练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    【选做题】A．（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，
    下列说法正确的是______．（填写选项前的字母）
    （A）气体分子间的作用力增大          （B）气体分子的平均速率增大
    （C）气体分子的平均动能减小          （D）气体组成的系统地熵增加
    （2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡______（填“吸收”或“放出”）的热量是______J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了______J
    （3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.29kg/mol．阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．（结果保留以为有效数字）
    B．（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为______．（填写选项前的字母）
    （A）0.4c           （B）0.5c
    （C）0.9c             （D）1.0c
    （2）在t=0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示．质点A振动的周期是______s；t=8s时，质点A的运动沿y轴的______方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t=9s时，质点B偏离平衡位置的位移是______cm
    （3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径r=11cm的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度l=10cm，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）

    C．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
    （1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子（1n）和正电子（+1e），即中微子+11H→1n++1e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是______．（填写选项前的字母）
    （A）0和0             （B）0和1        （C）1和 0       （D）1和1
    （2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即+1e+-1e→2γ
    已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为______J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是______．
    （3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．
    【答案】分析：A、本题考查热学内容，熟练掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题．
    B、（1）光速在任何参考系中的数值是不变的；
    （2）要理解振动图象的意义，由图象的横坐标可得出周期；要求B点的位置，应先求得B起振的时刻，及振动的时间；
    （3）根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键．
    C、（1）由质量数和电荷数守恒可求中微子的质量数和电荷数；
    （2）光子的能量来自于原子核的质量亏损，由质能方程可求得光子能量；根据动量守恒可知能否只产生一个光子；
    （3）由物质波的波长公式可求得电子与中子的波长关系．
    解答：解：A．（1）气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大．D 项正确．
    （2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气体内能只与温度有关的特点进行处理．理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律△U=Q+W，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变．而温度上升的过程，内能增加了0.2J．
    （3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可．设气体体积为V，液体体积为V1
    气体分子数，（或V1=nd3）
    则（或）
    解得（都算对）
    B．（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变．D项正确．
    （2）振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错．题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故t=9s时，质点又振动了1s（个周期），处于正向最大位移处，位移为10cm．
    （3）设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，光路如图：
    折射定律   nsinα=sin90°
    几何关系  
    得
    取L=2.2m，解得h=2.1（m）
    （本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同1.6m～2.6m均可）
    C．（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确．
    （2）产生的能量是由于质量亏损．两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E=△mc2，故一个光子的能量为，带入数据得=8.2×10-14J．
    正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒．
    （3）物质波的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为mn＜mc，所以pn＜pc，故λn＜λc．
    故答案为：A．（1）D； （2）吸收，0.6，0.2；
    （3）设气体体积为V，液体体积为V1
    气体分子数，（或V1=nd3）
    则（或）
    解得（9×10-5～2×10-4都算对）
    B．（1）D； （2）4，正，10；
    （3）设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，折射定律nsinα=sin90°
    几何关系
    得
    取L=2.2m，解得h=2.1（m）（都算对）
    C．（1）A；（2）8.2×10-14遵循动量守恒；
    （3）粒子的动量 ，物质波的波长
    由mn＜mc，知pn＜pc，则λn＜λc
    点评：本题包括了三个选修内容，由题目可以看出，该题考查的知识点较多，但都难度不大；故在选修的学习中应全面选修内容的知识点，不能忽视任何一个．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】请从A、B两模块中选定一个模块作答，如都作答则按A模块评分，本题选择题4分，非选择题8分，共12分．
    A、（选修模块3-4）
    （1）图一中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为单色入射光．如要说明能检查平面平整程度的道理，则需要用到下列哪些光学概念？
    A
    A

    A．反射和干涉B．全反射和干涉
    C．反射和衍射D．全反射和衍射
    （2）下列说法中正确的是
    CD
    CD

    A．x射线穿透物质的本领比γ射线更强
    B．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变
    C．狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
    D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化
    （3）在某介质中形成一列简谐波，波向右传播，在0.1s时刻刚好传到B点，波形如图二中实线所示，且再经过0.6s，P点也开始振动．

    求：
    ①该列波的周期T；
    ②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？
    B、（选修模块3-5）
    （1）．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．

    下列说法中正确的是
    B
    B

    A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
    B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型
    C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
    D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型
    （2）从氢气放电管可以获得氢原子光谱．1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示．如果采用波长λ的倒数，这个公式可写作：
    1
    λ
    =Rn(
    1
    22
    -
    1
    n2
    )(n=3，4，5，6，…)(RH    为常数）
    自巴尔末系发现后，人们又在紫外区和红外区发现了一些新的谱线，这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示，例如赖曼系公式：
    1
    λ
    =RH(
    1
    12
    -
    1
    n2
    )(n=2，3，4，5，…)    （RH为常数）
    1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论．上述两个公式中的n在波尔理论中被称为量子数．玻尔氢原子理论的能级图如图所示．

