模块测评验收卷
(满分：100分)
一、单项选择题(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，只有一项是符合题目要求的。)
1.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是( )
德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设
贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线就是高速氦核流
2.关于晶体和非晶体及分子势能，以下说法错误的是( )
气体对外做功，其内能可能增加
烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
分子势能可能随分子间距离的增加而增加
在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
3.(2022·山东卷，5)如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体( )
内能增加，外界对气体做正功
内能减小，所有分子热运动速率都减小
温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
4.1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝片获得放射性磷P，该反应的核反应方程为Al＋He→P＋X，P发生衰变生成Si和另一种粒子Y。则下列说法正确的是( )
方程式中的X为质子 粒子Y是电子
P是磷矿石的主要成份 P的比结合能比Si的小
5.原子核物理学是20世纪新建立的一个物理学分支，它主要研究原子核的结构和变化规律，射线束的产生、探测和分析技术，以及同核能、核技术应用有关的物理问题。下列说法正确的是( )
降低温度，放射性元素的半衰期减小
大量氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子
自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并吸收大量核能
6.网上热卖的一个科普小制作——斯特林发动机如图甲所示，它是通过气缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的p－V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是( )
状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体分子数目增大
状态B气体的温度大于状态D气体的温度
状态A对应的是图丙中的图线①
状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
7.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法错误的是( )
由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要放出能量
由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能
已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大
在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.图甲给出了氢原子光谱中四种可见光谱线对应的波长，氢原子能级图如图乙所示。由普朗克常量可计算出这四种可见光的光子能量由大到小排列依次为3.03 eV、2.86 eV、2.55 eV和1.89 eV，则下列说法正确的是( )
Hα谱线对应光子的能量是最小的
Hγ光只能使处于n＝2能级的氢原子向高能级跃迁并且还达不到电离状态
Hδ光是处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的
若四种光均能使某金属发生光电效应，则用Hα光获取的光电子的最大初动能较大
9.封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系变化图像如图所示，其中O、A、D三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是( )
从A变化到B气体的压强增大
从B变化到C的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
从A经B到C的两个过程，气体分子的平均动能都会增大
从A经B到C的过程中气体的密度不断减小
10.用如图所示的装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动滑动变阻器的滑动触头，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是( )
换波长更长的光照射，可能电流表G没有示数
光电管阴极的逸出功为1.7 eV
当滑动触头向b端滑动时，电流增大
开关S断开后，没有电流流过电流表G
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(8分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某实验小组的实验方法如下：
(1)下列实验步骤中，正确的顺序是________(2分)(填写步骤前面的数字)。
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②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。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
④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。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(2)用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示(结果保留2位有效数字)。
a.若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为________(2分)m2。
b.若1升油酸酒精溶液中含有0.3 mL油酸，则估算出油酸分子的直径为________(2分)m。
(3)若该小组同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积之后，不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上。拿错的注射器针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径________(2分)(填“偏大”或“偏小”)。
12.(8分)(2024·广东梅州高二期末)如图是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置示意图，实验操作步骤如下：
①将活塞移动到注射器满刻度处；
②用软管连接注射器和压强传感器，并将压强传感器重置；
③用数据线依次连接压强传感器、数据采集器、计算机；
④缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p；
⑤重复上述步骤④，多次测量并记录；
