2024年高考物理总复习阶段评估检测试卷及答案(六)

阶段评估检测（六）（第十五、十六章）

（分值100分）

一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的。

1.北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬（图甲）的创意展现中国

智慧，符合科学事实（图乙），实际上雪花的形态有很多种（图丙）。下列关于雪花的说法正确的

是（）

够.号乎.等

0#鹭造,貉

爨#

丙

雪花的部

分形态示意图

A.雪花是非晶体

B.雪花具有各向异性

C.0（雪花的水分子的平均动能比0（液态水分子的小

D.雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据

【解析】选B。根据雪花具有形状规则的几何外形，且雪花在熔化时，吸收热量温度不变，具有

确定的熔点，所以雪花是单晶体，单晶体具有各向异性的物理性质,A错误,B正确；平均动能与

温度有关系，故0℃雪花的水分子的平均动能与0℃液态水分子的相同，C错误；雪花是固体

颗粒，飞舞时，是宏观上的机械运动，不能说明分子在做无规则运动,D错误。

2.（2023•泰州模拟）大家耳熟能详的节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒

霜降，冬雪雪冬小大寒。”反映了古人的智慧，里面涉及与节气有关的物理现象。下列说法正确

的是（）

A.荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势

B.冬天低温下水会结冰，如果一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增大，分子势能会增

大

C.夏天气温比春天高，所以夏天大气中所有分子的热运动速率均比春天大

D.食盐受潮时会粘在一起，受潮后的食盐是非晶体

【解析】选A。液体的表面张力使液体表面积有收缩到最小的趋势，所以荷叶上小水珠成球状，

故A正确;冬天低温下水会结冰，如果一定质量的0C水变成0t的冰，体积会增大，放出热量,

内能减小，分子的平均动能不变，但分子势能会减小，故B错误;温度越高分子的平均动能越大,

分子的平均速率就越大，但并不是每一个分子的速率都大，夏天温度高，所以夏天的分子平均

速率比春天的大，故C错误;食盐受潮时粘在一起，受潮后的食盐仍然是晶体,故D错误。

3.某光源发出的光由不同波长的光组成。不同波长的光的强度（表示光的强弱）如图所示。使

金属恰好发生光电效应的光的波长，称为极限波长。表中为一些金属的极限波长。用该光源照

射表中金属表面，则（）

材料钻鸨钠

极限波长（nm）196274542

A.只有钠表面有电子逸出

B.只有的表面有电子逸出

C.鸨、的表面均有电子逸出

D箱、鸨、钠表面均有电子逸出

【解析】选A。根据光电效应方程可知氐=力-附底-%只要光的波长小于某金属的极限波长,

就有光电子逸出。由题图可知，该光源发出的光的波长大约在

400nm到800nm之间，而三种材料中，极限频率最小的钠的极限波长是542nm,在400nm到

800nm之间，所以该光源能使钠产生光电效应；该光源发出的光的波长大于鸨、的的极限波长,

鸽、黄I表面没有电子逸出，A正确。

4.地球上有大量的海水，若使海水温度降低0.1（就能释放出5.8X1023/的热量。有人设

想用一热机将海水放出的热量完全转化为机械能，但这种使内能转化成机械能的机器是不能

实现的，其原因是（）

A.内能不能转化成机械能

B.内能转化成机械能不满足能量守恒定律

C.只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能而不引起其他变化的机器不满足能量转化和转

