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（重庆甘肃贵州云南四川专版）

衡水真题密卷 单元过关检测 联立解得q= NBL* 输电线上损失的功率为 R P,=P1-P2=I'r (2)线图在磁场中转动时产生的电动势随时间 可得降压变压器的输入电流为I1=100A 变化的规律如图所示，设ab边、cd边在磁场中 所以连接用户的降压变压器原、副线圈匝数比 转动产生电动势的最大值分别为E1▣、Em,有 m112360 效值分别为E1、E2,则 ng1111 e 15.(1)i=2.82cos282(A)(2)90V E (3)0.01C 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，电动势 2位. 的解时值为e=nBL1L2 cos wt -Eim E-2NBL' 电流的醉时值为R十， 2 由以上两式解得i=2.82cos282t(A). E:=NBL'0 (2)由上式可知Em=141V √2 E2,E2. 外电压最大值U,R尽。 产生的热量Q=R·。十R回 联立解得Q= 5πw(NBL2)2 有发蛋U号 2R 由以上各式解得U=90V。 14.(1)7.2×10W (2)360 11 (3)电动势的平均值E=n △ 【解析】(1)发电机输出的电功率为 P:=Qgh×75%=7.5X103W 转过90的时间=无 E 则用户获得的电功率为 平均电流I=R千 P2=P1×96%=7.2×103W。 电荷量q=I·△ (2)降压变器的输出电流为 由以上各式解得电荷量g=0.01C。 -0A 1202 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、单项选择题 嘲运动，A错误：浸润即液体在与固体表面接触 1.B【解析】钚核(Pu)比钚核(1Pu)少了6个 时能够吸附在固体表面的现象，而照片中的玻璃 中子，A错误：根据核反应方程中质量数守恒和 和水不浸润，B错误；由于液体表面张力的作用 电荷数守恒，可知X粒子的电荷数为2，质量数 使水滴呈球形，但在重力的作用下水滴呈椭球 为4，为氮核(He),B正确：依题意，核反应过程 形，C正确；照片中水滴表面分子比水滴的内部 出现了质量亏损，可知杯核(Pu)的质量大于 稀疏，表现为引力，使表面层分子有收缩的趋势， 铀核（登U)与X粒子的质量之和，C错误：半我 从而形成球形，D错误。 期由原子核内部性质决定，与外界的物理和化学 状态无关。所以杯核(2P)的半衰期不会随外 3.C【解析】根据体积不变，温度降低，根据户 T 界环境温度的变化而改变，D错误。 2.C【解析】布期运动是悬浮的小颗粒的无规则 会，可知，压强降低，A错误，气囊内气体可视为 运动，分子都在永不停息地做无规则运动不是布 理想气体，其内能的大小由温度决定，温度降低， 2 ·16▣ ·物理· 参考答案及解析 内能减小，B错误；根据△U=Q十W,其中△U减 2.55eV,当电压大于等于0.8V时，逸出来最大 小，W=0,故Q<0,故气体向外界放热，C正确； 动能的光电子被遇止，说明光电子最大初动能为 气体质量不变，分子数不变，体积不变，故分子数 0.8eV。根据光电效应方程hv一W。=Ue,可 密度不变，D错误。 知该材料的逸出功W。=1.75eV,A正确，B错 4.D【解析】由图像可知，T>T2,则从a到b,气 误；滑动变阻器触点c慢慢向a端移动，增加反 体的温度一直升高，A错误：从b到c气体温度 向截止电压，电流表读数会减小，甚至有可能出 不变，体积变大，对外做功，做功的大小等于曲线 现电流读数为零，C错误；从n=4向下跃迁，一 b与坐标轴围成的面积，气体吸收热量等于对 共可以发射出C=6种光，其中n=4跃迁到 外做功的数值：从d到a气体温度不变，体积减 n=3的光子能量小于逸出功，所以总共5种光 小，外界对气体做功，做功的大小等于曲线da 可以发生光电效应，D错误。 