1.下列對生活中的熱學(xué)現(xiàn)象分析正確的是（ ）
A．沙塵暴天氣出現(xiàn)時，風(fēng)沙彌漫，塵土飛揚，這是布朗運動現(xiàn)象
B．汽車尾氣中存在多種成分氣體，它們可以自發(fā)的分離
C．靜止在水平地面上的卡車在緩慢裝沙子的過程中，若車胎內(nèi)氣體溫度不變，則胎內(nèi)氣體向外界放熱
D．荷葉上露珠附著層的水分子比露珠內(nèi)部密集
2.2021年5月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布開發(fā)出超導(dǎo)量子計算機“祖沖之號”，使得計算機的信息處理能力得到進一步提升．該領(lǐng)域發(fā)展離不開近代物理的成就．下列關(guān)于近代物理知識的說法正確的是（ ）
A．升高溫度，可以使放射性元素的半衰期變短
B．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，電勢能增大
C．康普頓效應(yīng)可以說明光具有波動性
D．光電效應(yīng)中遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)
3.[2023·天津河?xùn)|二模]下列說法正確的是（ ）
A．圖1中，用自然光照射透振方向（箭頭所示）互相垂直的前后兩個豎直放置的偏振片，光屏依然發(fā)亮
B．圖2為光導(dǎo)纖維示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小
C.圖3所示的雷達(dá)測速利用了多普勒效應(yīng)
D．圖4所示的照相機鏡頭上呈現(xiàn)的淡紫色是由光的衍射現(xiàn)象引起的
4.2020年12月17日，“嫦娥五號”攜帶在月球采集的約2 kg月壤返回地球．從月球帶來的“土”特產(chǎn)中有地球上含量極少且被譽為“月壤寶藏”的氦－3，它是發(fā)電效率極高、既環(huán)保又安全的核反應(yīng)原料，可將氦－3原子核與氘原子核結(jié)合時釋放的能量用來發(fā)電，其核反應(yīng)方程是：eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2))He＋ eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) Y＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H，則下列說法正確的是（ ）
A．氦－3不是Y的同位素
B．該反應(yīng)為原子核的人工轉(zhuǎn)變
C． eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) Y三者相比， eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) Y的結(jié)合能最大
D． eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He、 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) Y三者相比， eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) Y的比結(jié)合能最小
5.[2023·江蘇省南京市模擬]物理“天宮課堂”中，王亞平將分別擠有水球的兩塊板慢慢靠近，直到兩個水球融合在一起，再把兩板慢慢拉開，水在兩塊板間形成了一座“水橋”．如圖甲所示，為我們展示了微重力環(huán)境下液體表面張力的特性．“水橋”表面與空氣接觸的薄層叫表面層，已知分子間作用力F和分子間距r的關(guān)系如圖乙．下列說法正確的是（ ）
A．能總體反映該表面層里的水分子之間相互作用的是B位置
B．“水橋”表面層中兩水分子間的分子勢能與其內(nèi)部水相比偏小
C．“水橋”表面層中水分子距離與其內(nèi)部水分子相比偏小
D．王亞平放開雙手兩板吸引到一起，該過程分子力做正功
6.如圖甲所示，某汽車大燈距水平地面的高度為81 cm，該大燈結(jié)構(gòu)的簡化圖如圖乙所示．現(xiàn)有一束光從焦點處射出，經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面反射后，垂直半球透鏡的豎直直徑AB從C點射入透鏡．已知透鏡直徑遠(yuǎn)小于大燈離地面高度，lAC＝ eq \f(1,4) lAB，半球透鏡的折射率為 eq \r(2) ，tan 15°≈0.27，則這束光照射到地面的位置與大燈間的水平距離為（ ）
A．3 mB．15 m
C．30 mD．45 m
7.某種復(fù)式光由紅、藍(lán)兩種顏色的光組成，其光強度對波長的關(guān)系如圖甲所示，紅光范圍的光強度比藍(lán)光范圍的光強度大很多．某學(xué)生以此光照射某一金屬，進行光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)皆可產(chǎn)生光電子，如圖乙所示．設(shè)可變直流電源的電壓為U時測得的光電流為I，測得多組數(shù)據(jù)，則下列圖像中該實驗所測得的I - U關(guān)系可能正確的是（ ）
8.在勻強磁場中，靜止的钚的放射性同位素Pu衰變?yōu)殁櫤?eq \a\vs4\al( eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U) ，并放出α粒子，已知 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu、 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U和α粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU和mα，衰變放出的光子的動量和能量均忽略不計，α粒子的運動方向與磁場相垂直，則（ ）
A．α粒子的動能為（mPu－mU－mα）c2
B．α粒子的動量為 eq \r(\f(2m eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(α)) （mPu－mU－mα）c2,mα＋mU))
C． eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U與α粒子在磁場中的運動半徑之比約為4∶235
D． eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U與α粒子在磁場中的周期之比約為1.3∶1
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．
9.
