高中物理选修3-33-513-14选修调研试卷

1、湛江市湛江市2013201420132014学年度第二学期学年度第二学期期末调研考试期末调研考试高二物理（选修高二物理（选修3-33-3、3-53-5）试卷）试卷1 1在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是物理学史的是( )( )A A查德威克通过研究阴极射线发现了电子查德威克通过研究阴极射线发现了电子 B B汤姆生首先提出了原子的核式结构学说汤姆生首先提出了原子的核式结构学说C C居里夫人首先发现了天然放射现象居里夫人首先发现了天然放射现象D D卢瑟福首次通过原子核的人工转变发现了质子卢瑟福首次通过原子核的人工转变发现了质子D D 由于由

2、于发现电子发现电子的杰出贡献，汤姆生在的杰出贡献，汤姆生在19061906年获得年获得诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。电子的发现打破了传统的电子的发现打破了传统的“原子不原子不可分可分”的观念，从此敲开了原子世界的大门。的观念，从此敲开了原子世界的大门。汤姆生汤姆生发现了电子发现了电子阴极射线管阴极射线管汤姆生汤姆生电子电子正电荷正电荷汤姆生的汤姆生的“葡萄干布丁葡萄干布丁”原子模型中，原子是一原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。样镶嵌在内。汤姆生汤姆生葡萄干布丁模型葡萄干布丁模型

3、1909190919111911年，英国物理学家卢瑟福年，英国物理学家卢瑟福进行了进行了 粒子散射实验，粒子散射实验，推翻了汤姆推翻了汤姆生的葡萄干布丁模型生的葡萄干布丁模型。卢卢 瑟瑟 福福卢瑟福卢瑟福原子核式结构模型的提出原子核式结构模型的提出1、在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核、在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转、带负电的电子在核外空间绕着核旋转 原子的内部十分空旷，原子的直径数量级约为原子的内部十分空旷，原子的直径数量级约为10101010 m

4、 m，原子核的直径约为，原子核的直径约为1010151510101414 m m两者相差万倍；而体积差别更大，原子核体积只相当于原子体积的万两者相差万倍；而体积差别更大，原子核体积只相当于原子体积的万亿分之一若把原子相当于一个立体的足球场的话，亿分之一若把原子相当于一个立体的足球场的话，原子核就像足球场中的一原子核就像足球场中的一粒米粒米对于原子核内部结对于原子核内部结构的深入研究是从构的深入研究是从天然放射性现象天然放射性现象的发现开始的。的发现开始的。 既然原子内部如此空旷，在这小小的原子核内部，既然原子内部如此空旷，在这小小的原子核内部，会不会有更加复杂的结构呢？会不会有更加复杂的结构呢

5、？铅盒铅盒放放射射源源射射线线 铀元素的原子核发出的射线可使照相底片感光铀元素的原子核发出的射线可使照相底片感光照相底片照相底片贝克勒尔贝克勒尔（1859-1906）贝克勒尔贝克勒尔最早发现了天然最早发现了天然放射现象放射现象 在贝克勒尔的建议下，在贝克勒尔的建议下，居里夫妇居里夫妇对铀进行了深入研对铀进行了深入研究，并发现了两种放射性更强的元素究，并发现了两种放射性更强的元素钋和镭钋和镭。居里夫人（居里夫人（18671934）皮埃尔皮埃尔居里（居里（18591906） HOHeN1117842147（质子）（质子）人类首次实现人类首次实现的原子核的的原子核的人工转变人工转变卢瑟福卢瑟福发现了

6、质子发现了质子 卢瑟福首先预言了中子的卢瑟福首先预言了中子的存在，后来居里夫妇在做实验时没存在，后来居里夫妇在做实验时没有注意到卢瑟福的预言，当初认为有注意到卢瑟福的预言，当初认为它是一种波长极短的电磁波它是一种波长极短的电磁波. .19321932年，卢瑟福的学生查德威克在研究年，卢瑟福的学生查德威克在研究用射线轰击铍而产生了一种能量较用射线轰击铍而产生了一种能量较高、贯穿能力很强的中性粒子，证高、贯穿能力很强的中性粒子，证实了卢瑟福所预言的中子的存在，实了卢瑟福所预言的中子的存在，并获得了并获得了19351935年的诺贝尔物理学奖。年的诺贝尔物理学奖。nCHeBe101264294查德威克

