模塊六 熱學(xué)、近代物理綜合測試卷（原卷版）

模塊六熱學(xué)、近代物理綜合測試卷（解析版）姓名:__________準(zhǔn)考證號:__________本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共13頁，滿分100分，考試時間90分鐘?？忌⒁?1.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.答題時，請按照答題紙上“注意事項”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關(guān)參數(shù):重力加速度g均取10m/s2。選擇題部分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1．（2024·河南焦作·統(tǒng)考一模）“珍愛生命、預(yù)防溺水”。如圖中的游泳浮漂是游泳愛好者自我保護(hù)的裝備，采用高彈、環(huán)保的PVC材質(zhì)，內(nèi)置雙氣囊，使用時向里充氣使之膨脹，充氣后體積可視為不變且不漏氣，氣囊內(nèi)氣體可視為理想氣體。當(dāng)充氣浮漂在水中溫度降低時，則浮漂氣囊內(nèi)氣體（）A．壓強(qiáng)變大 B．內(nèi)能增加C．向外界放熱 D．分子數(shù)密度減小2．（2024·廣東梅州·統(tǒng)考一模）如圖所示，2023年11月2日，日本東京電力公司啟動第三批福島核污染水排海。核污染水雖然經(jīng)過“多核素去除設(shè)備”（ALPS）處理，但核污染水中的氚（）很難被分離清除，氚氣會通過食物鏈在人體內(nèi)累積，對人的傷害將不可估量。其衰變方程為，半衰期為12.5年，下列說法正確的是（）A．衰變過程核子總質(zhì)量不變B．衰變放出的是由原子核外電子受激發(fā)而產(chǎn)生C．受核污染的海產(chǎn)品經(jīng)過高溫烹煮不能去除其放射性D．在食物鏈傳遞過程中，其半衰期會逐漸縮短3．（2024·廣東佛山·統(tǒng)考二模）如圖是小魔術(shù)“浮沉子”的模型．在密封的礦泉水瓶中，一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣，可看作理想氣體．現(xiàn)用手?jǐn)D壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開礦泉水瓶后，小瓶緩慢上浮，上浮過程中小瓶內(nèi)氣體溫度保持不變，則上浮過程中小瓶內(nèi)氣體（

）A．體積不變，內(nèi)能不變 B．體積不變，壓強(qiáng)不變C．對外界做正功，并放出熱量 D．體積增大，對外界做正功4．（2024·寧夏吳忠·統(tǒng)考一模）2023年6月10日，四川省文物考古研究院對外公布：三星堆遺址祭祀?yún)^(qū)再現(xiàn)兩件跨坑拼對成功的大型青銅器。利用衰變的測年技術(shù)可進(jìn)行考古研究，衰變方程為，已知的半衰期為5730年，下列說法正確的是（

）A．來源于核外電子 B．全球變暖會導(dǎo)致半衰期變短C．該核反應(yīng)吸收能量 D．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能5．（2024·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）油炸爆米花的基本原理是：高溫的油讓玉米粒內(nèi)的水分迅速氣化形成水蒸氣，形成的水蒸氣被玉米粒的外皮密封在內(nèi)部。隨著溫度的升高水蒸氣壓強(qiáng)變大，當(dāng)玉米粒的內(nèi)、外壓強(qiáng)差達(dá)到一定程度時玉米的表皮突然破裂，導(dǎo)致玉米粒內(nèi)高壓水蒸氣也急劇膨脹，瞬時爆開玉米粒。關(guān)于這一過程，下列說法正確的是（）A．在玉米粒溫度升高的過程中，每個水蒸氣分子的動能都一定增加B．大米雖然沒有玉米那樣的外殼密封，照樣可以用油炸的方式做爆米花C．炸裂的過程，氣體對玉米表皮做功，該過程違背了熱力學(xué)第二定律，能量從內(nèi)能轉(zhuǎn)變成了動能D．玉米粒溫度升高但表皮沒有炸裂的過程中，玉米表皮單位時間內(nèi)單面積上受到水蒸氣分子撞擊的次數(shù)增多6．（2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，一足夠長薄壁導(dǎo)熱氣缸開口向下用輕繩懸掛在天花板上，氣缸的橫截面積為S，不計厚度的活塞與氣缸之間無摩擦，活塞和氣缸之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度不變?；钊€(wěn)定時距氣缸底部的距離為l，在活塞的底部中心懸掛一個輕質(zhì)小桶，往小桶中緩慢加細(xì)沙，當(dāng)所加細(xì)沙質(zhì)量為m時，活塞距氣缸底部的距離為2l，下列說法正確的是（