移的方向性

D.上述三种原因都不正确

【解析】选Co根据热力学第二定律可知，内能能够转化成机械能，只不过需要外界的影响,A

错误；能量守恒定律普遍成立，内能转化成机械能仍然满足能量守恒定律,B错误；根据热力学

第二定律可知，只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能而不引起其他变化的机器不满足

能量转化和转移的方向性,C正确；结合上述可知第三种是正确的,D错误。

23

5.“玉兔号”月球车采用同位素£8pu电池为其保暖供电就8pu是人工放射性元素，可由93

吸收一个中子得到。。4Pu衰变时只放出a射线，其半衰期为88年，则下列说法正确的是

238

A.100094原子核经过88年后剩余500个

B.用ii7Np得到宽8pu的核反应方程为

C.留7即吸收一个中子得到鼠8pu时，还要释放一个电子

D.月球昼夜温差是310C左右扇8pu在白天衰变速度比夜晚快

【解析】选C。半衰期是统计规律，对大量原子核适用，对少量原子核不适用，A错误；根据质量

数守恒和电荷数守恒晶7即吸收一个中子后还应释放一个电子才能得到品8PU,核反应方程为

237

93Npn用Pu+.i°e,B错误,C正确；半衰期是由原子核内部自身的因素决定的，和物理、

化学环境无关,D错误。

6.（2023•佛山模拟）肺活量是指在标准大气压M下，人尽力呼气时呼出气体的体积，是衡量心

肺功能的重要指标。如图所示为某同学自行设计的肺活量测量装置，体积为1的空腔通过细管

与吹气口和外部玻璃管密封连接，玻璃管内装有密度为O的液体用来封闭气体。测量肺活量时,

被测者尽力吸足空气，通过吹气口将肺部的空气尽力吹入空腔中，若此时玻璃管两侧的液面高

度差设为力，大气压强为M保持不变，重力加速度为g,忽略气体温度的变化，则人的肺活量为

Apg/i+2p0Bpg/+。0%

,Po°.Po°

C.^-K

PoPo

【解析】选Co设人的肺活量为匕将空腔中的气体和人肺部的气体一起研究，初状态

Pi=Pn,Vi=V0+Vo末状态%=%，根据压强关系有R=PO+0g力，根据玻意耳定律有R%=R七,联立解

得修理修，故选C。

Po

1.（2023•济南模拟）一定质量的理想气体，先后经历A-B、/一。两种变化过程，三个状态4

反。的部分状态参量如图所示，且的延长线过原点。"一8过程中气体吸收的热量为300J,N

一。过程中气体吸收的热量为600J,下列说法正确的是（）

p/（x105Pa）

1.5——/।।:C

/I;

o'300360TK

A.两个过程中，气体内能的增加量不相同

B.2-。过程中，气体对外做功400J

C.状态6时，气体的体积为10L

D./一。过程中，气体增加的体积为原体积的工

4

【解析】选C。两个过程的初、末温度相同，因此气体内能的增加量相同，A错误;应延长线过

原点，则4-6为等容变化，气体做功为零，由热力学第一定律可知内能改变量A氏C300J,A

一。为等压变化，内能增加了300J,吸收的热量为600/由热力学第一定律可知气体对外做

功300错误；等压过程有?若,做功的大小为将必（匕-%）,联立解得，尸10L2-6为等容

变化，则510L,C正确；由冷，可知右：九则气体增加的体积为原体积的3D错误。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或

两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.如图甲是用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实验发现77=4跃迁到