⑥根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的________(2分)和________(2分)。
(2)实验过程中，下列说法正确的________(2分)。
A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是________(2分)。
13.(10分)1937年，居里夫妇用α粒子轰击硼(B)，得到了一种质量数为1而不带电的粒子，同时发现轰击后的硼中含有氮(N)的一种同位素。已知α粒子的质量为4.002 6 u，硼(B)的质量为11.009 3 u，不带电的粒子质量为1.008 7 u，氮(N)同位素的质量为14.003 0 u。1 u相当于931 MeV。
(1)(5分)试写出α粒子轰击硼(B)发生的反应方程；
(2)(5分)求α粒子轰击硼(B)发生反应的过程中释放的能量ΔE(以MeV为单位)。
14.(14分)热等静压设备广泛应用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。氩气可视为理想气体。
(1)(7分)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；
(2)(7分)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
15.(14分)某孵化设备制造厂出厂了一批小鸡孵化器，当孵化器内部的温度和相对湿度适合时才能孵化出小鸡。一次在检测孵化器内部性能时，工作人员往孵化器中加入一定质量的某种气体后密封，然后进行一系列操作使气体依次经历A→B→C→A的三个阶段。该过程的p－T图像可简化成下图，已知pA＝0.8×105 Pa，TA＝300 K，VC＝0.12 m3，TC＝360 K。孵化器中的气体可视为理想气体。求：
(1)(7分)pB的大小；
(2)(7分)若B→C过程中气体对外界做功2 000 J，则气体从A→B→C→A的整个过程中是吸热还是放热？吸收或者放出的热量是多少？
模块测评验收卷
1.A [德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设，选项A正确；贝可勒尔首先发现天然放射现象，没有发现原子中存在原子核，选项B错误；卢瑟福通过α粒子散射实验的研究得到了原子的核式结构理论，选项C错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线就是高速电子流，选项D错误。]
2.B [内能改变有两种方式，做功和热传递，由于未说明热传递情况，故内能可能增加，A选项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片导热各向异性，所以云母片是晶体，而非蜂蜡，B选项错误；当r>r0时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，C选项正确；晶体和非晶体可以相互转变，比如天然的水晶是晶体，而熔融后的玻璃是非晶体，D选项正确。]
3.C [初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有(p1－p0)S＝mg，气缸在缓慢转动的过程中，气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁的分力，故气缸内气体缓慢地将活塞往外推，最后气缸水平，缸内气压等于大气压。气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体通过压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，A、B错误；气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。]]
4.D [根据质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方程为Al＋He→P＋n，P→Si＋e，因此X为中子，Y是正电子，A、B错误；P是磷矿石的主要成份，C错误；P自发的衰变为Si，放出能量，比结合能增大，因此P的比结合能比Si的小，D正确。]
5.B [放射性元素的半衰期与环境变化无关，只由原子核本身性质决定，所以A错误；大量氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子，所以B正确；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，所以C错误；核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并释放大量核能，所以D错误。]
6.C [由题图乙知状态B→状态C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变，选项A错误；状态B→状态C的过程为等容变化，状态C的气体压强大于状态B的气体压强，则TC＞TB，而TD＝TC，所以TD＞TB，选项B错误；因当温度升高、分子热运动加剧时，速率较大的分子所占百分比增大，分布曲线的峰值向速率大的方向移动，峰值变低，曲线变宽、变平坦，由题图乙知状态A的温度低，所以对应的是题图丙中的图线①，选项C正确；温度是分子平均动能的标志，但不代表每个分子的动能，选项D错误。]
7.C [由图可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放能量，A正确；由图可知，A核子的平均质量大于B与C核子的平均质量，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能，B正确；根据光电效应方程Ek＝hν－W0知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，C错误；在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，D正确。]
8.AB [Hα谱线的波长最长，频率最小，能量最小，A正确；由题图甲知，Hγ谱线的波长为434.0 nm，按照波长由短到长排序为第2，则对应光子的能量应为2.86 eV，根据hν＝Em－En可知，能使n＝2能级的氢原子向n＝5能级跃迁，电离状态是指电子脱离原子核的状态，该能量无法使原子达到E＝0的状态，故无法实现电离，B正确；Hδ谱线的波长最短，频率最大，能量应为3.03 eV，n＝5能级以下没有相应的能级差等于该数值，C错误；由光电效应方程Ek＝hν－W0＝h－W0，知入射光的波长越长，逸出的光电子的最大初动能越小，D错误。]
9.AB [从A变化到B过程，气体的体积不变，温度升高，根据查理定律可得＝，气体的压强增大，故A正确；从B变化到C的过程中，气体的温度不变，体积增大，气体密度减小，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，故B正确；从B变化到C的过程中，气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，故C错误；从A到B的过程，气体的体积不变，气体的密度不变，故D错误。]
10.AC [换波长更长的光照射，第一种情况为光的频率偏小，导致不能发生光电效应，从而电流表G没有示数；第二种情况为发生了光电效应，但所加反向电压超过了遏止电压，没有光电子通过电路，使得电流表G没有示数，故A正确；该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动能为1.7 eV，根据光电效应方程有Ek＝hν－W0，得W0＝1.05 eV，即光电管阴极的逸出功为1.05 eV，故B错误；当滑动触头向b端滑动时，反向电压减小，则电流增大，故C正确；开关S断开后，用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表G，故D错误。]
