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综合测试卷 分层练习（含解析）-人教版高中物理选修三
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保密★启用前高二下期末模块综合模拟测试卷（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：选择性必修第三册）第I卷（选择题）一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．（2023春·广东珠海·高二珠海市斗门区第一中学校考期中）关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）A．图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值B．图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大C．图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图D．图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越大，布朗运动越明显【答案】C【详解】A．油酸分子的直径等于一滴油酸溶液的体积与油膜面积之比，并不是油酸酒精溶液，故A错误；B．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，做负功，分子势能变大，故B错误；C．由图可知，T2中速率大分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，T2对应的温度较高，故C正确；D．布朗运动中温度越高、微粒越小，运动越明显，故D错误。故选C。2．（2023春·陕西咸阳·高二咸阳市实验中学校考期中）在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（ ）A．甲为单晶体 B．乙为非晶体C．丙为多晶体 D．甲、丙为非晶体，乙为晶体【答案】B【详解】由图可知，丙表现为各向异性，且有固定的熔点，可知丙为单晶体；甲乙表现为各向同性，且甲有固定的熔点，乙没有固定的熔点，可知甲为多晶体，乙为非晶体。故选B。3．（2023春·辽宁·高二校联考期中）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有（ ）A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量B．热水倒入保温杯后，热水和杯子的温度都变得更高C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内【答案】B【详解】A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，不违背热力学第一定律，故A不符合题意；B．热水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，所以热水和杯子的温度不可能都变得更高，这违背了热力学第一定律，故B符合题意；C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，必然产生其他影响，故违背了热力学第二定律，不违背热力学第一定律，故C不符合题意；D．制冷机消耗电能时，从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响，这既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律，故D不符合题意。故选B。4．（2021春·全国·高三校联考阶段练习）某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用甲、乙、丙三种光照射同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系I－U图像如图所示，已知甲、乙两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（ ）A．甲光的遏止电压比乙光的大B．照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，则甲光也一定能发生光电效应C．若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大D．利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，则丙光也一定能使氢原子发生跃迁【答案】C【详解】A．由图像可知，甲、乙两种光的遏止电压相等，均小于丙光的遏止电压，故A错误；B．由可知，甲、乙两种光的频率相同，均小于丙光频率，故照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，甲光不一定能产生光电效应，故B错误；C．若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大，甲、乙两种光照射时逸出光电子的最大初动能相等，故C正确；D．能否使氢原子发生跃迁，关键看入射光子的能量是否等于两能级差，故利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，丙光不一定能使氢原子发生跃迁，故D错误。故选C。5．（2023·海南海口·校考模拟预测）聚变能是一种清洁、安全的新能源，核聚变反应的主要原料是氘核与氚核，已知氘核的比结合能是，氚核的比结合能是，氦核的比结合能是。关于氘、氚核聚变反应，下列说法不正确的是（ ）A．氚的质量小于组成它的核子的质量之和B．两个氘核结合成氦核要释放能量C．氘和氚核聚变反应后质量数变小，释放能量D．氘和氚核聚变反应的方程是【答案】C【详解】B．两个氘核结合成氦核的过程，其总的结合能要增大，即结合释放的能量大于拆开需要的能量，要释放能量，故B正确，不符题意；A．轻核聚变质量亏损而释放能量，则氚的质量小于组成它的核子的质量之和，故A正确，不符题意；C．氘和氚核聚变反应后质量数不变，而质量亏损释放能量，故C错误，符合题意；D．