摘要:
**基本信息**
聚焦选择性必修第三册,以康普顿效应、“东方超环”核聚变等真实情境为载体,融合物质观念、能量观念与科学推理,实验题突出科学探究能力,适配高二月考对物理核心素养的阶段性评估需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|分子动理论、热力学定律、核反应|结合氢原子钟科技情境,第9题以聚变反应考查科学论证|
|实验题|2/16|气体等温变化、油膜法测分子直径|第12题考查操作排序与误差分析,体现科学探究要素|
|计算题|3/38|光电效应、核聚变能量计算|第15题汽缸模型综合热力学与力学,注重模型建构与推理论证|
内容正文:
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
参考答案
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
C
D
C
B
B
AB
BD
BCD
二、实验题:本题共2小题,每空2分,共16分。
11.(1)A (2)胶管内存在气体 (3)B (4)②
12.(1)BFEC (2)B (3) (4)AD
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)(1)根据(1分),(1分)
根据图乙可知(1分),联立解得(1分)
(2)由动能定理有(1分)
解得(1分)
(3)每秒钟激发的光电子数量(1分)
其中(1分)
每秒钟发射出光子的能量为(1分)
联立解得发光功率(1分)
14.(10分)(1)核反应方程为
(2分)
(2)聚变反应前氘核和氚核的结合能为
(2分)
反应后生成的氦核的结合能为
(1分)
由于单个核子无结合能,即中子无结合能,所以聚变过程释放出的能量为
(2分)
解得
(1分)
(3)由质能方程
(1分)
可得亏损的质量
(1分)
15.(18分)(1)缸内气体的温度缓慢降低时,其压强不变,弹簧不发生形变(1分)
设活塞A、B一起向右移动的位移为x,对理想气体有,(1分),(1分)(1分),(1分)
由盖-吕萨克定律可得 (1分)
解得x=L<2L (1分)
说明活塞A未碰到大圆筒底部,故活塞A、B向右移动的位移为L。(1分)
(2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时,有(1分)
由盖-吕萨克定律可得(1分)
解得(1分)
(3)当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有(1分)
所以气体体积应继续减小,弹簧被压缩,对活塞B受力分析,有(1分)
初状态,,(1分)
末状态, (1分)
根据 (1分)
可得,(舍)(1分)
所以弹簧长度为(1分)
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.
答题前,考生先将自已的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
口
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
□
2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4,
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][/]
选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,
每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分。
1.[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
9.[AJ[B][C][D]
2.[A][B][C1[D]
6.IA][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
4.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
二、
实验题:本题共2小题,共16分。
11.(1)
(2)
(3)
(4)
12.(1)
(2)
(3)
(4)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出
最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)
↑lμA
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(10分)
15.(18分)
3L
A
00000000000000000
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
11
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9. [ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(1)_____________;(2)___________________;(3)_____________;(4)_____________;
12.(1)_____________;(2)_____________;(3)_____________;(4)_____________;
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(10分)
15.(18分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
学科网(北京)股份有限公司
$2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
O
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
斯
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
.:
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:选择性必修第三册:全册。
○
第I卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每
小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,
尽
有选错的得0分。
.·
1.下列说法正确的是()
窗口
光束
O
度
光子hv电子
光子
500K
A
1300
电子
1100R
碰撞前
碰撞后
然
/um
匆
丁
A,图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变长
·:
B.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则α一定
:
是非晶体,b一定是晶体
O
C.图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D.图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动,电流表的示数一定增大
:
2.关于分子动理论,下列说法正确的是()
A.扩散现象与外界作用有关,是化学反应的结果
:
6M
B.某固体密度为P,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数N4,则每个固体分子直径为?
