考試時(shí)間：75分鐘：總分：100分
一、單項(xiàng)選擇題（共11題，每題4分，共44分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。）
1. 以下說(shuō)法正確的是（ ）
A. 自然界的能量都是守恒的，所以我們不用節(jié)約能源
B. 光具有波動(dòng)性也有粒子性，即具有波粒二象性
C. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
D. 麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論說(shuō)明：變化的電場(chǎng)都能產(chǎn)生電磁波
【答案】B
【解析】
【詳解】A．自然界中的能量守恒，但能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，能夠被人類(lèi)利用的能源不斷減少（能源的品質(zhì)降低），所以節(jié)約能源非常有必要，故A錯(cuò)誤；
B．光的衍射證明光的波動(dòng)性，光電效應(yīng)證明光的粒子性，即光具有波動(dòng)性也有粒子性，即具有波粒二象性，故B正確；
C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)才產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)不能產(chǎn)生電磁波，故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 通過(guò)對(duì)下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的研究提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型（ ）
A. 光電效應(yīng)B. 黑體輻射實(shí)驗(yàn)
C. 粒子散射實(shí)驗(yàn)D. 康普頓效應(yīng)
【答案】C
【解析】
【詳解】盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的研究提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。
故選C。
3. 2023年5月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用納米纖維與合成云母納米片研制出一種能適應(yīng)極端環(huán)境的纖維素基納米紙材料。如圖所示為某合成云母的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，則該合成云母（ ）試卷源自 每日更新，匯集全國(guó)各地小初高最新試卷。
A. 是非晶體B. 沒(méi)有規(guī)則的外形
C. 有固定的熔點(diǎn)D. 各向性質(zhì)均相同
【答案】C
【解析】
【詳解】由圖可知，該合成云母中所含分子在三維空間中呈規(guī)則、周期性排列，是晶體，具有一定的幾何外形，具有固定的熔點(diǎn)、具有各向異性的特點(diǎn)。
故選C。
4. 下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 0K即0℃
B. 熱量不可能自發(fā)地從內(nèi)能少的物體傳到內(nèi)能多的物體
C. 溫度高物體其內(nèi)能一定大
D. 溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的宏觀反映
【答案】D
【解析】
【詳解】A．0K為，故A錯(cuò)誤；
B．熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳到溫度低的物體，溫度高的物體內(nèi)能可能少，所以熱量可能自發(fā)地從內(nèi)能少的物體傳到內(nèi)能多的物體，故B錯(cuò)誤；
C．溫度高物體，分子的平均動(dòng)能大，還與質(zhì)量有關(guān)，內(nèi)能不一定大，故C錯(cuò)誤；
D．溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的宏觀反映，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，故D正確。
故選D。
5. 空玻璃瓶密封后放入冰箱。與放入冰箱前相比，瓶?jī)?nèi)的氣體（ ）
A. 所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都變小B. 分子的平均動(dòng)能變小
C. 壓強(qiáng)變大D. 分子對(duì)玻璃瓶?jī)?nèi)壁的平均作用力變大
【答案】B
【解析】
【詳解】與放入冰箱前相比，瓶?jī)?nèi)的氣體溫度降低，分子的平均動(dòng)能變小，但不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都變小；由于氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)
可知瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)變小，則分子對(duì)玻璃瓶?jī)?nèi)壁的平均作用力變小。
故選B。
6. 用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究壓強(qiáng)不變時(shí)氣體體積與溫度的關(guān)系”。往杯中加入適量的熱水，使注射器內(nèi)的空氣柱位于水面之下，每隔幾分鐘，記錄氣體體積和此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)；用表示水降低的攝氏溫度，用表示注射器內(nèi)氣體體積的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】壓強(qiáng)不變時(shí)，有
可得
可見(jiàn)當(dāng)氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，體積變化與溫度的變化的關(guān)系是成正比的。
故選A。
7. 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，以下措施有助于滿足等溫條件的是（ ）
A. 用橡皮帽堵住注射器的小孔B. 在柱塞上涂適量潤(rùn)滑油
