专题六光、热学和近代物理（培优学生版）

专题六光、热学和近代物理（培优）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁时，辐射光的频率最多有（）A．5种 B．6种 C．7种 D．8种2．2019年5月20日是第20个“世界计量日”，当日，第26届国际计量大会通过的关于国际单位制（SI）基本单位变革的决议生效实施．第26届国际度量衡大会上，重新定义了千克．新定义以普朗克常数为基准，从而使1千克脱离了实际物体．其中h是普朗克常量，关于h的单位，用国际单位制的基本单位表示，正确的是A．J•s B．J/sC．kg·m2/s D．Kg·m2·s33．利用核聚变能发电是人类开发和利用新能源的不懈追求，目前中、美、俄等多国通力合作联合研制可控核聚变反应堆来解决人类能源危机。关于核聚变下列说法正确的是（）A．表示的核反应是核聚变B．表示的核反应不是核聚变C．原子弹是利用核聚变反应制成的D．太阳能是核聚变产生的4．微光夜视仪主要由物镜、光电阴极、微通道板和荧光屏等组成。微弱光线通过物镜照射到光电阴极上，光电阴极产生光电子，光电子经电场加速进入微通道板，微通道板上存在很多小通道，当电子穿过这些通道时与通道壁碰撞，每次碰撞都会产生更多的电子，从而实现了电子倍增，最后电子投射到荧光屏上成像。在整个成像过程中，下列说法正确的是（）A．物镜收集到的光线无论频率多大，都能使光电阴极产生光电子B．物镜收集到的光线的频率越大，则产生光电子的最大初动能越大C．增大加速电场的电压，到达微通道板的光电子数量一定变大D．电子与通道壁碰撞产生更多的电子，说明通道壁上发生了光电效应5．如图所示，一导热性能良好的金属汽缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）A．单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增多B．汽缸内大量分子撞击汽缸壁的平均作用力增大C．汽缸内大量分子的平均动能增大D．气体的内能增大6．如图所示，在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。在筒内封闭的气体被活塞迅速压缩的过程中，下列说法正确的是（）

A．气体的温度升高，压强不变 B．气体的体积减小，压强不变C．气体对外界做功，气体内能增加 D．外界对气体做功，气体内能增加7．经过不断的实验探索，我们已经对原子结构有了一定的认识。对于这个探索的过程，下列说法正确的是（）A．汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是带电的质子流B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，完全否定了汤姆孙的枣糕模型C．核式结构模型很好地解释了原子光谱的分立特征D．玻尔将量子观念引入原子领域，指出原子中的电子实际上没有确定的轨道提出了“电子云”的概念8．图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与边重合。过中心O悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出并记为，即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n，下列说法正确的是（）A．该液体的折射率为B．该液体的折射率为C．越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀D．若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁入射9．如图所示为一等腰梯形的特殊玻璃，其上表面长2m，下表面长6m，高2m，现用两束对称光分别从A、B点射入，并于C点聚焦。若C到玻璃下表面的距离D点为2.5m，AB的距离为3m，则该玻璃的折射率取值范围是（）A．（1，） B．（1，） C．（1，2） D．（1，）10．一半径为的球形薄壁玻璃鱼缸内充满水，水中有一条可视为质点的小鱼。玻璃和水的折射率都是。观察者在不同位置和不同角度对缸内的鱼进行观察。当鱼位于“某些位置”时，观察者在合适的位置能观察到缸里的鱼“消失”，求满足上述条件的“某些位置”所占鱼缸的体积（）A． B． C． D．二、多选题11．关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（

）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气的内能增加1.5×105J，则空气从外界吸热0.5×105JC．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D．一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，则压强越大12．关于理想气体，液体和热力学定律，下列说法正确的是（）A．理想气体除了碰撞外，分子间没有作用力B．那些不容易液化的气体在常温常压下可以看成理想气体C．液体沸腾时候的温度被称为沸点，沸腾属于汽化现象D．理想气体对外做功同时吸热，理想气体内能一定减小E．不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功13．一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（）A．状态B的气体温度为800KB．在A→B过程中，气体既不对外做功，外界也不对气体做功C．在B→C过程中，气体对外做功1200JD．在C→A过程中，气体内能一直在减小E．在A→B→C→A一个循环过程中，气体从外界吸收热量450J三、实验题14．某学习小组进行“用油膜法估测分子大小”的实验。(1)该实验中，将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是_______。A．等效替代法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．比值定义法(2)如图是实验的部分操作步骤，操作步骤合理的顺序是；___________（填写字母即可）A．描绘油膜轮廓 B．撒粉C．记录滴油酸酒精溶液的滴数 D．往浅盘中滴油酸酒精溶液(3)某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴。如图甲所示，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为___________。当油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，如图乙所示，在玻璃板上描出油膜轮廓，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为_______________m（保留2位有效数字）(4)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，下列操作会导致测得的分子直径偏大的是___________A．痱子粉撒得太厚，未完全覆盖水面B．计算油膜面积时，将不足半格的方格全部舍去C．油酸酒精溶液配制后久置，部分酒精挥发D．未等油膜形状稳定就开始描绘轮廓15．“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。(1)实验中若仅忘记放置双缝，则通过目镜看到的图样应为___（填“乙”“丙”或“丁”）图。(2)下列各图中能正确表示相邻亮条纹的中心间距的是（填选项标号）。A． B． C． D．(3)两位同学均利用红光做双缝干涉实验，得到的干涉图样分别如图1、2所示，则他们在实验中（填选项标号）。A．放置的单缝与双缝间的距离可能不同B．使用的光源的光照强度可能不同C．放置的光源到双缝的距离可能不同D．放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同(4)已知双缝间的距离为，双缝到毛玻璃屏的距离为，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为________mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为________mm（结果保留两位有效数字）。四、解答题16．1966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖如图所示一长为L的直光导纤维，外套的折射率为，内芯的折射率为，一束单色光从图中点进入内芯斜射到内芯与外套的介质分界面M点上恰好发生全反射，为内芯的中轴线，真空中的光速为求：Ⅰ该单色光在内芯与外套的介质分界面上恰好发生全反射时临界角C的正弦值；Ⅱ该单色光在光导纤维中的传播时间．

17．两个底面积均为S的圆柱形导热容器直立放置，下端由细管连通，细管体积忽略不计。左容器上端敞开，右容器上端封闭。容器内汽缸中各有一个质量不同，厚度可忽略的活塞，活塞A、B下方和B上方均封有同种理想气体。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0，活塞A的质量为m，系统平衡时，各气体柱的高度如图所示（h已知），现发现活塞B发生缓慢漏气，致使B上下气体连通，最终B与容器底面接触，此时活塞A下降了0.4h。求：（1）未漏气时活塞B下方气体的压强；（2）活塞B的质量。18．如图所示，A、B为两个完全相同的导热汽缸，内壁光滑，长均为30cm，截面积为20cm2，C是一质量和厚度均可忽略的活塞，D为阀门，开始时阀门关闭，C位于A汽缸的最右端．A内有一个大气压的氢气，B内有2个大气压的氧气，阀门打开后，活塞C向左移动，最后达到平衡．设氢气、氧气均为理想气体，连接管道的体积可忽略不计，一个大气压强值p0＝1.0×105Pa．求：①活塞C移动的距离及平衡后A中气体的压强；②若要使活塞C重新回到原来位置，则需对A汽缸加热到多少摄氏度？（假设变化前两