（江蘇專版）2019版高考物理一輪復習第十一章選修部分微專題備考精煉（打包4套）.zip

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(1)這種粗測方法是將每個分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為________，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑． (2)利用數(shù)據(jù)可求得油酸分子的直徑約為__________m. 4．如圖1所示，一汽缸豎直放置，用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體，在汽缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣．現(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內氣體緩慢加熱．設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內活塞緩慢向上移動高度h，求：(重力加速度為g) 圖1 (1)汽缸內氣體壓強的大??； (2)t時間內缸內氣體對外所做的功和內能的變化量． 5．(2017·江蘇高考考前模擬(二))下列說法中正確的是(　　) A．當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大 B．氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能有關，與分子的密集程度無關 C．有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體 D．由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢 6．一定質量的理想氣體經(jīng)歷了如圖2所示A到B狀態(tài)變化的過程，已知氣體狀態(tài)A參量為pA、VA、tA，狀態(tài)B參量為pB、VB、tB，則有：pA____pB(選填“＞”“＜”或“＝”)．若A到B過程氣體內能變化為ΔU，則氣體吸收的熱量Q＝____________. 圖2 7．冬天天氣寒冷，有時室內需要加溫．如果有一房間室內面積為22.4 m2，高為3.0 m，室內空氣通過房間縫隙與外界大氣相通，開始時室內溫度為0 ℃，通過加熱使室內溫度升為20 ℃.若上述過程中大氣壓強不變，已知氣體在0 ℃的摩爾體積為22.4 L/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol－1，試估算這個過程中有多少個空氣分子從室內跑出．(結果保留兩位有效數(shù)字) 8．(2017·江蘇三模)一定質量的理想氣體經(jīng)過如圖3所示的一系列過程： 圖3 (1)下列說法正確的是________． A．由a→b過程，氣體內能增加 B．由a→b過程，氣體分子熱運動加劇 C．當分子熱運動減緩時，壓強必定減小 D．當分子平均動能增大時，氣體體積可以保持不變 (2)在上述b→c過程中，____________(選填“氣體對外”或“外界對氣體”)做功；c→a過程中，氣體____________(選填“從外界吸收”或“向外界放出”)熱量． (3)若已知該理想氣體在a狀態(tài)時的溫度為Ta，在b狀態(tài)時的體積為Vb，在c狀態(tài)時的溫度為Tc、密度為ρ、摩爾質量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試計算該理想氣體中的分子數(shù)． 9．(2017·淮陰區(qū)校級期末) 一位同學為了表演“輕功”，用打氣筒給4只相同氣球充以相等質量的空氣(可視為理想氣體)，然后將它們放置在水平木板上，再在氣球的上方平放一塊輕質塑料板，如圖4所示，這位同學慢慢站上輕質塑料板中間位置的過程中，氣球一直沒有破裂，球內氣體溫度可視為不變． 圖4 (1)下列說法正確的是________． A．氣球內氣體的壓強是由于氣體重力而產(chǎn)生的 B．由于該同學壓迫氣球，球內氣體分子間表現(xiàn)為斥力 C．氣球內氣體分子平均動能不變 D．氣球內氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 (2)表演過程中，對球內氣體共做了4 J的功，此過程中氣球______(填“吸收”或“放出”)熱量．若某氣球突然爆炸，則該氣球內的氣體內能______(填“增加”或“減少”)． (3)一只氣球內氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試用以上字母表示這個氣球內氣體的分子個數(shù)及分子間的平均距離． 10．(2018·南京市玄武區(qū)模擬)(1)下列說法正確的有______． A．天然水晶熔化后再凝固的水晶(石英玻璃)仍然是晶體 B．大氣中氫含量較少的原因是氫分子平均速率較大，更容易發(fā)生逃逸 C．相同的溫度下，液體的擴散速度等于固體的擴散速度 D．人類使用能量的過程是將高品質的能量最終轉化為低品質的內能 (2)汽車內燃機汽缸內汽油燃燒時，氣體體積膨脹推動活塞對外做功．已知在某次對外做功的沖程中，汽油燃燒釋放的化學能為1×103 J，因尾氣排放、汽缸發(fā)熱等對外散失的熱量為8×102 J．