2025 选考专题高考 物理 （川陕青宁蒙新晋豫）第二部分第12讲　热学 【答案】作业含答案

2025选考专题高考物理（川陕青宁蒙新晋豫）第二部分第12讲热学【答案】作业第12讲热学1.D[解析]同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,如天然石英与石英玻璃,故A错误;布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动,肉眼不可见,故B错误;打气筒给自行车打气时,要用力才能将空气压缩,是要克服气体压强,气体压强是气体分子对容器壁的碰撞造成的,故C错误;气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律,具有方向性,故D正确.2.D[解析]上浮过程气泡内气体的温度不变,内能不变,故A错误;气泡内气体压强p=p0+ρ水gh,故上浮过程气泡内气体的压强减小,故B错误;由玻意耳定律pV=C知,气体的体积变大,故C错误;上浮过程气体体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU=Q+W知,气体从水中吸热,故D正确.3.D[解析]泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香,是因为温度越高分子热运动越剧烈,故A正确,不符合题意;放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是扩散现象,故B正确,不符合题意;泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收,说明茶水与茶托间是浸润的,故C正确,不符合题意;打碎的茶杯不能拼接复原,是因为分子间距离太大,分子间作用力可以忽略不计,并不是分子间不存在作用力,故D错误,符合题意.4.D[解析]由图可知,两个分子间距离r=r2时分子势能最小,则分子之间的平衡距离为r2,当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,加速度也为零,所以将两个分子从r=r2处由静止释放,它们既不会相互远离,也不会相互靠近,故A、B、C错误;由于r1<r2,当r=r1时两分子之间的作用力表现为斥力,分子之间的距离将增大,分子力做正功,分子的速度增大,当分子之间的距离大于r2时,分子之间的作用力表现为引力,随距离的增大,分子力做负功,分子的速度减小,所以当r=r2时,它们的速度最大,故D正确.5.C[解析]根据理想气体状态方程可知T=pnR·V,即T-V图像的斜率为pnR,故有pa=pb>pc,故A、B错误;理想气体由a变化到b的过程中,温度升高,则内能增大,由热力学第一定律有ΔU=Q+W,而ΔU>0,W<0,则有ΔU=Q-W,可得Q>0,Q>ΔU6.ACD[解析]初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力而处于平衡状态,弹簧处于压缩状态.因活塞密封不严,可知左侧气体向右侧真空散逸,左侧气体压强变小,右侧出现气体,对活塞有向左的压力,由于最终左、右两侧气体相通,故两侧气体压强相等,因此弹簧恢复原长,A正确;由于活塞向左移动,最终两侧气体压强相等,左侧气体体积小于右侧气体体积,所以左侧气体质量小于右侧气体质量,B错误;密闭的汽缸绝热,与外界没有能量交换,与初始时相比,弹簧弹性势能减少了,所以汽缸内气体的内能增加,C正确;初始时气体都在活塞左侧,最终气体充满整个汽缸,所以初始时活塞左侧单位体积内气体分子数应该是最终的两倍,D正确.7.B[解析]对一定质量的理想气体,有pV=nRT,a→b过程p、V乘积增大,温度升高,b→c过程p、V乘积减小,温度降低,选项A、C错误;a→b过程因温度升高内能增大,体积增大对外做功,由W+Q=ΔU,可得气体吸热,选项B正确;a→c过程体积增大,气体对外界做功,选项D错误.8.(1)不能(2)ΔU[解析](1)设初始时,气体的压强为p1=1×105Pa,温度为T1=300K,加热到47℃时,气体的压强为p2,温度为T2=320K,气体发生等容变化,则有p1T解得p2=1.07×105Pa>1.04×105Pa所以不能安全加热到47℃(2)由热力学第一定律可知ΔU=W+Q气体体积不变,W=0,解得Q=ΔU9.(1)pVp0(2)5×10-3[解析](1)理想气体做等温变化,根据玻意耳定律有pV=p0V0解得V0=pV(2)设气球内气体质量为m气,则m气=ρ0V0对气球进行受力分析如图所示根据平衡条件有mg+ρ0gV=m气g+m0g结合题中p和V满足的关系(p-p0)(V-VB0)=C联立解得V=5×10-3m310.(1)45p023p0[解析](1)抽气前两部分的体积为V=Sl,对A分析,抽气后VA=2V-34V=5根据玻意耳定律得p0V=pA·54解得pA=45p对B分析,若压强不变的情况下抽去一半的气体,则体积变为原来的一半,即VB=12Vp0·12V=pB·3解得pB=23p(2)由题意可知,弹簧的压缩量为l4,对活塞受力分析有pAS=pBS+根据胡克定律得F=kl联立得k=8第13讲原子物理1.B[解析]由质量数守恒和电荷数守恒可得10+1=a+4,5+0=3+b,解得a=7,b=2,故B正确.2.C[解析]锇-160经过1次α衰变后产生的新核素质量数为156,质子数为74,钨-156经过1次β+衰变后质量数为156,质子数为73,可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数,故选C.3.C[解析]由于核反应过程中质量数守恒且电荷数守恒,故原子核Y的电荷数为119-95=24,则原子核Y为