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒可知，氘和氚核聚变反应的方程是，故D正确，不符题意。故选C。6．（2023春·北京西城·高二北师大二附中校考期中）对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示。仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（ ）A．当时，分子间的作用力为零B．当时，分子间的作用力表现为引力C．从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小D．从到的过程中，分子系统的势能逐渐增大【答案】C【详解】A．分子势能最小时，分子间的作用力为零，当时，分子间的作用力为零，故A错误；B．当时，分子间距离小于，分子间的作用力表现为斥力，故B错误；C．从到的过程中，分子间距离从小于平衡位置到平衡位置，分子间的作用力逐渐减小，故C正确；D．从到的过程中，分子间作用力表现为斥力，分子力做正功，分子系统的势能逐渐减小，故D错误。故选C。7．（2023·山东·校联考模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（ ）A．在状态a的内能小于在状态b的内能B．在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度C．在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和D．在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量【答案】D【详解】A．a、b温度相同，则内能相等，A错误；B．根据，则状态a的体积大于状态b的体积，故状态a的分子密集程度小于在状态b的分子密集程度，B错误；C．根据，则状态a的体积等于状态c的体积，则b→c气体体积变化量等于a→b体积变化量，根据W=pV，b→c气体压强大于a→b气体压强，故b→c对外做功多于a→b外界对气体做功，c→a气体不做功，故在b→c过程中气体对外界做功大于a→b和c→a过程外界对气体做功的和，C错误；D．在a→b→c过程中，温度升高，内能增加，气体对外做功多于外界对气体做功，W＜0，根据热学第一定律得Q＞0在a→b→c过程中吸热，即a→b过程气体放出的热量小于b→c气体从外界吸收的热量，D正确。故选D。二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8．（2020春·海南·高二期中）由玻尔理论可知，下列说法中正确的是（ ）A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是连续的D．原子内电子的轨道半径越大，原子的能量越大【答案】BD【详解】AB．按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度，一定会向外辐射电磁波，很短时间内电子的能量就会消失，与客观事实相矛盾；而由玻尔理论可知，处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量，A错误，B正确；C．根据波尔理论，原子内电子的可能轨道是分立的，C错误；D．原子内电子的轨道半径越大，能级越高，原子的能量越大，D正确。故选BD。9．（2022春·高二课时练习）静止的Bi原子核在磁场中发生衰变后的运动轨迹如图所示，大、小圆的半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是（ ）A．Bi→Ti＋He B．Bi→Po＋C．R1∶R2＝84∶1 D．R1∶R2＝207∶4【答案】BC【详解】AB．若是衰变，则新核和粒子向相反的方向射出，新核和粒子偏转方向相反，做匀速圆周运动的轨迹外切，由题意知，两圆内切，所以该核的衰变是衰变，于是根据质量和电量守恒就能写出衰变方程，故A错误，B正确；CD．洛伦兹力提供向心力求得半径公式又由于衰变前后动量守恒，即所以半径之比等于电量的反比，从而求出半径之比为84：1，故C正确，D错误。故选BC。10．（2023春·辽宁沈阳·高二东北育才学校校联考期中）如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），气缸和活塞均具有良好的绝热性能。气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法正确的是（ ）A．外界对气体做功，气体的内能增大 B．气体对外界做功，气体的内能减小C．气体的压强增大，体积减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大【答案】ACD【详解】ABC．对活塞进行受力分析，由活塞受力平衡，则则封闭气体的压强为当沙子漏出时，m减小，大气压不变，封闭气体的压强增大，气体的体积减小，外界对气体做功，气体的内能增加，故B错误；AC正确；D．理想气体的内能增加，温度升高，气体的体积减小，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大，故D正确。故选ACD。第II卷（非选择题）三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11．（2022春·广西桂林·高二统考期末（6分）如下图所示是研究光电效应规律的电路。下图中标有A和K的为光电管。其中K为阴极。A为阳极。（1）现接通电源，用光子能量为12.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动。电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为___________eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数___________；（选填“为零”、或“不为零”）（2）已知黄光的频率小于蓝光的频率，某实验小组的同学用强黄光、弱黄光、强蓝光、弱蓝光分别照射同一个光电管做光电效应实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图所示（其中有一条曲线图中未画出），则曲线甲对应的入射光为___________（填“强黄光”、“弱黄光”、“强蓝光”或“弱蓝光”）。