7、查德威克中子的发现中子的发现 詹姆斯詹姆斯查德威克（查德威克（1891-19741891-1974）1 1、汤姆生、汤姆生发现了电子，提出了原子葡萄干布丁模型发现了电子，提出了原子葡萄干布丁模型2 2、卢瑟福、卢瑟福粒子散射实验粒子散射实验提出原子核式结构模型提出原子核式结构模型3 3、贝克勒尔、贝克勒尔含铀矿物中最早发现了天然放射现象含铀矿物中最早发现了天然放射现象 4 4、卢瑟福、卢瑟福打氮打出质子打氮打出质子5 5、查德威克、查德威克打铍打出中子打铍打出中子6 6、居里夫妇、居里夫妇发现了发现了钋和镭钋和镭原子物理部分物理学史总结原子物理部分物理学史总结HOHeN1117842147nC

8、HeBe1012642942. 2. 关于天然放射现象，下列说法中正确的是（关于天然放射现象，下列说法中正确的是（ ）A A射线不带电，它是频率很高的电磁波射线不带电，它是频率很高的电磁波B B核聚变伴有质量亏损，核裂变没有质量亏损核聚变伴有质量亏损，核裂变没有质量亏损C C某原子核经过一次某原子核经过一次衰变和两次衰变和两次衰变后，核内中子衰变后，核内中子数不变数不变D D采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期衰期A A 具有放射性的元素不论它是以单质的形式存在，还具有放射性的元素不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，

9、放射性都不受影响。是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响。放射性与元素存在的放射性与元素存在的物理物理状态状态或化学状态或化学状态无关无关U23892Th23490He42衰变射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分高能量高能量电磁波电磁波1/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强很强很强较弱较弱很弱很弱氦原子核氦原子核He42高速电子流高速电子流e01射线射线射线请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线? U23592n10+Ba14156Kr9236+n310kg103578. 027mM

10、eV2012mcEnHeHH10423121氘核的质量：mD2.014102u氚核的质量：mT3.016050u氦核的质量：m4.002603u 中子的质量：mn=1.008665u)(nTDmmmmmu018884. 0MeV5 .93101884. 02mcEMeV59.17E轻核的聚变3 3下列现象中，与原子核内部变化有关的是下列现象中，与原子核内部变化有关的是A A粒子散射现象粒子散射现象 B B天然放射现象天然放射现象 C C光电效应现象光电效应现象 D D原子发光现象原子发光现象解析：解析：与原子核内部变化有关的是天然放射现象，不是与原子核内部变化有关的是天然放射现象，不是粒子散射

11、现象粒子散射现象光电效应现象、原子发光现象与原子中核外电子有光电效应现象、原子发光现象与原子中核外电子有关故关故B B正确正确B B4 4空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了2.02.010105 5J J的功，同时空气的内能增加了的功，同时空气的内能增加了1.51.510105 5J J。下列。下列说法正确的是（说法正确的是（ ）A A空气从外界吸收的热量是空气从外界吸收的热量是0.50.510105 5J J B B空气对外界放出的热量是空气对外界放出的热量是0.50.510105 5J JC C空气从外界吸收的热量是空气从外界吸收的热量是3

12、.53.510105 5J J D D空气对外界放出的热量是空气对外界放出的热量是3.53.510105 5J JB B物理量 符号意义符号意义W+外界对物体做功物体对外界做功Q+物体吸收热量物体放出热量UU+内能增加内能减少 热力学第一定律：热力学第一定律：U = W + Q U = W + Q 该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系，该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系，在物理学中叫做在物理学中叫做热力学第一定律热力学第一定律. .5 5关于热现象和热学规律的说法中正确的是（关于热现象和热学规律的说法中正确的是（ ）A A第二类永动机违背了能量守恒定律第二类永动机违背了能量守