該內燃機的效率為________．隨著科技的進步，可設法減少熱量的損失，則內燃機的效率能不斷提高，其效率__________(選填“有可能”或“仍不可能”)達到100%. (3)已知地球到月球的平均距離為384 400 km，金原子的直徑為3.48×10－9 m，金的摩爾質量為197 g/mol.若將金原子一個接一個地緊挨排列起來，筑成從地球通往月球的“分子大道”(已知NA＝6.02×1023 mol－1)．試問： ①該“分子大道”需要多少個原子？ ②這些原子的總質量為多少？ 答案精析 1．(1)C　(2)對外做功　　 (3)①　 ② 解析　(1)在p－V圖中等溫線為雙曲線的一支，而且越遠離坐標原點的溫度越高，沿著背風坡下降時升溫，所以圖象應該由低等溫線指向高等溫線，另外在此過程中空氣團的體積和壓強均變化，故選C. (2)空氣團在山的迎風坡上升時溫度降低，空氣團內能減小，又絕熱，根據(jù)熱力學第一定律可知空氣團對外做功． 根據(jù)U＝CT得：ΔU＝CΔT① 空氣團沿著背風坡下降過程中，外界對空氣團做功為W， 根據(jù)熱力學第一定律得：ΔU＝W＋Q② 其中Q＝0③ ①②③聯(lián)立解得：ΔT＝； (3)①水滴的體積為V＝πd3 水滴的質量m＝ρV 分子數(shù)n＝NA＝ ②根據(jù)＝πd03 解得d0＝ 2．CD　[由于液體表面分子間距離大于平衡位置間距r0，故液體表面存在表面張力，故A錯誤； 布朗微粒做無規(guī)則運動是由于它受到水分子的撞擊力不平衡造成的，故B錯誤； 一定量的0 ℃的水結成0 ℃的冰，放出熱量，分子勢能減小，分子總動能不變，內能一定減小，故C正確； 液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學的各向異性的特點，故D正確．] 3．(1)單分子油膜　(2)1.11×10－9 解析　(1)這種粗測方法是將每個分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑． (2)1滴溶液中純油酸的體積V＝×＝4×10－5 mL， 油酸分子的直徑d＝＝ cm≈1.11×10－7 cm＝1.11×10－9 m. 4．(1)p0＋　(2)p0Sh＋mgh　Pt－mgh－p0Sh 解析　(1)活塞受力平衡，設內部氣體壓強為p，則： p0＋＝p (2)氣體對外做功： W＝pSh＝p0Sh＋mgh 由熱力學第一定律得，內能的變化量： ΔU＝Q－W＝Pt－mgh－p0Sh. 5．D 6．＝　ΔU＋pA(VB－VA) 解析　熱力學溫度：T＝273＋t，由題圖可知，V與T成正比， 因此，從A到B過程是等壓變化，有：pA＝pB， 在此過程中，氣體體積變大，氣體對外做功， W＝－pΔV＝－pA(VB－VA)， 由熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q可知： Q＝ΔU－W＝ΔU＋pA(VB－VA)． 7．1.2×1026個 解析　0 ℃時室內氣體分子總數(shù) N＝NA＝×6.0×1023＝1.8×1027(個) 設20 ℃時室內氣體體積與氣體總體積分別為 V1和V2. 根據(jù)蓋－呂薩克定律得＝＝ 則20 ℃時室內氣體分子數(shù)與總分子數(shù)之比為＝ 從室內跑出的氣體分子數(shù)為ΔN＝N－N1； 聯(lián)立解得ΔN＝N≈1.2×1026(個) 8．(1)D　(2)外界對氣體　從外界吸收　(3)NA 解析　(1)由a→b過程，溫度不變，故一定質量的理想氣體的內能不變，故A錯誤； 由a→b過程，溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故氣體分子熱運動的劇烈程度不變，故B錯誤； 由b→c過程，溫度降低，分子熱運動減緩，壓強不變，故C錯誤； 由c→a過程，溫度升高，分子平均動能增大，因為c→a過程題圖p－T圖象過原點，所以由c→a過程為等容過程，故氣體體積可以保持不變，故D正確． (2)b→c過程中p不變，而溫度T減小，根據(jù)＝定值，可知體積V變小，所以外界對氣體做功； c→a過程中溫度升高，故內能增大，ΔU＞0，c→a為等容過程，故W＝0，根據(jù)熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q 所以：Q＞0，故氣體從外界吸收熱量． (3)根據(jù)題圖圖象可知a→b過程為等溫過程：Ta＝Tb 由b→c過程為等壓變化過程，根據(jù)蓋－呂薩克定律可得：＝ 該理想氣體中的分子數(shù)：N＝·NA 聯(lián)立各式可得：N＝NA 9．(1)C　(2)放出　減少　(3)　　 解析　(1)密閉容器內的氣體壓強是大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生，故A錯誤． 該同學壓迫氣球，氣體分子間距離仍然較大，氣體分子間的作用力幾乎為零，故B錯誤． 球內氣體溫度可視為不變，所以氣球內氣體分子平均動能不變，故C正確． 氣體分子間空隙很大，所以氣球內氣體的體積遠大于所有氣體分子的體積之和，故D錯誤． (2)表演過程中，球內氣體溫度可視為不變，說明球內氣體內能不變，即ΔU＝0，對球內氣體共做了4 J的功，即W＝4 J，所以此過程中Q＝－4 J，即氣球放出的熱量是4 J，若某氣球突然爆炸，氣體對外做功，瞬間無熱傳遞，則該氣球內的氣體內能減少，溫度降低． (3)一只氣球內氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，所以氣體的摩爾數(shù)：n＝＝， 這個氣球內氣體的分子個數(shù)：N＝nNA＝； 氣體分子之間的距離：d＝， 解得：d＝. 