陕西省西安市高三物理二轮复习能力演练 专题6 振动与波、光学、执掌、原子物理.doc

陕西省西安市2013届高三物理二轮复习能力演练 专题6 振动与波、光学、执掌、原子物理一、选择题(104分)1目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素下列有关放射性知识的说法中，正确的是()a衰变成 要经过6次衰变和8次衰变b氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，则经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核c放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的d射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线弱【解析】由质量数守恒和电荷数守恒可知a正确；放射性同位素存在半衰期是一个统计规律，对于大量的原子核才成立，4个氡原子核经过3.8天后可能剩4个，也可能剩3个，还可能剩2个或1个都不剩，b错误；衰变的方程为：，c正确；射线是高速电子，不是电磁波，d错误答案ac2一列简谐横波沿x轴所在直线传播，图示为某时刻的波形图，其中a处到o的距离为0.5 m，此时a处的质点沿y轴负方向运动，再经0.02 s第一次到达波谷，则()a这列波的波长为1 mb这列波的频率为100 hzc这列波的波速为25 m/sd这列波的传播方向沿x轴负方向【解析】由a点正沿y轴负方向振动可知波向x轴的负方向传播，d正确又由题意及图象可知1 m，t0.08 s，故f12.5 hz，v12.5 m/s答案ad3地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)2008年高考重庆理综卷()a体积减小，温度降低b体积减小，温度不变c体积增大，温度降低d体积增大，温度不变【解析】本题考查气体的有关知识，属于中等难度题目随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小答案c4“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变成中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核(称为子核)的过程中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变成子核并放出中微子，则下列说法正确的是()a母核的质量数等于子核的质量数b母核的电荷数大于子核的电荷数c子核的动量与中微子的动量相同d子核的动能大于中微子的动能【解析】这一核反应中粒子的质量数不变，电荷数减少一个，选项a、b正确；子核与中微子的动量大小相等、方向相反，选项c错误；又由ek，故子核的动能远小于中微子的动能，选项d错误答案ab5用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是2008年高考上海物理卷()a当金属线圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转30b当金属线圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转90c当金属线圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转30d干涉条纹保持不变【解析】金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，干涉条纹与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，故d正确答案d6在应用电磁波的特性时，下列符合实际的是()a医院里常用x射线对病房和手术室进行消毒b医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒c人造卫星对地球拍摄时利用紫外线照相有较好的分辨率d人造气象卫星对地球拍摄时利用红外线照相是利用红外线透射率高和热效应强【解析】紫外线的化学效应明显，还具有生理作用，故常用来对病房和手术室进行消毒；而x射线的穿透力强，生理作用、化学效应并不明显，不能用于手术室消毒，常用以透视，故b正确，a错误因为任何物质都会发出红外线，且发射的波长与温度有关，红外线的波长长，透过云雾和微尘能力强，故常用于拍摄气象云图而地球周围传播的紫外线极少，无法用紫外线感光来拍摄地球的状况答案bd7如图所示，已知用光子能量为2.82 ev 的紫色光照射光电管中的金属涂层时，电流表的指针发生了偏转若将电路中的滑动变阻器的滑片p向右移动到某一位置时，电流表的示数恰好减小到0，电压表的示数为1 v，则该金属涂层的逸出功约为() a2.91019 jb4.51019 jc2.91026 jd4.51026 j【解析】由电场力做功的公式可知，当光电子的最大初动能ekeu0时，光电流为零，故知ek1.61019 j，所以whek2.91019 j答案a8下列关于分子运动和热现象的说法中，正确的是()a气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子存在斥力的缘故b100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加c对于一定量的气体(分子间的作用力不计)，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热d如果气体分子总数不变，气体温度升高，则压强必然增大【解析】气体分子之间的引力大于斥力，但都小到可忽略不计，气体失去了容器的约束时会散开是因为气体分子热运动的缘故，故a错误；100的水变成100的水蒸气的过程吸收热量，内能增加，但分子平均动能并没有增加，说明分子势能增加了，故b正确；气体的体积增大，分子密度变小，而压强保持不变，说明分子的平均动能增大，内能增大了，由uwq，w0，得qu|w|，故c正确；气体的温度升高，分子的平均动能增大，若体积膨胀较大，分子密度变小，气体压强也可能减小或不变，d错误答案bc9一列简谐横波沿x轴正方向传播，其振幅为2 cm已知在t0时刻相距30 m的a、b两质点的位移都是 1 cm，但运动方向相反，其中a质点沿y轴负方向运动，如图所示则()aa、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍bt0时刻a、b两质点的加速度相同ca质点的速度最大时，b质点的速度为零d当b质点的位移为2 cm时，a质点的位移为负【解析】a、b两质点的间距可能小于半个波长，或为nx，a错误；t0时刻a、b两质点的位移相同，故加速度相同，b正确；在a由此刻到达平衡位置的时间内，a的平均速率大于b的平均速率，故这一时间内b还没有到达波峰，当b到达波峰时a已处于x轴的下方，故c错误、d正确答案bd10图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点p以此时刻为计时起点的振动图象则从该时刻起()a经过0.35 