高三物理热学、光学、原子物理学典型例题复习.doc

高三物理热学、光学、原子物理学典型例题复习1 如图83所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的理想气体，当活塞处位置a时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置口移动到位置6的程，下列说法正确的是( ) A气体分子间的平均距离减小 B气体内能增加 C气体分子的平均动能减小 D气体压强增大2如图84所示，导热气缸开口向下内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且 不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止。现在把砂桶底 部钻一小洞，细砂慢慢流出，并缓慢降低气缸外部环境温度，则 ( ) A气体压强增大，内能一定增大 B外界对气体做功，气体温度可能降低 C气体体积减小，压强增大，内能一定减小 D外界对气体做功，气体内能一定增大3如图8-1中活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程 （ ）AE甲不变，E乙减小 BE甲增大，E乙不变CE甲增大，E乙减小 DE甲不变，E乙不变4用Mo表示液体和固体的摩尔质量，m表示分子质量，表示物质密度，V表示摩尔体积，Vo表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么反映这些量之间关系的下列式子中错误的有 （ ）A. B. C. D.5根据热力学第二定律，下列判断错误的是 （ ）A电流的电能不可能全部变为内能 B 火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体6、恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，则下列说法中正确的是：（ ）A、气泡对外界做功 B、气泡的内能增加 C、气泡与外界没有热传递 D、气泡内气体分子的平均动能保持不变7下列说法中正确的有 （A）两块纯净的铅压紧后能结合在一起，这时分子间只存在引力 （B）液体很难被压缩，说明压缩时液体分子间的斥力大于引力 （C）用打气筒向篮球充气时需要用力，这说明气体分子间有斥力 （D）液体易分开，但很难被压缩，说明液体分子间只存在斥力8 目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成u夸克带电量为 e，d夸克带电量为 e，e为基元电荷下列论断可能正确的是 ( ) A质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 B质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 C质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成 D质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成 1 C 2B 3C 4A 5 A 6 A D 7. B 8。B例14：一束复色光经三棱镜折射后，分解为两束单色光a和b，若a光可使锌板产生光电效应，下列说法中正确的是：ab、b光不要可能使锌板产生光电效应 、b光的频率比a光的低些、b光的波长比a光的大些 、在玻璃中传播的速度b光比a光小些答案：D例15单色光从真空射入玻璃时，它的（）A波长变长、波速变小 B波长变短、波速变大C波长变长、波速变大 D波长变短、波速变小 答案：D例16设1、2是两种单色可见光1，2在真空中的波长，若12，则这两种单色光相比（ ）A单色光1的频率较小 B玻璃对单色光1的折射率较大C在玻璃中单色光1的传播速度较大 D单色光1的光子的能量较大 答案：AC例17（2000年高考全国卷）A与B是两束平行的单色光，它们从空气中射入水中的折射角分别为rA、rB，若rArB，则（ ）A在空气中A的波长大于B的波长 B在水中A的传播速度大于B的传播速度CA的频率大于B的频率 D在水中A的波长小于B的波长 答案：ABi紫光红光ABC例18（2003全国高考）如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心）产生反射光束1和2，已知玻璃折射率为，入射角为450（相应的折射角为240）,现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过150，如图中虚线所示，则：150450入射光线12A 光束转过150B 光束1转过300C 光束2转过的角度小于150D. 光束2转过的角度大于150 答案：B、C例19一束白光从顶角为的一边以较大的入射角I射入并通过三棱镜在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则：、红光最先消失，紫光最后消失 、紫光最先消失，红光最后消失、紫光最先消失，黄光最后消失 、红光最先消失，黄光最后消失 答案：B甲乙例28（1999年高考上海卷）一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图甲所示，对于两束单色光来说（ ）A玻璃对a光的折射率较大 Ba光在玻璃中传播的速度较大Cb光每个光子的能量较大 Db光的波长较大答案：AD例1（1997年高考全国卷）在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ ）A只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失B红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D屏上无任何光亮例8现代光学装置中的透镜，棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁），当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时，可以大大减少入射光的反射损失，从而增强透射光的强度，这种作用是应用了光的（ ）A色散现象 B全反射现象 C干涉现象 D衍射现象 答案：C例1（1995年高考全国卷）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示。