与坐标轴围成的面积，气体放出的热量等于外界 二、多项选择题 对气体做功，因为曲线bc与坐标轴围成的面积 8.BD【解析】卢瑟福以核式结构模型为依据，利 大于曲线da与坐标值国成的面积，可知从b到 用经典的电磁理论，成功的解释了图甲的α粒子 c气体吸收的热量大于d到a气体放出的热量， 散射实验现象，A错误：图乙表示的核反应属于 B错误；从d到a,气体体积减小，则单位体积中 重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核 的气体分子数目增大，C错误；从c到d,压强减 的比结合能比铀235的比结合能大，B正确：根 小，温度降低，分子平均速率减小，气体体积变 据左手定则，3粒子带负电，所受洛伦兹力向右， 大，气体的数密度减小，则单位时间内单位面积 即向右偏转的是B粒子；α粒子带正电，所受洛 上气体对器壁的碰撞次数减少，D正确。 伦兹力向左，即向左偏转的是口粒子；Y粒子不 5.D【解析】以B中气体为研究对象，体积不变， 带电，不受洛伦兹力，即沿直线运动不偏转，C错 根据查现定律得号一六可如B中气体温度升 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= 高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受 -0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,锌的逸出 到向上和向下气体的压力p2SA和pzSc,因为 功为3.34eV,根据爱因斯坦光电效应方程，则 SA<Se,则有pSA<p:Sc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 逸出光电子的最大初动能为Em=△E一W惠 减小，对外做功，根据热力学第一定律△U=W十 12.75eV-3.34eV=9.41eV,D正确。 Q,汽缸绝热Q=0,内能减小，温度降低，A、B错 9.AD【解析】乙分子在ac段一直受到引力，做 加速运动，A正确：乙分子在ac段合力始终做正 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， 功，故可知分子势能始终在减小，cd段乙分子受 斥力，合力做负功，分子势能在增大，所以C,点处 并不是所有分子的动能均增大，C错误。 6.D【解析】由于气闸舱B内为真空，可知气体进 分子势能为最小值，B、C错误；由能量守恒知，c 点分子势能最小值，动能最大，速度最大，D 入B中的过程中不对外做功，又因为整个系统与 正确。 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， 10.AC【解析】为了保证喷水效果，设打气筒最 故温度不变，平均动能不变，因为气闸舱B内为 少打气n次，则有pV。十npg△V=p1Vo,其中 真空，根据玻意耳定律可知pV=C(定值)，可知 po=1.0×105Pa,V。=1.4L-1.2L=0.2L 扩散后体积V增大，压强力减小，所以气体的密 △V=0.02L,p1=3.0X103Pa,解得n=20,A 集程度减小，根据气体压强的微观意义可知，气 正确；为了保证喷壶安全，打气筒最多打气m 体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将 次，则有pV。十mp△V=p2Vo,其中2=5.0× 变少，B错误，D正确：根据嫡增加原理可知一切 105Pa,解得m=40,B错误：若充气到喷壶安全 宏观热现象均具有方向性，故B中气体不可能自 上限，然后打开喷嘴向外喷水，设可向外喷出水 发地全部退回到A中，C错误。 的体积为V.,则有pV。=p,(V。+V),解得 7.A【解析】n=4跃迁到n=2的光子能量为 V.=0.8L,C正确，D错误。 ·17 2 衡水真题密卷 单元过关检测 三、非选择题 意耳定律可知p1L1XSA=pzL2SB 1.10(3)p,-"誉 (5)1g PoLISA a 解得L,=(po十pgh)SB V 【解析】(1)注射器活塞的横截面积为S (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 0740cm2-10cm. 50-40 Ep=mgh =pSahgL2 则整个过程中气体对外放热Q=W一E。= (3)根据受力平衡可得pS=p2S十mg,解得 W-oSahgL2. 气体压强的表达式为p:=p0一警。 14.