【答案】 6.5 为零 强黄光【详解】（1）[1]由题意可知遏止电压为Uc＝6.0V，根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有所以光电管阴极材料的逸出功为[2]光电子的最大初动能与入射光强度无关，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，光电子依然不能到达阳极，所以电流计的读数仍为零。（2）[3]入射光频率越大，遏止电压越大，所以甲、乙为同一种光，且甲、乙的频率小于丙的频率，则甲、乙为黄光，丙为蓝光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以甲为强黄光。12．（2023春·江苏南京·高二校联考期中）（9分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：（1）本实验体现的物理思想方法为________。A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法（2）油酸分子的直径是_______________m。（结果保留两位有效数字）（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是___________。A．盆中装的水量太多B．盆太小，导致油酸无法形成单分子层C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是___________。A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了（5）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为________。【答案】 B 8.7×10-10/8.8×10-10/8.9×10-10 C D 【详解】（1）[1]本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子成油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。（2）[2]根据题已知条件可得油酸的体积分数为则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为则油膜分子的直径为（3）[3]装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。故选C。（4）[4]A．拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A不符合题意；B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B不符合题意；C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C不符合题意；D．不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D符合题意。故选D。（5）[5]球状分子的体积而根据已知条件可得分子的质量阿伏伽德罗常数为联立以上各式解得13．（2022·高三课时练习）（12分）如题图乙所示，竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口，两管水银面等高，左管封闭的理想气体气柱长8cm，大气压强p0＝75cmHg．现给左管封闭气体缓慢加热，使封闭气柱长度变为8.5cm，求：（1）加热后封闭气体的压强p；（2）保持加热后的温度不变，为使封闭气柱长度变回8cm，从右端再次注入的水银柱长度l。【答案】（1）76cmHg；（2）5.75cm【详解】(1)根据题意可知加热后，左右两管水银面高度差为1cm，封闭气体的压强p=76cmHg(2)封闭气体发生等温变化，初态p=76cmHgV1=Sh1末态V2=Sh2p2=?根据玻耳定律解得=80.75cmHg左右两管水银面高度差变为l=80.75-75=5.75cm14．（2023·全国·校联考模拟预测）（12分）如图所示，为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。某种药瓶的容积为，瓶内装有的药液，在的冰箱内时，瓶内空气压强为。在室温条件下放置较长时间后，护士先把注射器内压强为的空气注入药瓶，然后抽出的药液。抽取药液的过程中，瓶内外温度相同且保持不变，忽略针头内气体的体积和药液体积，气体视为理想气体。（1）放置较长时间后，瓶内气体压强多大？（2）注入的空气与瓶中原有空气质量之比多大？（3）抽出药液后瓶内气体压强多大？在将气体注入及抽液过程中，气体总体是吸收热量还是放出热量？【答案】（1）；（2）；（3），吸收热量【详解】（1）以瓶内气体为研究对象，经过等容过程解得（2）注入的空气与瓶中原有空气质量之比为（3）由玻意耳定律得又解得整个过程中，气体膨胀，对外做功，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体总体吸收热量。15．（2023·山东·校联考模拟预测）（18分）如图，容积均为、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为、温度为的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：B汽缸的顶部有一阀门K，初始处于和、环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。用气象从开口C向的缸内缓慢注气体，封闭开口C，再将环境温度缓慢升高至2，A汽缸中的活塞刚好到达汽缸底部。求：（1）A汽缸第Ⅰ部分原有气体与注入气体的质量比；（2）打开阀门K，稳定时B汽缸中活塞的位置。【答案】（1）5：2；（2）稳定时B汽缸中活塞刚好到达顶部【详解】（1）设当A中的活塞到达汽缸底部时Ⅲ中气体的压强为p，则此时Ⅳ内的气体压强也等于p，设此时Ⅳ内的气体的体积为V，则Ⅱ、Ⅲ两部分气体被压缩的体积为，则对气体Ⅳ对Ⅱ、Ⅲ两部分气体联立解得此时Ⅰ内的气体压强也等于p，设此时Ⅰ内原有气体的体积为，则对气体Ⅰ，有解得可知打入的气体此时的体积为故A汽缸第Ⅰ部分原有气体与注入气体的质量比5:2。（2）由第一问方程可求得打开阀门前，Ⅳ的气体体积，Ⅱ、Ⅲ部分气体体积为对Ⅱ、Ⅲ部分气体，有解得故稳定时B汽缸中活塞刚好到达顶部。