πpNA
:
C.俗话说破镜难重圆,说明玻璃分子间只有斥力没有引力
:
:
试题第1页(共8页)
©学科网·学易金卷做好烧:限景是普
D.气体压强是由分子间作用力引起的
3.如图所示,物体中两分子,以甲分子所在位置为坐标原点,乙分子固定在r轴上,甲、乙两分子间作用
力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放,取无穷远处分子势能为0,则()
A.乙分子从到2过程中表现为引力,从2到1过程中表现为斥力
B.乙分子从到过程中,两分子间作用力先减小后增大
C.乙分子从到1过程中,分子势能一直在减小
D.乙分子在i位置时,分子势能为零
4.如图所示,奥托循环α)b→c→d→α由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环,下列说法错误
的是()
A.整个过程中温度最高的是状态c
B.在d→a过程中,所有气体分子的平均动能减小
C.在b→c过程中,气体吸收热量
D.整个过程气体放出热量
5.碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素,被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域,某古
生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的是。下列说法正确的是()
16
A.碳14比它的同位素碳12多两个质子
B.碳14的比结合能大于它的同位素碳12
C.碳14发生B衰变的核反应方程为C4N+e
D.该古生物化石经历了16个半衰期
6.北斗卫星导航系统用到了我国自主研发的氢原子钟,氢原子钟是利用氢原子跃迁频率稳定的特性来获取
试题第2页(共8页)
©学科网·学易金卷做概德就限彩是鲁
精准时间频率信号的设备。氢原子能级如图所示,下列说法正确的是()
E/eV
0
-0.54
4
-0.85
-1.51
-3.40
1
-13.60
A.处于基态的氢原子可以吸收任何能量的光子,从基态跃迁到激发态
B.对于大量处于=3能级的氢原子,向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光
C.氢原子由n=5能级跃迁到n=4能级时发出光子的频率等于由n=2能级跃迁至n=1能级时发出光子
的频率
D.对于大量处于n=3能级的氢原子,向低能级跃迁时发出的光子中能量最大的为1.51eV
7.激光减速是一种用激光对热运动的原子进行“刹车”,将其冷却到极低温度的技术。如图甲,一质量为
的原子和波长为的激光束发生正碰,原子吸收光子后,从低能级跃迁到激发态,然后随机向各个方
向自发辐射出光子(如图乙,对原子动量的影响忽略不计),落回低能级。根据多普勒效应,当原子迎
着光束的方向运动时,其接收到的光的频率会升高。当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时,
原子吸收光子的概率最大。已知该原子平均每秒吸收n个光子,忽略原子质量的变化,普朗克常量为,
下列说法不正确的是()
原子自发辐射光子
激光束
运动原子
-○
甲
乙
A.为使原子减速,所用激光的频率应小于原子的固有频率
B.原子每吸收一个光子后,其速度的变化量逐渐变小
c.单个光子的动量大小为方
nh
D.该原子减速的加速度大小为
Aom
8.下列四幅图涉及的物理现象,说法正确的是()
试题第3页(共8页)
氢气
液体
分子
09
细棉线
玻璃板
颗粒
花盆
:氧化氮
←0
甲
丙
A.甲图中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
:
B.乙图中是某种矿物的微观结构,该物质有固定的熔点
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
米
9.2025年全球首个全超导非圆截面托卡马克一“东方超环”,技术成果取得关键突破。一种典型的聚变
反应是一个氘核和一个氚核聚变成氦核和某种强子x,已知H、H、He和x的质量分别为2.0141u、
河
3.0161u、4.0026u和1.0087u,1u相当于931.5MeV,阿伏伽德罗常数为6.0×102mol1,元电荷
e=1.6×10-19C,下列说法正确的是()
游
游
A.该核反应方程为H+H→号He+x,其中x为质子
B.该核反应过程中释放的能量约为17.6MeV
C.1mol氘完全参与该核反应时释放出能量的数量级为104J
D.要使该核聚变发生,必须使氘核和氚核的距离达到1015以内,让核力起作用
洲
10.如图所示,是一个固定在水平面上的绝热容AB器,缸壁足够长,面积为S=100cm的绝热活塞B被
锁定。隔板A左右两部分体积均为乃=750cm,隔板A左侧为真空,右侧中有一定质量的理想气体处
于温度T=300K、压强乃=2.04×10Pa的状态1。抽取隔板A,右侧中的气体就会扩散到左侧中,最
终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止,当电阻丝C加热时,活塞B
世
能缓慢滑动(无摩擦),使气体达到温度T=350K的状态3,气体内能增加54.5J。已知大气压强
O
P=1.01×10Pa,隔板厚度不计。以下说法正确的是()
締
烧
A.气体从状态1到状态2是可逆过程
B.气体从状态1到状态2分子平均动能不变
C.水平恒力F大小为10N
试题第4页(共8页)
:
D.电阻丝放出的热量大小为80J
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
:
胶管
燃
压强
注射器
传感器
数据采集器
计算机
甲
乙
丙
(1)关于该实验下列说法正确的是(
)
※
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强P和体积?的数据并作出T-】图线,发现图
O
:
线不通过坐标原点,如图乙所示。造成这一结果的原因是
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的P子图线,应该是()
蝶
然
(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后,在p-
,坐标平面上描点作图,因压缩气体过程中注射
器漏气,则作出的图线应为图中
(选填“①”或②”)。
:
D
:
K
:
12.(8分)某同学做“用油膜法估测分子的直径的实验。
(1)请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排列起来:D
(用字母符号表示,第一步已经
:
试题第5页(共8页)
©学科网·学易金卷做好德:限景是普
给出)。
倒入油酸B.
