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2023-2024学年高二第二学期期末检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题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，有选错的或不选的得0分。
1．核能的利用离不开人类对微观世界的不断探索。下图表示了科学家对原子认识的演变史，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克基于道尔顿的实心小球模型和电子的发现事实建构了枣糕模型
B．卢瑟福建构的行星模型不仅揭示了原子内存在原子核而且揭示了原子核的组成结构
C．玻尔基于行星模型和氢原子光谱的实验规律建构了氢原子模型并做了有限推广
D．基于量子理论建构的电子云模型完全否定了玻尔模型的正确性及其科学研究价值
2．福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质，一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚（）有放射性，会发生衰变并释放能量，其半衰期为12.43年，衰变方程为，以下说法正确的是（ ）
A．的中子数为2
B．衰变前的质量大于衰变后和的总质量
C．自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D．在不同化合物中的半衰期不相同
3．我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课，在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥，如图a所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的培养皿，水在管内不断上升，直到管顶，如图b所示。对于这两个实验的原理及其就用的理解，下列说法正确的是（ ）
A．液体表而张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”
B．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“A”位置
C．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到地表
D．航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字
4．一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C，其V-T图像如图所示。下列说法正确的有（ ）
A．A→B的过程中，气体内能增加 B．B→C的过程中，气体吸收热量
C．A→B的过程中，气体压强变大 D．B→C的过程中，气体压强减小
5．核磁共振仪器被誉为“尖端医疗设备皇冠上的明珠”，我国自主研发的核磁共振仪器于2023年7月开始量产。核磁共振的原理是跃迁的氢原子核在磁场中产生信号，从而给医生提供影像实现诊断病情的目的。图示左侧为氢原子能级图，右侧展示了氢原子从较高激发态跃迁到激发态时辐射的4条氢光谱线。光谱图中（ ）
A．最左侧谱线的波长最长 B．最左侧谱线的频率最小
C．最右侧谱线的波长最长 D．最右侧谱线的频率最大
6．2023年两会期间，核聚变领域首席专家段旭如表示，可控核聚变技术研发已进入快车道，预计再过30年可以实现商用。下列相关描述正确的是（ ）
A．核聚变过程中核子的总质量增加
B．核聚变反应中释放的γ射线具有较强的穿透能力
C．核反应是核聚变
D．原子弹是利用核聚变原理制成的
7．如图所示是氢原子的能级图，一个处于能级上的氢原子发生能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）
A．向低能级跃迁时，电子的动能和电势能都减小
B．该氢原子可能发出3种不同频率的光
C．用动能为0.78eV的钾离子去撞击该氢原子，可使该氢原子跃迁到能级
D．要使该氢原子发生电离，入射光的能量最少为13.60eV
8．光电效应中，原子的内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。多电子原子核外电子的分布可以分为若干壳层，由内到位依次是1s、2s、2p…．相比于外层电子，内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。实验中用能量为20keV的高能光子照射某原子，致使1s能级上的一个电子被击出，该能级中出现一个空穴（如图甲），来自2s能级上的电子跃迁到1s能级填充空穴，相应地将能量转移给2p能级上的电子，使这个电子脱离原子束缚跑到真空中去，这个电子被称为俄歇电子。已知该元素1s、2s和2p能级电子的电离能分别为5.60keV、0.70keV和0.58keV，假设2p能级上电子的初动能为0，那么成为俄歇电子后其动能为（ ）
A．4.32keV B．13.70keV C．13.82keV D．13.12keV
9．某原子从高能级向低能级跃迁时，会产生三种频率的可见光，三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系如图1所示。用同一双缝干涉装置研究三种光的干涉现象，得到如图2、图3和图4所示的干涉条纹。用三种光分别照射如图5所示的实验装置，都能产生光电效应。由这三种光组成的复色光通过三棱镜时，形成光路如图6。下列说法正确的是（ ）
A．图1中的a对应的是图2中的干涉条纹
B．图6中的甲光子的动量大于图1中b光子的动量
C．用图4和图6中乙所对应的光分别照射如图5所示的实验装置，当P向a移动，电流表示数为零时，前者对应的电压表示数小
