【期末押题卷】北京市2024-2025学年高二下学期物理期末模拟预测押题卷三 人教版（含解析）

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北京市2024-2025学年高二下学期物理期末模拟预测押题卷
一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分）
1．（3分）（2025春 南京月考）“氦燃烧”是恒星内部发生的一种热核反应，反应过程中会释放大量能量，其核反应方程为HeHe→X，已知X是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的（　　）
A．核反应的过程中质量数守恒，可知A＝8
B．的衰变速度会随着温度的升高而加快
C．经过两个半衰期，剩下的粒子占开始时的
D．“氦燃烧”的核反应是聚变反应，反应过程中没有质量亏损
2．（3分）（2022秋 苏州期末）如图1所示，将一平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到如图2所示干涉条纹。若在图1装置中抽去一张纸片，从上往下观察到的干涉条纹将会（　　）
A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失
3．（3分）（2024 天津模拟）健身球是一种有趣的健身器材。如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球内的气体可视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是（　　）
A．健身球内的气体内能增大
B．健身球内的气体对外界做正功
C．健身球内的气体向外界放出热量
D．健身球内的气体分子的数密度减小
4．（3分）（2022春 宝山区校级期末）机械波能发生明显的干涉与衍射，下列说法中正确的是（　　）
A．波速越小越容易发生衍射
B．频率相近的两列波的叠加会发生干涉
C．波速相同的两列波的叠加会发生干涉
D．波长与障碍物的尺寸接近时会发生明显的衍射
5．（3分）（2023 湖南开学）在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V 4W”，定值电阻R的阻值为4Ω。当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W。下列说法正确的是（　　）
A．变压器原、副线圈的匝数比为55：1
B．电动机的额定功率为7W
C．电动机的内阻为0.5Ω
D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧坏
6．（3分）（2024 广州开学）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，该时刻质点P和质点Q偏离平衡位置的位移均为1cm，从该时刻开始计时，质点P比质点Q提前Δt＝0.2s回到平衡位置，则下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的传播速度大小为1cm/s
C．质点P在波峰时，质点Q的位移一定为﹣1cm
D．质点P在平衡位置时，质点Q的位移一定为
7．（3分）（2024 金华模拟）如图甲为研究光电效应的实验装置，图乙为入射光频率ν与光电管A、K两极电势差Uab的图像，已知电子电荷量为﹣e，已知直线AB的斜率的绝对值为k，且该直线对应的灵敏电流计的读数恰好均为0，直线AD平行于横轴，B点坐标为（0，ν0），D点坐标为（U1，ν1），下列说法正确的是（　　）
A．普朗克常量等于k
B．D点条件下形成的光电流一定比C点条件下形成的光电流大
C．满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为
D．在光照强度相同的情况下，沿直线从A到D，灵敏电流计示数一定逐渐变大
8．（3分）（2024 徐州模拟）在如图所示的真空管中，用强度为E（单位时间单位面积发出的能量）、波长为λ的光照射下面的金属靶，可以使电子从金属靶中逸出并打到上面的金属板收集器上。假设一个光子可以打出一个电子，金属靶的面积是S，电子的电荷量为e，光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．单位时间金属板中逸出的电子数
B．单位时间金属板中逸出的电子数
C．电路中的最大光电流
D．电路中的最大光电流
9．（3分）（2024 岳麓区校级模拟）如图所示的位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像中，甲、乙、丙、丁代表四辆车在一条直线上的运动情况，则下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻甲、乙两车速度相同
B．0～t1时间内的某时刻甲、乙两车速度相同，距离最大
C．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相同
D．0～t2时间内，丙、丁两车的位移相同
10．（3分）（2023 沈河区校级三模）我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于轻核聚变反应的是（　　）
A．NHe→OH
B．HeAl→Pn
C．HH→Hen
D．Un→BaKr+3n
二．多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）
（多选）11．（4分）（2022春 延平区校级期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．气体分子的运动速率具有“中间多，两头少”特点
（多选）12．（4分）（2020秋 菏泽期末）在双缝干涉实验中，用蓝色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（　　）