(1)108cmHg(2)2cm 【解析】(1)倒置后左右两端水银柱液面的高度 (5)根据玻意耳定律可得poV。=p,V=（p。一 差为h1,则h1=h-2△h=32cm 爱.基理可得m=·+ ,结 倒置后左管内封闭气体的压强为p2,则中2= g pa十p拉gh1 合m是图像可得PS=点，p 2=b,解得 解得左管中封闭气体的压强为p2一l08cmHg (2)倒置前左管内封闭气体的压强为p1,则 V=,-餐 po=P1十PEg△h 12.(1)DACB(2)6.3×10-10(3)大于 由玻意耳定律p1SL1=p:SL2 【解析】(1)实验步骤为，将配制好的油酸酒精 由该过程中空气柱长度减少了4cm有 溶液，经量筒测出1滴此溶液的体积。然后将 L-L2=4 cm 1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上， 联立解得左管中封闭气体的长度为L:=2cm。 等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔 15a,+号o,+周)P +号)3ps+r 描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的 【解析】(1)设此时汽缸内气体压强是1，以两 玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半 活塞整体为研究对象，由平衡条件则有 个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，因此操作 pg·2S+p1S+F=p1·2S+paS 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× Fo 解得p1=p。十S。 10Ⅱm3,测量并计算出油膜的面积为4.0X V 10:m,则油酸分子的直径为d= 2)在初态：p1=p。+S,V,=2Sl,在末态： 2.5×10-1 4.0X10m=6.3×10-10m。 =2S·台+5·合昌，气体温度不变，由 玻意耳定律可得 (3)该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多， PiVi=P:V2 使得油膜没有充分展开，则油酸溶液在水面上 形底的油展面积偏小，由d当可知，这种情况 (+号)2=p: 3 解得汽缸内气体压强 会导致分子直径d的测量结果大于真实值。 PoLISA p,-=+) 13.(1po+pgh)Sw (2)W-pSuhgL: 对两活塞整体进行受力分析，可知 【解析】(1)初始时，活塞A静止，封闭气体的 pa·2S+p2·S+F=p:·2S+paS 压强为p1=p0 最终封闭气体的压强大小为p?=po十Pgh 解得拉力F的大小F=,S十号. 活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻 2 ·18·2024一2025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 (考试时间75分钟，盖分100分》 一，单项选择题：本题共7小恩，每小整4分，共28分。在每小是给出的四个装项中，只有 一项是符合题目要求的。 恩号 3 答案 L,某种核电泡果用环核（侧P)的放射性月位素钚核(），其发生的核反应方程是 P→U+X,以下说法正确的是 A.怀核“P)比怀核(#P)少了G个质子 BX粒子是氢核(He) C杯核（四P)的质量等于袖核（出U)与X教子的质量之和 怀核（子P)的半襄期会随外界环境祖度的变化而改变 2,魔雾型陟水湖是现在市场上广泛箭售的特味防水剂。其原理是防水剂在玻璃上形成一 层薄薄的保护圆，形或类似于荷叶外表的效果，水商以防球形分布在豉南表面，无法停 留在玻璃上，从跑在遇到伟水的时候，围水会自然瓷志，保持栈野清斯，如图所示。下列 说法正确的是 A用水分子在水不停是地做布朗运动 玉照片中的陵璃和水滴之间发生了浸南残象 C水滴星椭球形是液体表面力和重力共同作用的结果 九.照片中水演表面分子比水滴的内部溶集 3,“珍爱生介、预防南水”。如图中的游谦浮翠是游泳爱好者白我保护的装备，柔用高弹。 环保的WC材质，内置双气囊，使用时向里充气使之影张，充气后体积可视为不变且不 褐气，气襄内气体可祝为理想气体。