 3.B【解析】只要满足全反射的条件，光导纤雏不 仅能传输可见光，而且能传输其它电磁波，A错 所以d=(以+）合所以厚度差为d-d= 2 误：从同一根光导纤维的一端传输到另一端，在 由于a,b间共有n条亮纹，则a、b两处空气劈的 纤芯和包层的界面不停地发生全反射，所以光导 纤维中“纤芯”的折射率大于“包层”的折射率，B 厚度差为△1=nd-)-受A正确。 ·21 1A2024一2025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，选择题：本题共10小盟，共6分。在每小题给出的四个选项中，第1一7题只有一项林 合通目要求，每小题4分：第馨一10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部益对的得 6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号12345 678910 答案 1,023军11月名日，日木东京电力公可启站第三就约70地技污染水排海，引起多国 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，其半章期为]243年 衰变方程为H+日。十e。下列说法正喻的是 AH发生的3在变产生了高速电子篷，说明原子核中存在着电子 BH德进行天然B衰变，是因为它的结合能高于He的结合能 C可采用高温，高压的环境，知速氢的衰变，从面净化污水 D1kg的H原子核，经过2485年，约有075g发生了衰空 2喷雾型做水剂是现在市场上广泛饰售的特床防水剂。其原理是防水剂在玻璃上形成 层薄薄的保护墨，形戒类似手荷叶外表的效果，水滴以霜球形分布在玻满表面，无法停 留在玻璃上，从孢在遇到，水的时候，嫩水会自然流走，保持栈卧清新，如图所承，下列 说法正确的是 A雨水分子在水不停息地做布朝运动 五酬片中的玻璃和水滴之间发生了浸润觅象 C本滴朵精球形是凌体表面张力和重力其同作用的结果 D.照片中水滴表面分子比水有的内部密集 3,如图所示，在诺福环的PV图檬中。一定质量理想气体从状态a依次经过状态b,和d 后再回到状多a,警个过程由两个等温和两个绝悲过程凯成。下判说达正确的县〔) A,从：到，气体的闺度降低 成从b到e气体吸收的热量小于d到a气体故出的热量 C从d可。，单位体积中的气体分子数门不变 D从到d,单位时间内单位而积上气体对器壁的碰撞次数碱少 单元过关检测（十六）物理第1页（共8页） 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内的现想气体温度均相同。现通过电悲空使B 中气体祖度缓慢升高，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中气体分子数密赏增大 5,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 员海丽，朱畅住，柱海微密切协同，在空间站机城臂支持下，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说目用的气密性装置，其原 理图如图所示。压舱A与气精舱B之间装有阀门K,座舱A中究菏空气（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，是然达到平窗，型设此过 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 品气体湿度降低，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散禁单位面积上的碰罐次数将减少 品，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构。实验发税n一4跃迁 到n=2时发出的某种光肌射图甲实验装置的阴极时，发观电流表示数不为零，慢慢移 动滑动变且器触点(，发观电压表读数大手等于Q,8V时，电流表逢数为零，下列说法正 稀的是 线 Eev 151 340 -13.6 A.阴极材料的逸出功为1,75eV 且期一4院迁到和一2时放出的光电子最大初动能为2,55eV C,滑动变肌教触点：向。南慢慢移动时，电流表读数会增大 D其他条件不变，一群氢原子处干。一4能级氏迁发出的光，总共有3种光可以发生光 电效应 密岳 单元过关检测（十六）物理第2页（共8页} IA 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ABC*DA的变化过程，其中CD段与r铂平行，DA的话长线过蜕点O,AB 的反向延长线与：能的交点坐标为（一7丙15,0）。下列说法正确的是 m 气体在CD状态下的压强关系为P<P后 我气体在A,B状泰下的压礼关系为PA一P: C,气体在BC的过程中对外做功，内能减小 D.气体在DA的过程中从外界吸收热量 8023华10月3日，皮埃尔+阿戈斯蒂尼，贵枪关·克骨斯和安规·日利厚三位科学家 因在阿秒澈光方面所做出的突出贡款获得202留年话贝尔物理学奖。通过阿秒散光，年 学家们可以檬看电形的慢动怡国放一一样，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窗口。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，下面四银示意图中说法正确的是() 红担出 子核 收牌 中 235 3明 笔1 -13A 甲 A卢型相受普朗克的量子论和爱因斯理的光子概念启爱，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健比 铂25的比结合能大 C图丙中向左偏转的是日粒子，向右偏转的是®粒子，不偏转的是Y粒子 D锌的逸出功为发4V,用丁中一群处干程一4能领的氧算子发出的光阻射锌板，递 出光电子的最大初动能为品，41V 9.