一、單選題
1. 關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）
A. 兩熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是內(nèi)能相同
B. 氣體溫度上升時，每個分子的熱運(yùn)動都變得更劇烈
C. 氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變
D. 布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
【答案】C
【解析】A．兩熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是溫度相同，選項A錯誤；
B．氣體溫度上升時，分子的平均動能變大，但不是每個分子的熱運(yùn)動都變得更劇烈，選項B錯誤；
C．氣體從外界吸收熱量，若同時對外做功，則其內(nèi)能可能不變，選項C正確；
D．布朗運(yùn)動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動的具體表現(xiàn)，選項D錯誤。
故選C。
2. 分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A. r1處分子間表現(xiàn)為引力
B. r2處分子間表現(xiàn)為斥力
C. 時，r越小分子勢能越大
D. 分子間距離足夠大時分子勢能最小
【答案】C
【解析】ABD．分子勢能為標(biāo)量，在r=r2時，分子勢能最小，則r2為平衡位置，分子力為零，由圖可知r1處分子間表現(xiàn)為斥力。故ABD錯誤；
C．由圖可知時，r越小分子勢能越大。故C正確。
3. 常見的氣壓式水槍玩具內(nèi)部原理如圖所示。從儲水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充氣口?？蹌影鈾C(jī)將閥門M打開，水立即從槍口噴出。若在水不斷噴出的過程中，罐內(nèi)溫度始終保持不變，則罐內(nèi)氣體（ ）
A. 壓強(qiáng)變大B. 內(nèi)能減少
C. 對外做功D. 對外放熱
【答案】C
【解析】A．噴水過程中，氣體體積增大，根據(jù)等溫變化
罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，故A錯誤；
B．溫度不變，內(nèi)能不變，故B錯誤；
C．氣體體積增大，氣體對外做功，故C正確；
D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律
內(nèi)能不變，氣體對外做功，則氣體吸收熱量，故D錯誤。
故選C。
4. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)歷過程回到原狀態(tài)，其圖像如圖所示，其中、與軸平行，的延長線過原點。下列判斷正確的是（ ）
A. 在、兩狀態(tài)，氣體的體積相等
B. 在、兩狀態(tài)，氣體的體積相等
C. 由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體內(nèi)能增大
D. 由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體對外做功
【答案】B
【解析】AB．由氣體的狀態(tài)方程可得
則有圖像的斜率，可知、兩狀態(tài)分別與O點連線的斜率不同，在、兩狀態(tài)，氣體的體積不相等；、兩狀態(tài)在同一條過原點的直線上，即在同一條等容線上，則有在、兩狀態(tài)，氣體的體積相等，A錯誤，B正確；
C．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，因此氣體由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的溫度減小，則內(nèi)能減小，C錯誤；
D．由題圖可知，與O點連線的斜率小于與O點連線的斜率，則狀態(tài)時的體積大于狀態(tài)時的體積，即由狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的體積減小，外界對氣體做功，D錯誤。
故選B。
5. 如圖，開口向上且足夠長的玻璃管豎直放置，管內(nèi)長為5cm的水銀柱封閉了一段長為6cm的氣柱。保持溫度不變，將管緩慢轉(zhuǎn)動至水平位置，氣柱長度變?yōu)椋ù髿鈮簭?qiáng)為75cmHg）（ ）
A. 5.6cmB. 6.0cmC. 6.4cmD. 7.1cm
【答案】C
【解析】初狀態(tài)氣體壓強(qiáng)為
末狀態(tài)氣體壓強(qiáng)
由玻意耳定律得
解得
故ABD錯誤，C正確。
6. 如圖甲所示，三個不同光源a、b、c照射光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，測得電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（ ）
A. a、c光源頻率相同B. a、c發(fā)光強(qiáng)度相同
C. b照射時K的逸出功減小D. 增大正向電壓電流一直增大
【答案】A
【解析】A．根據(jù)
可知，入射光頻率越高，對應(yīng)的遏止電壓越大，由圖可知：a光、c光的遏止電壓相等，所以a、c發(fā)出的光頻率相同，故A正確；
B．同種頻率的光，光強(qiáng)越大，飽和電流越大，a光和c光的頻率相同，a光對應(yīng)的飽和電流大于c光對應(yīng)的飽和電流，所以a光的光強(qiáng)大于c光的光強(qiáng)，故B錯誤；
C．K的逸出功僅與K的材料有關(guān)，與照射光的頻率無關(guān)，故C錯誤；
D．隨著電壓的增大，電流達(dá)到飽和電流值后不再增大，故D錯誤。
7. 如圖所示是盧瑟福的粒子散射實驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點。下列說法正確的是（ ）
A. 該實驗是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)
B. 該實驗證實了湯姆孫原子模型的正確性
C. 粒子與原子中的電子碰撞會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)
D. 絕大多數(shù)的粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)
【答案】A
【解析】AD．α粒子散射實驗的內(nèi)容是：絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)角度超過90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°，被反彈回來），盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)，故A正確，D錯誤；
B．α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了湯姆孫原子模型的正確性，故B錯誤。
C．發(fā)生α粒子偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要是由于α粒子和原子核發(fā)生碰撞的結(jié)果，故C錯誤；
故選A.