10．(1)BD　(2)20%　仍不可能　(3)①1.10×1017個　②3.60×10－8 kg 解析　(1)天然水晶熔化后再凝固的水晶(石英玻璃)是非晶體，故A錯誤； 在動能一定的情況下，質量越小，速率越大；地球大氣中氫含量少，是由于外層氣體中氫分子平均速率大，更容易大于地球的第一宇宙速度，更易從地球逃逸，故B正確； 在相同的溫度下，液體的擴散速度要比固體的擴散速度快，故C錯誤； 根據(jù)熱力學第二定律，能量在利用過程中，總是由高品質的能量最終轉化為低品質的內能，故D正確． (2)汽油燃燒釋放的化學能為1×103 J，因尾氣排放、汽缸發(fā)熱等對外散失的熱量為8.0×102 J，故轉化為機械能的能量為200 J； 該內燃機的效率為η＝×100%＝20%； 根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸熱使之完全轉換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，故內燃機的效率不可能達到100%； (3)①地球到月球的平均距離為384 400 km，金原子的直徑為3.48×10－9 m，故“分子大道”需要的原子數(shù)為： N＝＝≈1.10×1017(個)； ②單個分子的質量為： m0＝① 這些原子的總質量為： m＝m0·N② 聯(lián)立①②解得： m＝＝ kg≈3.60×10－8 kg 9 微專題76 選修3-4 1．(2017·江蘇高考考前模擬(二))(1)下列說法正確的是________． A．麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在 B．只有機械波能產(chǎn)生多普勒效應，光波不能產(chǎn)生多普勒效應 C．在照相機鏡頭上涂一層氟化鎂，可以增透所需要的光，這是利用光的干涉原理 D．不同頻率的機械波在同一種介質中的傳播速度一定不相同 (2)如圖1所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于 BC邊入射，經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出．已知∠A＝θ＝60°，該棱鏡材料的折射率為________；光在棱鏡中的傳播速度為________(已知光在真空中的傳播速度為c)． 圖1 (3)如圖2甲為某一列簡諧波t＝t0時刻的圖象，圖乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象．試討論： ①波的傳播方向和傳播速度； ②求0～2.3 s內P質點通過的路程． 圖2 2．(1)以下說法中正確的是________． A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波 B．相對論認為空間和時間與物質的運動狀態(tài)有關 C．赫茲預言并用實驗驗證了電磁波的存在 D．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光變?yōu)樽瞎?，則條紋間距變窄 (2)如圖3所示，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑．這是光的________(填“干涉”“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實驗說明光具有____________ 圖3 (3)一列簡諧波沿x軸正方向傳播，t＝0時波形如圖4所示，已知在0.6 s末，A點恰第四次(圖中為第一次)出現(xiàn)波峰，求： 圖4 ①該簡諧波的波長、波速分別為多少？ ②經(jīng)過多長時間x＝5 m處的質點P第一次出現(xiàn)波峰？ ③如果以該機械波到質點P開始計時，請畫出P點的振動圖象，并標明必要的橫、縱坐標值，至少畫出一個周期的圖象． 3．(2017·揚州中學高三(下)段考)(1)下列說法中正確的是________． A．光學鏡頭上的增透膜是利用光的偏振現(xiàn)象 B．用標準平面檢查光學平面的平整程度利用了光的干涉現(xiàn)象 C．當觀察者和波源間存在相對運動時一定能觀察到多普勒效應現(xiàn)象 D．在高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢 (2)1971年，屠呦呦等獲得了青蒿乙醚提取物結晶，研究人員通過X射線衍射分析確定了青蒿素的結構．X射線衍射是研究物質微觀結構的最常用方法，用于分析的X射線波長在0.05 nm～0.25 nm范圍之間，因為X射線的波長________(選填“遠大于”“接近”或“遠小于”)晶體內部原子間的距離，所以衍射現(xiàn)象明顯．分析在照相底片上得到的衍射圖樣，便可確定晶體結構．X射線是________(選填“縱波”或“橫波”)． (3)將一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧豎直懸掛，下端系上質量為m的物塊．