《2025年5年高考3年模拟高中物理选择性必修第三册人教版江苏专版》

8.不同波长的电磁波具有不同的特性，在生产生活中有不同的应用。$a$、$b$两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是(A)


A.若$a$、$b$两光分别作为同一双缝干涉实验装置的光源，$a$光产生的条纹间距较大
B.若$a$、$b$两光都是由氢原子能级跃迁产生的，$a$光对应的能级差更大
C.若$a$、$b$两光照射同一个光电管时都能发生光电效应，$a$光的遏止电压更大
D.若$a$、$b$两光照射同一个狭缝，$b$光的衍射现象更明显

答案： 8.A 根据电磁波谱可知$a$光的波长大于$b$光的波长，若$a$、$b$两光分别作为同一双缝干涉实验装置的光源，根据条纹间距公式$\Delta x=\frac{L}{d}\lambda$可知$a$光产生的条纹间距较大，故A正确；$a$光的波长大于$b$光的波长，则$a$光的频率小于$b$光的频率，根据$\varepsilon=h\nu$可知，$a$光的光子能量小于$b$光的光子能量，若$a$、$b$两光都是由氢原子能级跃迁产生的，则$a$光对应的能级差更小，故B错误；$a$光的频率小于$b$光的频率，若$a$、$b$两光照射同一个光电管时都能发生光电效应，$b$光的遏止电压更大，故C错误；$a$光的波长大于$b$光的波长，若$a$、$b$两光照射同一个狭缝，$a$光衍射现象更明显，故D错误。

9.三国时期东吴重臣张昭家族墓在南京被发现，如图为墓中出土的两方龟钮金印。考古学家们常用放射性元素的半衰期确定文物的年代，$_{6}^{14} C$衰变方程为$_{6}^{14} C\to _{7}^{14} N+X$，$_{6}^{14} C$的半衰期是5730年，下列说法正确的是(D)


A.经过11460年后，4个$_{6}^{14} C$一定还剩下1个
B.该衰变的实质核内的一个质子转变为一个中子和一个电子
C.$_{6}^{14} C$的比结合能大于$_{7}^{14} N$的比结合能
D.衰变过程发生了质量亏损

答案： 9.D 半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，选项A错误；根据衰变过程质量数守恒和电荷数守恒，可知X为电子，该衰变为$\beta$衰变，其实质是核内的一个中子转变为一个质子同时放出一个电子，选项B错误；反应后的生成物更加稳定，比结合能更大，即$_{6}^{14}C$的比结合能小于$_{7}^{14}N$的比结合能，选项C错误；衰变过程放出能量，则发生了质量亏损，选项D正确。

10.医学中某型号心脏起搏器使用氚电池供电，氚电池可以将氚核衰变时产生的核能转化为电能。衰变方程为$_{1}^{3} H\to _{2}^{3} He+X+\Delta E$，当电池中氚的含量低于初始值的25%时便无法正常工作，氚电池大约能正常工作25年。下列说法正确的是(C)

A.衰变方程中$X$为$_{0}^{0} e$
B.改变工作环境，会延长氚电池的工作寿命
C.氚核的半衰期是12.5年
D.质量为1kg的氚核经过25年将全部发生衰变

答案： 10.C 根据衰变过程质量数守恒和电荷数守恒知，X为电子$_{-1}^{0}e$，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核自身决定，改变起搏器的工作环境，不会改变氚的半衰期，故B错误；电池中氚的含量等于初始值的25%时，即剩余的氚核为原来的四分之一，由题知氚电池大约能正常工作25年，即$t=25$年，根据$m=(\frac{1}{2})^{\frac{t}{T}}m_{0}=\frac{1}{4}m_{0}=(\frac{1}{2})^{\frac{t}{T}}m_{0}$，可得$T=\frac{t}{2}=12.5$年，即氚核的半衰期为12.5年，故C正确；根据$m=(\frac{1}{2})^{\frac{t}{T}}m_{0}$可知质量为1kg的氚核经过25年后剩余$m'=(\frac{1}{2})^{\frac{25}{12.5}}×1$kg=0.25kg，故D错误。

11.如图，水平放置的导热汽缸被一可自由滑动的导热活塞分成$A$、$B$两部分。初始时，$A$、$B$的压强均为$p_0$，体积比为$2:3$，环境温度为300K。现通过两种方式改变$A$、$B$两部分的体积，第一种方式是通过加热丝对$A$中气体缓慢加热，$B$中气体温度保持不变；第二种方式是通过汽缸壁的阀门把$B$中气体缓慢向外抽出；两种方式均使$A$、$B$的体积比变为$3:2$。以下说法正确的是(D)


A.两种方式末状态$A$中气体的压强相等
B.第一种方式，末状态$A$中气体的温度为670K
C.第二种方式，抽出气体的质量与原来$B$中气体质量的比值为$\frac{1}{5}$
D.第二种方式，抽出气体的质量与原来$B$中气体质量的比值为$\frac{5}{9}$

答案： 11.D 设汽缸容积为5V。第一种方式，对B部分气体，由玻意耳定律可得$p_{0}·3V=p_{1}·2V$，解得$p_{1}=\frac{3}{2}p_{0}$，对A部分气体，由理想气体状态方程可得$\frac{p_{0}·2V}{T_{0}}=\frac{p_{1}·3V}{T_{1}}$，代入数据解得$T_{1}=675$K，故B错误；第二种方式，缓慢抽气，导热汽缸中可视为两部分气体均做等温变化，对A部分气体，由玻意耳定律可得$p_{0}·2V=p_{2}·3V$，解得$p_{2}=\frac{2}{3}p_{0}\neq p_{1}$，故A错误；对B部分气体，由玻意耳定律可得$p_{0}·3V=p_{2}(2V+\Delta V)$，代入数据解得$\Delta V=\frac{5}{2}V-\frac{5}{2}V$，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为$\frac{\Delta V}{2V+\Delta V}=\frac{\frac{5}{2}V}{2V+\frac{5}{2}V}=\frac{5}{9}$，故C错误，D正确。