卷子答案网-一个不只有答案的网站热学原子物理单元测试答案
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一、单选题
1．云南具有文化内涵的地方特色小吃——小锅米线，采用特制的小铜锅放在小灶上烹饪，配上各种秘制的调味酱料，出锅的米线热气腾腾，色泽清爽红润，清香扑鼻。下列与其相关的物理知识描述错误的是（ ）
A．“清香扑鼻”是因为分子在永不停息地运动
B．刚出锅的米线温度很高，是因为米线含有的热量多
C．“热气腾腾”中的“热气”是水蒸气放热液化形成的
D．小灶加热米线，是通过热传递的方式改变米线的内能
【答案】B
【详解】A．“清香扑鼻”是香气分子不停运动的结果，属于扩散现象，故A正确；
B．热量是过程量，不能说含有热量，故B错误；
C．热气腾腾”中的“热气”是水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故C正确；
D．做功与热传递都可以改变物体内能，小灶加热米线，是通过热传递的方式改变米线的内能，故D正确。
本题选错误的，故选B。
2．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．在r=r0时，分子势能为零
B．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小
C．在r
【答案】B
【详解】A．由于规定两分子相距无穷远时分子势能为零，由无穷远移到r0位置时，分子力一直做正功，分子势能减小，所以r=r0时分子势能不为零，故A错误；
B．在r＞r0阶段，分子力表现为引力，则当两分子逐渐靠近时，F做正功，分子动能增加，分子势能减小，故B正确；
C．在r＜r0阶段，分子力表现为斥力，当两分子逐渐靠近时，F做负功，分子动能减小，分子势能增加，故C错误；
D．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故D错误。
故选B。
3．关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B．乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C．丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的
D．丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润
【答案】B
【详解】A．因为液体表面张力的存在，水黾才能在水面上行走自如，故A错误；
B．将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；
C．液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故C错误；
D．从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润（不浸润液滴会因为表面张力呈球形），故D错误。
故选B。
4．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其V-T图像如图所示。已知该气体在状态B的压强为2.0×10 Pa。下列说法正确的是（ ）
A．状态A→B过程是等容变化
B．状态B→C过程是等温变化
C．状态A→B的过程气体吸热
D．状态B→C过程气体对外做功200J
【答案】A
【详解】AB．由图可知状态A→B过程体积不变，是等容变化，BC连线过原点，所以状态B→C过程是等压变化，故A正确，B错误；
C．A→B过程体积不变，则，温度逐渐降低，所以内能减小，根据热力学第一定律
可知该过程气体放热，故C错误；
D．状态B→C过程是等压变化，气体对外做功的大小为
解得
故D错误；
故选A。
5．小刘同学用如图所示的装置研究光电效应， 已知a光的频率小于b光的频率， 两种光都能使阴极 K 发生光电效应，其中电压表可双向偏转。则下列说法正确的是（ ）
A．用a光照射， 开关S接1可研究光电管中电流随电压的变化情况
B．分别用两种光照射阴极K，开关S接2时， 当电流表的示数为0时，
C．减小a光的强度，阴极K可能不发生光电效应
D．a光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长小于b光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长
【答案】A
【详解】A．开关接1，光电管上施加的是正向加速电压，可研究光电管中电流随电压的变化情况，故A正确；
B．开关接2时，光电管上施加的是减速电压，根据
，
由于
可知
故B错误；
C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于或等于截止频率，与光的强度无关，感应C错误；
D．根据上述可知，由于a光的频率小于b光的频率，则光照射阴极K产生光电子的最大初动能小一些，该光电子的最大动量也小一些，根据
可知，a光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长大于b光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长，故D错误。
故选A。