D．用图3和图6中丙所对应的光分别照射如图5所示的实验装置，当P向b移动，电流表示数不再变化时，前者对应的电流表示数小
10．幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。被检者口服含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。的半衰期是5730年，而且大部分是发生β衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（ ）
A．该幽门螺杆菌的检测方法利用了的半衰期较短这一特点
B．β衰变与原子核内的弱相互作用有关
C．若有100个原子，则经过11460年后就一定会有75个发生衰变
D．新核X的核子数与核子数相同
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．某学习小组利用图甲所示电路研究光电流和光电管阴极与阳极之间的电压的关系。实验中，用激光笔1（产生的光子能量为）照射光电管的阴极，用电流表测量光电流的大小，图乙为根据实验数据绘制出的图像。
（1）连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最左端，用激光笔1照射阴极，电流表 （选填“有”或“无”）示数；
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动，电流表的示数 ；（选填“减小”、“增大”或“不变”）
（3）根据图乙可得光电管阴极材料的逸出功约为 eV（保留两位有效数字）；
（4）若仅将激光笔1换成激光笔2，重新实验后，在同一坐标纸上绘制的图像如丙中虚线所示，可知激光笔2发射的激光波长比1的 （选填“长”或“短”）；
（5）考虑电流表内阻，由图像得到的遏止电压与真实值相比将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．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、丙所示。则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）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是
A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低
C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略
三、计算题（本题共3小题，共42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．钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和α粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出频率为的光子。已知衰变过程中质量亏损为，的质量为α粒子质量的k倍，普朗克常量为h，光速为c。
（1）写出衰变为和α粒子的方程。
（2）求衰变过程中释放的核能。
（3）若衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能。
14．如图为某温度提示装置原理示意图。在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分理想气体，活塞与容器壁间可以无摩擦地滑动，活塞的面积为。现将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时活塞与容器底的距离、气体处于温度的状态a。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态b。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态c时触动温度提示器A。已知密闭气体由状态a到状态c过程中从外界吸收热量，取重力加速度大小。求：
（1）密闭气体在状态b的温度和在状态c的压强；
（2）密闭气体从状态a到状态c的过程中气体内能的变化量。
15．如图所示为一种圆筒状自加压储水缸，该装置可以在无市政供水的环境下作为应急水源。圆筒内壁深度为，横截面积为，当筒内无水时筒内封闭气体气压为，气压控制装置自动接通电动机电源，电动机带动水泵通过筒底部的阀门T将水压入缸内。水位缓慢上升使筒内封闭气体压强增大，当气压控制装置检测到气压达到时自动切断电源停止加水。将封闭气体视为理想气体，加减水过程气体的温度保持不变，忽略内壁上下边缘的弯曲和水的蒸发。已知水的密度，重力加速度。求：
（1）每次自动抽水能加入筒内的水的体积V；
（2）阀门T能承受的最大压强为，为防止自动加水时气压控制装置失效不断加压导致阀门损坏，需设置泄压阀的开启气压阈值为多大？
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2023-2024学年高二第二学期期末检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题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，有选错的或不选的得0分。
1．核能的利用离不开人类对微观世界的不断探索。下图表示了科学家对原子认识的演变史，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克基于道尔顿的实心小球模型和电子的发现事实建构了枣糕模型
B．卢瑟福建构的行星模型不仅揭示了原子内存在原子核而且揭示了原子核的组成结构
C．玻尔基于行星模型和氢原子光谱的实验规律建构了氢原子模型并做了有限推广
D．基于量子理论建构的电子云模型完全否定了玻尔模型的正确性及其科学研究价值
