綜合學業質量標準檢測

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，時間90分鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共12小題，其中第1?8小題只有一個選項符合題目要求，每小題3分，第9?

12小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0

分）

1.下列說法符合歷史事實的是（）

A.哥白尼的發現及其所應用的“實驗和邏輯推理相結合”的科學研究方法，是人類思想

史上最偉大的成就之一，標志著物理學的真正開端

B.牛頓在建立萬有引力定律過程中的“月地檢驗”，證實了地球對月球的引力與太陽對

行星的引力是同種性質的力，服從相同的規律

C.麥克斯韋系統地總結了人類直至19世紀中葉對電磁規律的研究成果，建立了經典電

磁場理論，預言了電磁波的存在

D.目前人們已經建立了粒子物理標準模型，在這個模型中，強子，輕子，規范玻色子和

希格斯玻色子是組成物質的最基本粒子

答案：C

解析：伽利略的發現及其所應用的“實驗和邏輯推理相結合”的科學研究方法，標志著物

理學的真正開端，故A錯誤；“月地檢驗”證實了地球對地面物體的引力與地球對月球的引

力是同種性質的力，服從相同的規律，故B錯誤；麥克斯韋建立了經典電磁場理論，預言了

電磁波的存在，故C正確；目前人們已經建立了粒子物理標準模型，在這個模型中，夸克、

輕子、規范玻色子和希格斯玻色子是組成物質的最基本粒子，故D錯誤。

2.下列說法正確的是（)

E/eV

8..............0

4------------0.85

3-------------1.51

2-----------3.40

1------------13.6

丙

A.圖甲中，當弧光燈發出的光照射到鋅板上時，與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，發生

光電效應，該效應可以用光的波動性進行解釋

B.如圖乙所示為某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率v的關系圖像,

當入射光的頻率為2vo時，光電子逸出的動能一定等于Eo

C.圖丙中，用從〃=2能級躍遷到〃=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鋁,

不能發生光電效應

D.圖丁是放射性元素發出的射線在垂直于紙面向里的磁場中偏轉示意圖，射線。是B粒

子流，來源為原子核內

答案：D

解析：圖甲中，當弧光燈發出的光照射到鋅板上時，與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，發

生光電效應，該效應可以用光的粒子性進行解釋，故A錯誤；如圖乙所示為某金屬在光的照

射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率v的關系圖像，由圖像可知逸出功為Wo=〃vo,當入

射光的頻率為2Vo時，光電子逸出的最大動能為Ek=2〃vo—Wo=/w）,但金屬內不同位置電子

逸出的動能不一定等于60,故B錯誤；圖丙中，根據E2—Ei=10.2eV,可知用從附=2能級

躍遷到”=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鈉，能發生光電效應，故C錯誤;