將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期．請由單擺的周期公式推算出該物塊做簡諧運動的周期T. 4．(1) 在以下各種說法中，正確的是________． A．單擺做簡諧運動的回復力大小總與偏離平衡位置的位移大小成正比 B．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度 C．在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的折射現(xiàn)象 D．光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設之一 (2)已知雙縫到光屏之間的距離L＝500 mm，雙縫之間的距離d＝0.50 mm，測量單色光的波長實驗中，測得第1條亮條紋與第6條亮條紋的中心之間的距離為3.2 mm，則相鄰亮條紋之間的距離Δx＝________mm；入射光的波長λ＝________m(結果保留兩位有效數(shù)字)． (3) 如圖5所示為某透明介質的截面圖，△AOC為等腰三角形，BC為半徑R＝12 cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點，一束紅光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑．已知該介質對紅光的折射率為n＝，求兩個亮斑與A點間的距離分別為多少． 圖5 5．(1)以下物理學知識的相關敘述，其中正確的是(　　) A．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 B．麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在 C．交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的干涉原理 D．狹義相對論認為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的 (2)真空中一束波長為5×10－7 m的可見光，頻率為________Hz，已知光在真空中的速度為3×108 m/s，該光進入水中后，其波長與真空中的相比變____．(選填“長”或“短”) (3)如圖6所示，一個半徑為R，折射率為的透明玻璃半球體，O為球心，軸線OA水平且與半球體的左邊界垂直，位于軸線上O點左側處的點光源S發(fā)出一束與OA夾角θ＝60°的光線射向半球體；已知光在真空中傳播的速度為c，求：光線第一次從玻璃半球體出射時的方向以及光線在玻璃半球內傳播的時間． 圖6 6．(2017·鎮(zhèn)江市高三三模)(1)下列說法中正確的是________． A．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，藍光的條紋間距寬 B．光纖通信利用了光的全反射的原理 C．肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是由光的折射現(xiàn)象造成的 D．動車組高速行駛時，在地面上測得車廂的長度明顯變短 (2)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的波形如圖7所示(此時波恰好傳播到x＝6 m處)．質點a平衡位置的坐標xa＝2.5 m，該質點在8 s內完成了4次全振動，則該列波的波速是____m/s；位于x＝20 m處的質點再經(jīng)________s將第一次經(jīng)過平衡位置向y軸負方向運動． 圖7 (3)一半圓柱形透明物體橫截面如圖8所示，底面AOB鍍銀(圖中粗線)，O表示半圓截面的圓心．一束光線在橫截面內從M點的入射角為30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.(已知sin 15°＝) 圖8 ①求光線在M點的折射角； ②求透明物體的折射率． 答案精析 1．(1)AC　(2)　c (3)①沿x軸正方向傳播　5 m/s?、?.3 m 解析　(1)麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，故A正確； 多普勒效應是波的特有現(xiàn)象，不論機械波還是電磁波都有此現(xiàn)象，故B錯誤； 照相機鏡頭上涂一層氟化鎂，使反射光進行干涉疊加，從而削弱反射光，可以增透所需要的光，這是利用光的干涉原理，故C正確； 不同頻率的同種性質的機械波在同一種介質中的傳播速度一定相同，而不同頻率的電磁波在同一介質中傳播速度不同，故D錯誤； (2)作出完整的光路如圖， 根據(jù)幾何關系可知φ＝∠B＝30°，所以α＝60°. 根據(jù)折射定律有＝＝n 因為α＝θ＝60°，所以β＝γ. β＋γ＝∠A＝60°，故β＝γ＝30°. 根據(jù)折射定律n＝＝＝＝ 根據(jù)公式n＝，有v＝＝＝c. (3)①根據(jù)題圖乙的振動圖象可以判斷P點在t＝t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，結合題圖甲可知波沿x軸正方向傳播， 由題圖甲可知，波長λ＝2 m，由題圖乙可知，周期T＝0.4 s，則波速v＝＝ m/s＝5 m/s ②由于T＝0.4 s，則t＝2.3 s＝5T，則路程x＝4A×5＝4×0.1× m＝2.3 m. 2．