6．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应；换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应。此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量) （ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】根据题意可知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同频率的强激光照射，则发生光电效应，吸收的光子能量为，光电子从K到A，根据动能定理有
解得
当时，
当时，
当时，
当时，
故选B。
7．下列说法错误的是（ ）
A．甲图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，电子动量越大，则衍射现象越明显
B．乙图α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间内
C．丙图两种材料上的酱油滴，从形状可看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润
D．丁图中茶叶蛋的蛋白变成了酱油色，是色素分子扩散到蛋白内部导致的
【答案】A
【详解】A．图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，根据德布罗意波波长公式
知，电子的动量越大，则波长越短，电子束通过铝箔后的衍射现象越不明显，故A错误；
B．乙图α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间内，故B正确；
C．图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，故C正确；
D．丁图中茶叶蛋的蛋白变成了酱油色，是色素分子扩散到蛋白内部导致的，故D正确；
本题选择错误选项；
故选A。
8．氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n 3能级上，下列说法正确的是（ ）
A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出 2 种频率的光子
B．从n 3能级跃迁到n 4 能级需吸收0.66eV 的能量
C．n 3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量
D．从n 3能级跃迁到n 1能级比跃迁到n 2 能级辐射的光子频率低
【答案】B
【详解】A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出 种频率的光子，A错误；
B．从n 3能级跃迁到n 4 能级需吸收的能量为
B正确；
C．n 3能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为
C错误；
D．从n 3能级跃迁到n 1能级比跃迁到n 2 能级辐射的能量高，故辐射的光子频率高，D错误。
故选B。
9．如图甲所示是我国 2023 年4月 12 日取得新突破的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），该装置成功实现稳态高约束模式等离子体运行403 s，装置原理图如图乙所示。该装置可使用和为核燃料进行热核聚变反应，核反应方程分别为：
①；
②。则（ ）
A．X为
B．强磁场通过洛伦兹力约束运动的Y
C．核反应①中质量亏损较大
D．核反应②中的比结合能较更大
【答案】A
【详解】A．根据核反应的电荷数和质量数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为1，则X为，选项A正确；
B．根据核反应的电荷数和质量数守恒可知，Y的电荷数为0，质量数为1，则Y为中子，因中子不带电，则强磁场不能通过洛伦兹力约束运动的Y，选项B错误；
C．核反应②中放出的能量较大，则②质量亏损较大，选项C错误；
D．核反应②中因反应放出能量，生成物更加稳定，可知的比结合能较更大，选项D错误。
故选A。
10．日本政府将核废水排放到大海中，这引起了全球社会各界的高度关注和深切担忧。核废水中的多种放射性元素都有可能对人类和其它生物的DNA造成损害。现有一块质量为M的含铀矿石，其中铀的质量为m，铀经过一系列衰变后，最终会生成铅，已知铀的半衰期为T，下列说法正确的是（ ）
A．经过T时间后，矿石的总质量变成0.5M
B．对此矿石加热，分子热运动会加剧，所以衰变会加速，半衰期会变短
C．经过2T时间后，此矿石中铀的质量会变成0.25m
D．在核聚变反应中，我们可以用石墨等慢化剂来控制聚变的反应速度
【答案】C
【详解】ABC．半衰期是与外界因素无关的，无论加热还是增加压强都不会改变半衰期的时长，经过2T时间后，此矿石中铀的质量会变成0.25M，铀会衰变成铅，整个矿石的质量几乎不变，故AB错误、C正确；
D．石墨可以作为裂变核反应堆中的慢化剂，将“快”中子变成“慢”中子，并不能控制核反应的快慢；镉棒可以吸收中子，从而控制核裂变反应速度，故D错误。
故选C。
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二、多选题
11．一定质量的理想气体从状态a开始，缓慢经历ab、bc、ca回到a状态，其V-T图像如图所示。状态a的压强为p1、体积为V0、热力学温度为T0，状态c的热力学温度为Tc，下列判断正确的是（ ）