A．增大双缝间距
B．改用红色激光
C．增大屏幕与双缝的间距
D．增大光源与双缝的间距
（多选）13．（4分）关于理想气体模型，以下说法正确的是（　　）
A．气体分子都具有相同的速度
B．气体分子之间的间距比分子大得多
C．除碰撞外，忽略分子间的相互作用力
D．气体分子的碰撞是完全非弹性碰撞
（多选）14．（4分）如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门K，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2p0，气室2内气体压强为p0，气柱长均为L，活塞横截面积为S，活塞与汽缸间无摩擦，汽缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放质量为m的细砂，重力加速度为g，外界大气压强为p0，下列说法正确的是（　　）
A．若m活塞下移
B．若m活塞下移
C．若m，气室1内气体压强变为3p0
D．若m，气室1内气体压强变为3p0
三．实验题（共2小题，满分16分，每小题8分）
15．（8分）（2025春 南山区校级期中）在“油膜法估测油酸分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是 　 　 ；其余正确操作的合理顺序是 　 　 。
A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩散为油酸膜
B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩散为油酸膜
C.向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径
E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
（2）若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 　 　 。（选填“偏大”或“偏小”）
（3）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为 　 　 m。（结果保留1位有效数字）
16．（8分）（2023春 乐安县校级期末）某实验小组用如图1所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 　 　 。
A．实验前应将注射器内的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出p的图像可以直观反映出p与V的关系
（2）如图2是甲、乙两同学在实验中得到的p图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是 　 　 。
（3）某同学采用如图所示的实验装置，测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、作横轴，画出p图像如图3甲、乙、丙所示，则甲产生的可能原因是 　 　 ；乙产生的可能原因是 　 　 ；丙产生的可能原因是 　 　 。（从下列选项选取，填写字母）
A．各组的p、取值范围太小
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度升高
D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
四．解答题（共4小题，满分38分）
17．（6分）（2024秋 温州期中）亚运会开幕期间，在浙江杭州、湖州等城市街头出现很多无人驾驶小巴士。如图所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方一定范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段沿直线匀速行驶，某时刻探测到前方100m处有一静止障碍物，立即启动刹车程序，刹车过程可近似看作匀变速运动，加速度大小为4.5m/s2，恰好没有撞上该障碍物，求：
（1）该汽车在刹车前的速度大小？
（2）该无人驾驶汽车刹车过程所用的时间？
18．（10分）我国舰艇发展迅速，核潜艇研发也取得突破性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，一定质量的气体体积不变温度升高或温度不变体积减小都会使压强增大，从微观分析这两种情况有没有区别？
19．（10分）（2024 淄博三模）如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接。开始时，小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，系统处于静止状态，此时小球A的位置记为O，A、B两小球质量均为m。现用外力缓慢推小球A至弹簧原长后释放，在小球A向右运动至最远点时细线断裂，已知弹簧振子的振动周期，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）细线断裂前瞬间的张力大小FT；
（2）从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间t；
（3）细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小。
20．（12分）（2022 天津模拟）当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的？为什么？
北京市2024-2025学年高二下学期物理期末模拟预测押题卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分30分，每小题3分）
1．（3分）（2025春 南京月考）“氦燃烧”是恒星内部发生的一种热核反应，反应过程中会释放大量能量，其核反应方程为HeHe→X，已知X是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的（　　）
