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专题六光、热学和近代物理（基础）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．氘核可以发生一系列聚变反应释放核能，其总效果可以用反应式
表示。铀核的某种裂变反应为
，下列说法正确的是（ ）
A．X 是正电子
B．
核内有57 个中子
C．上述核聚变反应中平均每个核子释放的核能约为
D．上述两反应中，聚变比裂变平均每个核子多释放核能
2．卢瑟福通过原子核人工转变实验发现了质子，它的符号是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660 余颗新脉冲星，领先世界。天
眼对距地球为L 的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射
光子中，有
倍被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为v 的N 个光子。普
朗克常量为h，则该天体发射频率为v 光子的功率为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．自然界中的碳主要是
，也有少量的
。
具有放射性，能够自发地进行β 衰变，
半衰期约为5730 年，关于放射性元素的衰变，下列说法正确的是（ ）
A．β 衰变的实质在于核内的中子转化成了质子和电子
B．升高温度可以加快
的衰变
C．增大压强可以减慢
的衰变
D．2 个
经过两个半衰期刚好完全衰变
5．关于物质的波粒二象性，下列说法错误的是（ ）
A．光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显
B．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
C．光电效应现象揭示了光的粒子性
D．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性
6．关于对结合能和比结合能的理解，下列正确的是（ ）
A．原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定
B．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定
C．铀核发生裂变反应时，生成新核的比结合能小于铀核的比结合能
D．
裂变后的产物有
和
，
核子数比
和
的核子数多，则
的结合能小
7．2020 年10 月20 日消息，好奇号火星车又有新发现：火星也曾有“绿洲”，或有生命存
在，好奇号火星车是首辆使用核能提供能量的火星车，它的核能电池系统主要包括两个组
成部分：一个装填钚（
）二氧化物的热源和一组固体热电偶，将钚238 产生的热能转
化为电能，这一系统设计使用寿命为14 年，钚238 的半衰期为88 年，原来静止的一个钚
238 衰变时放出
射线和
光子，生成原子核
，已知钚238，
粒子、
的质量分别为
、
、
，普朗克常量为，真空中的光速为，下列说法正确的是（ ）
A．
的中子数为92
B．钚238 放在高压容器里，其半衰期可能变为90 年
C．该核反应中的质量亏损为
D．
光子的波长大于
8．下列关于结合能和比结合能的说法正确的是（ ）
A．铀核裂变是生成钡核和氪核，钡核的比结合能比铀核小
B．氘核与氚核结合成氨核，比结合能减小
C．铀核发生
衰变生成钍核，释放能量，则铀核的比结合能比钍核小
D．结合能越大，原子核越稳定
9．如图所示，足够大的水面下有一平行于水面、长度为d 的线状光源，线状光源到水面的
距离也为d，水的折射率为n，则水面上有光透出来的区域面积为
A．
B．
C．
D．
10．某班物理兴趣小组在实验室为了研究光的性质，让
、
两种单色光组成的复色光由
边垂直射入玻璃砖内，其光路图如图所示，从
边射出时只有一条光线，从
边射
出时有两条光线，分别为
、
。已知
光的频率小于
光的频率。下列说法正确的是（
）
A．从
边射出的为
光
B．
为
光、
为
光
C．用同一装置做双缝干涉实验，
光比
光的干涉条纹宽
D．若
光能使某金属发生光电效应，则
光不可以使该金属发生光电效应
二、多选题
11．以下实验中，说法正确的是（ ）
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，手指不能接触弹簧秤的挂钩
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液体积除以油膜面积
即得油酸分子直径
C．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，以白光为光源将得到黑白相间条纹
D．“探究平抛运动的特点”实验中，不需要做到小球与斜槽间光滑
12．关于波粒二象性，下列说法正确的是（ ）
A．光电效应证明了光具有粒子性
B．光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著
C．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性