A．气体从状态a到状态c的过程中密度一直减小
B．pb=2.5p1
C．pc=p1
D．Tc=2.5T0
【答案】ACD
【详解】AC．由图可知，气体由状态a到c对应的V-T图线为过原点的直线，所以发生的是等压变化，即
随着温度升高，气体体积变大，气体密度减小，故AC正确；
B．气体由状态a到b为等温膨胀，所以
所以
故B错误；
D．由状态a到c，有
所以
故D正确。
故选ACD。
12．1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量（h=6.63×10-34J·s），c为光速（c=3×108m/s），某激光器发出的激光功率为P=1000W，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为S=1.00mm2，该激光的波长=500nm下列说法正确的有（ ）
A．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为
B．该激光定能使金属钨（截止频率为1.095×1015Hz）发生光电效应
C．该激光不能使处于第一激发态的氢原子（E2=-3.4eV=-5.44×10-19J）电离
D．该光束产生的最小光压约为6.67Pa
【答案】AC
【详解】A．时间t内，射到平整元件上的光能为
每个光子的能量为
则该激光器单位时间内发出的光子数
A正确；
B．入射光的频率为
由于入射光的频率小于金属钨的截止频率，不能发生光电效应，B错误；
C．入射光子的能量
光子能量小于处于第一激发态的氢原子的电离能，不能使其电离，C正确；
D．每个光子的动量
根据动量定理
该光束产生的最小光压
D错误。
故选AC。
13．下列说法正确的是（ ）
A．图甲是光电效应实验，光电效应反映了光具有粒子性
B．图乙是汤姆孙通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．图丙是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光频率为时产生光电子的最大初动能为
D．图丁中一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光子
【答案】AC
【详解】A．图甲是光电效应实验,光电效应实验证明光具有粒子性，故A正确；
B．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．根据光电效应方程
可知光子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，当时
当时
所以入射光频率为时最大初动能为
故C正确；
D．一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出（n-1）种不同频率的光子，即3种，故D错误。
故选AC。
14．由俄罗斯、比利时和德国科学家组成的国际科研小组，首次在实验中观察到了中子衰变的新方式——放射衰变，即一个自由中子衰变成质子（）和电子（）同时放出质量可视为零的反中微子（）。该科研成果对粒子物理的研究有重要意义。已知电子质量，中子质量，质子质量（为光速，不考虑粒子之间的相互作用）。若某次一个静止的中子衰变中放出的质子动量。则（ ）
A．强相互作用是中子衰变成质子和电子的原因
B．中子衰变的核反应式为
C．中子衰变过程中电子和反中微子的总动能为0.7468MeV
D．中子衰变过程中放出的质子和电子，两者的动量大小相等方向相反
【答案】BC
【详解】A．弱相互作用是中子衰变成质子和电子的原因，A错误；
B．中子衰变的核反应式为，B正确；
C．中子衰变过程中释放的能量为
一个静止的中子衰变过程中放出的质子动能为
中子衰变过程中电子和反中微子的总动能为
C正确；
D．中子衰变过程中放出的质子和电子，中子衰变前速度为零，动量为零，衰变后中微子的动量不为零，则质子和电子两者不一定大小相等方向相反，D错误。
故选BC。
15．1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量（h=6.63×10-34J·s），c为光速（c=3×108m/s），某激光器发出的激光功率为P=1000W，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为S=1.00mm2，该激光的波长=500nm下列说法正确的有（ ）
A．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为
B．该激光定能使金属钨（截止频率为1.095×1015Hz）发生光电效应
C．该激光不能使处于第一激发态的氢原子（E2=-3.4eV=-5.44×10-19J）电离
D．该光束可被完全吸收产生的光压约为6.67Pa
【答案】AC
【详解】A．单位时间内射到平整元件上的光能为
每个光子的能量为
则该激光器单位时间内发出的光子数
故A正确；
B．入射光的频率为
入射光的频率小于金属钨的截止频率，不能发生光电效应，故B错误；
C．入射光子的能量
光子能量小于处于第一激发态的氢原子的电离能，不能使其电离，故C正确；
D．对单位时间内发出的光子，根据动量定理
根据以上分析可知
代入， 可得
故D错误。
故选AC。