倒入水
蹈
蹈
描绘油膜轮廓
D
记录油酸酒精溶液的滴数
E
滴入油酸酒精溶液
撒爽身粉
蹈
野
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104L溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒
精溶液的总体积为L,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把
玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径d=
m。(结果
保留一位有效数字)
(4)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有
(多选)。
A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)用某发光器发出频率为v=5×104Hz的色光照射图甲中的阴极K产生光电子,测得其电流随
试题第6页(共8页)
©学科网·学易金卷做概就限是
电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为1.6×1019C,普朗克常量为h=6.6×1034Js。
光
个I/uA
16
U
甲
乙
(1)求该阴极材料的逸出功(结果用焦耳表示);
(2)当电流表示数恰好为零时,将图甲中电源的正负极对调,求光电子到达阳极A时的最大动能(结果
用焦耳表示);
(3)若每两个光子可以激发出一个电子,求发光器的发光功率。
14.(10分)鉴于核裂变产生的放射性废料,对环境造成很大污染。核物理学家致力于核聚变发电,以减
少核污染。核聚变最常用的材料是氢的同位素H和H,一个H和一个H发生核聚变生成一个4H©粒
子和一个中子。已知H的比结合能是1.09MeV,H的比结合能是2.78MeV,He的比结合能是7.03MeV,
中子的结合能为0,光速c=3×10m/s元电荷e=1.60×1019C。求
(1)写出上述核反应方程:
(2)一个氘核与一个氚核聚变过程释放出的能量;
(3)一个氘核与一个氚核聚变过程中质量亏损多少kg。(结果保留两位有效数字)
试题第7页(共8页)
15.(18分)如图所示,一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、B用原长为3L、
劲度系数k=的轻弹簧连接,活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一
21
子
定质量的理想气体,设活塞A、B横截面积的关系为SA=2S=2S,汽缸外大气的压强为%=1×10Pa,
温度为T=100K。初始时活塞B与大圆筒底部(大、小圆筒连接处)相距L,汽缸内气体温度为T=500K。
兵
现缓慢降温,求:
3L
张
A
00000000000000000
河
(1)缸内气体的温度降低至400K时,活塞移动的位移:
(2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时,需降温到多少K;
游
(3)缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时,弹簧的长度。
S
别
E脚
世
O
@1
试题第8页(共8页)
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:选择性必修第三册:全册。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列说法正确的是( )
A.图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变长
B.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
C.图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D.图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动,电流表的示数一定增大
2.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.扩散现象与外界作用有关,是化学反应的结果
B.某固体密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,则每个固体分子直径为
C.俗话说破镜难重圆,说明玻璃分子间只有斥力没有引力
D.气体压强是由分子间作用力引起的
3.如图所示,物体中两分子,以甲分子所在位置为坐标原点,乙分子固定在r轴上,甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放,取无穷远处分子势能为0,则( )
A.乙分子从到过程中表现为引力,从到过程中表现为斥力
B.乙分子从到过程中,两分子间作用力先减小后增大
C.乙分子从到过程中,分子势能一直在减小
D.乙分子在位置时,分子势能为零
4.如图所示,奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环,下列说法错误的是( )
A.整个过程中温度最高的是状态c
B.在过程中,所有气体分子的平均动能减小
C.在过程中,气体吸收热量
D.整个过程气体放出热量
5.碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素,被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域,某古生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的。下列说法正确的是( )
A.碳14比它的同位素碳12多两个质子
B.碳14的比结合能大于它的同位素碳12
C.碳14发生衰变的核反应方程为
D.该古生物化石经历了16个半衰期
6.北斗卫星导航系统用到了我国自主研发的氢原子钟,氢原子钟是利用氢原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备。氢原子能级如图所示,下列说法正确的是( )
A.处于基态的氢原子可以吸收任何能量的光子,从基态跃迁到激发态
B.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光
C.氢原子由能级跃迁到能级时发出光子的频率等于由能级跃迁至能级时发出光子的频率
D.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时发出的光子中能量最大的为1.51 eV
7.激光减速是一种用激光对热运动的原子进行“刹车”,将其冷却到极低温度的技术。如图甲,一质量为m的原子和波长为λ0的激光束发生正碰,原子吸收光子后,从低能级跃迁到激发态,然后随机向各个方向自发辐射出光子(如图乙,对原子动量的影响忽略不计),落回低能级。根据多普勒效应,当原子迎着光束的方向运动时,其接收到的光的频率会升高。当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时,原子吸收光子的概率最大。已知该原子平均每秒吸收n个光子,忽略原子质量的变化,普朗克常量为h,下列说法不正确的是( )
A.为使原子减速,所用激光的频率应小于原子的固有频率
B.原子每吸收一个光子后,其速度的变化量逐渐变小
C.单个光子的动量大小为
D.该原子减速的加速度大小为
8.下列四幅图涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B.乙图中是某种矿物的微观结构,该物质有固定的熔点
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
9.2025年全球首个全超导非圆截面托卡马克——“东方超环”,技术成果取得关键突破。一种典型的聚变反应是一个氘核和一个氚核聚变成氦核和某种强子x,已知、、和x的质量分别为、、和,1u相当于,阿伏伽德罗常数为,元电荷,下列说法正确的是( )
A.该核反应方程为,其中为质子
B.该核反应过程中释放的能量约为
C.氘完全参与该核反应时释放出能量的数量级为
D.要使该核聚变发生,必须使氘核和氚核的距离达到以内,让核力起作用
10.如图所示,是一个固定在水平面上的绝热容AB器,缸壁足够长,面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为,隔板A左侧为真空,右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A,右侧中的气体就会扩散到左侧中,最终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止,当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),使气体达到温度的状态3,气体内能增加54.5J。已知大气压强,隔板厚度不计。以下说法正确的是( )
A.气体从状态1到状态2是可逆过程
B.气体从状态1到状态2分子平均动能不变
C.水平恒力F大小为10N
D.电阻丝放出的热量大小为80J
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,发现图线不通过坐标原点,如图乙所示。造成这一结果的原因是____________________;
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线,应该是( )