D．电子绕原子核运动时只能在一定的轨道上运动，此时电子只有粒子性，没有波动性
13．如图所示，密闭在汽缸内的理想气体经历了
、
两个过程，其中图线
与图线
、横轴均垂直，则从状态
经状态
变化到状态
的过程中，下列说法正确的
是（ ）
A．气体的密度一直增大
B．气体的密度一直减小
C．气体先放热后吸热
D．气体一直吸热
三、实验题
14．请完成《普通高中物理课程标准》中以下必做实验的部分操作和计算。如图是“用油
膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是______
A．图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲
B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验
C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100 滴溶液体积为
1mL，取1 滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为______cm3。
(3)3 个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。
A．
B．
C．
15．某同学想探究气体压强与体积的关系。如图（a）所示仪器，在一有毫米刻度的直尺上
固定一根一端封闭的细直均匀玻璃管，封闭端内腔顶部对准直尺的零刻度线，管内有一段
被水银封闭的空气柱。
操作步骤如下：
①如图（b）所示，用铁支架固定木板，钉上白纸，用重锤检查使木板竖直，并在纸上作出
一条竖直方向的直线。
②使直尺贴近白纸。从刻度尺上读出空气柱长度l；用铅笔画出水银柱长度h'。
③将h'投影到竖直线上，量出水银柱投影的高度h（mm），将所得l、h 的值填入事先设计
好的表格中。
④使玻璃管在图示平面内按不同角度倾斜，逐次测出l、h 值并填入表内。
⑤分别计算封闭气体压强p 值、体积V 值（由于玻璃管是均匀的，设其截面积为S）。
根据实验完成下列填空：
(1)测得本地大气压强值为h0（mmHg），若某次使玻璃管开口向上竖直放置，测得空气柱
长度l1。水银柱投影h1，则此状态下，空气柱的压强写做
。另一次使玻
璃管开口向下竖直放置（水银未溢出），测得空气柱长度l2，水银柱投影h2。若实验成功，
则h0、l1、h1、l2、h₂ 应验证满足的关系为______。
(2)为了更直观得出气体的压强p 和体积V 是否成反比例关系，可将p-V 图像转化为______
图像。
(3)①将被封闭的空气柱置于另一温度环境中，重复实验操作步骤；②换用不同气柱重复实
验操作步骤。综合实验和日常学习可以总结出“气体的体积和压强成反比”成立的条件为：
______。
四、解答题
16．如图所示，上细下粗的玻璃圆管，上端开口且足够长，下端封闭，细管部分的横截面
积
，粗管部分的横截面积
。用适量的水银在管内密封一定质量的理想气
体，初始状态封闭气体的温度为
，封闭气柱的长度
，细管和粗管中水银
柱的高度均为
，大气压强恒为
。求：（绝对零度取
）
（1）对封闭气体缓慢加热，当粗管中的水银刚好全部压入细管时管内气体压强；（单位用
表示）
（2）当粗管中的水银刚好全部压入细管时，气体的温度
。（单位用摄氏度表示）
17．某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面
积
、质量
的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时
气体处于温度
、活塞与容器底的距离
的状态A。环境温度升高时容器
内气体被加热，活塞缓慢上升
恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活
塞保持不动，气体被继续加热至温度
的状态C 时触动报警器。从状态A 到状态C
的过程中气体内能增加了
。取大气压
，求气体。
（1）在状态B 的温度；
（2）在状态C 的压强；
（3）由状态A 到状态C 过程中从外界吸收热量Q。
18．一个半圆柱形特殊玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，
如图所示。玻璃的折射率为n=2。
(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入
射光束在AB 上的最大宽度为多少？
(2)细束光线在O 点左侧与O 相距
R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点
的位置以及光线从射入玻璃到射出所用的时间。（设光在真空中的速度为c，垂直界面入
射的光线忽略光的反射）
19．如图所示，将一厚度不计的金属筒移至水面上方，使其开口向下轻轻释放，金属筒下
沉过程中不歪斜，最终静止漂浮在水中。已知金属筒的质量
，长度
，
横截面积
；水的密度
；大气压强
，重力加速度
。求：
（1）金属筒静止漂浮在水中时，内外水面的高度差；
（2）金属筒静止漂浮在水中时，露出水面的长度。