(1)BD　(2)衍射　波動性　(3)①2 m　10 m/s ②0.45 s?、垡娊馕鰣D 解析　(3)①波長λ＝2 m 周期T＝ s＝0.2 s 波速v＝＝10 m/s ②波峰傳到P點：t＝＝ s＝0.45 s ③如圖所示 3．(1)BD　(2)接近　橫波　(3)2π 解析　(1)光學鏡頭表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故A錯誤； 標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了光的干涉，故B正確； 當觀察者和波源間存在相對運動時不一定能觀察到多普勒效應現(xiàn)象，如觀測者繞波源做勻速圓周運動，故C錯誤； 根據(jù)相對論的兩個基本假設，在高速運行的航天器上看地球上的時間進程變慢，故D正確． (2)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔或障礙物的尺寸比波長小或者相差不多．當X射線透過晶體內部原子間隙時，發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，用于分析的X射線波長應接近晶體內部原子間的距離；X射線是一種橫波． (3)單擺周期公式：T＝2π； 根據(jù)平衡條件，有：kl＝mg 聯(lián)立解得： T＝2π. 4．(1)AD　(2)0.64　6.4×10－7 　(3)12 cm　0 解析　(1)物體做簡諧運動時，回復力F＝－kx，即回復力大小與位移大小成正比，方向相反，故A正確；在拍攝玻璃櫥窗內物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以減小反射光的強度，選項B錯誤；在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉現(xiàn)象，選項C錯誤；光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設之一，選項D正確； (2)相鄰亮條紋間的距離：Δx＝ mm＝0.64 mm；根據(jù)公式：Δx＝λ，代入數(shù)據(jù)得：λ＝＝ mm＝6.4×10－7 m. (3)設紅光在該介質中的臨界角為C，則 sin C＝＝，解得：C＝45° 所以紅光在AB面發(fā)生全反射，且由幾何關系可知，反射光線與AC垂直且交于E點，在AN上形成亮斑P，光路如圖所示： 由幾何知識可得△OAP為等腰直角三角形，解得：AP＝12 cm，光在AB面上的入射角等于臨界角，在A處形成一個亮斑，該亮斑到A的距離為0. 5．(1)(1)BD　(2)6×1014　短　(3)出射光線與OA平行　 解析　(3)作如圖所示的光路圖 lOB＝tan θ＝ 由折射定律得n＝ 解得α＝30° 在△OBC中，由正弦定理得＝ 解得β＝30° 由折射定律得n＝ 解得γ＝60°，即出射光線CD方向與OA平行， 光在玻璃半球體中傳播的距離lBC＝lOB＝R 傳播的速度v＝＝ 傳播的時間t＝＝. 6．(1)B　(2)2　8　(3)①15°?、? 解析　(3)①如圖，透明物體內部的光路為折線MPN，Q、M點相對于底面EF對稱，Q、P和N三點共線． 設在M點處，光的入射角為i，折射角為r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根據(jù)題意有 α＝30° 由幾何關系得，∠PNO＝∠PQO＝r，則有：β＋r＝60° 且α＋r＝β 聯(lián)立得： r＝15° ②根據(jù)折射率公式有 sin i＝nsin r 得n＝. 9 微專題77 選修3-5 1．(2017·常熟中學高考二模)(1)下列說法中正確的是________． A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象 B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子可以再分 C．對于α射線、β射線、γ射線這三種射線而言，波長越長，其能量就越小 D．黑體輻射的實驗表明，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動 (2)如圖1為實驗室常用的氣墊導軌驗證動量守恒的裝置．兩帶有等寬遮光條的滑塊A和B，質量分別為mA、mB，在A、B間用細線水平壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導軌上，調節(jié)導軌使其能實現(xiàn)自由靜止，這是表明______________，燒斷細線，滑塊A、B被彈簧彈開，光電門C、D記錄下兩遮光條通過的時間分別為tA和tB，若有關系式____________，則說明兩滑塊動量守恒． 圖1 (3)室內裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡濃度很高的環(huán)境里，人們對它也毫無感覺．氡進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導致肺癌的第二大因素．靜止的氡核Rn放出某種粒子X后變成釙核Po，粒子X的動能為Ek1，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X的動能．