如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与 两分子间距离的关系如图中由线所示。F>0表示斥力，P<0表示引力，A,B.C,D IA 单元过关检测（十六）物理第3页（共8西） 衡水真 为x蛙上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释成。下列选项中分别表示乙分子 的速度，加速度，动能，势能与再分千可离的关系，其中可能正确的是 《》 F+ D 10,如图所示的家庭小型喷速总容积为1.4L,打气箭每次可将压烈为1.0×1，体积 为0,02L的空气充人素内，从而增加素内气体的压强，为了保证咬旅的发余，老内空 '气压强不能短过点0X10P:为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为玉0×1P: 当壶内空气压强降至1.0×10P时梗不能向外魔水。，现装人1,21的水并用羞子密 封，壶内被封闭空气的物始辰碳为1,0×1心P阳。壹中黄管内水住产生的压强忽略不 计，幸内空气可视为弹想气体且湿度始终不变，则下列说法正确的是 A,为了禄缸璧水效果，打气简最少打气0次 且为了保证难麦安全，打气简最多打气50次 C二，若充气到顺壶安全上限，然后打开夏嘴向外项水，则可向外喷出水的体积为0,8 口若充气到喷睿安全上限，然后打开政嘴向外败水，则可向外童由水的体积为】1 二、非选择题：本驱共5小题，其54分。 密稻 单元过关检测（十六）物理第4页（共8西} 1L.(8分)在探究气体压强对体积美氛实验中，某兴题小组设什如图实验装置。已知重力 加速度为。，注得气密性和导热良好且外界环境温度绿持不变，不计一钢摩擦。 (1)用刻皮尺测得注射带刻度上40mL.到50mL的长度为1m,注射器活素的情截面 积为8=m. (2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡校套堵住注射孔，此时的气体压强为大 气压。+ 《3)挂上沙桶，稳定后，周出此时韵气体体积V和沙桶的总爱量m,期气体压强的表达 式姓一 一，〔用、层，S,m表示 (4)在沙桶内还量操如沙子，重复步骤(3)， 行)以抄桶的总爱量m为氯轴，以宁为微轴，经科两图像，其图像如图乙所示，图中 横轴裁距为@，纵轴授距为6，可求得未悬挂沙桶时佳射器内气体的体积V,一 ,实险时当地的大气压教P,一 。(均达用4，b,g,S表示) 12,《10分》如图在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏观量的测量间接计算 微观量 (1)某同学实验中先配制一定浓度的油酸酒精溶液，接看叉进行了下列操作，操作的合 理顺序是〔填学母代号)。 A.将一润油腹酒精溶液滴到水面上，在水面上自由范扩展为形状稳定的泊酸薄覆 丑将面有油酸博膜轮廓的克璃板放在坐标纸上并计算油酸海膜的面积 C将鼓璃板盖判浅水盘上，用彩笔将怕酸御装的轮物面在玻璃板上 D句钱良中倒人约2m保的水，将布子粉均匀地撞在木面上 (2》实验中，若测量并计算草出一滴油酸酒精溶浪中纯油酸的体积为2,5×10“m',测量 单元过关检测（十六）物理第5页（共8页） 衡水真见 并计算出准假的面积为4.0×10-m,刚油酸分子的直径为m。(结果保 留两位有效数字) (3)碳同学蛋实验到，水而上痒子松数得太多，使得准膜没有充分展开，这种情况会导 致分子直径d的测量结果（选填大于“小于”或“等于）真实值。 13.(10分)气压轮动是工业中常见的传动方式.如图质不，面积为SA的活密A静止，与 汽红右端相厘L:,用力缓慢右移活寨A,道过压缩气体顶起整直放置的面积S。的话 塞B和上方高点的液柱（液体密度为©），最瓷活塞A移到最右端。活害缓慢移动过型 中，气体湿度保持不变。气体混为理想气体，大气压强为，忽略客管中的气体体积， 装置不漏气，不计摩擦和同活塞质量。 (1)求数降活塞B上升的高度L:: (2)若整个过程活塞A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放 出的热量。 密程 单元过关检测（十六）物理第6页（共8页》 14.12分》活到突爱洪水时，可以辑曲绿料盆进行救，简化模型如下，料盆近似看成底 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 压盆底，当压力为F时恰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 气压强为，重力加速度为g,水的密度为，求： (1)此时靠内空气的压强P (2)北时银料盆口的深度d。 IA 单元过关检测（十六】物理第7页{共8页） 衡水真题密在 5,(14分)如图所示，丙等高、肉璧光带、导热性良好的图住形汽缸整直成置，左，右两侧汽 缸的横藏面积分河为S、25,汽缸顶部由细管（体机不计）连通，右侧汽缸忠部播有闲门 K,两汽缸中均有一厚度可公略的活塞4，，两活塞的质量m一，二相同与礼红密闲且 不需气。初始时，钢门K美闭.活塞b处于左侧汽缸的原部且与顶解无弹力，封闭着气 体C,活塞■处于右制汽杠的中闻位置，将汽缸分成A,B两部分，A中气体的压强为 1.5P,体积为V,现打开测门K,用打气箭通过K给右则汽缸下部分充气，每水将体 积为是压强为，的空气打人汽缸中，直签活素下降到整个汽缸高度的号处，已知 大气压强为，重力都建度为g,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，左侧汽红中封树的气体C的压强 (2)充气后，右侧汽缸中封闭的气体A的压： (3)打气次数”， 接打气 单元过关检测（十六）物理第8页（共8页）