圖丁是放射性元素發出的射線在垂直于紙面向里的磁場中偏轉示意圖，根據左手定則可知射線

。帶正電，則射線。是0粒子流，產生原因是原子核內的一個中子變成一個質子時產生的，故

D正確。

3.（2024.廣東佛山二模）正電子發射計算機斷層掃描是核醫學領域較先進的臨床檢查影像

技術，使用gC作為原料產生正電子，其反應方程式為EC-gB+?e。真空中存在垂直于紙面

的勻強磁場，某個靜止的XC原子核在其中發生衰變，生成的硼核及正電子運動軌跡及方向如

圖所示，則（）

A.正電子動量大于硼核動量

B.空間中磁場方向垂直紙面向外

C.半徑較大的軌跡是正電子軌跡

D.正電子運動周期大于硼核周期

答案：C

解析：靜止的HC原子核在其中發生衰變，生成的硼核及正電子，由動量守恒定律可得0

2

="B+pe,可知正電子動量大小等于硼核動量，故A錯誤；由敢3="品7，解得癡，可知

半徑較大的軌跡是電荷量小的正電子軌跡，故C正確；由硼核及正電子運動方向，根據左手

定則可知空間中磁場方向垂直紙面向里，故B錯誤；硼核的;比正電子的大，由T=筆可知

qqb

正電子運動周期小于硼核周期，故D錯誤。

4.在“天宮課堂”上，王亞平用水在兩板之間“搭建了一座橋”，形成了如圖所示的“液

橋”，關于“液橋”下列說法中正確的是（）

A.“液橋”表面層的水分子之間作用力表現為引力，使得“液橋”表面有收縮的趨勢

B.“液橋”表面層的水分子間距小于“液橋”內部的水分子間距

C.“液橋”的形成與水的表面張力有關，表面張力的方向總是垂直于“液橋”表面

D.王亞平之所以能搭建“液橋”，是因為水在太空中不受地球引力

答案：A

解析：“液橋”表面層的水分子之間作用力表現為引力，使得“液橋”表面有收縮的趨勢,

故A正確；液體的表面張力形成的原因是液體表面層分子間的距離大于液體內部分子距離，

分子力表現為引力，故B錯誤；液橋的形成是水的表面張力作用的結果，由液體表面張力產

生的原因可知，液體表面張力使液面具有收縮到液體表面積最小的趨勢，因此液體表面張力的

方向總是沿液面切線方向，故C錯誤；“液橋”的形成與張力有關，水在太空中受地球引力，

故D錯誤。

5.下列說法正確的是（）

A.原子核的結合能越大，原子核就越穩定

B.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性的

C.氫的半衰期是3.8天，100個氫原子經過3.8天后還剩50個

D.盧瑟福a粒子散射實驗，揭示了原子只能處于一系列不連續的能量狀態中

答案：B

解析：原子核的比結合能越大，原子核就越穩定，與結合能的大小無關，故A錯誤；衍

射、干涉、偏振等現象都是波動性特有的現象，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有

波動性，故B正確；半衰期是一個統計規律，對大量原子核衰變成立，對少數原子核衰變不

適用，故C錯誤；盧瑟福a粒子散射實驗，揭示了原子的核式結構，而“原子只能處于一系

列不連續的能量狀態中”是玻爾的原子模型理論，故D錯誤。故選B。

6.（2024.天津河西二模）氣壓式電腦升降桌通過汽缸上下運動來支配桌子升降，其簡易結

構如圖所示。圓柱形汽缸與桌面固定連接，柱狀活塞與底座固定連接。可自由移動的汽缸與活

塞之間封閉著一定質量的理想氣體，汽缸導熱性能良好，活塞可在汽缸內無摩擦活動。設氣體

的初始狀態為A,將電腦放在桌面上保持不動，桌子緩慢下降一段距離后達到穩定狀態及打

開空調一段時間后，室內溫度降低到設定溫度，穩定后氣體狀態為C。則氣體從狀態A-B-C

的過程中，下列說法正確的是（）

桌面

汽缸

活塞

底座

//、\

A.從A到3的過程中，氣體等溫壓縮，壓強增大

B.從A到3的過程中，氣體從外界吸熱

C.從3到C的過程中，氣體等壓降溫，體積增大

D.從3到C的過程中，氣體從外界吸熱

答案：A

解析：從A到3的過程中，桌子緩慢下降，由于汽缸導熱性能良好，可知氣體等溫壓縮，

體積減小，根據玻意耳定律可知，壓強增大，故A正確；從A到3的過程中，氣體溫度不變，

內能不變，體積減小，外界對氣體做功，根據熱力學第一定律可知，氣體會向外界放熱，故B

錯誤；從5到C的過程中，桌面受力不變，氣體壓強一定，根據蓋呂薩克定律可知，溫度降

低，體積一定減小，故C錯誤；從3到C的過程中，氣體溫度降低，內能減小，體積減小，

外界對氣體做功，根據熱力學第一定律可知，氣體會向外界放熱，故D錯誤。

7.（2024.北京東城二模）下列有關熱現象的說法正確的是（）

A.當物體溫度為0℃時，物體的內能為零

B.分子間作用力隨分子間距離增大，一定先減小后增大

C.氣體分子的速率有大有小，但大量氣體分子的速率呈“中間多、兩頭少”的規律分布

D.一定質量的氣體溫度不變時，體積減小，壓強增大，說明每秒撞擊單位面積器壁的分

子數減少

答案：C

解析：溫度為0℃的物體，分子不停地做無規則的運動，分子動能不為零，分子間存在相