試回答以下問題： ①寫出上述衰變的核反應方程(請用物理學上規(guī)定的符號表示粒子X)； ②求釙核的動能Ek2. 2．(2017·溧水中學高考二模)(1)下列說法正確的是________． A．相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子物質波波長越大 B.C的半衰期為5 730年，若測得一古生物遺骸中C含量只有活體中的，則此遺骸距今約有17 190年 C．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子運動的加速度減小 D．結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定 (2)核能是一種高效的能源． 圖2 ①核電站中，為了防止放射性物質泄漏．核反應堆有三道防護屏障，燃料包殼、壓力殼和安全殼(如圖2甲)．結合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是________． ②圖丙是用來檢測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域．可以判斷工作人員受到何種輻射．當胸章上1 mm鋁片和3 mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時．結合圖乙分析工作人員一定受到了____射線的輻射． (3)在某次軍事演習中，載有魚雷的快艇總質量為M，以速度v勻速前進，現(xiàn)沿快艇前進的反方向發(fā)射一顆質量為m的魚雷后，快艇速度增為原來的倍，若不計水的阻力，求魚雷相對靜水的發(fā)射速度為多大． 3．(2017·江蘇高考考前模擬(二))(1)下列說法正確的是________． A．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流 B．一個氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多能產(chǎn)生3個不同頻率的光子 C．用加溫、加壓或改變其化學狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期 D．原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的質量總等于原核的質量 (2)如圖3所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質量為2 kg，以4 m/s的速度向右運動，B物塊的質量為1 kg，以2 m/s的速度向左運動，兩物塊碰撞后粘在一起共同運動．若規(guī)定向右為正方向，則碰撞前B物塊的動量為________kg·m/s，碰撞后共同速度為______m/s. 圖3 (3)中科院等離子物理研究所設計并制造的世界上首個“人造太陽”實驗裝置大部件已安裝完畢．若在此裝置中發(fā)生核反應的方程是H＋H→He，已知H、He核的比結合能分別為EH＝1.11 MeV、EHe＝7.07 MeV，試求此核反應過程中釋放的核能． 4．(2017·揚州中學高三(上)月考)(1)下列說法正確的是________． A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下1個氡原子核了 B．原子核內的中子轉化成一個質子和一個電子，這種轉化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外，就是β粒子，這就是β衰變的實質 C．光子的能量由光的頻率所決定 D．只要有核反應發(fā)生，就一定會釋放出核能 (2)在光滑水平面上，質量為m的小球A正以速度v0勻速運動．某時刻小球A與質量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼?則碰后B球的速度大小是________． A. B. C. D.或 (3)如圖4為氫原子的能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出多少種頻率不同的光子？若用其中頻率最大的光照射到逸出功為2.75 eV的光電管上，則加在該光電管上的遏止電壓為多少？ 圖4 5．(1)下列說法中正確的是(　　) A．火箭利用周圍空氣提供的動力飛行 B．γ射線是高速運動的電子流 C．鈾235與鈾238原子核內的中子數(shù)不同，因而有不同的半衰期 D．熱核反應的溫度須達到108 K，反應過程中要吸收能量 (2)太陽內部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質子H聚變?yōu)?個氦核He的熱核反應，核反應方程是：4H→He＋2X.已知質子、氦核、X的質量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c.方程中的X表示________，核反應中釋放的核能ΔE＝____________. (3)如圖5甲所示是研究光電效應規(guī)律的光電管．用波長λ＝0.50 μm的綠光照射陰極K，實驗測得流過?表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.結合圖象，求：(結果保留兩位有效數(shù)字) 圖5 ①每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時的最大初動能． ②該陰極材料的極限波長． 