【答案】C
【详解】A．汤姆孙基于道尔顿的实心小球模型和电子的发现事实建构了枣糕模型，也叫西瓜模型，故A错误；
B．卢瑟福建构的行星模型揭示了原子内存在原子核，但是并没有揭示原子核内部的组成结构，故B错误；
C．玻尔基于行星模型和氢原子光谱的实验规律建构了氢原子模型并做了有限推广，该模型对于氢原子以外的原子不成立，故C正确；
D．基于量子理论建构的电子云模型并没有完全否定玻尔模型的正确性及其科学研究价值，故D错误。
故选C。
2．福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质，一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚（）有放射性，会发生衰变并释放能量，其半衰期为12.43年，衰变方程为，以下说法正确的是（ ）
A．的中子数为2
B．衰变前的质量大于衰变后和的总质量
C．自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D．在不同化合物中的半衰期不相同
【答案】B
【详解】
A．根据电荷数守恒和质量数守恒可得，的电荷数为，质量数为，则的中子数为，故A错误；
B．根据题意可知，衰变过程释放能量，有质量亏损，则衰变前的质量大于衰变后和的总质量，故B正确；
C．自然界现存在的将在24.86年后，即两个半衰期，衰变剩下，未衰变完毕，故C错误；
D．半衰期与化学状态无关，在不同化合物中的半衰期相同，故D错误。
故选B。
3．我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课，在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥，如图a所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的培养皿，水在管内不断上升，直到管顶，如图b所示。对于这两个实验的原理及其就用的理解，下列说法正确的是（ ）
A．液体表而张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”
B．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“A”位置
C．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到地表
D．航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字
【答案】A
【详解】A．液体表而张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”，故A正确；
B．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示，水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“C”位置，故B错误；
C．农民使用“松土保熵”进行耕作，通过松土阻断了土壤毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送到地表，故C错误；
D．毛笔书写过程中，在毛细现象作用下，墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡，于是墨汁便被吸入毛笔材料中，并牢牢“困”在毛笔内部。而当毛笔尖与纸张接触时，留在毛笔表面的墨汁，同样在毛细作用下，被吸附到纸上，其间根本无须重力作用。故D错误。
故选A。
4．一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C，其V-T图像如图所示。下列说法正确的有（ ）
A．A→B的过程中，气体内能增加 B．B→C的过程中，气体吸收热量
C．A→B的过程中，气体压强变大 D．B→C的过程中，气体压强减小
【答案】C
【详解】AC．A→B的过程中，气体温度不变，内能不变，气体做等温变化，由
可知，气体体积减小时，压强增大，故A错误；C正确；
BD．B→C的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减少，由热力学第一定律
可知气体放热，由图像及
可知，气体做等压变化，故BD错误。
故选C。
5．核磁共振仪器被誉为“尖端医疗设备皇冠上的明珠”，我国自主研发的核磁共振仪器于2023年7月开始量产。核磁共振的原理是跃迁的氢原子核在磁场中产生信号，从而给医生提供影像实现诊断病情的目的。图示左侧为氢原子能级图，右侧展示了氢原子从较高激发态跃迁到激发态时辐射的4条氢光谱线。光谱图中（ ）
A．最左侧谱线的波长最长 B．最左侧谱线的频率最小
C．最右侧谱线的波长最长 D．最右侧谱线的频率最大
【答案】C
【详解】根据能级跃迁规律
及频率、波长的关系
可知四条谱线中，波长最长、频率最小的是最右侧的，波长最短、频率最大的是最左侧的。
故选C。
6．2023年两会期间，核聚变领域首席专家段旭如表示，可控核聚变技术研发已进入快车道，预计再过30年可以实现商用。下列相关描述正确的是（ ）
A．核聚变过程中核子的总质量增加
B．核聚变反应中释放的γ射线具有较强的穿透能力
C．核反应是核聚变
D．原子弹是利用核聚变原理制成的
【答案】B
【详解】A．核聚变过程中存在质量亏损，故A错误；
B．γ射线波长短，能量高，具有较强的穿透能力，故B正确；
C．核反应是核裂变，故C错误；
D．原子弹是利用核裂变原理制成的，故D错误。
故选B。
7．如图所示是氢原子的能级图，一个处于能级上的氢原子发生能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）
A．向低能级跃迁时，电子的动能和电势能都减小
B．该氢原子可能发出3种不同频率的光