11.(1)④①②⑤③ (2) 8.0×10－3 7.5×10－10 (3)偏小
解析 (1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积V0＝(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)，故选④①②⑤③。
(2)a.若每一小方格的边长为10 mm，由题图可知轮廓中大约有80个小方格，则油酸薄膜的面积S＝80×(10 mm)2＝8.0×10－3m2。
b.每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
V＝mL＝6.0×10－12m3
油酸分子的直径d＝＝m＝7.5×10－10m。
(3)该小组同学拿错的注射器针管比原来的粗，该小组同学测定的1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V比实际值偏小，测定的油膜面积S是准确的，根据d＝，测定的油酸分子的直径偏小。
12.(1)质量 温度 (2)B (3)AC
解析 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度。
(2)推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，A错误；推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，B正确；活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，C错误。
(3)由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是T1对应的图线，A正确，B错误；由理想气体状态方程可知对于一定量的气体，温度T越高p－ 图像的斜率越大，已知T1>T2，C正确，D错误。
13.(1)He＋B→n＋N (2)0.186 2 MeV
解析 (1)由题给出的条件，可得核反应方程为
He＋B→n＋N。
(2)核反应的质量亏损
Δm＝(mHe＋mB)－(mn＋ mN)
＝(4.002 6 u＋11.009 3 u)－(1.008 7 u＋14.003 0 u)＝0.000 2 u
由质能方程，可得核反应中释放的能量
ΔE＝Δmc2＝0.000 2×931 MeV＝0.186 2 MeV。
14.(1)3.2×107 Pa (2)1.6×108 Pa
解析 (1)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律有
p0V0＝p1V1①
被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为
V1′＝V1－V0②
设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律有
p2V2＝10p1V1′③
联立①②③式并代入题给数据得
p2＝3.2×107 Pa。 ④
(2)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3。由查理定律有
＝⑤
联立④⑤式并代入题给数据得
p3＝1.6×108 Pa。
15.(1)9.6×104 Pa (2)吸热 400 J
解析 (1)由题意可知A→B的过程为等容变化，
由查理定律得＝
又TB＝TC，解得pB＝9.6×104 Pa。
(2)C→A的过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得
＝
解得VA＝0.1 m3
C→A的过程，外界对气体做功为
WCA＝pA(VC－VA)＝1 600 J
A→B的过程，外界对气体不做功，WAB＝0
气体从A→B→C→A的整个过程W＝WAB＋WBC＋WCA＝－2 000 J＋1 600 J＝－400 J
由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q
又温度不变，ΔU＝0
解得Q＝400 J
所以，气体从A→B→C→A的整个过程吸热，吸收的热量为400 J。(共34张PPT)
模块测评验收卷
(时间：75分钟 满分：100分)
A
一、单项选择题(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，只有一项是符合题目要求的。)
1.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是( )
A.德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设
B.贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
C.卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线就是高速氦核流
解析 德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设，选项A正确；贝可勒尔首先发现天然放射现象，没有发现原子中存在原子核，选项B错误；卢瑟福通过α粒子散射实验的研究得到了原子的核式结构理论，选项C错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线就是高速电子流，选项D错误。
B
2.关于晶体和非晶体及分子势能，以下说法错误的是( )
A.气体对外做功，其内能可能增加
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C.分子势能可能随分子间距离的增加而增加
D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
解析 内能改变有两种方式，做功和热传递，由于未说明热传递情况，故内能可能增加，A选项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片导热各向异性，所以云母片是晶体，而非蜂蜡，B选项错误；当r>r0时，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，C选项正确；晶体和非晶体可以相互转变，比如天然的水晶是晶体，而熔融后的玻璃是非晶体，D选项正确。
C
3.(2022·山东卷，5)如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体( )
A.内能增加，外界对气体做正功
B.内能减小，所有分子热运动速率都减小
C.温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D.温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
解析 初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，
气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，
则有(p1－p0)S＝mg，气缸在缓慢转动的过程中，
气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁
的分力，故气缸内气体缓慢地将活塞往外推，最后气缸水平，缸内气压等于大气压。气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体通过压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，A、B错误；气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。
D
B
5.原子核物理学是20世纪新建立的一个物理学分支，它主要研究原子核的结构和变化规律，射线束的产生、探测和分析技术，以及同核能、核技术应用有关的物理问题。下列说法正确的是( )
A.降低温度，放射性元素的半衰期减小
B.大量氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子
C.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
D.核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并吸收大量核能
解析 放射性元素的半衰期与环境变化无关，只由原子核本身性质决定，所以A错误；大量氢原子从n＝4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子，所以B正确；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，所以C错误；核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并释放大量核能，所以D错误。
C
6.网上热卖的一个科普小制作——斯特林发动机如图甲所示，它是通过气缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的，因此又被称为热气机。如图乙所示，在斯特林循环的p－V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，
整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，
状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分
布图像如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.状态B→状态C的过程中，单位体积中的气体
分子数目增大
B.状态B气体的温度大于状态D气体的温度
C.状态A对应的是图丙中的图线①
D.状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
解析 由题图乙知状态B→状态C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变，选项A错误；状态B→状态C的过程为等容变化，状态C的气体压强大于状态B的气体压强，则TC＞TB，而TD＝TC，所以TD＞TB，选项B错误；因当温度升高、分子热运动加剧时，速率较大的分子所占百分比增大，分布曲线的峰值向速率大的方向移动，峰值变低，曲线变宽、变平坦，由题图乙知状态A的温度低，所以对应的是题图丙中的图线①，选项C正确；温度是分子平均动能的标志，但不代表每个分子的动能，选项D错误。
C
7.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法错误的是( )
A.由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有
质量亏损要放出能量
B.由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有
质量亏损，要放出核能
C.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线
能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则
逸出光电子的最大初动能增大
D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
解析 由图可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放能量，A正确；由图可知，A核子的平均质量大于B与C核子的平均质量，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能，B正确；根据光电效应方程Ek＝hν－W0知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，C错误；在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，D正确。
AB
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.图甲给出了氢原子光谱中四种可见光谱线对应的波长，氢原子能级图如图乙所示。由普朗克常量可计算出这四种可见光的光子能量由大到小排列依次为3.03 eV、2.86 eV、2.55 eV和1.89 eV，则下列说法正确的是( )
A.Hα谱线对应光子的能量是最小的
B.Hγ光只能使处于n＝2能级的氢原子向高
能级跃迁并且还达不到电离状态
C.Hδ光是处于n＝5能级的氢原子向低能级
跃迁的过程中产生的
D.若四种光均能使某金属发生光电效应，
则用Hα光获取的光电子的最大初动能较大
解析 Hα谱线的波长最长，频率最小，能量最小，A正确；由题图甲知，Hγ谱线的波长为434.0 nm，按照波长由短到长排序为第2，则对应光子的能量应为2.86 eV，根据hν＝Em－En可知，能使n＝2能级的氢原子向n＝5能级跃迁，电离状态是指电子脱离原子核的状态，该能量无法使原子达到E＝0的状态，故无法实现电离，B正确；Hδ谱线的波长最短，频率最大，能量应为3.03 eV，n＝5能级以下没有相应的能级差等于该数值，C错误；由光电效应方程Ek＝hν－W0＝h－W0，知入射光的波长越长，逸出的光电子的最大初动能越小，D错误。
AB
9.封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系变化图像如图所示，其中O、A、D三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是( )
A.从A变化到B气体的压强增大
B.从B变化到C的过程中气体体积增大，单位时间内
与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.从A经B到C的两个过程，气体分子的平均动能都会
增大
D.从A经B到C的过程中气体的密度不断减小
AC
10.用如图所示的装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动滑动变阻器的滑动触头，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是( )
A.换波长更长的光照射，可能电流表G没有示数
B.光电管阴极的逸出功为1.7 eV
C.当滑动触头向b端滑动时，电流增大
D.开关S断开后，没有电流流过电流表G
解析 换波长更长的光照射，第一种情况为光的频率偏小，
导致不能发生光电效应，从而电流表G没有示数；第二种
情况为发生了光电效应，但所加反向电压超过了遏止电压，
没有光电子通过电路，使得电流表G没有示数，故A正确；
该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于
或等于1.7 V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动