2454Cr,质量数A4.A[解析]根据核反应过程所遵循的电荷数守恒和质量数守恒可知,该方程正确,故A正确;不是所有的生成物为氦核的反应都是α衰变,该反应为轻核聚变,故B错误;比结合能较小的粒子生成比结合能比较大的粒子时,发生放能反应,故D错误;释放的能量为E=(7.1eV-1.1eV)×4=24eV,故C错误.5.C[解析]根据光电效应方程Ek=hν-W0可知,若只有一种光子可使某金属发生光电效应,则该光子对应的能量最大,根据所给的能级图可知跃迁时λ3对应的光子能量最大,故C正确.6.D[解析]半衰期不因外界环境的温度而改变,只会受到核子本身的性质影响,故A错误;根据题意可知,这种报警装置应用了α射线电离能力强的特点,故B错误;α衰变释放出氦核,故核反应方程是95241Am→93237Np7.C[解析]目前核电站使用的都是核裂变技术,故A错误;核反应

92235U+01n→56144Ba8.A[解析]由能级图可知n=2和n=1能级之间的能量差值为ΔE=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,与探测到的谱线对应的光子能量相等,可知此谱线来源于太阳中氢原子n=2和n=1能级之间的跃迁,故A正确.9.A[解析]平均结合能越大的原子核越稳定,分析图像可知,3689Kr核比

56144Ba核的平均结合能大,3689Kr核比

10.C[解析]由图可知Hδ光频率较大、波长较短,则衍射现象较不明显,所以照射同一单缝衍射装置,Hδ光的中央明条纹较窄,选项A错误;由图可知Hδ光频率较大,则介质对其折射率较大,所以以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖,Hδ光的侧移量较大,选项B错误;以相同功率发射的细光束,单位长度上光的能量相同,频率越大,则光子数越少,所以真空中单位长度上Hδ光的平均光子数较少,选项C正确;光强由光子数量和光子能量共同决定,光强相同时,Hγ光的光子能量较小,光子数量较多,可以让金属逸出更多的光电子,饱和光电流较大,选项D错误.11.D[解析]基态氢原子能量为E1,第n能级的氢原子的能量为En=E1n2,由此可得,氢原子从第3能级向基态跃迁时辐射光子的能量为hν31=E3-E1,A中有光电流流过,说明K发生了光电效应,光子的频率ν31大于金属K的极限频率,第2能级向基态跃迁辐射的光子能量hν21=E2-E1<E3-E1,得到ν21<ν31,因此金属K能否发生光电效应无法判断,故A错误;第3能级向第2能级跃迁辐射的光子的能量hν32=E3-E2<E3-E1,得到ν32<ν31,因此金属K能否发生光电效应无法判断,故B错误;第4能级向第2能级跃迁辐射的光子的能量hν42=E4-E2<E3-E1,得到ν42<ν31,因此金属K能否发生光电效应无法判断,故C错误;第4能级向基态跃迁辐射的光子的能量hν41=E4-E1>E3-E1,得到ν41>ν12.AD[解析]衰变前,铀核

92238U的动量为零,根据动量守恒定律可知,新核

90234Th与α粒子的动量大小相等,方向相反,所以二者动量不同,故A正确;新核

90234Th与α粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得qvB=mv2r,解得r=mvqB=pqB,由于p、B都相等,则粒子电荷量q越大,其轨道半径r越小,由于新核的电荷量大于放出粒子的电荷量,所以新核的轨道半径小于放出粒子的轨道半径,则半径为r1的圆为新核的运动轨迹,半径为r2的圆为放出α粒子的运动轨迹,故B错误;铀核衰变的过程中,存在质量亏损,导致衰变后

