2025 選考專題高考 物理 （川陜青寧蒙新晉豫）第二部分第12講　熱學 【答案】作業(yè)含答案

2025選考專題高考物理（川陜青寧蒙新晉豫）第二部分第12講熱學【答案】作業(yè)第12講熱學1.D[解析]同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),如天然石英與石英玻璃,故A錯誤;布朗運動是微小粒子表現(xiàn)出的無規(guī)則運動,肉眼不可見,故B錯誤;打氣筒給自行車打氣時,要用力才能將空氣壓縮,是要克服氣體壓強,氣體壓強是氣體分子對容器壁的碰撞造成的,故C錯誤;氣體向真空自由膨脹遵守熱力學第二定律,具有方向性,故D正確.2.D[解析]上浮過程氣泡內(nèi)氣體的溫度不變,內(nèi)能不變,故A錯誤;氣泡內(nèi)氣體壓強p=p0+ρ水gh,故上浮過程氣泡內(nèi)氣體的壓強減小,故B錯誤;由玻意耳定律pV=C知,氣體的體積變大,故C錯誤;上浮過程氣體體積變大,氣體對外做功,由熱力學第一定律ΔU=Q+W知,氣體從水中吸熱,故D正確.3.D[解析]泡茶時,開水比冷水能快速泡出茶香,是因為溫度越高分子熱運動越劇烈,故A正確,不符合題意;放入茶葉后,水的顏色由淺變深,是擴散現(xiàn)象,故B正確,不符合題意;泡茶過程中灑漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收,說明茶水與茶托間是浸潤的,故C正確,不符合題意;打碎的茶杯不能拼接復原,是因為分子間距離太大,分子間作用力可以忽略不計,并不是分子間不存在作用力,故D錯誤,符合題意.4.D[解析]由圖可知,兩個分子間距離r=r2時分子勢能最小,則分子之間的平衡距離為r2,當分子間距離等于平衡距離時,分子力為零,加速度也為零,所以將兩個分子從r=r2處由靜止釋放,它們既不會相互遠離,也不會相互靠近,故A、B、C錯誤;由于r1<r2,當r=r1時兩分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力,分子之間的距離將增大,分子力做正功,分子的速度增大,當分子之間的距離大于r2時,分子之間的作用力表現(xiàn)為引力,隨距離的增大,分子力做負功,分子的速度減小,所以當r=r2時,它們的速度最大,故D正確.5.C[解析]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知T=pnR·V,即T-V圖像的斜率為pnR,故有pa=pb>pc,故A、B錯誤;理想氣體由a變化到b的過程中,溫度升高,則內(nèi)能增大,由熱力學第一定律有ΔU=Q+W,而ΔU>0,W<0,則有ΔU=Q-W,可得Q>0,Q>ΔU6.ACD[解析]初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力而處于平衡狀態(tài),彈簧處于壓縮狀態(tài).因活塞密封不嚴,可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空散逸,左側(cè)氣體壓強變小,右側(cè)出現(xiàn)氣體,對活塞有向左的壓力,由于最終左、右兩側(cè)氣體相通,故兩側(cè)氣體壓強相等,因此彈簧恢復原長,A正確;由于活塞向左移動,最終兩側(cè)氣體壓強相等,左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積,所以左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量,B錯誤;密閉的汽缸絕熱,與外界沒有能量交換,與初始時相比,彈簧彈性勢能減少了,所以汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加,C正確;初始時氣體都在活塞左側(cè),最終氣體充滿整個汽缸,所以初始時活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應該是最終的兩倍,D正確.7.B[解析]對一定質(zhì)量的理想氣體,有pV=nRT,a→b過程p、V乘積增大,溫度升高,b→c過程p、V乘積減小,溫度降低,選項A、C錯誤;a→b過程因溫度升高內(nèi)能增大,體積增大對外做功,由W+Q=ΔU,可得氣體吸熱,選項B正確;a→c過程體積增大,氣體對外界做功,選項D錯誤.8.(1)不能(2)ΔU[解析](1)設初始時,氣體的壓強為p1=1×105Pa,溫度為T1=300K,加熱到47℃時,氣體的壓強為p2,溫度為T2=320K,氣體發(fā)生等容變化,則有p1T解得p2=1.07×105Pa>1.04×105Pa所以不能安全加熱到47℃(2)由熱力學第一定律可知ΔU=W+Q氣體體積不變,W=0,解得Q=ΔU9.(1)pVp0(2)5×10-3[解析](1)理想氣體做等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有pV=p0V0解得V0=pV(2)設氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為m氣,則m氣=ρ0V0對氣球進行受力分析如圖所示根據(jù)平衡條件有mg+ρ0gV=m氣g+m0g結(jié)合題中p和V滿足的關系(p-p0)(V-VB0)=C聯(lián)立解得V=5×10-3m310.(1)45p023p0[解析](1)抽氣前兩部分的體積為V=Sl,對A分析,抽氣后VA=2V-34V=5根據(jù)玻意耳定律得p0V=pA·54解得pA=45p對B分析,若壓強不變的情況下抽去一半的氣體,則體積變?yōu)樵瓉淼囊话?即VB=12Vp0·12V=pB·3解得pB=23p(2)由題意可知,彈簧的壓縮量為l4,對活塞受力分析有pAS=pBS+根據(jù)胡克定律得F=kl聯(lián)立得k=8第13講原子物理1.B[解析]由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得10+1=a+4,5+0=3+b,解得a=7,b=2,故B正確.2.C[解析]鋨-160經(jīng)過1次α衰變后產(chǎn)生的新核素質(zhì)量數(shù)為156,質(zhì)子數(shù)為74,鎢-156經(jīng)過1次β+衰變后質(zhì)量數(shù)為156,質(zhì)子數(shù)為73,可知兩新核素衰變后的新核有相同的質(zhì)量數(shù),故選C.3.C[解析]由于核反應過程中質(zhì)量數(shù)守恒且電荷數(shù)守恒,故原子核Y的電荷數(shù)為119-95=24,則原子核Y為