8. 物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實的是（ ）
A. 查德威克用粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
B. 德布羅意提出假設(shè)：實物粒子也具有波動性
C. 居里夫婦發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
D. 湯姆孫通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
【答案】B
【解析】A．查德威克用α粒子轟擊鈹核，產(chǎn)生中子和碳12原子核， A錯誤；
B．德布羅意提出假設(shè)：實物粒子也具有波動性，B正確；
C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，C錯誤；
D．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，D錯誤。
9. 氫原子的能級示意圖如圖所示。下列說法中正確的是（ ）
A. 處于基態(tài)的氫原子吸收能量為13.7 eV 的光子后可以發(fā)生電離
B. 處于 n = 2 能級的氫原子可以吸收能量為3.0 eV的光子躍遷到n= 3能級
C. 氫原子從n = 3 能級躍遷到 n= 2能級輻射出的光照射在金屬表面上一定能發(fā)生光電效應(yīng)
D. 一群處于 n= 4 能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多能輻射出 3種不同頻率的光子
【答案】A
【解析】A．使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離，入射光子的能量應(yīng)大于或等于13.6eV，所以處于基態(tài)的氫原子吸收能量為13.7eV的光子后可以發(fā)生電離，故A正確；
C．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子的能量
由于不知道逸出功，所以不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；
B．處于n=2能級的氫原子可以吸收能量為1.89eV的光子躍遷到n=3能級，故B錯誤；
D．一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多可以輻射出
不同頻率的光，故D錯誤。
故選A。
10. 關(guān)于α、β、γ三種射線，下列說法中正確的是（ ）
A. α射線是原子核自發(fā)放射出的氦核，它的穿透能力最強(qiáng)
B. β射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力
C. γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，它的穿透能力最強(qiáng)
D. γ射線是電磁波，它的穿透能力最弱
【答案】C
【解析】A．α射線的穿透能力最弱，故A錯誤；
B．β射線是核內(nèi)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時放出的電子形成的，與核外電子無關(guān)，故B錯誤；
CD．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，它的穿透能力最強(qiáng)，故C正確，D錯誤。
11. 宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：產(chǎn)生的能自發(fā)進(jìn)行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代。下列說法正確的是（ ）
A. 發(fā)生衰變的產(chǎn)物是
B. 衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子
C. 近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化
D. 若測得一古木樣品的的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年
【答案】D
【解析】A．根據(jù)中子與大氣中的氮14產(chǎn)生的核反應(yīng)
可知發(fā)生衰變的產(chǎn)物是。故A錯誤；
B．根據(jù)核反應(yīng)輻射出的電子產(chǎn)生機(jī)理可知，衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子。故B錯誤；
C．半衰期是放射性元素的本質(zhì)特性，與放射性元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，即與外界環(huán)境無關(guān)。故C錯誤；
D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的，可知經(jīng)過了2個半衰期，則該古木距今約為
5730×2年=11460年
故D正確。
故選D。