A. B. C. D.
(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后,在坐标平面上描点作图,因压缩气体过程中注射器漏气,则作出的图线应为图中______(选填“①”或“②”)。
12.(8分)某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排列起来:D________(用字母符号表示,第一步已经给出)。
A.倒入油酸 B.倒入水
C. 描绘油膜轮廓 D.记录油酸酒精溶液的滴数
E. 滴入油酸酒精溶液 F. 撒爽身粉
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是________。
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径________m。(结果保留一位有效数字)
(4)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有________(多选)。
A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)用某发光器发出频率为的色光照射图甲中的阴极K产生光电子,测得其电流随电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为,普朗克常量为。
(1)求该阴极材料的逸出功(结果用焦耳表示);
(2)当电流表示数恰好为零时,将图甲中电源的正负极对调,求光电子到达阳极A时的最大动能(结果用焦耳表示);
(3)若每两个光子可以激发出一个电子,求发光器的发光功率。
14.(10分)鉴于核裂变产生的放射性废料,对环境造成很大污染。核物理学家致力于核聚变发电,以减少核污染。核聚变最常用的材料是氢的同位素和,一个和一个发生核聚变生成一个粒子和一个中子。已知的比结合能是,的比结合能是的比结合能是7.03MeV,中子的结合能为0,光速元电荷。求
(1)写出上述核反应方程;
(2)一个氘核与一个氚核聚变过程释放出的能量;
(3)一个氘核与一个氚核聚变过程中质量亏损多少kg。(结果保留两位有效数字)
15.(18分)如图所示,一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接,活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体,设活塞A、B横截面积的关系为,汽缸外大气的压强为,温度为。初始时活塞B与大圆筒底部(大、小圆筒连接处)相距,汽缸内气体温度为。现缓慢降温,求:
(1)缸内气体的温度降低至400K时,活塞移动的位移;
(2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时,需降温到多少K;
(3)缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时,弹簧的长度。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:选择性必修第三册:全册。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列说法正确的是( )
A.图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变长
B.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
C.图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D.图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动,电流表的示数一定增大
2.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.扩散现象与外界作用有关,是化学反应的结果
B.某固体密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,则每个固体分子直径为
C.俗话说破镜难重圆,说明玻璃分子间只有斥力没有引力
D.气体压强是由分子间作用力引起的
3.如图所示,物体中两分子,以甲分子所在位置为坐标原点,乙分子固定在r轴上,甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放,取无穷远处分子势能为0,则( )
A.乙分子从到过程中表现为引力,从到过程中表现为斥力
B.乙分子从到过程中,两分子间作用力先减小后增大
C.乙分子从到过程中,分子势能一直在减小
D.乙分子在位置时,分子势能为零
4.如图所示,奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环,下列说法错误的是( )
A.整个过程中温度最高的是状态c
B.在过程中,所有气体分子的平均动能减小
C.在过程中,气体吸收热量
D.整个过程气体放出热量
5.碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素,被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域,某古生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的。下列说法正确的是( )
A.碳14比它的同位素碳12多两个质子
B.碳14的比结合能大于它的同位素碳12
C.碳14发生衰变的核反应方程为
D.该古生物化石经历了16个半衰期
6.北斗卫星导航系统用到了我国自主研发的氢原子钟,氢原子钟是利用氢原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备。氢原子能级如图所示,下列说法正确的是( )
A.处于基态的氢原子可以吸收任何能量的光子,从基态跃迁到激发态
B.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光
C.氢原子由能级跃迁到能级时发出光子的频率等于由能级跃迁至能级时发出光子的频率
D.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时发出的光子中能量最大的为1.51 eV