2454Cr,質(zhì)量數(shù)A4.A[解析]根據(jù)核反應過程所遵循的電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知,該方程正確,故A正確;不是所有的生成物為氦核的反應都是α衰變,該反應為輕核聚變,故B錯誤;比結(jié)合能較小的粒子生成比結(jié)合能比較大的粒子時,發(fā)生放能反應,故D錯誤;釋放的能量為E=(7.1eV-1.1eV)×4=24eV,故C錯誤.5.C[解析]根據(jù)光電效應方程Ek=hν-W0可知,若只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應,則該光子對應的能量最大,根據(jù)所給的能級圖可知躍遷時λ3對應的光子能量最大,故C正確.6.D[解析]半衰期不因外界環(huán)境的溫度而改變,只會受到核子本身的性質(zhì)影響,故A錯誤;根據(jù)題意可知,這種報警裝置應用了α射線電離能力強的特點,故B錯誤;α衰變釋放出氦核,故核反應方程是95241Am→93237Np7.C[解析]目前核電站使用的都是核裂變技術(shù),故A錯誤;核反應

92235U+01n→56144Ba8.A[解析]由能級圖可知n=2和n=1能級之間的能量差值為ΔE=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,與探測到的譜線對應的光子能量相等,可知此譜線來源于太陽中氫原子n=2和n=1能級之間的躍遷,故A正確.9.A[解析]平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,分析圖像可知,3689Kr核比

56144Ba核的平均結(jié)合能大,3689Kr核比

10.C[解析]由圖可知Hδ光頻率較大、波長較短,則衍射現(xiàn)象較不明顯,所以照射同一單縫衍射裝置,Hδ光的中央明條紋較窄,選項A錯誤;由圖可知Hδ光頻率較大,則介質(zhì)對其折射率較大,所以以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚,Hδ光的側(cè)移量較大,選項B錯誤;以相同功率發(fā)射的細光束,單位長度上光的能量相同,頻率越大,則光子數(shù)越少,所以真空中單位長度上Hδ光的平均光子數(shù)較少,選項C正確;光強由光子數(shù)量和光子能量共同決定,光強相同時,Hγ光的光子能量較小,光子數(shù)量較多,可以讓金屬逸出更多的光電子,飽和光電流較大,選項D錯誤.11.D[解析]基態(tài)氫原子能量為E1,第n能級的氫原子的能量為En=E1n2,由此可得,氫原子從第3能級向基態(tài)躍遷時輻射光子的能量為hν31=E3-E1,A中有光電流流過,說明K發(fā)生了光電效應,光子的頻率ν31大于金屬K的極限頻率,第2能級向基態(tài)躍遷輻射的光子能量hν21=E2-E1<E3-E1,得到ν21<ν31,因此金屬K能否發(fā)生光電效應無法判斷,故A錯誤;第3能級向第2能級躍遷輻射的光子的能量hν32=E3-E2<E3-E1,得到ν32<ν31,因此金屬K能否發(fā)生光電效應無法判斷,故B錯誤;第4能級向第2能級躍遷輻射的光子的能量hν42=E4-E2<E3-E1,得到ν42<ν31,因此金屬K能否發(fā)生光電效應無法判斷,故C錯誤;第4能級向基態(tài)躍遷輻射的光子的能量hν41=E4-E1>E3-E1,得到ν41>ν12.AD[解析]衰變前,鈾核

92238U的動量為零,根據(jù)動量守恒定律可知,新核

90234Th與α粒子的動量大小相等,方向相反,所以二者動量不同,故A正確;新核

90234Th與α粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得qvB=mv2r,解得r=mvqB=pqB,由于p、B都相等,則粒子電荷量q越大,其軌道半徑r越小,由于新核的電荷量大于放出粒子的電荷量,所以新核的軌道半徑小于放出粒子的軌道半徑,則半徑為r1的圓為新核的運動軌跡,半徑為r2的圓為放出α粒子的運動軌跡,故B錯誤;鈾核衰變的過程中,存在質(zhì)量虧損,導致衰變后