16．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组 次 入射光子的能量（） 相对光强 光电流大小（） 逸出光电子的最大动能（）
第 一 组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9
第 二 组 4 5 6 6.0 6.0 6.0 弱 中 强 27 40 55 2.9 2.9 2.9
由表中数据得出的论断中正确的是（ ）
A．两组实验采用了不同频率的入射光
B．两组实验所用的金属板材质不同
C．若入射光子的能量为，逸出光电子的最大动能为
D．若入射光子的能量为，逐渐增大光强，光电流也会随之增大
【答案】AC
【详解】A．表格中入射光子的能量不同，根据光子的能量可知两组实验采用的入射光的频率不同，选项A正确；
B．由光电效应方程得
解得两组实验中金属的逸出功都是
所以两组实验所用的金属板材质相同，选项B错误；
C．若入射光子的能量为5.0eV，根据
即逸出光电子的最大动能为1.9eV，选项C正确；
D．当入射光子的能量为3.0eV，小于金属的逸出功，不能产生光电效应，选项D错误。
故选AC。
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三、解答题
17．如图（1），中医拔罐疗法又称“角法”，拔罐通过物理的刺激和负压人为造成毛细血管破裂淤血，调动人体修复功能，及坏死血细胞吸收功能，能促进血液循环，激发精气，调理气血，达到提高和调节人体免疫力的作用。小明亲身体验火罐的魅力后，想研究一下“火罐”的“吸力”，设计了如图（2）的实验装置，圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，下端有质量为m的活塞通过轻杠与一质量为m的重物相连，开始时盖子是打开的，现将一团燃烧的轻质酒精棉球从上端盖子C中扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度处处为未知的t℃）立即密闭盖子C，此时活塞距盖子C为L，由于气缸传热、密封良好，重物被吸起，最后重物稳定在距铁架台底座处。已知环境温度为27℃不变，与大气压强相当，气缸内的气体可看做理想气体，不计活塞和气缸之间的摩擦，不计酒精棉的体积，求酒精棉球熄灭时的温度t值。
【答案】177℃
【详解】将气缸内封闭的气体为研究对象
状态1
p1= p0，V1= LS，T1= 273＋t
状态2
由理想气体状态方程
解得
t = 177℃
18．一定质量的理想气体被一个质量为、横截面积为的活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内。汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相对于汽缸底部的高度为25cm，外界的温度为27°；现将一物块轻放在活塞的上表面，平衡时，活塞下降了5cm。已知外界大气压强为，重力加速度大小。求：
（1）初始状态封闭气体的压强；
（2）物块的质量M。
【答案】（1）；（2）
【详解】设初始汽缸内气体压强为p1，放上物块后稳定时，汽缸内气体压强为p2，根据平衡条件得
解得
初始气柱长度，再次稳定后气柱长度
由玻意耳定律得
解得
由平衡条件有
解得
19．一定量的理想气体从状态A开始，经历A、B、C三个状态变化，其压强p与体积V的关系图像如图所示。已知状态A的温度为。
（1）求状态C的温度；
（2）类比直线运动中根据速度一时间图像求位移的方法，求过程，气体对外界做的功W；
（3）求过程中，气体从外界吸收的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）A→C，由理想气体状态方程有
得
（2）由图像，，气体体积膨胀，气体对外做功气体对外做功
得
（3）由可得
即A、B两个状态温度相等，内能相等，由热力学第一定律有
可得，中，气体从外界吸收的热量为
20．如图所示，两管口均封闭的U形玻璃管（粗细均匀）竖直放置，管中的一段水银将U形玻璃管中封闭的理想气体分成A、B两部分，左管中气柱A长为15cm，右管中气柱B长为25cm，左右两管中水银液面高度差为10cm。现打开右管口的阀门K，水银稳定时，两管中水银液面恰好相平，已知大气压强恒为75cmHg，环境温度和气体温度始终不变。求：
（1）打开阀门K前，气柱A中气体的压强（用cmHg为单位）；
（2）打开阀门K后，从气柱B中逸出气体的质量与打开阀门K前气柱B中气体的质量的比值。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）打开阀门K后，气柱A中气体的压强
气柱A的长度
根据玻意耳定律有
解得
（2）打开阀门K前，气柱B中气体的压强
打开阀门K后，若气柱B中气体未逸出，设其对应的气柱长度为x，根据玻意耳定律有
则从气柱B中逸出气体的质量与未逸出气体前气体质量的比值
解得热学原子物理单元测试
评卷人得分
一、单选题
1．云南具有文化内涵的地方特色小吃——小锅米线，采用特制的小铜锅放在小灶上烹饪，配上各种秘制的调味酱料，出锅的米线热气腾腾，色泽清爽红润，清香扑鼻。下列与其相关的物理知识描述错误的是（ ）
A．“清香扑鼻”是因为分子在永不停息地运动
B．刚出锅的米线温度很高，是因为米线含有的热量多
C．“热气腾腾”中的“热气”是水蒸气放热液化形成的
D．小灶加热米线，是通过热传递的方式改变米线的内能
2．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．在r=r0时，分子势能为零