A．核反应的过程中质量数守恒，可知A＝8
B．的衰变速度会随着温度的升高而加快
C．经过两个半衰期，剩下的粒子占开始时的
D．“氦燃烧”的核反应是聚变反应，反应过程中没有质量亏损
【考点】原子核的半衰期及影响因素；半衰期的相关计算；核反应方程式的书写或判断核反应方程式中的粒子．
【专题】定量思想；推理法；衰变和半衰期专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据核反应方程的书写规则，质量亏损以及半衰期的计算公式等进行分析解答。
【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒，该核反应方程中A的数值为8，故A正确；
B、原子核的衰变是由原子核内部自身的因素决定的，跟外界因素无关，所以的衰变速度不会随着温度的升高而加快，故B错误；
C、经过两个半衰期，剩下的粒子占开始时的
故C错误；
D、“氦燃烧”的核反应是聚变反应，聚变过程会释放大量的能量，根据爱因斯坦的质能方程E＝mc2可知，有能量释放，就一定有质量亏损，故D错误。
故选：A。
【点评】考查核反应方程的书写规则，质量亏损以及半衰期的计算公式，会根据题意进行准确分析解答。
2．（3分）（2022秋 苏州期末）如图1所示，将一平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到如图2所示干涉条纹。若在图1装置中抽去一张纸片，从上往下观察到的干涉条纹将会（　　）
A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失
【考点】薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算；薄膜干涉现象．
【专题】定量思想；方程法；光的干涉专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】当光程差为nλ（n＝0，1，2，3……）时表现为亮条纹，由几何关系得到干涉条纹间距表达式进行分析。
【解答】解：光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为θ，δ1、δ2处为两相邻亮条纹，如图所示：
则此两处的光程分别为：δ1＝2d1，δ2＝2d2
因为光程差为nλ（n＝0，1，2，3……）时表现为亮条纹，所以有：δ2﹣δ1＝λ
则：
设此两相邻亮纹中心的距离为Δl，则由几何关系得：
即：
当抽去一张纸片，θ减小，从上往下观察到的干涉条纹间距Δl增大，所以干涉条纹将会变疏，故A正确、BCD错误。
故选：A。
【点评】本题主要是考查光的干涉，关键是弄清楚薄膜干涉产生明条纹和暗条纹的条件，结合几何关系分析。
3．（3分）（2024 天津模拟）健身球是一种有趣的健身器材。如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球内的气体可视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是（　　）
A．健身球内的气体内能增大
B．健身球内的气体对外界做正功
C．健身球内的气体向外界放出热量
D．健身球内的气体分子的数密度减小
【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】C
【分析】一定质量的理想气体的内能由温度决定；气体体积减小外界对气体做功；根据热力学第一定律解答；质量一定时，体积决定分子数密度大小。
【解答】解：A.健身球内的气体视为理想气体，其内能只有分子动能，则内能由温度决定，而温度不变，则健身球内的气体内能不变，故A错误；
B.健身者正在挤压健身球，即外界对气体做正功，故B错误；
C.因外界对体做正功，W＞0；气体内能不变，ΔU＝0；根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，Q＜0，即气体向外界放出热量，故C正确；
D.气体的体积减小，分子数密度增大，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查温度决定理想气体的内能、热力学第一定律以及分子数密度等物理量的应用，基础题。
4．（3分）（2022春 宝山区校级期末）机械波能发生明显的干涉与衍射，下列说法中正确的是（　　）
A．波速越小越容易发生衍射
B．频率相近的两列波的叠加会发生干涉
C．波速相同的两列波的叠加会发生干涉
D．波长与障碍物的尺寸接近时会发生明显的衍射
【考点】波发生稳定干涉的条件；光发生明显衍射的条件；波的衍射的概念及产生明显衍射的条件．
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；理解能力．
【答案】D
【分析】波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象；而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象，明显的衍射现象是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大。
【解答】解：A.波速越小，频率不变时，则波长越小，越不容易发生衍射现象，故A错误；
BC.要产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率必须相等，与波速无关，故BC错误；
D.波具有明显的衍射特性的条件，是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查波的干涉与衍射现象，知道干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大。