1.[2024·湖北卷]硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進的手段之一.510B+01n→3A.a=7,b=1 B.a=7,b=2C.a=6,b=1 D.a=6,b=22.[2024·廣西卷]近期,我國科研人員首次合成了新核素鋨-160(76160Os)和鎢-156(74156W).若鋨-160經(jīng)過1次α衰變,鎢-156經(jīng)過1次β+衰變(放出一個正電子),則上述兩新核素衰變后的新核有相同的A.電荷數(shù) B.中子數(shù)C.質(zhì)量數(shù) D.質(zhì)子數(shù)3.[2024·廣東卷]我國正在建設的大科學裝置——“強流重離子加速器”,其科學目標之一是探尋神秘的“119號”元素.科學家嘗試使用核反應Y+

95243Am→119AX+201n產(chǎn)生該元素A.Y為

2658Fe,A=299 B.Y為

26C.Y為

2454Cr,A=295 D.Y為

244.[2024·吉林四平模擬]已知氘核的比結(jié)合能為1.1MeV,氦核的比結(jié)合能為7.1MeV,則兩個氘核結(jié)合成一個氦核時 ()A.這個核反應方程為

12H+1B.這個核反應為α衰變C.釋放出4.9MeV的能量D.吸收6.0MeV的能量5.[2024·江蘇卷]在原子躍遷中,輻射如圖所示的4種光子,其中只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應,是哪一種 ()A.λ1 B.λ2C.λ3 D.λ46.[2024·廣東珠海模擬]如圖所示的火災自動報警器具有穩(wěn)定性好、安全性高的特點,應用非常廣泛,其工作原理為:放射源處的镅

95241Am放出的α粒子,使殼內(nèi)氣室空氣電離而導電,當煙霧進入殼內(nèi)氣室時,α粒子被煙霧顆粒阻擋,導致工作電路的電流減小,于是蜂鳴器報警.則 (A.發(fā)生火災時溫度升高,95B.這種報警裝置應用了α射線貫穿本領強的特點C.

95241Am發(fā)生α衰變的核反應方程是

94241Pu→D.

95241Am發(fā)生α衰變的核反應方程是95241Am→

7.[2024·河南鄭州模擬]2023年兩會期間,核聚變領域首席專家段旭如表示,可控核聚變技術(shù)研發(fā)已進入快車道,預計再過30年可以實現(xiàn)應用.下列相關描述正確的是 ()A.目前核電站使用的都是核聚變技術(shù)B.核反應

92235U+01n→56C.太陽是一個巨大的核聚變反應堆D.原子彈是利用核聚變原理制成的8.[2023·湖北卷]2022年10月,我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射.該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于探測波長為121.6nm的氫原子譜線(對應的光子能量為10.2eV).根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖,可知此譜線來源于太陽中氫原子 ()A.n=2和n=1能級之間的躍遷B.n=3和n=1能級之間的躍遷C.n=3和n=2能級之間的躍遷D.n=4和n=2能級之間的躍遷9.[2024·山西太原模擬]原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關系圖線如圖所示.下列說法正確的是()A.

3689Kr核比B.

2C.三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成

3D.在核反應

92235U+01n→10.[2024·浙江1月選考]氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示,此四條譜線滿足巴耳末公式1λ=R∞122-1n2,n=3,4,5,6.用HδA.照射同一單縫衍射裝置,Hδ光的中央明條紋寬度寬B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚,Hδ光的側(cè)移量小C.以相同功率發(fā)射的細光束,真空中單位長度上Hγ光的平均光子數(shù)多D.相同光強的光分別照射同一光電效應裝置,Hγ光的飽和光電流小11.[2024·山東濟南模擬]氫原子的能級圖如圖甲所示,若第3能級的氫原子向基態(tài)躍遷輻射光子,用這些光子照射圖乙電路中光電管的陰極金屬K,電流表A有光電流流過.上述實驗材料、設備均不變,圖乙電路也不變的情況下,下列說法正確的是()A.第2能級向基態(tài)躍遷輻射的光子照射K,A中一定有光電流流過B.第3能級向第2能級躍遷輻射的光子照射K,A中一定有光電流流過C.第4能級向第2能級躍遷輻射的光子照射K,A中一定有光電流流過D.第4能級向基態(tài)躍遷輻射的光子照射K,A中一定有光電流流過12.(多選)[2024·河南開封模擬]在勻強磁場中,一個靜止的鈾原子核

92238U經(jīng)α衰變后變成一個新核

90234Th,衰變方程為

92238U→90234Th+24He,結(jié)果得到的徑