这时（ ）A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电 D锌板带负电，指针带负电 答案：B练2（2000年高考上海卷）下列关于光的说法中正确的是（ ）A在真空中红光波长比紫光波长短 B红光光子能量比紫光光子能量小C红光和紫光相遇时能产生干涉现象 D红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射 答案：BD10如图14 - 6所示是光电管使用的原理图，当频率为vo的可见 光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过，则 ( ) A若将滑动触头P移到A端时，电流表中一定没有电流通过 B若将滑动触头P逐渐由图所示位置向曰端移动时，电流表示数一定增大 C若用紫外线照射阴级K时，电流表中一定有电流通过 D若用红外线照射阴级K时，电流表中一定有电流通过例3（2000年春季高考北京、安徽卷）某金属在单色光的照射下发射出光电子，这光电子的最大初动能（ ）A随照射光的强度增大而增大 B随照射光的频率增大而增大C随照射光的波长增大而增大 D与照射光的照射时间无关 答案：BD例4（1999年高考上海卷）某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是（ ）A延长光照时间 B增大光的强度 C换用波长较短的光照射 D换用频率较低的光照射答案：C例5（1998年高考全国卷）一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示，已知金属板b有光电子放出，则可知 （）A板a一定不放出光电子 B板a一定放出光电子C板c一定不放出光电子 D板c一定放出光电子 答案：D例62004江苏：若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位位时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称内转换电子），的原子核从某一激发态回到基态时，可能将能量交给内层电子，（如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离，实验测得从原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为，EL=1.399MeV，EM=1.412MeV,则可能发射的特征X射线的能量为：A、0.013MeV B、0.017MeV C、0.076MeV D、0.093MeV 答案：A、C例12（2001年高考全国卷）在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（ ）A最短波长为 B最长波长为h C最小频率为 D最大频率为答案：D例16衰变为的过程中,下列说法中正确的是 A.经过8次衰变、6次衰变 B.中子数少了22个 C.质子数少了16个 D.有6个中子变为质子 答案：ABD例17（1998年高考全国卷）天然放射性元素Th（钍）经过一系列衰变和衰变之后，变成Pb （铅），下列论断中正确的是（ ）A铅核比钍核少24个中子 B铅核比钍核少8个质子C衰变过程中共有4次衰变和8次衰变D衰变过程中共有6次衰变和4次衰变 答案：BD例18（2001年高考全国卷）在下列四个方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子。 UnSrXe3 x1 H x2Hen UThx3 MgHeAlx4 以下判断正确的是（ ）Ax1是中子 Bx2是质子 Cx3是粒子 Dx4是氘核 答案：AC例23（2000年全国高考卷第11小题）裂变反应是目前核能利用中常用的反应。以原子核U为燃料的反应堆中，当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为 （ ） U + n Xe + Sr + 3n 235.0439 1.0087 138.9178 93.9154 反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）。已知1 u的质量对应的能量为9.3102 MeV，此裂变反应释放出的能量是 MeV。 答案：1.8102 MeV二、计算题1(10分)太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和 等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是 +释放的核能，这些核能最后转化为辐射能，根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的 核数目从现有数减少10，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化， 假定目前太阳全部由电子和 核组成 (1)为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R = 6.41011m， 地球表面处的重力加速度g=10ms2，1年约为2.3107s，试估算目前太阳的质量M(2)已知质子质量mp = 1.67261027kg， 质量mA=6.6458 10-27kg，电子质量me=0.91030kg，光速c = 3108m/8，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能 (3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W = 1.35103Wm2，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命(估算结果只要求一位有效数字)解析(1)设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知： 地球表面处的重力加速度： 由式联立解得：以题给数值代入得：M=21030kg(2)根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为代人数值，解得：E=4.210-12J(3)根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为： 因此，太阳总共辐射出的能量为：E=NE 太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为：=4r2W 所以太阳继续保持在主序星的时问为： 由以上各式解得：以题给数据代入，并以年为单位，可得：t=l 1010年=1百亿年 2 .(10分)已知光子有动量，其动量的计算公式为 ，式中h是普朗克常量，是光的波，长既然光子有动量，那么光照射到物体表面被吸收或被反射时就会对物体有压力，叫做 “光压”有人设想在遥远的宇宙探测中利用光压力作动力推动航天器加速，这样可以大 大减少航天器发射的自身的体积和重量的影响，在某个设计方案中，计划给探测器安上 面积极大，反射率极高的薄