B．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小
C．在r
3．关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B．乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C．丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的
D．丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润
4．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其V-T图像如图所示。已知该气体在状态B的压强为2.0×10 Pa。下列说法正确的是（ ）
A．状态A→B过程是等容变化
B．状态B→C过程是等温变化
C．状态A→B的过程气体吸热
D．状态B→C过程气体对外做功200J
5．小刘同学用如图所示的装置研究光电效应， 已知a光的频率小于b光的频率， 两种光都能使阴极 K 发生光电效应，其中电压表可双向偏转。则下列说法正确的是（ ）
A．用a光照射， 开关S接1可研究光电管中电流随电压的变化情况
B．分别用两种光照射阴极K，开关S接2时， 当电流表的示数为0时，
C．减小a光的强度，阴极K可能不发生光电效应
D．a光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长小于b光照射阴极K产生的最大初动能的光电子对应的物质波长
6．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应；换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应。此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量) （ ）
A． B．
C． D．
7．下列说法错误的是（ ）
A．甲图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，电子动量越大，则衍射现象越明显
B．乙图α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间内
C．丙图两种材料上的酱油滴，从形状可看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润
D．丁图中茶叶蛋的蛋白变成了酱油色，是色素分子扩散到蛋白内部导致的
8．氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n 3能级上，下列说法正确的是（ ）
A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出 2 种频率的光子
B．从n 3能级跃迁到n 4 能级需吸收0.66eV 的能量
C．n 3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量
D．从n 3能级跃迁到n 1能级比跃迁到n 2 能级辐射的光子频率低
9．如图甲所示是我国 2023 年4月 12 日取得新突破的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），该装置成功实现稳态高约束模式等离子体运行403 s，装置原理图如图乙所示。该装置可使用和为核燃料进行热核聚变反应，核反应方程分别为：
①；
②。则（ ）
A．X为
B．强磁场通过洛伦兹力约束运动的Y
C．核反应①中质量亏损较大
D．核反应②中的比结合能较更大
10．日本政府将核废水排放到大海中，这引起了全球社会各界的高度关注和深切担忧。核废水中的多种放射性元素都有可能对人类和其它生物的DNA造成损害。现有一块质量为M的含铀矿石，其中铀的质量为m，铀经过一系列衰变后，最终会生成铅，已知铀的半衰期为T，下列说法正确的是（ ）
A．经过T时间后，矿石的总质量变成0.5M
B．对此矿石加热，分子热运动会加剧，所以衰变会加速，半衰期会变短
C．经过2T时间后，此矿石中铀的质量会变成0.25m
D．在核聚变反应中，我们可以用石墨等慢化剂来控制聚变的反应速度
评卷人得分
二、多选题
11．一定质量的理想气体从状态a开始，缓慢经历ab、bc、ca回到a状态，其V-T图像如图所示。状态a的压强为p1、体积为V0、热力学温度为T0，状态c的热力学温度为Tc，下列判断正确的是（ ）
A．气体从状态a到状态c的过程中密度一直减小
B．pb=2.5p1
C．pc=p1
D．Tc=2.5T0
12．1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量（h=6.63×10-34J·s），c为光速（c=3×108m/s），某激光器发出的激光功率为P=1000W，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为S=1.00mm2，该激光的波长=500nm下列说法正确的有（ ）
A．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为
B．该激光定能使金属钨（截止频率为1.095×1015Hz）发生光电效应
C．该激光不能使处于第一激发态的氢原子（E2=-3.4eV=-5.44×10-19J）电离