5．（3分）（2023 湖南开学）在如图甲所示的电路中，电动机的额定电压为4V，灯泡上标有“4V 4W”，定值电阻R的阻值为4Ω。当变压器原线圈接如图乙所示的交流电时，电动机和灯泡均正常工作，且电动机的输出功率为6W。下列说法正确的是（　　）
A．变压器原、副线圈的匝数比为55：1
B．电动机的额定功率为7W
C．电动机的内阻为0.5Ω
D．若灯泡损坏导致断路，则电动机也会被烧坏
【考点】结合图像解决变压器问题；理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系；理想变压器两端的功率关系；变压器的动态分析——原线圈无负载．
【专题】信息给予题；定量思想；控制变量法；交流电专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据有效值的定义求解输入电压的有效值，再根据电动机和灯泡均正常工作，求出变压器副线圈两端的电压，根据求出匝数比；
先求出通过灯泡的电流，再求出通过电动机的电流，根据P＝UMIM求出额定功率的大小；
根据电动机的发热功率求出电动机内阻；
灯泡断路后，根据闭合电路欧姆定律求解；
【解答】解：A．因为电动机和灯泡均正常工作，所以变压器副线圈两端的电压U2＝8V
根据题图乙可知变压器原线圈两端的电压U1＝220V
可得变压器原、副线圈的匝数比
故A错误；
B．当灯泡正常工作时，通过灯泡的电流ILA＝1A
通过定值电阻的电流IRA＝1A
可得通过电动机的电流IM＝IL+IR＝1A+1A＝2A
因此电动机的额定功率P＝UMIM＝4×2W＝8W
故B错误；
C．电动机的发热功率
代入数据解得r＝0.5Ω
故C正确；
D．若灯泡损坏导致断路，则副线圈消耗的功率减小，原线圈输入的功率减小，通过原线圈的电流减小，导致通过副线圈的电流减小，因此电动机的功率减小，不会被烧坏，故D错误。
故选：C。
【点评】交流电的有效值是根据电流的热效应定义的，电动机是非纯电阻电路，消耗的电功率大于输出的机械功率．
6．（3分）（2024 广州开学）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，该时刻质点P和质点Q偏离平衡位置的位移均为1cm，从该时刻开始计时，质点P比质点Q提前Δt＝0.2s回到平衡位置，则下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的传播速度大小为1cm/s
C．质点P在波峰时，质点Q的位移一定为﹣1cm
D．质点P在平衡位置时，质点Q的位移一定为
【考点】机械波的图像问题；波长、频率和波速的关系．
【专题】比较思想；图析法；振动图象与波动图象专题；理解能力．
【答案】C
【分析】根据质点P比质点Q提前Δt＝0.2s回到平衡位置，分析图示时刻质点P和Q的振动方向，进而判断波的传播方向；根据v求出波速；由质点P、Q的平衡位置间距，分析两质点位置关系，确定位移关系。
【解答】解：A、已知从该时刻开始计时，质点P比质点Q提前Δt＝0.2s回到平衡位置，则该时刻质点P向下运动，质点Q向上运动，根据同侧法判断可知，波沿x轴正方向传播，故A错误；
B、质点P比质点Q提前Δt＝0.2s回到平衡位置，该时刻质点P和质点Q偏离平衡位置的位移均为1cm，由数学知识可得，质点P和质点Q平衡位置间距离为x＝0.4cm，波速vm/s＝0.02m/s＝2cm/s，故B错误；
C、由图可知，波长λ＝1.2cm。质点P和质点Q平衡位置间距离为x＝0.4cmλ，质点P在波峰时，质点Q的位移一定为﹣1cm，故C正确；
D、质点P在平衡位置时，质点Q的位移可能为cm，也可能为cm，故D错误。
故选：C。
【点评】本题在于关键分析质点P和质点Q的振动情况，确定波的传播方向。要理解波的周期性，来分析任意时刻质点的位置。
7．（3分）（2024 金华模拟）如图甲为研究光电效应的实验装置，图乙为入射光频率ν与光电管A、K两极电势差Uab的图像，已知电子电荷量为﹣e，已知直线AB的斜率的绝对值为k，且该直线对应的灵敏电流计的读数恰好均为0，直线AD平行于横轴，B点坐标为（0，ν0），D点坐标为（U1，ν1），下列说法正确的是（　　）
A．普朗克常量等于k
B．D点条件下形成的光电流一定比C点条件下形成的光电流大
C．满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为
D．在光照强度相同的情况下，沿直线从A到D，灵敏电流计示数一定逐渐变大
【考点】爱因斯坦光电效应方程；光电效应的截止频率；光电流及其影响因素；遏止电压及其影响因素．
【专题】定量思想；方程法；光电效应专题；理解能力．
【答案】C
【分析】光电效应中，光子的能量被金属表面的电子吸收，当光子能量大于金属的逸出功时，电子可以逸出金属表面，形成光电流。题目中给出的图像和坐标信息，需要我们结合光电效应的理论知识，分析普朗克常量、光电流大小、光电子动能以及光电流随入射光频率变化的关系。
【解答】解：A、根据题意可知，直线AB对应的电压是在AK两端加不同频率光对应的遏止电压，由动能定理和光电效应方程有
eU＝Ek，Ek＝hν﹣W0
解得
eU＝hν﹣W0
变形得
根据题意可知，
，
解得
，W0＝hν0
故A错误；
B、由图可知，D点和C点对应的电压相同，D点对应的入射光频率更大，但形成的光电流的大小还与入射光的强度有关，由图无法判断两种情况下的入射光强度，故D点条件下形成的光电流不一定比C点条件下形成的光电流大，故B错误；
C、根据题意，由光电效应方程和动能定理可知，满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为
EkD＝eU1+hν1﹣W0
解得
故C正确；
D、根据光电效应，电路中存在饱和光电流，所以在光照强度相同的情况下，沿直线从A到D，即使加的电压逐渐从反向电压变小到正向电压变大，灵敏电流计示数不一定逐渐变大，故D错误。
故选：C。
【点评】光电效应实验是量子力学的重要实验之一，通过分析光电效应方程和实验数据，可以深入理解光子能量、电子逸出功、光电流大小以及光子频率与光电流之间的关系。在解题过程中，需要结合光电效应的基本原理和实验数据，进行逻辑推理和数学计算，以得出正确的结论。