C．用动能为0.78eV的钾离子去撞击该氢原子，可使该氢原子跃迁到能级
D．要使该氢原子发生电离，入射光的能量最少为13.60eV
【答案】C
【详解】A．根据库仑力提供向心力，即
可知
向低能级跃迁时，减小，电子动能增加；电子带负电，电势能减小，故A错误；
B．一个处于能级上的氢原子发生能级跃迁时，可能发出2种不同频率的光，或只发出1种频率的光，故B错误；
C．由题知
可知用动能为0.78eV的钾离子去撞击该氢原子，可使该氢原子跃迁到能级，故C正确；
D．要使该氢原子发生电离，入射光的能量最少为，故D错误。
故选C。
8．光电效应中，原子的内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。多电子原子核外电子的分布可以分为若干壳层，由内到位依次是1s、2s、2p…．相比于外层电子，内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量的高能粒子流或者高能光子。实验中用能量为20keV的高能光子照射某原子，致使1s能级上的一个电子被击出，该能级中出现一个空穴（如图甲），来自2s能级上的电子跃迁到1s能级填充空穴，相应地将能量转移给2p能级上的电子，使这个电子脱离原子束缚跑到真空中去，这个电子被称为俄歇电子。已知该元素1s、2s和2p能级电子的电离能分别为5.60keV、0.70keV和0.58keV，假设2p能级上电子的初动能为0，那么成为俄歇电子后其动能为（ ）
A．4.32keV B．13.70keV C．13.82keV D．13.12keV
【答案】A
【详解】根据光电效应的知识可知，高能光子（抵消1s电离能后）剩下的能量被第一个电子以动能的形式带走。故俄歇电子的总能量来自于2s上的电子掉落到1s上所释放的能量，则有
则成为俄歇电子后其动能为
故选A。
9．某原子从高能级向低能级跃迁时，会产生三种频率的可见光，三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系如图1所示。用同一双缝干涉装置研究三种光的干涉现象，得到如图2、图3和图4所示的干涉条纹。用三种光分别照射如图5所示的实验装置，都能产生光电效应。由这三种光组成的复色光通过三棱镜时，形成光路如图6。下列说法正确的是（ ）
A．图1中的a对应的是图2中的干涉条纹
B．图6中的甲光子的动量大于图1中b光子的动量
C．用图4和图6中乙所对应的光分别照射如图5所示的实验装置，当P向a移动，电流表示数为零时，前者对应的电压表示数小
D．用图3和图6中丙所对应的光分别照射如图5所示的实验装置，当P向b移动，电流表示数不再变化时，前者对应的电流表示数小
【答案】CD
【详解】A．根据
可知图1中的三种光的频率关系为
由
可知
根据
易知a光对应的是图4中的干涉条纹。故A错误；
B．由图6可知，甲光子的偏折程度最小，丙光子的偏折程度最大，它们的频率关系为
可知，甲光对应a光，乙光对应c光，丙光对应b光。即
根据
可知图6中的甲光子的动量大于图1中b光子的动量。故B错误；
C．如图5所示的实验装置，当P向a移动，光电管加的是反向电压，电流表示数为零时，均达到遏止电压，由前面选项分析可知，图4对应图1中的a光，图6中乙所对应的是图1中的c光，由图1可知a光的遏止电压小于c光的遏止电压。所以前者对应的电压表示数小。故C正确；
D．如图5所示的实验装置，当P向b移动，光电管加的是正向电压，电流表示数不再变化时，表示饱和光电流，图3对应图1中的c光，丙光对应b光，由图1可知，c光的饱和光电流小于b光的饱和光电流。即前者对应的电流表示数小。故D正确。
故选CD。
10．幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。被检者口服含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。的半衰期是5730年，而且大部分是发生β衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（ ）
A．该幽门螺杆菌的检测方法利用了的半衰期较短这一特点
B．β衰变与原子核内的弱相互作用有关
C．若有100个原子，则经过11460年后就一定会有75个发生衰变
D．新核X的核子数与核子数相同
【答案】BD
【详解】A．该幽门螺杆菌的检测方法利用了的半衰期较长这一特点，故A错误。
B．β衰变与原子核内的弱相互作用有关，故B正确。
C．半衰期的统计学规律对100个这样的小样本不适用，故C错误。
D．根据质量数守恒，新核X的核子数为14，与相同，故D正确。
故选BD。
二、实验题：本大题共2小题，共16分。
11．某学习小组利用图甲所示电路研究光电流和光电管阴极与阳极之间的电压的关系。实验中，用激光笔1（产生的光子能量为）照射光电管的阴极，用电流表测量光电流的大小，图乙为根据实验数据绘制出的图像。
（1）连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最左端，用激光笔1照射阴极，电流表 （选填“有”或“无”）示数；
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动，电流表的示数 ；（选填“减小”、“增大”或“不变”）
（3）根据图乙可得光电管阴极材料的逸出功约为 eV（保留两位有效数字）；
（4）若仅将激光笔1换成激光笔2，重新实验后，在同一坐标纸上绘制的图像如丙中虚线所示，可知激光笔2发射的激光波长比1的 （选填“长”或“短”）；
（5）考虑电流表内阻，由图像得到的遏止电压与真实值相比将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 有 减小 长 不变
【详解】（1）[1]根据题意，将滑动变阻器的滑片移至最左端，光电管阴极与阳极之间的电压为零，用激光笔1照射阴极，有光电子逸出，可以到达阳极形成光电流，则电流表有示数。