    阅读了上面的资料后，你认为巴尔末系是氢原子能级图中的
    B
    B

    A．线系I    B．线系II    C．线系III D．线系IV
    （3）在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块，一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出，子弹射入木块的最大深度为d．设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s，子弹所受阻力恒定．试证明：s＜d．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分．
    A．（选修模块3-3）
    （1）如图1所示，一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图象，则下列关于T1和T2大小的说法，正确的是
    A
    A
    ．

    A．T1大于T2B．T1小于T2
    C．T1等于T2D．无法比较
    （2）如图2甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上，情形如图乙所示．图
    甲
    甲
    （选填“甲”或“乙”）中袋中气体分子平均动能大．从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能
    大于
    大于
    （选填“大于”、“等于”或“小于”）气体放出的热量．
    （3）如图3所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小．结果保留一位有效数字．已知铁的密度7.8×103kg/m3，摩尔质量是5.6×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1．
    B．（选修模块3-4）
    （1）列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等．当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是
    A
    A
    ．
    A．车厢长度大于相邻电线杆间距离
    B．车厢长度小于相邻电线杆间距离
    C．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
    D．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
    （2）湖面上停着一条船，一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船，相邻波峰间的距离是60m．这列波的频率是
    0.2
    0.2
    Hz，水波的波速是
    12
    12
    m/s．
    （3）如图所示，在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体，其直径为l．玻璃圆柱体的折射率为
    		2
    ，且l=2d．求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围．

    C．（选修模块3-5）
    （1）原子核的比结合能与核子数的关系如图1所示．核子组合成原子核时
    B
    B
    ．
     A．小质量数的原子核质量亏损最大
    B．中等质量数的原子核质量亏损最大
    C．大质量数的原子核质量亏损最大
    D．不同质量数的原子核质量亏损相同
    （2）在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向
    相反
    相反
    （选填“相反”或“相同”），碳核的动量
    大于
    大于
    （选填“大于”、“等于”或“小于”） 碰后中子的动量．
    （3）氢原子的能级如图2所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．普朗克常量h=6.63×10-34J?s，结果保留两位有效数字．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】A．（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，
    下列说法正确的是
     
    ．（填写选项前的字母）
    （A）气体分子间的作用力增大          （B）气体分子的平均速率增大
    （C）气体分子的平均动能减小          （D）气体组成的系统地熵增加
    （2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡
     
    （填“吸收”或“放出”）的热量是
     
    J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了
     
    J
    （3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.29kg/mol．阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．（结果保留以为有效数字）
    B．（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为
     
    ．（填写选项前的字母）
    （A）0.4c           （B）0.5c
    （C）0.9c             （D）1.0c
    （2）在t=0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示．质点A振动的周期是
     
    s；t=8s时，质点A的运动沿y轴的
     
    方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t=9s时，质点B偏离平衡位置的位移是
     
    cm
    （3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径r=11cm的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度l=10cm，若已知水的折射率为n=
    43
    ，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）
    精英家教网
    C．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
    （1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子（01n）和正电子（+10e），即中微子+11H→01n++10e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是
     
    ．（填写选项前的字母）
    （A）0和0             （B）0和1        （C）1和 0       （D）1和1
    （2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即+10e+-10e→2γ
    已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为
     
    J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是
     
    ．
    （3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分

    A．(选修模块3—3)(12分)

    某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

    （1）(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 

    A．该密闭气体分子间的作用力增大

    B．该密闭气体组成的系统熵增加

    C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

    D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

    （2）(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为   ▲    ；

    （3）(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了   0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲  J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

    B．(选修模块3—4) (12分)

    （1）(3分) 下列关于光和波的说法中，正确的是 ▲ 

    A．赫兹预言了电磁波的存在

    B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

    C．光的衍射现象能说明光具有粒子性

    D．光的偏振说明光波是横波

    （2）(4分) 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v1、v2、v3，则它们的大小关系是  ▲ 

    A．v1>v2>v3                                     B．v1>v3>v2    C．v1<v2<v3   D．v2>v1>v3

    （3）(5分) 如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

    C．(选修模块3—5)(12分)

    （1） (3分)下列说法正确的是  ▲   ．

    A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

    B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径

    C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量

    D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小

    （2）(4分) 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

    A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

    B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零

    C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大

    D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

    （3） (5分) 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0 ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案