当充气浮漂在水中湿皮降低时， 则浮深气囊内气体 A.压函变大 B内能增面 C向外界放热 D分子数密度减小 单元过关检测《十六】物理第1页{共8页) 衡水真 毛.如图所示，在卡诺循环的声V图像中，一一定质量理想气体从默态。依次经过状志b,c和 d后再回到状杏a,感个过程由两个等驾和两个绝热过程组成。下列说法正确的是 》 姓名 A,从a罚6，气体的温度降乐 B从b到气体吸收的热量小于d到a气体放出的热量 得分 C.从d到：，单位体积中的气体分子数日不变 D.从c到d,单位时间内单良面积上气体对器增的砖撞次数减少 5,一“凸”形绝热且内壁光滑的汽虹如图断示，被两轻质绝结活寒分成A,B,C三部分，两 活塞用径杆连接。活赛稳定时，A,B,C内的理想气体湿度均相问。现通过电热效使B 中气体涅度缓馒升高，在两活塞缓慢下降的过程中，下列说法正确 的是 A.A中气体内德增大 且A中气体压强增大 C,B中气体所有分子的动能均增大 C中气体分子数密度增大 6.北京时间2025年7月0日21时40分，经过约8小时的出舱活动，神舟十六号航天员 景海精，朱畅柱、柱海灌密切协同，在空间姑机械臂支特下，图情完成出鲶活动全部底定 任务，气惭随是载人航天静中供航天员进人太空或由太空返国用的气密柱装置，其期 理图如图所示。座舱A与气解舱B之可装有阁门K,座舱A中充骑空气（可昆为理烟 气体)，气偶舱B内为真空。打开阀门K,A中气体进人B中，最继达到平衡，假设此过 堡中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是 A.气体对外管功，内能减小 且气体覆度降低，压减小 C,气体向真空扩散的过程是可道过程 D气体分子单位时间内与A险装单位面积上的碰缘次数将碱少 7,图甲是用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实壁发凳“一4跃迁 到n=2时发出的某种光且射图甲实验装置的阴级时，发观电流表示数不为零，程慢移 动滑动变1器触点，发观电压表读数大于等于0.8V时，电流表读数为零，下列说法正 绳的是 密团 单元过关检测（十六）物理第2页（共8页} 2 .4 -6 甲 A阴极材的递出功为1.75V 我m=4跃迁到n=2时放出的完电子最大初动能为2.55V C带动变阳器触点c向▣端慢慢移动时，电流表读数会增大 九，其他条许不变，一群氢原子处于"=4能领纸迁爱出的光，总共有3种光可以爱生光 电效应 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个慧项中，有多 项符合题目要求。余部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选铺的得0分。 题号 10 答案 &223军1心月3日，皮埃尔·阿戈斯馨尼，贵伦茨·克所斯和安规·日利那三位科学家 因在阿秒数光方面所徽出的突出贡献获得2023年话贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科 学家门可以像看电影的慢动作国放一样，践察电子在原子内部的运动，樱究它门之问的 交互作用，开创了观察和研究氟子，分子甚至是电子动态的新度口。历史上，为了研究 原予的性质，科学家门做了大量的实险研究，下面四每示意图中说法正确的是() 纤怀笔片 中 一子+ t25 射包笔 -436 甲 千 A卢琴相受普剔克的量子论和爱因斯姐的光子概念启爱，战功解释了图甲的ù乾子散 射实验结果，提出了源子核式结构模裂 B图乙表示的核反皮属于重核裂变，裂变过程华敏能量，裂变产生的子核的比结合使比 细235的比结合能大 单元过关检测（十六）物理第3页{共8西)】 衡水真 C图丙中向左箱转的是月粒子，向右篇转的是a粒子，不物转的是了粒子 D锌的递出功为3.34eV,用丁中一群处于n一4能级的氧原子发出的光群射锌板，意 出光电子的悬大初动能为复41V 9.如图所承，甲分子定在擎标原点O,乙分子位于工轴上，甲分子对乙分子的作用力与 两分子闻距离的关系如图中由线所示，F>0为斥力，F<0为引力：4、b,,d为x轴上 四个特定的位置。