8．（3分）（2024 徐州模拟）在如图所示的真空管中，用强度为E（单位时间单位面积发出的能量）、波长为λ的光照射下面的金属靶，可以使电子从金属靶中逸出并打到上面的金属板收集器上。假设一个光子可以打出一个电子，金属靶的面积是S，电子的电荷量为e，光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．单位时间金属板中逸出的电子数
B．单位时间金属板中逸出的电子数
C．电路中的最大光电流
D．电路中的最大光电流
【考点】光电流及其影响因素；光电效应现象及其物理意义．
【专题】定量思想；推理法；光电效应专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据每个光子的能量和射到金属钯上的总能量分析；根据电流的定义式分析。
【解答】解：AB、每个光子的能量为，所以单位时间金属板中逸出的电子数为nS，解得nS，故AB错误；
CD、根据电流的定义式可知，电路中的最大电流为Imne，则，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】掌握光子的能量公式以及电流的定义式是解题的基础。
9．（3分）（2024 岳麓区校级模拟）如图所示的位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像中，甲、乙、丙、丁代表四辆车在一条直线上的运动情况，则下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻甲、乙两车速度相同
B．0～t1时间内的某时刻甲、乙两车速度相同，距离最大
C．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相同
D．0～t2时间内，丙、丁两车的位移相同
【考点】复杂的运动学图像问题；位移、路程及其区别与联系；平均速度（定义式方向）；匀速直线运动．
【专题】比较思想；推理法；运动学中的图象专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】x﹣t图像中，交点表示相遇，斜率表示速度，根据图像比较两车的速度即可；v﹣t图像中，图像与坐标轴所围面积表示位移，根据图像比较两车的位移即可，平均速度是位移与时间的比值。
【解答】解：A、x﹣t图像中，交点表示相遇，斜率表示速度，由图像可知，t1时刻，两车相遇但速度不同，故A错误；
B、x﹣t图像中斜率表示速度，由图像可知，0～t1时间内，甲的速度先小于乙的速度，后大于乙的速度，则一定有一个时刻，两车的速度相同，此时两车间的距离最大，故B正确；
CD、v﹣t图像中，图像与坐标轴所围面积表示位移，由图像可知，0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，平均速度是位移与时间的比值，则0～t2时间内，丙车的平均速度小于丁车的平均速度，故CD错误；
故选：B。
【点评】本题考查v﹣t图像和x﹣t图像，解题关键是知道两图像中斜率和面积的含义，知道平均速度的定义。
10．（3分）（2023 沈河区校级三模）我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于轻核聚变反应的是（　　）
A．NHe→OH
B．HeAl→Pn
C．HH→Hen
D．Un→BaKr+3n
【考点】轻核的聚变及反应条件；核反应方程式的书写或判断核反应方程式中的粒子．
【专题】常规题型；定性思想；推理法；重核的裂变和轻核的聚变专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】核聚变是指由质量小的原子核，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式，即轻核发生聚变；
核裂变是由质量大的原子核，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式，即重核裂变；核电站的发电能量来源即核裂变；
用快速粒子（天然射线或人工加速的粒子）穿入原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程，这就是原子核的人工转变。
【解答】解：AB、由以上分析可知，这两个反应是原子核的人工转变，即原子核的人工转变，故AB错误；
C、核反应方程→是原子核的聚变反应，故C正确；
D、该核反应利用发生，即核裂变反应，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查核反应的分类，要正确理解核裂变、聚变及其他相关核反应的性质，并掌握质量数守恒电荷数守恒分析核反应方程。
二．多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）
（多选）11．（4分）（2022春 延平区校级期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．气体分子的运动速率具有“中间多，两头少”特点
【考点】布朗运动实例、本质及解释；分子间存在作用力及其与分子间距的关系；分子热运动速率随温度变化具有统计规律；扩散现象实例及解释．
【专题】常规题型；应用题；推理法；分子间相互作用力与分子间距离的关系；理解能力；推理论证能力；分析综合能力．
【答案】CD
【分析】气体扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快；
布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，间接的反应了液体分子的无规则运动；
分子间同时存在着引力和斥力；
气体分子的运动速率具有“中间多，两头少”特点。
【解答】解：A、气体扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