互作用的引力與斥力，分子勢能不為零，故溫度為0℃的物體的內能不為零，故A錯誤；當

分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，斥力減小得快。當分子間距離小于川時，

分子間斥力大于引力，分子力表現為斥力，隨分子間距離的增大而減小；當分子間距離大于

川時，分子間斥力小于引力，分子力表現為引力，隨分子間距離的增大先增大后減小，故B錯

誤；氣體分子的速率有大有小，但大量氣體分子的速率呈“中間多、兩頭少”的規律分布，故

C正確；一定質量的氣體溫度不變時，氣體平均分子動能不變，體積減小，氣體分子密度增大,

則壓強將增大，故每秒撞擊單位面積器壁的分子數增加，故D錯誤。

8.（2024.山東棗莊三模）1824年法國工程師卡諾創造性地提出了具有重要理論意義的熱機

循環過程——卡諾循環，極大地提高了熱機的工作效率。如圖為卡諾循環的p—V圖像，一定

質量的理想氣體從狀態A開始沿循環曲線ABCDA回到初始狀態，其中A3和CD為兩條等溫

線，3c和D4為兩條絕熱線。下列說法正確的是（）

A.在A絕熱壓縮過程中，氣體內能減小

B.一次循環過程中氣體吸收的熱量小于放出的熱量

C.B-C過程氣體對外界做的功等于。-A過程外界對氣體做的功

D.B狀態時氣體分子單位時間對器壁單位面積撞擊次數比A狀態多

答案：C

解析：。一A絕熱壓縮過程中，外界對氣體做功W>0,2=0,根據熱力學第一定律AU=

Q+W,可知AU>0,即氣體內能增加，故A錯誤；一次循環過程中氣體的溫度不變，內能不

變。p—V圖像中圖線與坐標軸圍成的面積表示功。由圖知，在一次循環過程中，氣體對外界

做功，為確保氣體的內能不變，則氣體一定從外界吸收熱量，故一次循環過程中氣體吸收的熱

量大于放出的熱量，故B錯誤；由圖知N=TC=TD,故B-C過程和A過程，溫度變

化量的大小相等，內能變化量的大小相等，且Q=0,可知W大小也必然相等，即過程

氣體對外界做的功等于A過程外界對氣體做的功，故C正確；A3狀態溫度相同，則狀態

A和狀態5氣體分子的平均速率相同，而狀態3的體積大，氣體的密集程度小，則3狀態時

氣體分子單位時間對器壁單位面積撞擊次數比A狀態少，故D錯誤。

9.（2024.浙江高二期中）下列說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.甲圖為光學顯微鏡下所示的石墨表面原子的照片

B.乙圖所示的多晶體蔗糖具有固定的熔點

C.丙圖中說明液晶不是晶體，因此它不具有光學各向異性的特點

D.丁圖中將兩種不同液體放置玻璃試管中，說明左邊液體浸潤玻璃，右邊液體不浸潤玻

璃

答案：BD

解析：光學顯微鏡無法觀測原子尺寸的范圍，故A錯誤；多晶體具有固定的熔點，故B

正確；液晶具有光學各向異性，因此制成液晶顯示器，故C錯誤；浸潤液體液面呈現凹形，

不浸潤液體液面呈現凸形，故D正確。

10.美國趣味科學網站2021年2月16日報道，歐洲核子研究中心的科學家們成功捕獲了

希格斯玻色子（“上帝粒子”）的衰變，或將破解宇宙終極謎題。研究發現，希格斯玻色子衰變

為兩個輕子（帶相反電荷的電子對或日子對）和一個光子。假設希格斯玻色子衰變為電子對和一

個高能光子，衰變前希格斯玻色子靜止，由于衰變后正負電子動能很小，可以認為衰變過程中

由于質量虧損放出的能量全部轉化為光子的能量。已知正負電子質量均為521keV/c2(lkeV=

103eV),希格斯玻色子質量為125GeV/c2(lGeV=109eV),普朗克常數取7i=6.6X10-34J-s,

真空中光速c=3.OXl()8m/s,1eV=1.6X10-19J,則()

A.希格斯玻色子衰變過程滿足動量守恒

B.希格斯玻色子衰變過程中因質量虧損釋放的能量約為2.0XIO-。J

C.希格斯玻色子衰變過程中的質量虧損約為2.2X10-25kg

D.衰變后光子頻率約為3.0X1025Hz

答案：ACD

解析：微觀粒子的衰變皆滿足動量守恒，故A正確；衰變中因質量虧損釋放的能量約AE

293-19-8

=Amc=(125X10-2X521X10)Xl>6X10J^2.0X10J,故B錯誤；希格斯玻色子衰變

20X108

過程中的質量虧損約為八加=芳=(3oxio8)2kg分2.2X10-25kg,故C正確；衰變后光子頻率

,AE2.0X10-8”人一〃

為v=^-=-Hz=3.0XIO25Hz,故D正確。

〃0A.0AzVx1iUn34

11.質子和中子屬于強子，強子是由更基本的粒子一夸克組成。根據夸克理論，夸克有

6種，它們是上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和頂夸克。它們的帶電荷量分別為專

2

或芍e,電荷量e為元電荷。已知一個質子由兩個上夸克和一個下夸克組成，一個中子由兩個

下夸克和一個上夸克組成。則下列說法正確的是()