税起乙分子从：处由静止释放，则 F A,乙分子由a到c敏加速运动 品乙分子由a到过程，两分子间的分子势使先减小后增加 C,在B点，两分子间的分子势能最小 D在c点，乙分子的速度最大 10,如图所示的家庭小境童总容积为1,41，打气简每次可将压强为1,0×1GP,体积 为Q,21的空气充人壶内，从而增加壶内气体的压强，为了保缸喷壶的安全，壶内空 气压强不能超过50×10心Pa:为了保证喷水效果，壹内气体压强至少为怎0X10P, 壶内空气压强降至1,0×10P时梗不能向外喷水，现装人1上，21.的水并用蓝子帝 封，壶内技封闭空气的初始压强为1.0×1心h。壶中听管内水柱产生的压强忽略不 计，藿内空气可祝为理组气体且祖度始善不变，则下列说法正确的是 A.为了绿证喷水效果，打气筒最少打气0次 B为了保正项壶安全，打气同最多打气0次 C若充气到喷壹安全上限，然后打开嘴向外喷本，则可向外喷出水的体积为0.8L 口若充气到喷蜜安全上限，然后打开喷罐向外境水，则可向外境出水的体积为11 密岳 单元过关检测（十六）物理第4页（共8西} 三，非选择通：本题共5小题，共57分。 11.(6分》在探究气体压强与体机关系实验中，某兴趣小组投计如：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, ,实验时当地的大气压强，=。（均选用a,b,这、S表示） 12.10分》如图在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏现量的测量间接杆算 嫩观量. (1》某同学实验中先配刚一定浓度的液酸酒精溶藏，接看叉进行了下列操作，操作的合 理顺序是〔填字母代号)。 A,将一滴油酸洞精溶藏滴到水派上，在水面上自由地扩展为形状稳定的消酸薄覆 我将函有油酸薄眼轮喘的玻璃板放在经标纸上算计算油酸海授的面积 C将数璃板盖刊浅水线上，用老笔将消酸海的轮彩在拔璃板上 D向浅登中倒人约2m深的水，指痒子粉均匀地撞在水面上 单元过关检测（十六）物理第5页{共8西) 衡水真见 (2)实验中，若测量笄计算出一滴治酸酒精溶液中纯油酸的体积为2.5X10一1m',测屉 并计算出油真的面积为4.0×101m,喇油酸分子的直径为一m,(结果保 面两位有效数学) (3)该同学做实和时，水面上痱子粉数得太多，使得油膜没有充分展开，这种情况会导 致分子直径d的到量钟果〔选填大于和小于”或“等于)直实值 13.《10分)气压传动是工业中常见的传动方式。如图所示，面积为S。的活塞A静止，与 汽缸右南相距L1,用力缓慢右移活塞A,通过压端气休起竖直放置的面积S:的话 塞B和上方高表的液柱（液体爸度为®），最终活塞A移到最右据。活寒缓侵移动过园 中，气体很度保持不变。气体视为理想气体，大气压强为。，忽略考管中的气体体积， 装置不稀气，不计摩源和丙活塞质量。 (1)求最终活塞B上升的高度L4 (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拉 出的热量。 密程 单元过关检测（十六）物理第6页（共8页》 2 14.13分)知图甲所示。及直放登、导热性能良好粗细均匀的门型管，左管封闭，右管开 15,(1B分)如图所示，内壁光滑，横量而积不相等的两柱形汽征水平固定在地面上，汽红 口，管中水银在左管中封闭了一段承想气体，右管水银恰好不流出，左右两管水银液面 左，右两部分的藏藏面积分别为2S和S。在汽缸内有两轻质导热性良好的语塞封阅 着一定质量的理趣气体，两活燃用一根长为（的附轻仟连接，并捷在汽缸内无摩擦地移 高度差A一40m,影格门级管缓侵制置稳定后，左端空气柱长度诚小TM一4m 动。当外界大气压强为P,皮为T。时，两活塞在外界拉力F。作用下恰好静止于如 (如图乙所示》。已知在门型管倒置注程中，封闭气体质量，管内水银质量及环境西度 图所示位置， 保持不变，大气压强p4一76cmHr(cmHg为压强单位)。求： (1)求此时汽缸内气体的压强： ()门小型管倒置后，左管中封闭气体的压装： (名》若将F爱慢增大至F,使，b一昼由闲示位置开始视慢向右移动号的距离，又处于 (2门型管倒置后，左管中封闭气体的长度。 静止状态，求这时汽缸内气体的压强及此到拉力下的大小。（设整个试程中气体温 度不变) 2 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面}