B、布朗运动是液体中颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反应，故B错误；
C、分子间同时存在着引力和斥力，故C正确；
D、气体分子的运动速率具有“中间多，两头少”特点，故D正确；
故选：CD。
【点评】明确布朗运动的概念，知道分子间同时存在着引力和斥力，明确温度与扩散的关系。
（多选）12．（4分）（2020秋 菏泽期末）在双缝干涉实验中，用蓝色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（　　）
A．增大双缝间距
B．改用红色激光
C．增大屏幕与双缝的间距
D．增大光源与双缝的间距
【考点】更换光的颜色判断条纹间距的变化；改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化；改变双缝到光屏的距离判断干涉条纹间距的变化．
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；分析综合能力．
【答案】BC
【分析】根据公式Δxλ可判定增大条纹间距的方法。
【解答】解：ABC、由公式Δxλ可知，改用波长更长的激光照射在双缝上，相邻亮条纹的间距Δx增大，增大双缝间距，即d增大，则Δx减小，增大屏幕与双缝间距，即L增大，则Δx增大，故BC正确，A错误；
D、相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题主要考查了双缝干涉中条纹间距的公式，解题关键是掌握公式Δxλ即可。
（多选）13．（4分）关于理想气体模型，以下说法正确的是（　　）
A．气体分子都具有相同的速度
B．气体分子之间的间距比分子大得多
C．除碰撞外，忽略分子间的相互作用力
D．气体分子的碰撞是完全非弹性碰撞
【考点】分子间存在作用力及其与分子间距的关系．
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；分子间相互作用力与分子间距离的关系；理解能力．
【答案】BC
【分析】A.由于碰撞等原因，气体分子不可能具有相同的速率；
B.理想气体的分子间距，超过分子直径的10以上，据此分析作答；
C.除碰撞外，理想气体忽略分子间的相互作用力，据此分析；
D.气体分子间的碰撞是弹性的碰撞。
【解答】解：A.温度是分子平均动能大小的标志，即使在相同温度下，由于碰撞等原因，气体分子不可能都具有相同的速度，故A错误；
B.理想气体分子模型是球体，分子间距是分子直径10倍以上，因此气体分子之间的间距比分子大得多，故B正确；
C.由于理想气体分子间的间距超过10倍的分子直径，因此分子间的作用力趋向于零，除碰撞外，忽略分子间的相互作用力，故C正确；
D.气体分子的碰撞是完全性弹性碰撞，故D错误。
故选：BC。
【点评】明确理想气体的概念，知道理想气体是忽略了气体间的分子力的，认为气体分子间没有作用力
（多选）14．（4分）如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门K，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2p0，气室2内气体压强为p0，气柱长均为L，活塞横截面积为S，活塞与汽缸间无摩擦，汽缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放质量为m的细砂，重力加速度为g，外界大气压强为p0，下列说法正确的是（　　）
A．若m活塞下移
B．若m活塞下移
C．若m，气室1内气体压强变为3p0
D．若m，气室1内气体压强变为3p0
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体压强的计算．
【专题】定量思想；推理法；气体的压强专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】初始时，活塞上、下方气体的压强不同，放置细砂后，活塞会受重力作用而缓慢下降，导致气体压缩，压强增大。若质量m较小，活塞下移但单向阀未打开，气体状态满足玻意耳定律，可计算出气体体积变化及活塞位移。若m足够大，使得上方气体压强超过一定阈值，单向阀打开，气体从气室2进入气室1，最终达到新的平衡状态，需考虑气体是否完全进入及最终压强的变化。
【解答】解：AC、若m，对活塞4B有：pS＝p0S+mg，解得：p＝2p0，单向阀未打开，所以气室2内的气体质量不变，气室1内气体质量不变，压强也不变。
根据玻意耳定律得：pxS＝p0LS，解得：x，所以活塞下移，故A正确，C错误；
B、若m对活塞AB有：pS＝p0S+mg，解得：p＝1.5p0，单向阀末打开，所以气室2内的气体质量不变，气室1内气体质量不变，压强也不变。
根据玻意耳定律得：pxS＝p0LS，解得：x，所以活塞下移：Δx＝L﹣x，故B错误；
D、若m对活塞AB有：pS＝p0S+mg，解得：p＝4p0单向阀打开，如果气室2的气体未完全进入气室1，则有：p0LS+2p0LS＝4p0xS，解得 x 假设不成立，所以气体完全进入气室1，则有：P0LS+2P0LS＝PxLS，解得：px＝3p0，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查玻意耳定律、受力分析及气体流动的综合应用，重点在于理解活塞的受力平衡、气体压强变化及单向阀的开启条件。解题时需准确判断单向阀是否开启，并结合气体状态方程分析气体的最终分布情况。注意活塞下移过程中不同情况下的受力平衡关系，以及气体压强、体积变化的计算逻辑。
三．实验题（共2小题，满分16分，每小题8分）
15．（8分）（2025春 南山区校级期中）在“油膜法估测油酸分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某同学配制好油酸酒精溶液，并测出一滴酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是 　A　 ；其余正确操作的合理顺序是 　CBED　 。