6．(2017·鎮(zhèn)江市高三三模)(1)如圖6所示，某原子的三個能級的能量分別為E1、E2和E3.a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光，下列判斷正確的是________． 圖6 A．E1 >E3>E2 B．E3－E2＝E2－E1 C．b光的波長最長 D．c光的頻率最高 (2)2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，強震引發(fā)了福島核電站危機．其中的U發(fā)生著裂變反應，試完成下列反應方程式：U＋n→Ba＋Kr＋________；已知U、Ba、Kr和中子的質量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應中一個U裂變時放出的能量為__________．(已知光速為c) (3)如圖7所示，A、B兩個木塊質量分別為2 kg與0.9 kg，A、B與水平地面間接觸面光滑，上表面粗糙，質量為0.1 kg的鐵塊以10 m/s的速度從A的左端向右滑動，最后鐵塊與B的共同速度大小為0.5 m/s，求： 圖7 ①A的最終速度； ②鐵塊剛滑上B時鐵塊的速度． 7．(1)下列說法正確的是________． A．光電效應是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象 B．天然放射性現(xiàn)象說明原子具有復雜的結構 C．一個氘核的質量小于一個質子和一個中子的質量之和 D．已知鈷60的半衰期為5.27年，則任何一個鈷60原子核都將在5.27年內發(fā)生衰變 (2)如圖8所示，靜電計與鋅板相連，現(xiàn)用紫外燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定的偏角． 圖8 ①現(xiàn)用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計指針偏角將________(填“增大”“減小”或“不變”) ②使靜電計指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，靜電計指針無偏轉．那么，若改用強度更大的紅外燈照射鋅板，可觀察到靜電計指針____(填“有”或“無”)偏轉． (3)如圖9所示，質量為m＝2 kg的物體，在水平力F＝16 N的作用下，由靜止開始沿水平面向右運動．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.若F作用t1＝2 s后撤去，撤去F后又經(jīng)t2＝2 s物體與豎直墻壁相碰，若物體與墻壁作用時間t3＝0.1 s，碰撞后反向彈回的速度v′＝6 m/s，求墻壁對物體的平均作用力大?。?g取10 m/s2) 圖9 答案精析 1．(1)D　(2)氣墊導軌水平　－＝0　 (3)①Rn→Po＋He?、? 解析　(1)湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，故A錯誤； 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復雜結構，是可分的，故B錯誤； 對于α射線、β射線、γ射線這三種射線只有γ射線是電磁波，電磁波的能量E＝hν，波長越長，頻率越低，能量越小，而α射線、β射線不是電磁波，能量不能利用E＝hν計算，故C錯誤； 黑體輻射的實驗表明，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動，故D正確． (2)兩滑塊自由靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，表明氣墊導軌是水平的； 設遮光條的寬度為d，兩滑塊的速度分別為：vA＝，vB＝ 如果動量守恒，則滿足：mAvA－mBvB＝0 解得：－＝0. (3)①根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核反應方程為： Rn→Po＋He. ②設粒子X的質量為m1、速度為v1，釙核的質量為m2、速度為v2 根據(jù)動量守恒定律有 0＝m1v1－m2v2 釙核的動能：Ek2＝＝×＝. 2．(1)AB　(2)①混凝土?、讦隆?3)v 解析　(3)根據(jù)動量守恒定律有：Mv＝(M－m)·v－mv′ 解得v′＝v. 3．(1)C　(2)－2　2　(3)23.84 MeV 解析　(1)β射線即高速電子流，是由原子核內的中子變?yōu)橘|子同時放出電子產(chǎn)生的，而非核外電子電離后形成的電子流，故A錯誤； 一個氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多能產(chǎn)生2個不同頻率的光子，若是一批氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多能產(chǎn)生3種不同頻率的光子，故B錯誤； 半衰期只與元素本身有關，與所處的物理、化學狀態(tài)以及周圍環(huán)境、溫度等無關，故C正確； 在衰變過程中伴隨著質量虧損，因此新核質量一定小于原核質量，故D錯誤． (2)規(guī)定向右為正方向，碰撞前B物塊的動量pB＝mBvB＝1×(－2) kg·m/s＝－2 kg·m/s. 