D．该光束产生的最小光压约为6.67Pa
13．下列说法正确的是（ ）
A．图甲是光电效应实验，光电效应反映了光具有粒子性
B．图乙是汤姆孙通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．图丙是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光频率为时产生光电子的最大初动能为
D．图丁中一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光子
14．由俄罗斯、比利时和德国科学家组成的国际科研小组，首次在实验中观察到了中子衰变的新方式——放射衰变，即一个自由中子衰变成质子（）和电子（）同时放出质量可视为零的反中微子（）。该科研成果对粒子物理的研究有重要意义。已知电子质量，中子质量，质子质量（为光速，不考虑粒子之间的相互作用）。若某次一个静止的中子衰变中放出的质子动量。则（ ）
A．强相互作用是中子衰变成质子和电子的原因
B．中子衰变的核反应式为
C．中子衰变过程中电子和反中微子的总动能为0.7468MeV
D．中子衰变过程中放出的质子和电子，两者的动量大小相等方向相反
15．1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。已知频率为的光子的动量为，式中h为普朗克常量（h=6.63×10-34J·s），c为光速（c=3×108m/s），某激光器发出的激光功率为P=1000W，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为S=1.00mm2，该激光的波长=500nm下列说法正确的有（ ）
A．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为
B．该激光定能使金属钨（截止频率为1.095×1015Hz）发生光电效应
C．该激光不能使处于第一激发态的氢原子（E2=-3.4eV=-5.44×10-19J）电离
D．该光束可被完全吸收产生的光压约为6.67Pa
16．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组 次 入射光子的能量（） 相对光强 光电流大小（） 逸出光电子的最大动能（）
第 一 组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9
第 二 组 4 5 6 6.0 6.0 6.0 弱 中 强 27 40 55 2.9 2.9 2.9
由表中数据得出的论断中正确的是（ ）
A．两组实验采用了不同频率的入射光
B．两组实验所用的金属板材质不同
C．若入射光子的能量为，逸出光电子的最大动能为
D．若入射光子的能量为，逐渐增大光强，光电流也会随之增大
评卷人得分
三、解答题
17．如图（1），中医拔罐疗法又称“角法”，拔罐通过物理的刺激和负压人为造成毛细血管破裂淤血，调动人体修复功能，及坏死血细胞吸收功能，能促进血液循环，激发精气，调理气血，达到提高和调节人体免疫力的作用。小明亲身体验火罐的魅力后，想研究一下“火罐”的“吸力”，设计了如图（2）的实验装置，圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，下端有质量为m的活塞通过轻杠与一质量为m的重物相连，开始时盖子是打开的，现将一团燃烧的轻质酒精棉球从上端盖子C中扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度处处为未知的t℃）立即密闭盖子C，此时活塞距盖子C为L，由于气缸传热、密封良好，重物被吸起，最后重物稳定在距铁架台底座处。已知环境温度为27℃不变，与大气压强相当，气缸内的气体可看做理想气体，不计活塞和气缸之间的摩擦，不计酒精棉的体积，求酒精棉球熄灭时的温度t值。
18．一定质量的理想气体被一个质量为、横截面积为的活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内。汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相对于汽缸底部的高度为25cm，外界的温度为27°；现将一物块轻放在活塞的上表面，平衡时，活塞下降了5cm。已知外界大气压强为，重力加速度大小。求：
（1）初始状态封闭气体的压强；
（2）物块的质量M。
19．一定量的理想气体从状态A开始，经历A、B、C三个状态变化，其压强p与体积V的关系图像如图所示。已知状态A的温度为。
（1）求状态C的温度；
（2）类比直线运动中根据速度一时间图像求位移的方法，求过程，气体对外界做的功W；
（3）求过程中，气体从外界吸收的热量Q。
20．如图所示，两管口均封闭的U形玻璃管（粗细均匀）竖直放置，管中的一段水银将U形玻璃管中封闭的理想气体分成A、B两部分，左管中气柱A长为15cm，右管中气柱B长为25cm，左右两管中水银液面高度差为10cm。现打开右管口的阀门K，水银稳定时，两管中水银液面恰好相平，已知大气压强恒为75cmHg，环境温度和气体温度始终不变。求：
（1）打开阀门K前，气柱A中气体的压强（用cmHg为单位）；
（2）打开阀门K后，从气柱B中逸出气体的质量与打开阀门K前气柱B中气体的质量的比值。
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