A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩散为油酸膜
B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩散为油酸膜
C.向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径
E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
（2）若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 　偏大　 。（选填“偏大”或“偏小”）
（3）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为 　5×10﹣10　 m。（结果保留1位有效数字）
【考点】用油膜法估测油酸分子的大小．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；估算分子个数专题；实验探究能力．
【答案】（1）A，CBED；（2）偏大；5×10﹣10。
【分析】（1）根据实验原理与实验步骤分析判断；
（2）分析油膜面积变化结合体积公式分析判断；
（3）先计算一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，再计算油酸分子的直径。
【解答】解：（1）完成本实验时，为了使油酸均匀地扩散在水面上，形成单分子油膜，应将油酸配制成油酸的酒精溶液，故错误的一项是A。
操作时应向浅水盘中倒入水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将油酸的酒精溶液滴到水面上形成油膜；然后将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔画出油酸膜的轮廓；最后算出油膜的面积，从而求出油膜的分子直径，因此正确的顺序是：CBED。
（2）若实验时痱子粉撒得太厚，使油膜扩散的面积S减小，根据
可知测得的分子直径偏大。
（3）一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积
因此油酸分子的直径
故答案为：（1）A，CBED；（2）偏大；5×10﹣10。
【点评】本题关键掌握“油膜法估测油酸分子直径”的实验原理和注意事项。
16．（8分）（2023春 乐安县校级期末）某实验小组用如图1所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
（1）关于该实验，下列说法正确的是 　D　 。
A．实验前应将注射器内的空气完全排出
B．空气柱体积变化应尽可能的快些
C．空气柱的压强随体积的减小而减小
D．作出p的图像可以直观反映出p与V的关系
（2）如图2是甲、乙两同学在实验中得到的p图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是 　研究气体的质量不同　 。
（3）某同学采用如图所示的实验装置，测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、作横轴，画出p图像如图3甲、乙、丙所示，则甲产生的可能原因是 　D　 ；乙产生的可能原因是 　C　 ；丙产生的可能原因是 　B　 。（从下列选项选取，填写字母）
A．各组的p、取值范围太小
B．实验过程中有漏气现象
C．实验过程中气体温度升高
D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
【考点】理想气体的实验规律．
【专题】定性思想；推理法；实验分析法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．
【答案】故答案为：（1）D；（2）研究气体的质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）；（3）D；C；B
【分析】（1）探究气体发生等温变化遵循的规律，应控制气体的质量与温度不变，改变气体的体积测出气体的压强（或改变气体压强测出气体体积），然后研究在温度不变时气体体积与压强的关系，根据玻意耳定律求出图象的函数表达式，然后分析答题；（2）根据探究气体发生等温变化实验的注意事项作答。
【解答】解：（1）A、实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；
B、空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；
C、气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；
D、图像是一条倾斜的直线，作出的图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。
故选：D。
（2）根据图像可知，如果温度相同，则说明两次气体质量不同，如果气体质量相同则两次温度不同。
（3）甲图中图像的交点在横轴上，即测量的压强为0时就有一定的体积，因此在测量过程中压强测量值变小了，可能是在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强，故选D。
乙图中图像向上弯曲，可能是实验过程中气体温度升高，故选C。
丙图图像向下弯曲，可能是实验过程中有漏气现象，导致pV乘积减小，故选B。
故答案为：（1）D；（2）研究气体的质量不同（或同质量气体在不同温度下研究）；（3）D；C；B
【点评】探究气体发生等温变化遵循的规律，要控制气体的温度与气体质量不变，根据控制变量法的要求应用玻意耳定律可以解题。
四．解答题（共4小题，满分38分）