7.激光减速是一种用激光对热运动的原子进行“刹车”,将其冷却到极低温度的技术。如图甲,一质量为m的原子和波长为λ0的激光束发生正碰,原子吸收光子后,从低能级跃迁到激发态,然后随机向各个方向自发辐射出光子(如图乙,对原子动量的影响忽略不计),落回低能级。根据多普勒效应,当原子迎着光束的方向运动时,其接收到的光的频率会升高。当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时,原子吸收光子的概率最大。已知该原子平均每秒吸收n个光子,忽略原子质量的变化,普朗克常量为h,下列说法不正确的是( )
A.为使原子减速,所用激光的频率应小于原子的固有频率
B.原子每吸收一个光子后,其速度的变化量逐渐变小
C.单个光子的动量大小为
D.该原子减速的加速度大小为
8.下列四幅图涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B.乙图中是某种矿物的微观结构,该物质有固定的熔点
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
9.2025年全球首个全超导非圆截面托卡马克——“东方超环”,技术成果取得关键突破。一种典型的聚变反应是一个氘核和一个氚核聚变成氦核和某种强子x,已知、、和x的质量分别为、、和,1u相当于,阿伏伽德罗常数为,元电荷,下列说法正确的是( )
A.该核反应方程为,其中为质子
B.该核反应过程中释放的能量约为
C.氘完全参与该核反应时释放出能量的数量级为
D.要使该核聚变发生,必须使氘核和氚核的距离达到以内,让核力起作用
10.如图所示,是一个固定在水平面上的绝热容AB器,缸壁足够长,面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为,隔板A左侧为真空,右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A,右侧中的气体就会扩散到左侧中,最终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止,当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),使气体达到温度的状态3,气体内能增加54.5J。已知大气压强,隔板厚度不计。以下说法正确的是( )
A.气体从状态1到状态2是可逆过程
B.气体从状态1到状态2分子平均动能不变
C.水平恒力F大小为10N
D.电阻丝放出的热量大小为80J
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,发现图线不通过坐标原点,如图乙所示。造成这一结果的原因是____________________;
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线,应该是( )
A. B. C. D.
(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后,在坐标平面上描点作图,因压缩气体过程中注射器漏气,则作出的图线应为图中______(选填“①”或“②”)。
12.(8分)某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排列起来:D________(用字母符号表示,第一步已经给出)。
A.倒入油酸 B.倒入水
C. 描绘油膜轮廓 D.记录油酸酒精溶液的滴数
E. 滴入油酸酒精溶液 F. 撒爽身粉
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是________。
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径________m。(结果保留一位有效数字)
(4)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有____________(多选)。
A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)用某发光器发出频率为的色光照射图甲中的阴极K产生光电子,测得其电流随电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为,普朗克常量为。
(1)求该阴极材料的逸出功(结果用焦耳表示);
(2)当电流表示数恰好为零时,将图甲中电源的正负极对调,求光电子到达阳极A时的最大动能(结果用焦耳表示);
(3)若每两个光子可以激发出一个电子,求发光器的发光功率。
14.(10分)鉴于核裂变产生的放射性废料,对环境造成很大污染。核物理学家致力于核聚变发电,以减少核污染。核聚变最常用的材料是氢的同位素和,一个和一个发生核聚变生成一个粒子和一个中子。已知的比结合能是,的比结合能是的比结合能是7.03MeV,中子的结合能为0,光速元电荷。求
(1)写出上述核反应方程;
(2)一个氘核与一个氚核聚变过程释放出的能量;
(3)一个氘核与一个氚核聚变过程中质量亏损多少kg。(结果保留两位有效数字)
15.(18分)如图所示,一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接,活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体,设活塞A、B横截面积的关系为,汽缸外大气的压强为,温度为。初始时活塞B与大圆筒底部(大、小圆筒连接处)相距,汽缸内气体温度为。现缓慢降温,求:
(1)缸内气体的温度降低至400K时,活塞移动的位移;
(2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时,需降温到多少K;
(3)缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时,弹簧的长度。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年高二物理下学期第三次月考卷
全解全析
(考试时间:75分钟,分值:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列说法正确的是( )
A.图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变长
B.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