保密★启用前高二下期末模块综合模拟测试卷（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：选择性必修第三册）第I卷（选择题）一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．（2023春·广东珠海·高二珠海市斗门区第一中学校考期中）关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）A．图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值B．图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大C．图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图D．图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越大，布朗运动越明显【答案】C【详解】A．油酸分子的直径等于一滴油酸溶液的体积与油膜面积之比，并不是油酸酒精溶液，故A错误；B．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，做负功，分子势能变大，故B错误；C．由图可知，T2中速率大分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，T2对应的温度较高，故C正确；D．布朗运动中温度越高、微粒越小，运动越明显，故D错误。故选C。2．（2023春·陕西咸阳·高二咸阳市实验中学校考期中）在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（ ）A．甲为单晶体 B．乙为非晶体C．丙为多晶体 D．甲、丙为非晶体，乙为晶体【答案】B【详解】由图可知，丙表现为各向异性，且有固定的熔点，可知丙为单晶体；甲乙表现为各向同性，且甲有固定的熔点，乙没有固定的熔点，可知甲为多晶体，乙为非晶体。故选B。3．（2023春·辽宁·高二校联考期中）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有（ ）A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量B．热水倒入保温杯后，热水和杯子的温度都变得更高C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内【答案】B【详解】A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，不违背热力学第一定律，故A不符合题意；B．热水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，所以热水和杯子的温度不可能都变得更高，这违背了热力学第一定律，故B符合题意；C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，必然产生其他影响，故违背了热力学第二定律，不违背热力学第一定律，故C不符合题意；D．制冷机消耗电能时，从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响，这既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律，故D不符合题意。故选B。4．（2021春·全国·高三校联考阶段练习）某探究小组的同学在研究光电效应现象时，利用甲、乙、丙三种光照射同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系I－U图像如图所示，已知甲、乙两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（ ）A．甲光的遏止电压比乙光的大B．照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，则甲光也一定能发生光电效应C．若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大D．利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，则丙光也一定能使氢原子发生跃迁【答案】C【详解】A．由图像可知，甲、乙两种光的遏止电压相等，均小于丙光的遏止电压，故A错误；B．由可知，甲、乙两种光的频率相同，均小于丙光频率，故照射同一种金属时，若丙光能发生光电效应，甲光不一定能产生光电效应，故B错误；C．若三种光均能使某金属发生光电效应，则丙光照射时逸出光电子的最大初动能最大，甲、乙两种光照射时逸出光电子的最大初动能相等，故C正确；D．能否使氢原子发生跃迁，关键看入射光子的能量是否等于两能级差，故利用三种光照射大量处于基态的氢原子，若甲光能使氢原子发生跃迁，丙光不一定能使氢原子发生跃迁，故D错误。故选C。5．（2023·海南海口·校考模拟预测）聚变能是一种清洁、安全的新能源，核聚变反应的主要原料是氘核与氚核，已知氘核的比结合能是，氚核的比结合能是，氦核的比结合能是。关于氘、氚核聚变反应，下列说法不正确的是（ ）A．氚的质量小于组成它的核子的质量之和B．两个氘核结合成氦核要释放能量C．氘和氚核聚变反应后质量数变小，释放能量D．氘和氚核聚变反应的方程是【答案】C【详解】B．两个氘核结合成氦核的过程，其总的结合能要增大，即结合释放的能量大于拆开需要的能量，要释放能量，故B正确，不符题意；A．轻核聚变质量亏损而释放能量，则氚的质量小于组成它的核子的质量之和，故A正确，不符题意；C．氘和氚核聚变反应后质量数不变，而质量亏损释放能量，故C错误，符合题意；D．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒可知，氘和氚核聚变反应的方程是，故D正确，不符题意。故选C。6．（2023春·北京西城·高二北师大二附中校考期中）对于一个只有两个分子组成的系统，其分子势能与两分子间距离的变化关系如图所示。仅考虑两个分子之间的作用，下列说法正确的是（ ）A．