n=2时发出的某种光照射图甲实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢移动滑动变阻

器触点c,发现电压表读数大于等于0.8V时，电流表读数为零，下列说法正确的是（）

A.77=4跃迁到77=2的光电子动能为1.75eV

B.滑动变阻器触点c向a侧慢慢移动时，电流表读数会增大

C.其他条件不变，一群氢原子处于炉4能级跃迁发出的光，总共有3种光可以发生光电效应

D.用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，根据频率和电

压关系可以精确测量普朗克常数

【解析】选A、Do〃=4跃迁到〃=2的光子能量为2.55eV,当电压大于等于0.8V时，溢出来

最大动能的光电子被截止，说明光电子最大初动能为0.8eVo根据光电效应方程hv-W°=〃，可

知该材料的逸出功%=L75eV,N正确；滑动变阻器触点。慢慢向a端移动，增加反向截止电压，

电流表读数会减小，甚至有可能出现电流读数为零,B错误;从炉4向下跃迁，一共可以发射出

第=6种光，其中〃=4跃迁到n=3的光子能量小于逸出功，所以总共5种光可以发生光电效应，

故C错误；根据光电效应方程力〜除〃，可知只要记录光子频率、截止电压就能精确测量普朗

克常数,D正确。

9.如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段高为4的水银柱封闭一定

质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为打，若保持环境温度不变，当外界压强增

大时，下列分析正确的是（）

A.力变长B.力不变

C.水银柱上升D.水银柱下降

【解析】选B、D。对于管内封闭气体的压强可得Ap0+Pgh、,也可以有尸p°+Pghz,则知Ai=A,A

不变则办不变。当外界压强增大时，管内封闭气体压强。增大，根据玻意耳定律。上。可以知道

气体的体积减小，则水银柱下降，故选B、Do

10.（2023•大连模拟）某次篮球比赛前，篮球在器材室被打入温度为19（的空气后，球内压强

为1.46atm。比赛过程中，篮球内气体的温度升高为33℃o比赛中，篮球被打出场外刺出一

小孔开始漏气，换下后置于馆内稳定后篮球内气体的温度为27℃,压强为A=1.00atm。将空

气看成理想气体，认为整个过程中篮球的容积不变，则下列分析正确的是（）

A.温度升高为33℃时球内气体的压强为1.53atm

B.温度升高为33（时球内气体的压强为1.55atm

C.篮球漏出空气的质量AR与比赛前篮球内空气质量0的比值*.

m3

D.篮球漏出空气的质量△力与比赛前篮球内空气质量勿的比值四上

m2

【解析】选A、Co以漏气前篮球内的气体为研究对象，初状杰时0=1.46atm,

71=(273+19)K=292K,末状态时T?=(273+33)K=306K,气体发生等容变化，根据查理定律有

代入数值解得R=L53atm,A正确,B错误；换下后置于馆内稳定后篮球内气体的状态参

量为A=A=1.00atm,乙=(273+27)K=300K。设篮球的容积为匕根据理想气体状态方程可得

察二脂，则漏掉的空气体积△七片-匕由于在相同温度和压强下，质量之比等于体积之比，可得

r273

网=等，代入数据解得:正确,D错误。

mm3

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

H.(7分)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每

1000mL溶液中有纯油酸0.5mL,用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛

水的撒有痒子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图1所示，图中

正方形格的边长为1cm,则可求得：

(1)本实验体现的物理思想方法为6

A.控制变量法B.理想化模型

C.极限思想法D.整体法与隔离法

(2)油酸分子的直径是m。(结果保留两位有效数字)

⑶某次实验时，滴下油酸溶液后，萍子粉迅速散开形成如图2所示的“锯齿”边沿图案，出现

该图样的可能原因是O

A.盆中装的水量太多

B.盆太小，导致油酸无法形成单分子层

C.痒子粉撒得太多，且厚度不均匀

(4)某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是

A.甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液

滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

B.乙同学用注射器测得80滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为81滴

C.丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

D.丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比

计算值小

【解析】（1）本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧

密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想

方法为理想化模型，故B正确。

【解析】（2）一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为广福X?磊*篇mL

=6.25X10"对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估

625x10

算可得油膜面积为S=71XlXl（rm2=7.1X1O-3m?,则油膜分子的直径为d=^=-^m^8.8

S7.1X10-3

X1O-10mo

【解析】（3）装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图2所示的“锯齿”边沿图案,只有弹

子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示

形状,C正确。

【解析】（4）拿错的注射器的针管比原来的粗,则滴出的一滴油酸酒精溶液的体积将偏大，即所

含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的数值比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径