[2023·湖北八市二模]一種“光開關(guān)”的“核心區(qū)”如圖虛框區(qū)域所示，其中1、2是兩個完全相同的截面為等腰直角三角形的棱鏡，直角邊與虛框平行，兩斜面平行，略拉開一小段距離，在兩棱鏡之間可充入不同介質(zhì)以實現(xiàn)開關(guān)功能．單色光a從1的左側(cè)垂直于棱鏡表面射入，若能通過2，則為“開”，否則為“關(guān)”，已知棱鏡對a的折射率為2，下列說法正確的是（ ）
A．若不充入介質(zhì)，則能實現(xiàn)“關(guān)”功能
B．若充入的介質(zhì)相對棱鏡是光疏介質(zhì)，則有可能實現(xiàn)“開”功能
C．若充入的介質(zhì)相對棱鏡是光密介質(zhì)，則有可能實現(xiàn)“關(guān)”功能
D．單色光a通過“光開關(guān)”后傳播方向一定改變
10.
卡諾循環(huán)（Carntcycle）是只有兩個熱源的簡單循環(huán)．如圖所示是卡諾循環(huán)的p - V圖像，卡諾循環(huán)包括四個過程：a→b等溫過程；b→c絕熱膨脹過程；c→d 等溫過程； d→a絕熱壓縮過程．整個過程中封閉氣體可視為理想氣體，下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)→b過程，外界對氣體做功
B．c→d 過程，氣體放出熱量
C．a(chǎn)→b過程溫度為T1，c→d過程溫度為T2，則T1＜T2
D．b→c過程氣體對外做功為W1，d→a過程外界對氣體做功為W2，則W1＝W2
11.小宇同學(xué)參加科技嘉年華，設(shè)計了一個光電煙霧探測器．如圖，S為光源，射出光束，當(dāng)有煙霧進入探測器時，來自S的光會被煙霧散射進入光電管C.當(dāng)光射到光電管中的鈉表面（極限頻率為6.0×1014Hz），會產(chǎn)生光電子．當(dāng)光電流大于或等于10－8A時，便會觸發(fā)報警系統(tǒng)報警．下列說法正確的是（ ）
A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光波長不能小于0.5 μm
B．若S發(fā)出的光能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，則光波的頻率越高、光電煙霧探測器靈敏度越高
C．光束遇到煙霧發(fā)生散射，是一種反射現(xiàn)象
D．若射向光電管C的光子有5%會激發(fā)出光電子，當(dāng)報警器報警時，每秒射向C中鈉表面的光子最少數(shù)目是1.25×1012個
12.[2023·浙江模擬]大量處于n＝5能級的氫原子向低能級躍遷時產(chǎn)生的a、b兩種單色光照射某光電管的陰極時，測得遏止電壓之比為2∶1，根據(jù)該信息下列說法正確的是（ ）
A．在同種介質(zhì)中，b光的傳播速度是a光的 eq \f(\r(2),2) 倍
B．若a光是躍遷到n＝3能級產(chǎn)生的，則b光可能是躍遷到n＝4能級產(chǎn)生的
C．用同樣的裝置做雙縫干涉實驗，b光束的條紋間距是a光束的兩倍
D．當(dāng)兩種光從水中射向空氣時，a光的臨界角小于b光的臨界角
[答題區(qū)]
三、非選擇題：本題共6小題，共60分．
13.（6分）用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如圖所示（O為兩圓弧圓心；圖中已畫出經(jīng)P1、P2點的入射光線）.
（1）在圖上補畫出所需的光路圖．
（2）為了測出玻璃磚的折射率，需要測量入射角i和折射角γ，請在圖中標(biāo)出這兩個角．
（3）用所測物理量計算折射率的公式是 ．
（4）
為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng) （填“小一些”“無所謂”“大一些”）
14.（8分）某同學(xué)通過圖（a）所示的實驗裝置，利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積．
（1）圖（a）中的A是 傳感器；
（2）將冰糖裝進注射器，通過推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強．操作中，不能用手握住注射器封閉氣體部分，是為了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù)，重做實驗，這是為了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
（3）實驗中通過活塞所在刻度讀取了多組氣體體積V及對應(yīng)壓強p，為了在xOy坐標(biāo)系中獲得直線圖像，應(yīng)取y軸、x軸分別為 （選填“V、 eq \f(1,p) ”或“p、V”）.