A.上夸克的電荷量為十與

B.下夸克的電荷量為一1

C.上夸克的電荷量為售

D.下夸克的電荷量為十與

答案：AB

解析：根據質子帶電荷量為+e和中子不帶電，設上、下夸克的電荷量分別為切、小，則

有2qi+q2=+e,磯+2飲=0,解得qi=+*2ye,0=—(e，故選AB。

12.2021年5月28日，中國的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)創造了新的世界紀

錄，成功實現可重復的L2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，向核聚變能源

應用邁出重要一步。我國重大科學工程“人造太陽”主要是將氣核聚變反應釋放的能量用來發

電。氣核聚變反應的方程為：彳H+fH-x+H。已知笊核的質量為mi,比結合能為E,中子

的質量為m2,反應中釋放的核能為AE,光速為c,下列說法正確的是（）

A.要使該聚變反應發生，必須克服兩笊核間巨大的庫侖斥力

B.反應產物x為3He

AE

C.X核的質量為7■+〃22—2%

4AE

D.x的比結合能為鼾十竽

答案：AD

解析：要發生聚變反應，兩個原子核要足夠近，故需要克服兩笊核間巨大的庫侖斥力，故

A正確；根據質量數守恒和電荷數守恒，可知x的質量數為3,電荷數為2,所以反應產物x

應為9He,故B錯誤；根據愛因斯坦質能方程有AE=/nc2,則有AE=（2/ni—g—儂）°2,解得

AF4AF

儂=2如一機2一等，故C錯誤；根據能量守恒定律有4E+AE=3Ex,解得鼠=瑟十竽，故D

正確。

第II卷（非選擇題共60分）

二、填空題（本題共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上）

13.（6分）（2024.江蘇鹽城高二期中）用油膜法估測油酸分子的大小的實驗步驟如下：

A.向淺盤中倒入適量的水，并向水面均勻地撒入爽身粉

B.將1mL純油酸加入酒精中，得至U2X103mL的油酸酒精溶液

C.把玻璃板放在坐標紙上，計算出薄膜的面積S（坐標紙中正方形小方格的邊長為20mm）

D.將配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下50滴溶液的體積

E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形狀穩定后，將玻璃板放在淺盤上，在

玻璃板上描出油酸膜的輪廓

F.按照得到的數據，估算出油酸分子的直徑

（1）上述步驟中，正確的順序是（填步驟前的字母）。

(2)如圖所示為描出的油酸膜輪廓，油酸膜的面積約為m2o

(3)已知50滴溶液的體積為1mL,估算油酸分子的直徑約為m(保留兩位有效數

字)。

(4)用油膜法測出分子直徑后，要測出阿伏加德羅常數，只需知道油滴的。

A.摩爾質量B.體積

C.摩爾體積D.密度

答案：(l)BDAECF(2)0.0224(3)4.5X10，°(4)C

解析：(1)根據實驗思路可知，題中所述步驟中，正確的順序是BDAECF。

(2)數出油酸膜輪廓范圍內的小方格共有56格，則油酸膜的面積約為S=56X4cm2=0.022

2

4mo

i1義JQ_6

(3)1滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為V=^^X5Qm3=10Fm3,則油酸分子

V10-11

的直徑約為。=《=八八”/ni=4.5X101°m°

(4)由油分子直徑可以求出油分子的體積，只要知道了油的摩爾體積，由摩爾體積和油分

子體積之比可以求1摩爾油所含有的油分子數目，即可以求出阿伏加德羅常數，故C正確。

14.(8分)在“用DIS研究溫度不變時一定質量的氣體壓強與體積的關系”實驗中，某組

同學先后兩次使用如圖(a)所示實驗裝置獲得多組注射器內封閉氣體的體積V和壓強p的測量

值，并通過計算機擬合得到如圖(b)所示兩組p—V圖線。

注射器

圖(a)圖(b)