当时，分子间的作用力为零B．当时，分子间的作用力表现为引力C．从到的过程中，分子间的作用力逐渐减小D．从到的过程中，分子系统的势能逐渐增大【答案】C【详解】A．分子势能最小时，分子间的作用力为零，当时，分子间的作用力为零，故A错误；B．当时，分子间距离小于，分子间的作用力表现为斥力，故B错误；C．从到的过程中，分子间距离从小于平衡位置到平衡位置，分子间的作用力逐渐减小，故C正确；D．从到的过程中，分子间作用力表现为斥力，分子力做正功，分子系统的势能逐渐减小，故D错误。故选C。7．（2023·山东·校联考模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（ ）A．在状态a的内能小于在状态b的内能B．在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度C．在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和D．在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量【答案】D【详解】A．a、b温度相同，则内能相等，A错误；B．根据，则状态a的体积大于状态b的体积，故状态a的分子密集程度小于在状态b的分子密集程度，B错误；C．根据，则状态a的体积等于状态c的体积，则b→c气体体积变化量等于a→b体积变化量，根据W=pV，b→c气体压强大于a→b气体压强，故b→c对外做功多于a→b外界对气体做功，c→a气体不做功，故在b→c过程中气体对外界做功大于a→b和c→a过程外界对气体做功的和，C错误；D．在a→b→c过程中，温度升高，内能增加，气体对外做功多于外界对气体做功，W＜0，根据热学第一定律得Q＞0在a→b→c过程中吸热，即a→b过程气体放出的热量小于b→c气体从外界吸收的热量，D正确。故选D。二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8．（2020春·海南·高二期中）由玻尔理论可知，下列说法中正确的是（ ）A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是连续的D．原子内电子的轨道半径越大，原子的能量越大【答案】BD【详解】AB．按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度，一定会向外辐射电磁波，很短时间内电子的能量就会消失，与客观事实相矛盾；而由玻尔理论可知，处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量，A错误，B正确；C．根据波尔理论，原子内电子的可能轨道是分立的，C错误；D．原子内电子的轨道半径越大，能级越高，原子的能量越大，D正确。故选BD。9．（2022春·高二课时练习）静止的Bi原子核在磁场中发生衰变后的运动轨迹如图所示，大、小圆的半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是（ ）A．Bi→Ti＋He B．Bi→Po＋C．R1∶R2＝84∶1 D．R1∶R2＝207∶4【答案】BC【详解】AB．若是衰变，则新核和粒子向相反的方向射出，新核和粒子偏转方向相反，做匀速圆周运动的轨迹外切，由题意知，两圆内切，所以该核的衰变是衰变，于是根据质量和电量守恒就能写出衰变方程，故A错误，B正确；CD．洛伦兹力提供向心力求得半径公式又由于衰变前后动量守恒，即所以半径之比等于电量的反比，从而求出半径之比为84：1，故C正确，D错误。故选BC。10．（2023春·辽宁沈阳·高二东北育才学校校联考期中）如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），气缸和活塞均具有良好的绝热性能。气缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法正确的是（ ）A．外界对气体做功，气体的内能增大 B．气体对外界做功，气体的内能减小C．气体的压强增大，体积减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大【答案】ACD【详解】ABC．对活塞进行受力分析，由活塞受力平衡，则则封闭气体的压强为当沙子漏出时，m减小，大气压不变，封闭气体的压强增大，气体的体积减小，外界对气体做功，气体的内能增加，故B错误；AC正确；D．理想气体的内能增加，温度升高，气体的体积减小，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增大，故D正确。故选ACD。第II卷（非选择题）三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11．（2022春·广西桂林·高二统考期末（6分）如下图所示是研究光电效应规律的电路。下图中标有A和K的为光电管。其中K为阴极。A为阳极。（1）现接通电源，用光子能量为12.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动。电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为___________eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数___________；（选填“为零”、或“不为零”）（2）已知黄光的频率小于蓝光的频率，某实验小组的同学用强黄光、弱黄光、强蓝光、弱蓝光分别照射同一个光电管做光电效应实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图所示（其中有一条曲线图中未画出），则曲线甲对应的入射光为___________（填“强黄光”、“弱黄光”、“强蓝光”或“弱蓝光”）。【答案】 6.5 为零 强黄光【详解】（1）[1]由题意可知遏止电压为Uc＝6.0V，根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有所以光电管阴极材料的逸出功为[2]光电子的最大初动能与入射光强度无关，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，光电子依然不能到达阳极，所以电流计的读数仍为零。