13、恒定律B B当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大C C温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能大温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能大D D悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显C C温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大。第一类永动机：不需要燃料和动力就可以源源不断地对外界做功，这种机器被称为第一类永动机，它违背了能量守恒定律。第二类永动机：从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其他变化，热机效率达100%，它违背了热力学第二定律。热力学第一定律、能量守恒定律、热力学第二定

14、律热力学第一定律、能量守恒定律、热力学第二定律（1 1）热力学第一定律：热力学第一定律：U = W + QU = W + Q（2 2）能量守恒定律：）能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体；在转化和转移的过程中其总个物体转移到另一个物体；在转化和转移的过程中其总量保持不变。量保持不变。（2 2）热力学第二定律（）热力学第二定律（2 2种表述）种表述）表述一：表述一：热量不能自动地从低温物体传到高温物体。热量不能自动地从低温物体传到高温物体。（

15、或者说不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引（或者说不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化）起其他变化）表述二：表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其他变化。功而不引起其他变化。（或者说第二类永动机不可能制（或者说第二类永动机不可能制成）成）1 1定义：悬浮在定义：悬浮在液体液体中的中的固体微粒固体微粒永不停息的无规则永不停息的无规则运动叫做运动叫做布朗运动布朗运动2 2产生原因产生原因：液体分子永不停息地做无规则运动对悬：液体分子永不停息地做无规则运动对悬浮在其中的浮在其中的固体微粒固体微粒撞击作用的撞击作用的不平衡

16、性不平衡性3 3研究对象：布朗运动是研究对象：布朗运动是固体颗粒的无规则运动固体颗粒的无规则运动4 4影响因素：影响因素：（1 1）温度越高，布朗运动越明显）温度越高，布朗运动越明显（2 2）颗粒越小，布朗运动越明显）颗粒越小，布朗运动越明显F斥斥= F引引F斥斥 F引引F斥斥 F引引（1 1）引力和斥力都随分子间距的增大）引力和斥力都随分子间距的增大 而减小而减小（2 2）当）当r=rr=r0 0时，引力与斥力相互平衡时，引力与斥力相互平衡 分子间合力为零分子间合力为零引引力力斥斥力力 (3 (3）当）当rrrrrr0 0时，分子力表现为引力时，分子力表现为引力（5 5）两分子从无穷远处逐渐

17、靠近，）两分子从无穷远处逐渐靠近，分子力先增大后减小再增大分子力先增大后减小再增大6 6一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是A Aabab过程中，气体体积增大，压强减小过程中，气体体积增大，压强减小B Bbcbc过程中，气体压强不变，体积增大过程中，气体压强不变，体积增大C Ccaca过程中，气体压强增大，体积变小过程中，气体压强增大，体积变小D Dcaca过程中，气体内能增大，体积变小过程中，气体内能增大，体积变小O TPacb解析：考查等容线，答案选解析：考查等容线，答案选A A7 7下列说法正

18、确的是下列说法正确的是( )( )A A分子间距离越小，分子势能越小分子间距离越小，分子势能越小 B B分子间距离越小，分子间作用力越小分子间距离越小，分子间作用力越小 C C露珠呈球状是由于液体表面张力的作用露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 D D晶体的物理性质都是各向异性的晶体的物理性质都是各向异性的C C液体的表面张力液体的表面张力分子力做功与分子势能变化的问题分子力做功与分子势能变化的问题甲乙两个分子相距很远（甲乙两个分子相距很远（rrrr0 0），甲固定不动，而乙逐渐向甲靠近，试分析此），甲固定不动，而乙逐渐向甲靠近，试分析此过程分子力对乙做功的情况以及乙的分子势能的变化情况，并作

19、出乙的分子势过程分子力对乙做功的情况以及乙的分子势能的变化情况，并作出乙的分子势能能E EP P随距离随距离r r变化的图像。变化的图像。（1 1）rrrr0 0，分子力表现为引力，随着乙的靠近，分子距离逐渐减，分子力表现为引力，随着乙的靠近，分子距离逐渐减小，引力对乙做正功，乙的分子势能逐渐减小小，引力对乙做正功，乙的分子势能逐渐减小（2 2）rrrrrr0 0），甲固定不动，而乙逐渐向甲靠近，试分析此），甲固定不动，而乙逐渐向甲靠近，试分析此过程分子力对乙做功的情况以及乙的分子势能的变化情况，并作出乙的分子势过程分子力对乙做功的情况以及乙的分子势能的变化情况，并作出乙的分子势能能E EP