12. 2023年8月25日，中核集團(tuán)發(fā)布消息：“中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行。這標(biāo)志著中國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運(yùn)行邁出重要一步。下列屬于核聚變反應(yīng)的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A．該方程為衰變的方程，故A錯誤；
B．該方程為原子核的人工轉(zhuǎn)變方程，故B錯誤；
C．該方程為重核裂變的方程，故C錯誤；
D．該方程為輕核聚變反應(yīng)方程，故D正確。
故選D。
13. 原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線如圖所示，下列說法正確的是（ ）

A. 核的結(jié)合能約為14MeV
B. 核比核更穩(wěn)定
C. 兩個核結(jié)合成核時吸收能量
D. 在核反應(yīng)中，要吸收熱量
【答案】B
【解析】A．分析圖像可知，核的平均結(jié)合能為7MeV，根據(jù)平均結(jié)合能的定義可知，核的結(jié)合能為
故A錯誤；
B．平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，分析圖像可知， 核比核的平均結(jié)合能大，所以核比核更穩(wěn)定，故B正確；
C．核子結(jié)合成原子核時，質(zhì)量虧損，釋放核能，故兩個核結(jié)合成核時吸收能量放出能量，故C錯誤；
D．重核裂變時，質(zhì)量虧損，根據(jù)公式
在核反應(yīng)中，要釋放能量，故D錯誤。
故選B。
14. 如圖所示，測試汽車安全氣囊的實驗中，汽車載著模型人以的速度撞向剛性壁障，汽車速度瞬間減為0，同時，安全氣囊彈出，保護(hù)模型人。則關(guān)于安全氣囊的作用，下列說法正確的是（ ）
A. 安全氣囊減少了碰撞過程中模型人的受力時間
B. 安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力
C. 安全氣囊減小了碰撞過程中模型人動能變化量
D. 安全氣囊減小了碰撞過程中模型人受到的沖量
【答案】B
【解析】整個碰撞過程中模型人受到的沖量和模型人的動能變化量是一定的，不因安全氣囊的彈出而發(fā)生變化。根據(jù)動量定理可知安全氣囊的作用是增加了碰撞過程中模型人的受力時間，從而減小了碰撞過程中模型人受到的沖擊力，故ACD錯誤，B正確。
故選B。
15. 用如圖裝置可以驗證動量守恒定律，也可以研究碰撞過程中的能量問題。在驗證動量守恒定律時，下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖牵? ）

A. 兩小球的質(zhì)量和尺寸可以不同
B. 選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足
C. 需要直接或間接測量小球在平拋運(yùn)動過程中的時間和射程
D. 斜槽軌道越光滑誤差越小
【答案】B
【解析】AB．為保證正碰，兩小球的尺寸要求相同，為防止運(yùn)動小球的反彈，需要滿足。故A錯誤；B正確；
C．小球在空中做平拋運(yùn)動，飛行時間由下落高度決定，均相同，不需要直接或間接測量。根據(jù)
可知射程與小球的水平速度成正比，需要測量碰撞前后的射程。故C錯誤；
D．實驗時要求小球從同一位置下滑，則到達(dá)斜槽末端的速度值相同。所以斜槽軌道的光滑與否不影響實驗誤差。故D錯誤。
故選B。
二、解答題
16. 如圖所示，質(zhì)量為木板靜置于光滑水平地面上，質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點）以的速度從木板左端滑上木板，小滑塊最終未滑下木板，取重力加速度。
（1）求小滑塊在木板上滑動過程中，它們總的機(jī)械能損失量；
（2）若小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，求小滑塊相對木板滑動的時間t。
【答案】（1）15J；（2）0.6s
【解析】（1）小滑塊在木板上滑動過程中，滑塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒
由動量守恒定律得
①
系統(tǒng)損失的機(jī)械能為
②
聯(lián)立解得
（2）對滑塊，由動量定理得
③
解得
17. 如圖所示，小物塊A的質(zhì)量=1kg，與A相距s=1m，質(zhì)量=2kg的小物塊B靜止在水平桌面邊緣，桌面離水平地面的高度h=1.25m，小物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，在水平向右的推力F=4N的作用下，由靜止開始沿桌面做勻加速直線運(yùn)動，并與物塊B發(fā)生彈性正碰，設(shè)碰撞時間極短且在即將碰撞的瞬間撤去推力，g=10m/s2，求：
（1）碰前小物塊A的速度大??；
（2）碰后小物塊B的速度大小
（3）碰后物塊小B落地的水平位移大??；
【答案】（1）2m/s；（2）；（3）
【解析】（1）設(shè)碰前小物塊A的速度大小為，由動能定理可得
解得
=2m/s
（2）設(shè)物塊A與物塊B發(fā)生碰撞后的速度為，物塊B的速度為，由動量守恒定律及能量關(guān)系得
解得
（3）碰后物塊B的速度為，由平拋運(yùn)動規(guī)律有：
解得

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