）A．外界對氣體做正功 B．氣體放出熱量C．活塞的質(zhì)量 D．活塞的質(zhì)量7．（2024·湖南長沙·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某同學(xué)自制了一個氣溫計，他將一根透明玻璃管插入一個薄玻璃瓶，接口處密封。將加熱后的玻璃瓶倒置，再把玻璃管插入裝有紅墨水的水槽中，固定好整個裝置，如圖所示。當(dāng)瓶內(nèi)氣體溫度降至室溫時，管內(nèi)外水面的高度差為。設(shè)紅墨水的密度為，重力加速度為，管內(nèi)氣體的體積與瓶的容積相比可忽略不計，室內(nèi)氣壓保持不變，以下操作過程中，玻璃管內(nèi)水面一直在水槽水面之上。下列說法正確的是（）A．若室溫降低，玻璃瓶中的氣體將發(fā)生等壓變化B．若室溫升高，管內(nèi)外水面的高度差將增大C．當(dāng)管內(nèi)外水面的高度差為時，室溫為D．將裝置帶至溫度恒定的低壓艙，艙內(nèi)氣壓越低，管內(nèi)外水面的高度差越大8．（2024·安徽蚌埠·統(tǒng)考三模）如圖，縱軸表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，曲線I和II為一定質(zhì)量某種理想氣體在兩種溫度下的與分子速率的關(guān)系圖像。比較曲線I和II，下列說法正確的是（

）A．曲線I對應(yīng)的氣體溫度更高B．曲線I和II對應(yīng)的氣體內(nèi)能相等C．曲線I與橫軸所圍的面積更大D．曲線I對應(yīng)的氣體分子平均速率更小9．（2024·安徽·統(tǒng)考一模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)c，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)b。圖像如圖所示。則（）A．過程。氣體從外界吸熱B．過程比過程氣體對外界所做的功多C．氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小D．氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)少10．（2024·黑龍江齊齊哈爾·統(tǒng)考一模）碳是由宇宙射線撞擊所產(chǎn)生的具有放射性的粒子，可衰變?yōu)榈?，其各個半衰期所剩原子比例如圖所示，某古木樣品中碳14的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的四分之一，下列說法正確的是（）A．該古木的年代距今約11460年B．如果古木處于高溫、高壓下測量結(jié)果可能有較大誤差C．碳14發(fā)生的是α衰變D．碳14和氮14中含有的中子個數(shù)相等11．（2024·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）恒星之所以長期發(fā)光是因為在恒星內(nèi)部會發(fā)生一系列的核反應(yīng)生成：氦（He）、碳（C）、氧（O）、氖（Ne）、鎂（Mg）、硅（Si）、硫（S）、鈣（Ca）、鐵（Fe）等。結(jié)合下圖，下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 B．碳核的比結(jié)合能比氧核的比結(jié)合能大C．3He核子的平均質(zhì)量比2H核子的平均質(zhì)量小 D．氦核的結(jié)合能比碳核的結(jié)合能大12．（2024·廣東·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示是氫原子的能級圖，一群氫原子處于量子數(shù)的激發(fā)態(tài)，這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射多種頻率的光，用輻射出的光照射圖乙光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為，則（）A．波長最短的光是原子從激發(fā)態(tài)躍遷產(chǎn)生的B．波長最長的光是原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的C．陰極逸出光電子的最大初動能為D．陰極K逸出光電子的最大初動能與陰極K的逸出功相等13．（2024·廣東·校聯(lián)考一模）圖甲為研究光電效應(yīng)的實驗裝置，用不同頻率的單色光照射陰極K，正確操作下，記錄相應(yīng)電表示數(shù)并繪制如圖乙所示的圖像，當(dāng)頻率為時繪制了如圖丙所示的圖像，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)均為已知量，則下列說法正確的是（）A．飽和電流與K、A之間的電壓有關(guān)B．測量遏止電壓時，滑片P應(yīng)向b移動C．陰極K的逸出功D．普朗克常量二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)14．（2024·廣東·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖甲所示，用活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸內(nèi)，氣體從狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)完成一次循環(huán)，其狀態(tài)變化過程的圖像如圖乙所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為，下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時的溫度為B．氣體在狀態(tài)時的溫度為C．氣體從狀態(tài)過程中，外界對氣體做的功為D．氣體從狀態(tài)的過程中，氣體對外做的功為15．（2024·浙江·校聯(lián)考一模）下列關(guān)于來自課本的四幅插圖的描述符合事實的是（）