C. 實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)柱塞D. 實(shí)驗(yàn)時(shí)快速推動(dòng)柱塞
【答案】C
【解析】
【詳解】探究氣體等溫變化的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢推動(dòng)柱塞，保證氣體溫度與環(huán)境溫度相同，使得氣體發(fā)生等溫變化。
故選C。
8. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A等壓變化到狀態(tài)B，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 氣體的溫度降低
B. 氣體放出熱量
C. 氣體的內(nèi)能減少
D. 單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少
【答案】D
【解析】
【詳解】D．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A等壓變化到狀態(tài)B，氣體體積變大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，故D正確；
ABC．根據(jù)
氣體體積變大，則氣體溫度升高，則氣體的內(nèi)能增大，由于氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故ABC錯(cuò)誤。
故選D。
9. 氫原子核外電子從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，輻射的光照在某金屬上恰能發(fā)生光電效應(yīng)，那么，以下幾種躍遷能輻射光子且能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的為（ ）
A. 處于第2能級(jí)的氫原子向第1能級(jí)躍遷
B. 處于第1能級(jí)的氫原子向第2能級(jí)躍遷
C. 處于第4能級(jí)的氫原子向第3能級(jí)躍遷
D. 處于第3能級(jí)的氫原子向第4能級(jí)躍遷
【答案】A
【解析】
【詳解】A．從第2能級(jí)的氫原子向第1能級(jí)躍遷輻射的光子能量大于從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)躍遷輻射的光子能量，則處于第2能級(jí)的氫原子向第1能級(jí)躍遷能輻射光子且能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故A正確；
B．處于第1能級(jí)的氫原子向第2能級(jí)躍遷需要吸收能量，故B錯(cuò)誤；
C．從第4能級(jí)的氫原子向第3能級(jí)躍遷輻射的光子能量小于從第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)躍遷輻射的光子能量，則處于第4能級(jí)的氫原子向第3能級(jí)躍遷能輻射光子，但不能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．處于第3能級(jí)的氫原子向第4能級(jí)躍遷需要吸收能量，故D錯(cuò)誤。
故選A。
10. 氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見(jiàn)光光子能量在1.64～3.11eV之間。處在能級(jí)的氫原子向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子屬于電磁波譜中的（ ）
A 可見(jiàn)光B. 紫外線
C. 紅外線D. 射線
【答案】A
【解析】
【詳解】處在能級(jí)的氫原子向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子的能量為
由于射線是從原子核輻射出來(lái)的，又因?yàn)榭梢?jiàn)光光子能量在1.64～3.11eV之間，所以處在能級(jí)的氫原子向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子屬于電磁波譜中的可見(jiàn)光。
故選A。
11. 如圖為氫原子6種可能的躍遷，對(duì)它們發(fā)出的光，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. a光的波長(zhǎng)最短
B. c光的頻率最大
C. f光的光子能量最大
D. b、d光的光子能量之和大于e光的光子能量
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由圖可知a光對(duì)應(yīng)躍遷到輻射的光，所以a光的光子能量最小，頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；
BC．由圖可知c光對(duì)應(yīng)躍遷到輻射的光，所以c光的光子能量最大，頻率最大，故B正確，C錯(cuò)誤；
D．由圖可知b、d光的光子能量之和為
e光的光子能量為
由于
則有
故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13-16題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
12. 在“用DIS研究溫度不變時(shí)一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)先后兩次使用如圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置獲得多組注射器內(nèi)封閉氣體的體積V和壓強(qiáng)p的測(cè)量值，并通過(guò)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖（b）所示兩組圖線。
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制氣體的_________不發(fā)生變化，為檢驗(yàn)氣體的壓強(qiáng)p與體積V是否成反比例關(guān)系，可作_________圖線（選填：“”、“”）。對(duì)圖像進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條_________，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。