将偏小,A错误；乙同学用注射器测得80滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为81滴，则所

得一滴油酸酒精溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小,B错

误；丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致

所测油酸分子直径偏小，故C错误；不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度

比计算值小，则计算得到油酸的体积将偏大,从而导致所测油酸分子直径偏大,D正确。

答案：（1）B（2）8.8X1C）T°（3）C（4）D

12.（9分）（2023•秦皇岛模拟）某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化规律。

甲

(1)实验前他们先讨论了实验注意事项，下列说法中正确的是O

A.实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了提高装置的气密性，防止漏气

B.实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了减小柱塞与注射器间的摩擦力，减小压强的测量误差

C.为了减小实验误差，实验时推拉注射器柱塞的动作要快

D.为了减小实验误差，实验时不可用手握注射器

⑵由注射器刻度读出空气柱的长度，并记录对应压强传感器的示数。通过推拉注射器的柱塞,

得到多组空气柱长度/和对应的气体压强0,以气体压强。为纵轴，空气柱长度£为横轴，将得

到的数据描点、连线，得到如乙图所示的图像，由此图像可以得出的实验结论为

由于图像是曲线，不好定量分析气体的压强和体积关系，有同学提出以气体压强p为纵

轴,(空气柱长度L的相关函数)为横轴，若得到一条过原点的直线，则表明在温度

不变的情况下气体的压强与体积成反比；

(3)他们对同样的封闭气体在两个不同温度下进行实验，得到了如图丙所示的两条图线a、b,

当压强都为“时，横轴坐标分别为荀=0.091、泾=0.100,其中a图像对应的实验温度为7℃,

请你由气体实验定律推断b图像对应的实验温度应该为℃(结果保留两位有效数字)。

[7M什273)K]

【解析】⑴实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了增加实验装置的气密性，保证封闭气体质量

不变，而不是为了减小柱塞与注射器之间的摩擦力，因为气体的压强由压强传感器直接测得,A

正确,B错误；为了防止封闭气体的温度变化影响实验结果的准确性，要缓慢推拉柱塞，并且不

能用手握注射器。故C错误;D正确。

【解析】（2）由图乙可以得出的实验结论为空气柱体积（除£5）越大,封闭气体的压强越小，若封

闭气体的压强与气体的体积成反比，则有叶合24・；，所以以气体压强P为纵轴,;为横轴，若

VOLiLU

得到一条过原点的直线，则表明在温度不变的情况下气体的压强与体积成反比。

【解析】（3）由题意有a图像对应的实验温度与=（7+273）K=280K,气体从用到否过程为等压

变化，所以有詈白且V2=~,匕=2，即x也』口，所以71=308K,即35℃。

答案：（1）A、D⑵见解析i（3）35

13.（H分）放射性元素X经过a衰变后会产生新的物质Y和翅e,现把原子核gX静置于磁感应

强度大小为8的匀强磁场中，a衰变过程中因质量亏损产生的能量全部转化为新核的动能，且

原子核Y的速度方向恰好垂直于磁场，新核在磁场中运动时仅受磁场力的作用，已知。粒子的

质量为加、带电荷量为久运动的轨道半径为尼原子核Y的质量为〃，真空中的光速为°。

⑴写出该衰变的核反应方程式；

A-4

答案：⑴皴、2丫+狙e

A44

【解析】（1）该衰变的核反应方程式为zX-z-2丫+犯e

⑵求a粒子在磁场中运动所产生的等效电流I.

答案：（2）警

2nm

【解析】⑵设a粒子做匀速圆周运动的速度大小为匕则有汜2n花号

庐华，解得注上”

R2Tim

（3）求该衰变亏损的质量八例

答案：⑶（m+M）吗9

2mMcz

【解析】（3）设衰变后原子核Y的动量大小为0,根据动量守恒定律知a粒子的动量大小也为

。，则有p=mv,Amc=—+—解得A厅⑺吗

2M2m2mMc2

14.（12分）（2023•南昌模拟）某科技小组自制了一个用力传感器来测量温度的装置。如图所

示，导热性能良好的汽缸固定在水平地面上，汽缸内部横截面积S为

2

0.01mo质量加为5kg的活塞与汽缸间无摩擦且不漏气，活塞上方通过一刚性轻杆连接一个

固定的力传感器，传感器可以直接显示出传感器对轻杆的力，传感器示数为正表示传感器对轻

杆的作用力竖直向上。环境温度为7℃时,力传感器的示数6为50N。整个装置静止，大气压

M恒为l.OX。pa,g取iom/s2,0t;取

273Ko求：

(1)缸内气体压强；

答案：(1)1.0X105Pa

【解析