C.图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D.图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动,电流表的示数一定增大
【答案】A
【解析】A.图甲为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后,入射光的动量减小,根据
可知,碰后散射光的波长变长,故A正确;
B.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图乙所示,则a表现出各向同性,a可能是多晶体,也可能是非晶体,b表现出各向异性,b一定是单晶体,故B错误;
C.根据黑体辐射的规律,图丙中随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动,故C错误;
D.图丁中光电效应实验中电源所加电压为加速电压,逸出的光电子加速到达A极,当滑动变阻器的触头向右移动时,加速电压增大,若电流没有达到饱和电流,电流表的示数先增大,达到饱和电流后,电流表的示数不变,故D错误。故选A。
2.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.扩散现象与外界作用有关,是化学反应的结果
B.某固体密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,则每个固体分子直径为
C.俗话说破镜难重圆,说明玻璃分子间只有斥力没有引力
D.气体压强是由分子间作用力引起的
【答案】B
【解析】A.扩散现象是物质分子无规则运动产生的迁移现象,与外界作用无关,也不属于化学反应,故A错误;
B.1mol气凝胶的体积为
单个分子平均占据的体积为
将分子视为球体,球体体积公式为
联立解得分子直径
故B正确;
C.破镜难重圆是因为破损处玻璃分子间距远大于分子力的有效作用范围,引力和斥力都可忽略,分子间始终同时存在引力和斥力,故C错误;
D.气体分子间距大,分子间作用力可忽略,气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的,与分子间作用力无关,故D错误。故选B。
3.如图所示,物体中两分子,以甲分子所在位置为坐标原点,乙分子固定在r轴上,甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放,取无穷远处分子势能为0,则( )
A.乙分子从到过程中表现为引力,从到过程中表现为斥力
B.乙分子从到过程中,两分子间作用力先减小后增大
C.乙分子从到过程中,分子势能一直在减小
D.乙分子在位置时,分子势能为零
【答案】C
【解析】分子力的正负:表示斥力,表示引力;是分子力为0的平衡位置()。
分子势能的变化:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增大。
势能零点:题目规定无穷远处分子势能为0,因此平衡位置处分子势能最小且为负值。
A.乙分子从到的全过程,分子力,始终表现为引力;只有当时,分子力才表现为斥力。A错误;
B.由图知,引力的大小先增大到处的峰值,再减小到处的0。因此分子力是先增大后减小,B错误;
C.从到的全过程,分子力始终为引力,乙分子向甲分子靠近时,引力一直做正功,因此分子势能一直减小,直到处达到最小值。C正确;
D.无穷远处分子势能为0,从无穷远到,引力持续做正功,分子势能持续减小,因此处分子势能小于0,D错误。故选C。
4.如图所示,奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环,下列说法错误的是( )
A.整个过程中温度最高的是状态c
B.在过程中,所有气体分子的平均动能减小
C.在过程中,气体吸收热量
D.整个过程气体放出热量
【答案】D
【解析】A.根据理想气体状态方程有,变形得,根据图示可知,状态c的温度比状态b的温度高,状态d的温度比状态a的温度高,为绝热过程,则有,气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低,即状态c的温度比状态d的温度高,可知,整个过程中温度最高的是状态c,故A不符合题意;
B.过程中,体积一定,则有W=0,压强减小,根据查理定律可知,气体温度降低,气体分子运动的平均动能减小,故B不符合题意;
C.过程中,体积一定,则有W=0,压强增大,根据查理定律可知,气体温度升高,气体内能增大,根据热力学第一定律可知,气体吸收热量,故C不符合题意;
D.图像与横轴所围几何图形的面积表示气体做功,过程,外界对气体做功,过程,气体对外界做功,整个过程气体对外界做功,由于内能一定,根据热力学第一定律可知,整个过程气体吸收热量,故D符合题意。
故选D。
5.碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素,被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域,某古生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的。下列说法正确的是( )
A.碳14比它的同位素碳12多两个质子
B.碳14的比结合能大于它的同位素碳12
C.碳14发生衰变的核反应方程为
D.该古生物化石经历了16个半衰期
【答案】C
【解析】A.同位素的质子数相同,中子数不同,可知,碳14和碳12质子数相同,故A错误;
B.根据题意可知,碳14有放射性,没有碳12稳定,原子核越稳定,比结合能越大,可知,碳14的比结合能小于它的同位素碳12,故B错误;
C.根据质量数与电荷数守恒可知,碳14发生衰变的核反应方程为,故C正确;
D.根据半衰期的定义可知其中为半衰期,根据题意有
则有,可知经过了4个半衰期,故D错误。
故选C。
6.北斗卫星导航系统用到了我国自主研发的氢原子钟,氢原子钟是利用氢原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备。氢原子能级如图所示,下列说法正确的是( )
A.处于基态的氢原子可以吸收任何能量的光子,从基态跃迁到激发态
B.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光
C.氢原子由能级跃迁到能级时发出光子的频率等于由能级跃迁至能级时发出光子的频率
D.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时发出的光子中能量最大的为1.51 eV