s后，质点q距平衡位置的距离小于质点p距平衡位置的距离b经过0.25 s后，质点q的加速度大于质点p的加速度c经过0.15 s后，波沿x轴的正方向传播了3 md经过0.1 s后，质点q的运动方向沿y轴的正方向【解析】图乙描述的是图甲中p点的振动图象由图乙不难看出p点的振动周期为0.2 s，零时刻质点p处于平衡位置且将沿y轴负方向振动因此，图甲的波动图象将沿x轴的正方向传播，q点在该时刻将沿y轴正方向振动，由于在同一列波中各个质点的振动周期相同，经过0.35 s(即 t)后，q点将处于x轴下方某处但不是位于波谷位置，而p点将处于波峰位置，则选项a正确；经过0.25 s(即 t)后，q点将处于x轴上方某处但不是位于波峰位置，而p点将处于波谷位置，则该时刻q点的加速度小于p点的加速度，故选项b错误；由v可知波速为 20 m/s，经过0.15 s(即 t)后，波沿x轴的正方向传播了3 m，则选项c正确；经过0.1 s (即 t)后，q点的运动方向沿y轴的负方向，故选项d错误答案ac二、非选择题(共60分)11(6分)有两位同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的dis系统较准确地探究了“单摆的周期t与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了t2l图象，如图甲所示去北大的同学所测实验结果对应的图线是_(填“a”或“b”)另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙所示)，由图可知，两单摆的摆长之比_【解析】由t2，可得g因为g北g南，故北大实验结果对应图线b又由图乙可知()2答案b(3分)(3分)12(9分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸要完成本实验，还欠缺的器材有_已知油酸酒精溶液中油酸的体积比浓度为0.05%,1 ml这样的溶液合80滴现将1滴该溶液滴在水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是_m3 用彩笔描绘出油膜轮廓线后，印在坐标纸上，如图所示已知坐标纸每一小格的边长为1 cm，则油膜的面积为_m2 根据上面的数据，估算油酸分子的直径是_m(结果保留一位有效数字)答案量筒、痱子粉(2分)6.251012(2分)1.25102(2分)51010(3分)13(10分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，准备了下列仪器：a白炽灯b双窄缝片c单窄缝片d滤光片e毛玻璃光屏(1)把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是_(填字母)(2)在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，其中亮纹a、c的位置利用测量头上的分划板确定，如图所示其中表示a纹位置(如图甲所示)的手轮读数为_mm，表示c纹位置(如图乙所示)的手轮读数为_mm (3)已知双缝间的距离为0.18 mm，双缝与屏的距离为500 mm，则单色光的波长为_m答案(1)adcbe(4分)(2)1.790(2分)4.940(2分)(3)0.567(2分)14(11分)利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率实验方法如下：在白纸上作一直线mn，并作出它的一条垂线ab，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为o)放在白纸上，它的直径与直线mn重合，在垂线ab上插两个大头针p1和p2，如图甲所示， 然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针， 可以确定光线p1p2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等甲(1)某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线ab上竖直插上了p1、p2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，无论从何处观察，都无法透过玻璃砖同时看到p1、p2的像，原因是_，他应采取的措施是_(2)为了确定光线p1p2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插_枚大头针(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“”表示)，并作出光路图为了计算折射率，应该测量的量有：_(在光路图上标出)，计算折射率的公式是_答案(1)光线p1p2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来(2分)向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆弧面上的光线的入射角小于临界角(2分)(2) 1(2分)(3)光路图如图乙所示(2分)乙入射角i和折射角r(2分)n(1分)15(12分)与其他能源相比，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能(1)核反应方程式 ax是反应堆中发生的许多核反应中的一种，x为待求粒子，a为x的个数则x为_，a_以mu、mba、mkr分别表示、的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能e_(2)有一座发电功率p1.00106 kw的核电站，核能转化为电能的效率40%假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能e2.781011 j，的质量mu3901027 kg求每年(1年3.15107 s)消耗的的质量【解析】(1)依据核电荷数守恒和质量数守恒定律可判断：x为中子()，且a3(2分)据爱因斯坦的质能方程emc2可得：emu(mbamkr2mn)c2(4分)(2)由题意知：p1.00106 kwt3.15107 s因为wpt(1分)w总(1分)故核反应次数n(1分)每年消耗 的质量为：m总nmumu1104.77 kg(3分)答案(1)中子()3mu(mbamkr2mn)c2(2)1104.77 kg16(12分)太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体现有一艘质量为663 kg的太阳帆飞船在太空中运行，其帆面与太阳光垂直设帆能100%地反射太阳光，帆的面积为66300 m2，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量e01.35103 j，已知太阳辐射的