能为1.7 eV，根据光电效应方程有Ek＝hν－W0，得W0＝1.05 eV，即光电管阴极的逸出功为1.05 eV，故B错误；当滑动触头向b端滑动时，反向电压减小，则电流增大，故C正确；开关S断开后，用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表G，故D错误。
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(8分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某实验小组的实验方法如下：
(1)下列实验步骤中，正确的顺序是________(填写步骤前面的数字)。
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②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。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
④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。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(2)用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加
1 mL。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于
水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图
所示(结果保留2位有效数字)。
a.若每一小方格的边长为10 mm，则油酸薄膜的面积为________ m2。
b.若1升油酸酒精溶液中含有0.3 mL油酸，则估算出油酸分子的直径为________ m。
(3)若该小组同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积之后，不小心拿错了另一个注射器把溶液滴在水面上。拿错的注射器针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径________(填“偏大”或“偏小”)。
答案 (1)④①②⑤③ (2) 8.0×10－3 7.5×10－10 (3)偏小
解析 (1)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积V0＝(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)，故选④①②⑤③。
b.每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
12.(8分)(2024·广东梅州高二期末)如图是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置示意图，实验操作步骤如下：
①将活塞移动到注射器满刻度处；
②用软管连接注射器和压强传感器，并将压强
传感器重置；
③用数据线依次连接压强传感器、数据采集器、
计算机；
④缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录
注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p；
⑤重复上述步骤④，多次测量并记录；
⑥根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的________和________。
(2)实验过程中，下列说法正确的________。
A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是________。
答案 (1)质量 温度 (2)B (3)AC
解析 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度。
(2)推拉活塞时动作过快，实验过程中会使气体的温度发生变化，A错误；推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体的温度不变，B正确；活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，C错误。
解析 (1)由题给出的条件，可得核反应方程为`
(2)核反应的质量亏损
Δm＝(mHe＋mB)－(mn＋ mN)
＝(4.002 6 u＋11.009 3 u)－(1.008 7 u＋14.003 0 u)＝0.000 2 u
由质能方程，可得核反应中释放的能量
ΔE＝Δmc2＝0.000 2×931 MeV＝0.186 2 MeV。
14.(14分)热等静压设备广泛应用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。氩气可视为理想气体。
(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；
(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
答案 (1)3.2×107 Pa (2)1.6×108 Pa
解析 (1)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律有
p0V0＝p1V1①
被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为
V1′＝V1－V0②
设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律有
p2V2＝10p1V1′③
联立①②③式并代入题给数据得
p2＝3.2×107 Pa。 ④
(2)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3。由查理定律有
联立④⑤式并代入题给数据得
p3＝1.6×108 Pa。
15.(14分)某孵化设备制造厂出厂了一批小鸡孵化器，当孵化器内部的温度和相对湿度适合时才能孵化出小鸡。一次在检测孵化器内部性能时，工作人员往孵化器中加入一定质量的某种气体后密封，然后进行一系列操作使气体依次经历A→B→C→A的三个阶段。该过程的p－T图像可简化成下图，已知pA＝0.8×105 Pa，TA＝300 K，VC＝0.12 m3，TC＝360 K。孵化器中的气体可视为理想气体。求：
(1)pB的大小；
(2)若B→C过程中气体对外界做功2 000 J，则气体从A→
B→C→A的整个过程中是吸热还是放热？吸收或者放出
的热量是多少？
答案 (1)9.6×104 Pa (2)吸热 400 J
解析 (1)由题意可知A→B的过程为等容变化，
又TB＝TC，解得pB＝9.6×104 Pa。
(2)C→A的过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得
解得VA＝0.1 m3
C→A的过程，外界对气体做功为
WCA＝pA(VC－VA)＝1 600 J
A→B的过程，外界对气体不做功，WAB＝0
气体从A→B→C→A的整个过程W＝WAB＋WBC＋WCA＝－2 000 J＋1 600 J＝－400 J
由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q
又温度不变，ΔU＝0
解得Q＝400 J
所以，气体从A→B→C→A的整个过程吸热，吸收的热量为400 J。