（2）[2]闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动，光电管阴极与阳极之间的反向电压逐渐增大，可以到达阳极的光电子数减小，则光电流减小，即电流表的示数减小。
（3）[3]根据题意，设逸出功为，由光电效应方程有
由图乙可知，遏止电压为
则有
联立解得
（4）[4]由图丙可知，遏止电压减小，则光电子的最大出动能减小，可得激光笔2能量小于激光笔1的能量，则由公式
可得，激光笔2发射的激光波长比1的长。
（5）[5]由于光电管阴极与阳极之间相当于断路，电流表有没有内阻光电管阴极与阳极之间电压都等于电压表的读数，则考虑电流表内阻，由图像得到的遏止电压与真实值相比将不变。
12．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、丙所示。则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）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是
A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低
C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略
【答案】 A 胶管内存在气体 B C
【详解】（1）[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．手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，B错误；
C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误；
D．压强传感器只能采集气体的压强，D错误。
故选A。
（2）[2]根据
可得
可知，图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。
（3）[3]根据
可得
根据数学知识，可知为图像B。
（4）[4]
A．根据
可得
图像斜率变大，可能是气体质量变大了，A错误；
BC．根据
可得
图像斜率变大，可能是气体温度升高了，B错误，C正确；
D．装置连接处的软管容积不可忽略，有
可得
图像为
D错误。
故选C。
三、计算题（本题共3小题，共42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．钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和α粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出频率为的光子。已知衰变过程中质量亏损为，的质量为α粒子质量的k倍，普朗克常量为h，光速为c。
（1）写出衰变为和α粒子的方程。
（2）求衰变过程中释放的核能。
（3）若衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知，衰变方程为
（2）根据题意，由质能方程可得，衰变过程中释放的核能为
（3）根据题意，设粒子的质量为，则的质量为，设粒子的速度为，的速度为，由于放出的光子的动量可忽略，由动量守恒定律有
由动量和动能关系式有
设α粒子的动能为，则的动能为，由于释放的核能转化和粒子的动能和光子的能量，则有
解得
14．如图为某温度提示装置原理示意图。在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分理想气体，活塞与容器壁间可以无摩擦地滑动，活塞的面积为。现将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时活塞与容器底的距离、气体处于温度的状态a。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态b。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态c时触动温度提示器A。已知密闭气体由状态a到状态c过程中从外界吸收热量，取重力加速度大小。求：
（1）密闭气体在状态b的温度和在状态c的压强；
（2）密闭气体从状态a到状态c的过程中气体内能的变化量。
【答案】（1），；（2）
【详解】（1）根据题意可知，气体由状态a变化到状态b的过程中，封闭气体的压强不变，则有
解得
从状态a变化到状态b的过程中，活塞缓慢上升，则
根据题意可知，气体由状态b变化到状态c的过程中，气体的体积不变，则有
解得
（2）根据题意可知，从状态a到状态c的过程中气体对外做功为
由热力学第一定律，密闭气体从状态a到状态c的过程中气体内能的变化量为
15．如图所示为一种圆筒状自加压储水缸，该装置可以在无市政供水的环境下作为应急水源。圆筒内壁深度为，横截面积为，当筒内无水时筒内封闭气体气压为，气压控制装置自动接通电动机电源，电动机带动水泵通过筒底部的阀门T将水压入缸内。水位缓慢上升使筒内封闭气体压强增大，当气压控制装置检测到气压达到时自动切断电源停止加水。将封闭气体视为理想气体，加减水过程气体的温度保持不变，忽略内壁上下边缘的弯曲和水的蒸发。已知水的密度，重力加速度。求：
（1）每次自动抽水能加入筒内的水的体积V；
（2）阀门T能承受的最大压强为，为防止自动加水时气压控制装置失效不断加压导致阀门损坏，需设置泄压阀的开启气压阈值为多大？
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，由玻意耳定律有
解得
（2）根据题意，设阀门T处压强为时，水的深度为，则有
对气体，由玻意耳定律有
联立代入数据解得
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