【答案】B
【解析】A.根据玻尔理论,氢原子吸收光子发生跃迁时,光子的能量必须等于两能级间的能量差,即,不能吸收任何能量的光子,故A错误;
B.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时,可能发生的跃迁有、、,最多发出3种不同频率的光,故B正确;
C.氢原子由能级跃迁到能级时发出光子的能量为
由能级跃迁至能级时发出光子的能量为
根据可知,两光子能量不同,频率不相等,故C错误;
D.对于大量处于能级的氢原子,向低能级跃迁时,能级差最大的是从 跃迁到,发出的光子能量最大,最大能量为,故D错误。
故选B。
7.激光减速是一种用激光对热运动的原子进行“刹车”,将其冷却到极低温度的技术。如图甲,一质量为m的原子和波长为λ0的激光束发生正碰,原子吸收光子后,从低能级跃迁到激发态,然后随机向各个方向自发辐射出光子(如图乙,对原子动量的影响忽略不计),落回低能级。根据多普勒效应,当原子迎着光束的方向运动时,其接收到的光的频率会升高。当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时,原子吸收光子的概率最大。已知该原子平均每秒吸收n个光子,忽略原子质量的变化,普朗克常量为h,下列说法不正确的是( )
A.为使原子减速,所用激光的频率应小于原子的固有频率
B.原子每吸收一个光子后,其速度的变化量逐渐变小
C.单个光子的动量大小为
D.该原子减速的加速度大小为
【答案】B
【解析】A.根据题意可知,根据多普勒效应,当原子迎光束的方向运动时,其接收到的光的频率会升高,当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时,原子吸收光子的概率最大,所以为了使原子有效吸收光子减速,所用激光的频率应小于原子的固有频率,故A正确,不符合题意;
B.原子吸收光子时发生完全非弹性碰撞,则
所以
由此可知,原子每吸收一个光子后,其速度的变化量不变,故B错误,符合题意;
C.单个激光光子的动量为,故C正确,不符合题意;
D.原子平均每秒吸收n个光子,根据动量定理可得
根据牛顿第三定律可知,每秒原子受到光子的冲击力大小为
由牛顿第二定律可得加速度为,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.下列四幅图涉及的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B.乙图中是某种矿物的微观结构,该物质有固定的熔点
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D.丁图中悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
【答案】AB
【解析】A.甲图中用棉线实现自动浇水,利用了毛细现象,故A正确;
B.乙图中该矿物的微观结构表明,其原子或分子在空间按一定规律周期性重复排列,这是晶体的微观特征,说明该矿物为晶体,而晶体具有固定的熔点,故B正确;
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子不停地做无规则的热运动,故C错误;
D.丁图中悬浮在液体中的颗粒越大,颗粒的运动状态越不容易改变,另外来自各个方向的液体分子的撞击趋于平衡,故布朗运动越不明显,故D错误。故选AB。
9.2025年全球首个全超导非圆截面托卡马克——“东方超环”,技术成果取得关键突破。一种典型的聚变反应是一个氘核和一个氚核聚变成氦核和某种强子x,已知、、和x的质量分别为、、和,1u相当于,阿伏伽德罗常数为,元电荷,下列说法正确的是( )
A.该核反应方程为,其中为质子
B.该核反应过程中释放的能量约为
C.氘完全参与该核反应时释放出能量的数量级为
D.要使该核聚变发生,必须使氘核和氚核的距离达到以内,让核力起作用
【答案】BD
【解析】A.根据核反应过程质量数和电荷数守恒可知,核反应方程式为,则为中子,故A错误;
B.一个氘核与一个氚核聚变反应的质量亏损为
故该聚变反应释放的能量是,故B正确;
C.氘完全参与该核反应时释放出能量
即数量级为,故C错误;
D.氘核与氚核发生核聚变时,需要克服原子核间的库仑斥力,间距要达到,让核力起作用,故D正确。故选BD。
10.如图所示,是一个固定在水平面上的绝热容AB器,缸壁足够长,面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为,隔板A左侧为真空,右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A,右侧中的气体就会扩散到左侧中,最终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止,当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),使气体达到温度的状态3,气体内能增加54.5J。已知大气压强,隔板厚度不计。以下说法正确的是( )
A.气体从状态1到状态2是可逆过程
B.气体从状态1到状态2分子平均动能不变
C.水平恒力F大小为10N
D.电阻丝放出的热量大小为80J
【答案】BCD
【解析】A.气体向真空的自由扩散是自发的宏观过程,根据热力学第二定律,一切自发的宏观过程都是不可逆的,因此该过程不是可逆过程,故A错误;
B.气体从状态1到状态2,容器绝热,因此;气体向真空膨胀,不需要克服外力做功,因此外界对气体做功。根据热力学第一定律,得,气体内能不变。 理想气体内能仅与温度有关,因此温度不变;分子平均动能仅由温度决定,所以分子平均动能不变,故B正确;
C.状态1到状态2,气体温度不变,由玻意耳定律
得状态2压强
对静止的活塞受力分析,受力平衡
解得,故C正确;
D.状态2到状态3,活塞保持受力平衡,气体做等压变化,由盖-吕萨克定律
解得
体积变化
气体对外做功
根据热力学第一定律(为气体对外做功),得气体吸收的热量(等于电阻丝放出的热量),故D正确。故选BCD。
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验下列说法正确的是( )
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,发现图线不通过坐标原点,如图乙所示。造成这一结果的原因是____________________;
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线,应该是( )