根據(jù)動量守恒定律得：mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v， 解得：v＝ m/s＝2 m/s. (3)由質能方程：ΔE＝Δmc2， 則核反應過程中釋放的核能：ΔE＝4EHe－4EH＝4×(7.07－1.11) MeV＝23.84 MeV. 4．(1)BC　(2)C　(3)6種　10 V 解析　(1)半衰期是大量原子衰變時所表現(xiàn)出的統(tǒng)計規(guī)律，對少量原子核沒有意義，A錯誤； β衰變所釋放的電子是由原子核內中子轉化成質子后釋放出的電子，B正確； 根據(jù)光子能量計算公式E＝hν可知其能量由光的頻率決定，C正確； 只有存在質量虧損的核反應才會釋放核能，D錯誤； (2)根據(jù)碰后A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼模蒃k＝mv2知，速度大小變?yōu)樵瓉淼? 取碰撞前A球速度方向為正方向，得 v′＝±v0，碰撞過程中A、B動量守恒，則有：mv0＝mv′＋3mvB 當 v′＝v0時，解得：vB＝v0；因vB＜，不符合運動情況，故不可能. 當 v′＝－v0時，解得：vB＝v0. (3)根據(jù)C＝6知，大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種頻率不同的光子． 能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足： hν＝Em－En. 所以頻率最大的光子能量為： E＝E4－E1＝(－0.85＋13.6) eV＝12.75 eV. 根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，有： Ekm＝hν－W0 根據(jù)動能定理有： eU＝Ekm 解得：U＝10 V. 5．(1)C　(2)e　(4m1－m2－2m3)c2　(3)①4.0×1012個　9.6×10－20 J?、?.66 μm 解析　(2)X的質量數(shù)：2A＝4－4＝0，電荷數(shù)：2Z＝4－2＝2，所以Z＝1.所以X是正電子，即e. 核反應方程式為：4H→He＋2e 質量虧損：Δm＝4m1－m2－2m3 釋放能量為：ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2. (3)①光電流達到飽和時，陰極發(fā)射的光電子全部到達陽極A，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù) n＝＝(個)＝4.0×1012(個) 光電子的最大初動能為： Ekm＝eUc＝1.6×10－19 C×0.6 V＝9.6×10－20 J. ②設陰極材料的極限波長為λc，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程：Ekm＝h－h(huán)，代入數(shù)據(jù)得λc≈0.66 μm. 6．(1)D　(2)3n　(mU－mBa－mKr－2mn)c2 (3)①0.25 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同?、?.75 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同 解析　(3)①設木塊A、B的質量分別為mA、mB，鐵塊的質量為M， A的最終速度為vA，鐵塊和B的最終速度為vB， 根據(jù)動量守恒定律，得 Mv0＝(M＋mB)vB＋mAvA 解得vA＝0.25 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同． ②鐵塊剛滑上B時，A達到最大速度，即最終速度vA， 此時B與A的速度相同，根據(jù)動量守恒定律得 Mv0＝Mv＋(mA＋mB)vA 解得v＝2.75 m/s，方向與鐵塊的初速度方向相同． 7．(1)C　(2)①減小　②無　(3)280 N 解析　(1)光電效應是原子中的電子吸收光子，從而擺脫原子核的束縛，向外釋放光電子的現(xiàn)象，故A錯誤；天然放射性現(xiàn)象說明原子核具有復雜的結構，選項B錯誤；當一個中子和一個質子結合成一個氘核時，有質量虧損，氘核的質量小于中子與質子的質量之和，選項C正確；半衰期只是對大量的原子核的統(tǒng)計規(guī)律，對少量的原子核不適用，故選項D錯誤． (2)①用一紫外燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計指針偏角將減小． ②用黃光照射鋅板，靜電計指針無偏轉，說明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應，紅外光的頻率比黃光低，紅外光也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應，靜電計指針無偏轉． (3)對于物體與墻壁碰撞之前的過程，設物體與墻壁碰撞前的速度為v.設向右為正方向，由動量定理得 Ft1－μmg(t1＋t2)＝mv－0 代入數(shù)據(jù)解得v＝8 m/s 對于物體與墻壁碰撞過程，由動量定理得 －t3＝－mv′－mv 得到墻壁對物體的平均作用力＝280 N. 11