（2）[3]入射光频率越大，遏止电压越大，所以甲、乙为同一种光，且甲、乙的频率小于丙的频率，则甲、乙为黄光，丙为蓝光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以甲为强黄光。12．（2023春·江苏南京·高二校联考期中）（9分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：（1）本实验体现的物理思想方法为________。A．控制变量法 B．理想化模型 C．极限思想法 D．整体法与隔离法（2）油酸分子的直径是_______________m。（结果保留两位有效数字）（3）某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是___________。A．盆中装的水量太多B．盆太小，导致油酸无法形成单分子层C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是___________。A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了（5）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏伽德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏伽德罗常数的表达式为________。【答案】 B 8.7×10-10/8.8×10-10/8.9×10-10 C D 【详解】（1）[1]本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子成油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。（2）[2]根据题已知条件可得油酸的体积分数为则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为则油膜分子的直径为（3）[3]装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状。故选C。（4）[4]A．拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的竖直比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A不符合题意；B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B不符合题意；C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C不符合题意；D．不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D符合题意。故选D。（5）[5]球状分子的体积而根据已知条件可得分子的质量阿伏伽德罗常数为联立以上各式解得13．（2022·高三课时练习）（12分）如题图乙所示，竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口，两管水银面等高，左管封闭的理想气体气柱长8cm，大气压强p0＝75cmHg．现给左管封闭气体缓慢加热，使封闭气柱长度变为8.5cm，求：（1）加热后封闭气体的压强p；（2）保持加热后的温度不变，为使封闭气柱长度变回8cm，从右端再次注入的水银柱长度l。【答案】（1）76cmHg；（2）5.75cm【详解】(1)根据题意可知加热后，左右两管水银面高度差为1cm，封闭气体的压强p=76cmHg(2)封闭气体发生等温变化，初态p=76cmHgV1=Sh1末态V2=Sh2p2=?根据玻耳定律解得=80.75cmHg左右两管水银面高度差变为l=80.75-75=5.75cm14．（2023·全国·校联考模拟预测）（12分）如图所示，为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。某种药瓶的容积为，瓶内装有的药液，在的冰箱内时，瓶内空气压强为。在室温条件下放置较长时间后，护士先把注射器内压强为的空气注入药瓶，然后抽出的药液。抽取药液的过程中，瓶内外温度相同且保持不变，忽略针头内气体的体积和药液体积，气体视为理想气体。（1）放置较长时间后，瓶内气体压强多大？（2）注入的空气与瓶中原有空气质量之比多大？（3）抽出药液后瓶内气体压强多大？在将气体注入及抽液过程中，气体总体是吸收热量还是放出热量？【答案】（1）；（2）；（3），吸收热量【详解】（1）以瓶内气体为研究对象，经过等容过程解得（2）注入的空气与瓶中原有空气质量之比为（3）由玻意耳定律得又解得整个过程中，气体膨胀，对外做功，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体总体吸收热量。15．（2023·山东·校联考模拟预测）（18分）如图，容积均为、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为、温度为的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：B汽缸的顶部有一阀门K，初始处于和、环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。用气象从开口C向的缸内缓慢注气体，封闭开口C，再将环境温度缓慢升高至2，A汽缸中的活塞刚好到达汽缸底部。求：（1）A汽缸第Ⅰ部分原有气体与注入气体的质量比；（2）打开阀门K，稳定时B汽缸中活塞的位置。【答案】（1）5：2；（2）稳定时B汽缸中活塞刚好到达顶部【详解】（1）设当A中的活塞到达汽缸底部时Ⅲ中气体的压强为p，则此时Ⅳ内的气体压强也等于p，设此时Ⅳ内的气体的体积为V，则Ⅱ、Ⅲ两部分气体被压缩的体积为，则对气体Ⅳ对Ⅱ、Ⅲ两部分气体联立解得此时Ⅰ内的气体压强也等于p，设此时Ⅰ内原有气体的体积为，则对气体Ⅰ，有解得可知打入的气体此时的体积为故A汽缸第Ⅰ部分原有气体与注入气体的质量比5:2。（2）由第一问方程可求得打开阀门前，Ⅳ的气体体积，Ⅱ、Ⅲ部分气体体积为对Ⅱ、Ⅲ部分气体，有解得故稳定时B汽缸中活塞刚好到达顶部。
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