A. B. C. D.
(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后,在坐标平面上描点作图,因压缩气体过程中注射器漏气,则作出的图线应为图中______(选填“①”或“②”)。
【答案】(1)A (2)胶管内存在气体 (3)B (4)②
【解析】(1)A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,可以保证封闭气体的气密性,A正确;
B.用手握住注射器,会使气体温度升高,不符合实验要求,B错误;
C.应缓慢推拉柱塞和读取数据,C错误;
D.只有压强可以通过数据采集器采集,D错误。故选A。
(2)根据,得
造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。
(3)被封闭气体的初始体积为V0+ΔV,压强为p0,末状态的体积为V+ΔV,根据玻意耳定律得
当趋于零时,解得
则压强趋近于某一值。
故选B。
(4)由于存在漏气,则pV减小,故图线应为②。
12.(8分)某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排列起来:D________(用字母符号表示,第一步已经给出)。
A.倒入油酸 B.倒入水
C. 描绘油膜轮廓 D.记录油酸酒精溶液的滴数
E. 滴入油酸酒精溶液 F. 撒爽身粉
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是________。
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径________m。(结果保留一位有效数字)
(4)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有________(多选)。
A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴
【答案】(1)BFEC (2)B (3) (4)AD
【解析】(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为:用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积:往浅盘里倒入约2cm深的水,水面稳定后将适量爽身粉均匀撒在水面上,用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为:DBFEC。
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用,更能保证形成单分子油膜。
故选B。
(3)一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
图中油膜轮廓中大约有60个小方格,则油膜的面积为
则油酸分子的直径为
(4)根据
A.水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,则油膜面积测量值偏小,使得分子直径测量值偏大,故A正确;
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理,则油膜面积测量值偏大,使得分子直径测量值偏小,故B错误;
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多,导致油酸实际浓度增大,则代入计算的浓度偏小,每滴溶液中纯油酸的体积测量值小,使得分子直径测量值偏小,故C错误;
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴,则每滴溶液中纯油酸的体积测量值偏大,使得分子直径测量值偏大,故D正确。故选AD。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)用某发光器发出频率为的色光照射图甲中的阴极K产生光电子,测得其电流随电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为,普朗克常量为。
(1)求该阴极材料的逸出功(结果用焦耳表示);
(2)当电流表示数恰好为零时,将图甲中电源的正负极对调,求光电子到达阳极A时的最大动能(结果用焦耳表示);
(3)若每两个光子可以激发出一个电子,求发光器的发光功率。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)根据,
根据图乙可知
联立解得
(2)由动能定理有
解得
(3)每秒钟激发的光电子数量
其中
每秒钟发射出光子的能量为
联立解得发光功率
14.(10分)鉴于核裂变产生的放射性废料,对环境造成很大污染。核物理学家致力于核聚变发电,以减少核污染。核聚变最常用的材料是氢的同位素和,一个和一个发生核聚变生成一个粒子和一个中子。已知的比结合能是,的比结合能是的比结合能是7.03MeV,中子的结合能为0,光速元电荷。求
(1)写出上述核反应方程;
(2)一个氘核与一个氚核聚变过程释放出的能量;
(3)一个氘核与一个氚核聚变过程中质量亏损多少kg。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)核反应方程为
(2)聚变反应前氘核和氚核的结合能为
反应后生成的氦核的结合能为
由于单个核子无结合能,即中子无结合能,所以聚变过程释放出的能量为
解得
(3)由质能方程
可得亏损的质量
15.(18分)如图所示,一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成,活塞A、B用原长为、劲度系数的轻弹簧连接,活塞整体可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动。A、B之间封闭着一定质量的理想气体,设活塞A、B横截面积的关系为,汽缸外大气的压强为,温度为。初始时活塞B与大圆筒底部(大、小圆筒连接处)相距,汽缸内气体温度为。现缓慢降温,求:
(1)缸内气体的温度降低至400K时,活塞移动的位移;
(2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时,需降温到多少K;
(3)缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时,弹簧的长度。
【答案】(1)活塞A、B向右移动的位移为L (2)300K (3)2L
【解析】(1)缸内气体的温度缓慢降低时,其压强不变,弹簧不发生形变,设活塞A、B一起向右移动的位移为x,对理想气体有,,,
由盖-吕萨克定律可得
解得x=L<2L
说明活塞A未碰到大圆筒底部,故活塞A、B向右移动的位移为L。
(2)活塞A刚刚碰到大圆筒底部时,有
由盖-吕萨克定律可得
解得
(3)当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有
所以气体体积应继续减小,弹簧被压缩,对活塞B受力分析,有
初状态,,
末状态,
根据
可得,(舍)
所以弹簧长度为
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$