(1)實驗過程中應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生

變化，為檢驗氣體的壓強P與體積V是否成反比例關系，可作________圖線(選填“"一V”或

“p—丫)。對圖像進行分析，如果在誤差允許范圍內該圖線是一條,就說

明一定質量的氣體在溫度不變時，其壓強與體積成反比。

⑵兩組圖線經檢驗均符合反比例關系，由圖判斷導致①、②兩組數據差異的原因可能是

A.某組實驗中活塞移動太快

B.兩組封閉氣體的質量不同

C.某組器材的氣密性不佳

(3)某小組進行實驗時緩慢推活塞壓縮氣體得到了數據圖像，驗證了玻意耳定律。在這個

過程中，理想氣體(選填“吸熱”“放熱”或“無熱交換”)。

答案：⑴溫度p-\過原點的傾斜直線

(2)B(3)放熱

解析：(1)實驗過程中應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

生變化；根據玻意耳定律可得？V=C,可得為檢驗氣體的壓強P與體積V是否成反

比例關系，可作圖線p—￡對圖像進行分析，如果在誤差允許范圍內該圖線是一條過原點的

傾斜直線，就說明一定質量的氣體在溫度不變時，其壓強與體積成反比。

(2)若某組實驗中活塞移動太快，會使注射器內封閉氣體的溫度不斷變化，此時不可能得

到反比例關系圖線；同理，某組器材的氣密性不佳在實驗中會漏氣，氣體質量會持續變化，此

時圖線也不可能符合反比例關系，故A、C錯誤；根據若兩組封閉氣體的質量不同，

則兩組封閉氣體的摩爾數〃不同，兩組注射器內氣體的p與V的乘積不相等，可知對于同一V

值所對應的p值不同，故B正確。

(3)緩慢推活塞壓縮氣體，氣體體積減小，外界對氣體做功，而溫度保持不變則氣體內能

不變，根據熱力學第一定律可知，在這個過程中，理想氣體放熱。

三'論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明'方程式和重要

演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)

15.(8分)(2024.湖北襄陽高二期中)在一電梯內有一導熱性能良好的汽缸，質量為機的活塞

封閉著一定質量的理想氣體，活塞的橫截面積為S,活塞離汽缸底部的距離為如圖所示。

將汽缸緩慢地旋轉180。，已知大氣壓為po且保持不變，環境溫度保持不變，不計活塞與汽缸

之間的摩擦，重力加速度為g。

(1)求汽缸旋轉180。后，封閉氣體壓強的變化大小；

(2)汽缸旋轉180。后，若電梯以上的加速度向上做加速運動，求活塞到汽缸底部的距離兒

答案：⑴竿

32poS~3mg

解析：(1)初態時對活塞受力分析有piS=poS+mg

汽缸旋轉180。后，對活塞受力分析有p2S+mg=poS

這個過程中理想氣體壓強變化的大小Ap=pi—p2=2箸。

(2)汽缸旋轉后，電梯以上的加速度向上做加速運動，設此時汽缸內氣體的壓強為23,對

活塞受力分析有poS—mg—peS二病

這個過程中封閉氣體做等溫變化，由玻意耳定律有HSpi=/iS23

碗%,2(poS+mg)

hHo

解傳-2poS-3mg

16.(10分)(2024河北高三期中)中國宇航員計劃在2030年之前登上月球，其中宇航服的

研制與開發需要達到更高的要求。研究團隊在地面對宇航服進行實驗研究的過程中，宇航服內

的氣體可視為理想氣體，初始時其體積為V,溫度為T,壓強為0.7m，其中po為大氣壓強,

求：

(1)若將宇航服內氣體的溫度升高到L4T,且氣體的壓強不變，則氣體對外做多少功；

(2)若在初始狀態將宇航服的閥門打開，外界氣體緩慢進入宇航服內，直至內、外氣體壓

強相等，均為po后不再進氣，此時宇航服內理想氣體的體積為L4V,且此過程中，氣體的溫

度保持為T不變，則進入宇航服內氣體的質量與原有質量之比為多少。

答案：(l)O.28/?oV(2)1：1

解析：(1)氣體的壓強不變，氣體等壓變化

V_V2

T~1AT

解得V2=1.4VO

氣體對外做功W=O.7/?o(V2-V)=0.28/70Vo

(2)氣體的溫度保持為T不變，氣體等溫變化，則

0.1poV=poV'

解得仆=0.7V

Am1.4V-0.7V

進入宇航服內氣體的質量與原有質量之比為------------=1'1

m0.7VI/。

17.(12分)玉龍雪山位于云南省麗江市，是我國最南的雪山，也備受旅行愛好者的關注，

由于玉龍雪山的海拔比較高，旅行者登山時，往往會帶上幾個氧氣袋。已知某儲存有氧氣的容

器容積為Vo=5OL,開始時封閉的氧氣壓強為次=1.2X107Pa,用該容器向容積為V=10L的

真空氧氣瓶充入氧氣，假設氧氣可視為理想氣體，充氣過程中氧氣不泄漏，假設氧氣瓶的容積

和環境的溫度恒定。求：

(1)若每個氧氣瓶充滿氣體后壓強均為p=1.