（4）
選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點作圖，得到的函數(shù)圖像如圖（b）中直線所示，若已知傳感器和注射器連接處的軟管容積為V0，則這顆冰糖的體積為 ．
15.（8分）[2023·廣東省汕頭市二模]094型戰(zhàn)略核潛艇（如圖甲）是目前我國服役中最先進的核動力潛艇，是中國擁有三位一體核戰(zhàn)略的保障，也是國之利器．如果游輪上處于O點的人剛好看到潛艇在其正前方的水下緩慢通過，將人和潛艇均視為質(zhì)點，如圖乙所示，此時人到水面的高度h1＝15 m，潛艇的水下深度h2＝23 m．水的折射率為n＝ eq \f(4,3) ，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6，求此時潛艇與人的水平距離．
16.（10分）如圖所示，絕熱汽缸倒扣放置，質(zhì)量為M的絕熱活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計，活塞下部空間與外界連通，汽缸底部連接一U形細(xì)管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計）.初始時，封閉氣體溫度為T，活塞距離汽缸底部為h0，細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差．已知水銀密度為ρ，大氣壓強為p0，汽缸橫截面積為S，重力加速度為g.
（1）求U形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差；
（2）通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降Δh0，求此時的溫度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化．
17.（12分）[2023·安徽三模]新冠肺炎疫情防控期，轉(zhuǎn)運新冠病人時需要使用負(fù)壓救護車，其主要裝置為車上的負(fù)壓隔離艙，它不工作時為密閉狀態(tài)，工作時通過負(fù)壓排風(fēng)凈化裝置使艙內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，空氣在流動時只能由高壓側(cè)流向艙內(nèi)低壓側(cè)，艙內(nèi)的污染空氣經(jīng)過濾化和清潔后排到艙外避免傳染性生物因子擴散，既為病人提供新鮮空氣，同時又保護周圍人員及周圍環(huán)境不受病源體污染．隔離艙內(nèi)負(fù)壓（艙內(nèi)外壓強差）為20 Pa～50 Pa時效果比較理想．已知某負(fù)壓艙容積為0.6 m3，環(huán)境溫度為t0＝7 ℃，大氣壓強為p0＝1.0×105Pa，負(fù)壓隔離艙停止工作且艙內(nèi)溫度為t＝25 ℃時，隔離艙內(nèi)負(fù)壓為30 Pa，氣體均可視為理想氣體，求：（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（1）負(fù)壓隔離艙停止工作且內(nèi)部溫度與外界相同時的內(nèi)部氣體的壓強；
（2）已知溫度為0 ℃、大氣壓強為1.0×105Pa時，空氣的密度為1.29 kg/m3，計算負(fù)壓隔離艙停止工作且溫度t＝25 ℃時內(nèi)部空氣的質(zhì)量．
18.（16分）一個钚的同位素 eq \\al(\s\up1(239),\s\d1( 94)) Pu的原子核靜止在勻強磁場中．某時刻該原子核垂直于磁場方向放射出一個α粒子，變成鈾的同位素，同時輻射出能量為E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的質(zhì)量M0＝238.999 655 u，α粒子的質(zhì)量m＝4.001 509 u，反沖核的質(zhì)量M＝234.993 470 u．取1 u·c2＝931 MeV.
（1）寫出衰變的核反應(yīng)方程．
（2）α粒子和反沖核的動能各是多少？
（3）畫出α粒子和反沖核在垂直于紙面向里的勻強磁場中運動軌跡的示意圖．
熱光原部分素養(yǎng)綜合評價
1．答案：C
解析： 布朗運動是指懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規(guī)則運動，布朗運動直接用肉眼是看不見的，A錯誤；汽車尾氣中存在多種成分氣體，但不能自發(fā)分離；若自發(fā)分離則違背了熱力學(xué)第二定律，一切宏觀熱學(xué)現(xiàn)象都具有方向性，B錯誤；卡車上緩慢裝入沙子，則外界對車胎內(nèi)氣體做正功，又因氣體溫度不變，則內(nèi)能不變ΔU＝W＋Q，W>0則Q

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