1.[2024·湖北卷]硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一.510B+01n→3A.a=7,b=1 B.a=7,b=2C.a=6,b=1 D.a=6,b=22.[2024·广西卷]近期,我国科研人员首次合成了新核素锇-160(76160Os)和钨-156(74156W).若锇-160经过1次α衰变,钨-156经过1次β+衰变(放出一个正电子),则上述两新核素衰变后的新核有相同的A.电荷数 B.中子数C.质量数 D.质子数3.[2024·广东卷]我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”,其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素.科学家尝试使用核反应Y+

95243Am→119AX+201n产生该元素A.Y为

2658Fe,A=299 B.Y为

26C.Y为

2454Cr,A=295 D.Y为

244.[2024·吉林四平模拟]已知氘核的比结合能为1.1MeV,氦核的比结合能为7.1MeV,则两个氘核结合成一个氦核时 ()A.这个核反应方程为

12H+1B.这个核反应为α衰变C.释放出4.9MeV的能量D.吸收6.0MeV的能量5.[2024·江苏卷]在原子跃迁中,辐射如图所示的4种光子,其中只有一种光子可使某金属发生光电效应,是哪一种 ()A.λ1 B.λ2C.λ3 D.λ46.[2024·广东珠海模拟]如图所示的火灾自动报警器具有稳定性好、安全性高的特点,应用非常广泛,其工作原理为:放射源处的镅

95241Am放出的α粒子,使壳内气室空气电离而导电,当烟雾进入壳内气室时,α粒子被烟雾颗粒阻挡,导致工作电路的电流减小,于是蜂鸣器报警.则 (A.发生火灾时温度升高,95B.这种报警装置应用了α射线贯穿本领强的特点C.

95241Am发生α衰变的核反应方程是

94241Pu→D.

95241Am发生α衰变的核反应方程是95241Am→

7.[2024·河南郑州模拟]2023年两会期间,核聚变领域首席专家段旭如表示,可控核聚变技术研发已进入快车道,预计再过30年可以实现应用.下列相关描述正确的是 ()A.目前核电站使用的都是核聚变技术B.核反应

92235U+01n→56C.太阳是一个巨大的核聚变反应堆D.原子弹是利用核聚变原理制成的8.[2023·湖北卷]2022年10月,我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射.该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线(对应的光子能量为10.2eV).根据如图所示的氢原子能级图,可知此谱线来源于太阳中氢原子 ()A.n=2和n=1能级之间的跃迁B.n=3和n=1能级之间的跃迁C.n=3和n=2能级之间的跃迁D.n=4和n=2能级之间的跃迁9.[2024·山西太原模拟]原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示.下列说法正确的是()A.

3689Kr核比B.

2C.三个中子和三个质子结合成

3D.在核反应

92235U+01n→10.[2024·浙江1月选考]氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示,此四条谱线满足巴耳末公式1λ=R∞122-1n2,n=3,4,5,6.用HδA.照射同一单缝衍射装置,Hδ光的中央明条纹宽度宽B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖,Hδ光的侧移量小C.以相同功率发射的细光束,真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多D.相同光强的光分别照射同一光电效应装置,Hγ光的饱和光电流小11.[2024·山东济南模拟]氢原子的能级图如图甲所示,若第3能级的氢原子向基态跃迁辐射光子,用这些光子照射图乙电路中光电管的阴极金属K,电流表A有光电流流过.上述实验材料、设备均不变,图乙电路也不变的情况下,下列说法正确的是()A.第2能级向基态跃迁辐射的光子照射K,A中一定有光电流流过B.第3能级向第2能级跃迁辐射的光子照射K,A中一定有光电流流过C.第4能级向第2能级跃迁辐射的光子照射K,A中一定有光电流流过D.第4能级向基态跃迁辐射的光子照射K,A中一定有光电流流过12.(多选)[2024·河南开封模拟]在匀强磁场中,一个静止的铀原子核

92238U经α衰变后变成一个新核

90234Th,衰变方程为

92238U→90234Th+24He,结果得到的径