（2）兩組圖線經(jīng)檢驗(yàn)均符合反比例關(guān)系，由圖判斷導(dǎo)致①、②兩組數(shù)據(jù)差異的原因可能是_________。
A. 某組實(shí)驗(yàn)中活塞移動(dòng)太快
B. 兩組封閉氣體的質(zhì)量不同
C. 某組器材的氣密性不佳
（3）某小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推活塞壓縮氣體得到了數(shù)據(jù)圖像，驗(yàn)證了玻意耳定律。在這個(gè)過(guò)程中，理想氣體_________（選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)熱交換”）。
【答案】（1） ①. 溫度 ②. ③. 過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線
（2）B （3）放熱
【解析】
小問(wèn)1詳解】
[1]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制氣體的溫度不發(fā)生變化；
[2]根據(jù)玻意耳定律可得
可得
為檢驗(yàn)氣體的壓強(qiáng)p與體積V是否成反比例關(guān)系，可作圖線；
[3]對(duì)圖像進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。
【小問(wèn)2詳解】
AC．若某組實(shí)驗(yàn)中活塞移動(dòng)太快，會(huì)使注射器內(nèi)封閉氣體的溫度不斷變化，此時(shí)不可能得到反比例關(guān)系圖線；同理，某組器材的氣密性不佳在實(shí)驗(yàn)中會(huì)漏氣，氣體質(zhì)量會(huì)持續(xù)變化，此時(shí)圖線也不可能符合反比例關(guān)系，故AC錯(cuò)誤；
B．根據(jù)
若兩組封閉氣體的質(zhì)量不同，則兩組封閉氣體的摩爾數(shù)不同，兩組注射器內(nèi)氣體的p與V的乘積不相等，可知對(duì)于同一V值所對(duì)應(yīng)的p值不同，故B正確。
故選B。
【小問(wèn)3詳解】
緩慢推活塞壓縮氣體，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，而溫度保持不變則氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，在這個(gè)過(guò)程中，理想氣體放熱。
13. 已知汞的摩爾質(zhì)量為，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為，求：
（1）一個(gè)汞原子的質(zhì)量；
（2）質(zhì)量為m的汞中汞原子的個(gè)數(shù)。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）一個(gè)汞原子的質(zhì)量為
（2）質(zhì)量為m的汞中汞原子的個(gè)數(shù)為
14. 如圖所示為擰緊瓶蓋的空飲料瓶，溫度為7℃時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為；當(dāng)溫度升高到35℃過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)氣體吸收了17J的熱量，整個(gè)過(guò)程中瓶?jī)?nèi)氣體視為理想氣體且體積保持不變，求：
（1）35℃時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)；
（2）氣體內(nèi)能增加量。
【答案】（1）；（2）17J
【解析】
【詳解】（1）氣體體積不變，則根據(jù)查理定律可知
解得35℃時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)大小為
（2）氣體體積不變，則
W=0
瓶?jī)?nèi)氣體吸收了17J的熱量，則
Q=17J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可得
即氣體內(nèi)能增加17J。
15. 一群氫原子處于能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)的示意圖如圖所示（），求：
（1）氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？
（2）氫原子由的能級(jí)躍遷到的能級(jí)時(shí)輻射光子能量；
（3）為使一個(gè)處于能級(jí)的氫原子電離，至少需要給它多少焦耳的能量？
【答案】（1）3種；（2）1.89eV；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)
可知?dú)湓涌赡馨l(fā)射3種頻率的光子
（2）氫原子由的能級(jí)躍遷到的能級(jí)時(shí)，由玻爾的躍遷規(guī)律可得輻射光子能量為
（3）為使一個(gè)處于能級(jí)的氫原子電離，至少需要給它的能量為
16. 從1907年起，密立根就開(kāi)始測(cè)量金屬的遏制電壓與入射光的頻率的關(guān)系，由此計(jì)算普朗克常量，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的相比較，以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。按照密立根的方法，我們利用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到某金屬的圖像如圖乙所示，電子的電荷量、圖中和均已知，求：
（1）金屬的截止頻率；
（2）普朗克常量；
（3）當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)金屬的圖像可知，金屬的截止頻率為
（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理可得
，
可得
可知圖像的斜率為
解得普朗克常量為
（3）由圖像可得
可得金屬的逸出功為
當(dāng)入射光頻率為時(shí)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可得
解得

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