17．（6分）（2024秋 温州期中）亚运会开幕期间，在浙江杭州、湖州等城市街头出现很多无人驾驶小巴士。如图所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方一定范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段沿直线匀速行驶，某时刻探测到前方100m处有一静止障碍物，立即启动刹车程序，刹车过程可近似看作匀变速运动，加速度大小为4.5m/s2，恰好没有撞上该障碍物，求：
（1）该汽车在刹车前的速度大小？
（2）该无人驾驶汽车刹车过程所用的时间？
【考点】计算停车的时间、速度或位移．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．
【答案】（1）该汽车在刹车前的速度大小为30m/s
（2）该无人驾驶汽车刹车过程所用的时间为6.67s。
【分析】（1）根据匀变速直线运动的速度—位移关系求解刹车前的速度大小；
（2）根据匀变速直线运动的速度—时间关系求解刹车时间；
【解答】解：（1）无人驾驶汽车刹车时做匀减速直线运动，根据速度—位移公式，由
得刹车前的速度大小为v0＝30m/s
（2）刹车的时间t＝v0/a＝30/4.5 s＝6.67 s
答：（1）该汽车在刹车前的速度大小为30m/s
（2）该无人驾驶汽车刹车过程所用的时间为6.67s。
【点评】本题关键是明确车的运动性质，灵活选择运动学公式列式求解。
18．（10分）我国舰艇发展迅速，核潜艇研发也取得突破性进展，潜艇水柜内的气体从宏观上看，一定质量的气体体积不变温度升高或温度不变体积减小都会使压强增大，从微观分析这两种情况有没有区别？
【考点】气体压强的微观解释．
【专题】定性思想；归纳法；气体的压强专题；理解能力．
【答案】见解析。
【分析】从决定气体压强大小的几个因素入手。
【解答】解：因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的，气体温度升高体积不变，气体分子运动加剧，分子的平均速率增大，分子撞击器壁的作用力增大，故压强增大。气体体积减小温度不变时，虽然分子的平均速率不变，分子对容器的撞击力不变，但单位体积内的分子数增多，单位时间内撞击器壁的分子数增多，故压强增大，所以这两种情况下在微观上是有区别的。
答：见解析。
【点评】熟记并理解决定气体压强大小的因素，会应用分析问题。
19．（10分）（2024 淄博三模）如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与小球A拴接。开始时，小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，系统处于静止状态，此时小球A的位置记为O，A、B两小球质量均为m。现用外力缓慢推小球A至弹簧原长后释放，在小球A向右运动至最远点时细线断裂，已知弹簧振子的振动周期，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）细线断裂前瞬间的张力大小FT；
（2）从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间t；
（3）细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小。
【考点】简谐运动的能量问题；简谐运动的回复力．
【专题】定量思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】（1）细线断裂前瞬间的张力大小为；
（2）从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间为；
（3）细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小为。
【分析】（1）根据牛顿第二定律结合简谐振动的特点解答；
（2）根据简谐振动的一般方程求解小球A第一次返回O点所用的时间；
（3）根据能量守恒定律分析解答。
【解答】解：（1）A静止于O点平衡时kx0＝mg
A、B组成的简谐振动中，振幅为
由对称性，小球A向右运动至最远点时，对A有k×2x0﹣FT＝ma
对B有FT﹣mg＝ma
联立解得
（2）细线断裂后A球单独做简谐振动，振幅变为
则A球单独做简谐振动的振动方程为
当小球A第一次返回O点时，有
可得
（3）细线断裂后，小球A到达O点时，根据能量守恒定律有
解得
答：（1）细线断裂前瞬间的张力大小为；
（2）从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间为；
（3）细线断裂后，小球A到达O点时的速度大小为。
【点评】本题主要考查了简谐运动中，分析过程涉及到了能量守恒定律的计算，综合性较强。
20．（12分）（2022 天津模拟）当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的？为什么？
【考点】卢瑟福α粒子散射实验．
【专题】简答题；定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；推理论证能力．
【答案】运动轨迹A、D可能存在，B、C不可能存在，理由见解析。
【分析】本题根据α粒子散射的现象中粒子之间的作用力和轨迹的关系分析。
【解答】解：在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子几乎不发生偏转，但有少数α粒子发生角度很大的偏转，个别的α粒子偏转角大于90°，极少数的α粒子偏转角大于180°，甚至个别粒子沿原方向弹回，原因是在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，根据曲线运动的性质，粒子做曲线运动受到的作用力应该指向凹侧，故斥力应该指向凹侧，故运动轨迹A、D可能存在，B、C不可能存在。
答：运动轨迹A、D可能存在，B、C不可能存在，理由见解析。
【点评】本题考查了α粒子散射实验，熟悉实验现象和结论，并能够理解结论和现象的联系是解决此类问题的关键。
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