A．如圖甲所示為應(yīng)變片測力原理圖，當(dāng)自由端施力變大時，上表面應(yīng)變片的電阻也變大B．如圖乙為某分子在的速率分布圖像，當(dāng)溫度升高時各速率區(qū)間分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比都將增加C．如圖丙為方解石的雙折射現(xiàn)象，該現(xiàn)象說明方解石晶體具有各向異性D．如圖丁為核反應(yīng)堆的原理圖，其中鎘棒的作用是將裂變過程中的快中子變成慢中子非選擇題部分三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）16．（2024·江西·統(tǒng)考一模）某小組探究氣體在等溫變化時壓強(qiáng)隨體積變化的規(guī)律．實驗方案如下：在帶刻度的注射器內(nèi)密封一段摻入酒精蒸氣的空氣，然后將注射器與氣體壓強(qiáng)傳感器連接管相連接。氣體壓強(qiáng)p由傳感器測量，氣體體積V等于注射器讀數(shù)與連接管的容積之和。（1）實驗時手不要握注射器筒，且應(yīng)緩慢推動注射器活塞，其目的是。（2）下表是小組采集的一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)真實可靠，請在圖中補(bǔ)充描出第6至9個數(shù)據(jù)點，并畫出圖線。序號12345678999.0110.0120.9135.4154.7181.2223.3291.1330.021.019.017.015.013.011.09.07.05.00.0480.0530.0590.0670.0770.0910.1110.1430.200（3）由圖可知，前8個數(shù)據(jù)點的分布情況說明：在等溫變化時，氣體的壓強(qiáng)與體積關(guān)系為；第9個數(shù)據(jù)點顯著偏離上述規(guī)律，小組猜想是因為氣體的質(zhì)量減小了，下列哪個選項支持該猜想。A．部分酒精蒸氣進(jìn)入氣體壓強(qiáng)傳感器連接管B．在測量第9個數(shù)據(jù)點時發(fā)現(xiàn)注射器筒壁出現(xiàn)模糊，部分酒精蒸氣液化17．（2024·全國·模擬預(yù)測）兩個實驗小組做“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實驗。（1）第一個實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，注射器中密封了一定質(zhì)量的氣體。①實驗過程中，下列操作正確的是。（填正確答案標(biāo)號）A．應(yīng)該以較快的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積B．實驗前應(yīng)先利用天平測量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量C．推拉柱塞時，手不可以握住整個注射器D．實驗過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定②實驗時，緩慢推動活塞，注射器內(nèi)氣體的體積逐漸減小。若實驗過程中環(huán)境溫度逐漸降低，測得多組空氣柱的壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)，則實驗得到的圖像應(yīng)為下圖中的。（填正確答案標(biāo)號）（2）第二個實驗小組的同學(xué)用氣體壓強(qiáng)傳感器做實驗，實驗裝置如圖乙所示。在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測得多組壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)并作出圖像，發(fā)現(xiàn)圖線不過坐標(biāo)原點，如圖丙所示。造成這一結(jié)果的原因是；圖丙中的物理含義是。四、計算題（本大題共4小題，9分+10分+10分+12分共41分，解答過程請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分）18．（2024·江蘇南通·統(tǒng)考一模）美國物理學(xué)家密立根用如圖所示的裝置測量光電效應(yīng)中的幾個重要物理量。已知電子的電荷量。（1）開關(guān)斷開時，用單色光照射光電管的極，電流表的讀數(shù)。求單位時間內(nèi)打到極的電子數(shù)；（2）開關(guān)閉合時，用頻率和的單色光分別照射光電管的極，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)分別為和時，電流表的示數(shù)剛好減小到零。求普朗克常數(shù)。19．（2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示為水火箭，是利用質(zhì)量比和氣壓作用設(shè)計的玩具。水火箭內(nèi)瓶的容積為2.4L，某次發(fā)射前，往瓶內(nèi)注入三分之一體積的水，打氣筒每次可充入200mL壓強(qiáng)為的氣體，當(dāng)水火箭內(nèi)部氣壓達(dá)到時，按下發(fā)射按鈕，箭體可發(fā)射致百米高度。設(shè)充氣過程氣體溫度不變。已知大氣壓強(qiáng)為，整個裝置氣密性良好，忽略溫度的變化。（1）求本次發(fā)射火箭前需要打氣的次數(shù)；（2）求水火箭落地后瓶內(nèi)氣體質(zhì)量與水剛好被全部噴出前瓶內(nèi)氣體質(zhì)量之比。20．（2024·廣東茂名·統(tǒng)考一模）歷史記載，如圖（a）所示，壓水井最早出現(xiàn)在我國宋代，其基本結(jié)構(gòu)如圖（b）所示.開始取水時，手柄上提，活塞下移，閥門1打開，閥門2關(guān)閉，使儲水腔活塞下方的氣體全部從閥門1排出；手柄下壓，活塞上移，閥門1關(guān)閉，閥門2打開，活塞下方的氣體壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓入水管中，重復(fù)以上動作，水便能從出水管流出.已知儲水腔和水管均為圓柱形，其內(nèi)徑分別為、，且，儲水腔的最大高度，儲水腔底部閥門距離水井水位線的高度，大氣壓，水的密度，重力加速度g取，忽略活塞厚度、活塞所受摩擦力以及水井水位變化.若活塞由儲水腔底部（位置A）緩緩上移，當(dāng)水管中水位由水井水位（位置B）上升到儲水腔底部（位置A）時，求：（1）儲水腔活塞下方氣體壓強(qiáng)；（2）儲水腔活塞下方氣體高度（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.21．（2024·湖南長沙·長郡中學(xué)?？家荒＃┤鐖D所示是王同學(xué)家新買的某品牌5座小汽車油箱蓋里面的標(biāo)牌，標(biāo)牌內(nèi)容為廠家建議冷態(tài)時（汽車靜止停放時）輪胎充氣壓力標(biāo)準(zhǔn)，王同學(xué)通過上