20、P随距离随距离r r变化的图像。变化的图像。（1 1）rrrr0 0，分子力表现为引力，随着乙的靠近，分子距离逐渐减，分子力表现为引力，随着乙的靠近，分子距离逐渐减小，引力对乙做正功，乙的分子势能逐渐减小小，引力对乙做正功，乙的分子势能逐渐减小（2 2）rrrr0 0，分子力表现为斥力，随着乙的靠近，分子距离逐渐减，分子力表现为斥力，随着乙的靠近，分子距离逐渐减小，斥力对乙做负功，乙的分子势能逐渐增大小，斥力对乙做负功，乙的分子势能逐渐增大1010如图所示为一定质量的氧气分子在如图所示为一定质量的氧气分子在00和和100100两种不同情况两种不同情况下的速率分布情况，由图可以判断以下说法中正确

21、的是下的速率分布情况，由图可以判断以下说法中正确的是( () )A A温度升高，所有分子的运动速率均变大温度升高，所有分子的运动速率均变大B B温度越高，速率小的分子减少，速率大的分子增多温度越高，速率小的分子减少，速率大的分子增多C C00和和100100氧气分子的速率都呈现氧气分子的速率都呈现“两头多，中间少两头多，中间少”的分布的分布特点特点D D温度降低，速率小的分子减少，速率大的分子增加温度降低，速率小的分子减少，速率大的分子增加B B1919（1010分）把氢核聚变反应简化为分）把氢核聚变反应简化为4 4个氢核聚变成氦核，同时放个氢核聚变成氦核，同时放出出2 2个正电子和个正电子和

22、2 2个中微子，已知质子质量个中微子，已知质子质量mp=1.0073u, mp=1.0073u, 氦核质量氦核质量m=4.0015u, m=4.0015u, 电子质量电子质量me=0.00055u,me=0.00055u,原子质量单位：原子质量单位：1u=1.6605661u=1.66056610-27kg,10-27kg,真空中光速真空中光速c=3.0c=3.010108 8m/sm/s（1 1）写出该氢核聚变反应的方程；）写出该氢核聚变反应的方程；（2 2）计算一次核反应释放多少焦耳的能量）计算一次核反应释放多少焦耳的能量解：（解：（1 1）聚变反应方程为）聚变反应方程为 质量亏损为质量亏

23、损为 =0.02715u=0.02715u =0.0450844 =0.04508441010- -27kg 27kg 释放的能量为释放的能量为 00142112e2HeH4vepmmmm242124 10JEmc 20.20.（1010分）粗糙水平桌面分）粗糙水平桌面POPO长为长为L=1m,L=1m,桌面距地面高度桌面距地面高度H=O.2m,H=O.2m,在在左端左端P P正上方细绳悬挂质量为正上方细绳悬挂质量为m m的小球的小球A,AA,A在距桌面高度在距桌面高度h=0.8mh=0.8m处自处自由释放由释放, ,与静止在桌面左端质量为与静止在桌面左端质量为m m的小物块的小物块B B发生

24、对心碰撞发生对心碰撞, ,碰后瞬碰后瞬间小球间小球A A的速率为碰前瞬间的的速率为碰前瞬间的1/4, 1/4, 方向仍向右方向仍向右, ,已知小物块已知小物块B B与水平与水平桌面桌面POPO间动摩擦因数间动摩擦因数=0.4,=0.4,取重力加速度取重力加速度g g：=10m/s=10m/s2 2。(1)(1)求碰后瞬间小物块求碰后瞬间小物块B B的速率为多大；的速率为多大；(2)(2)求小物块求小物块B B落地点与点的水平距离。落地点与点的水平距离。2121（1212分）质量为分）质量为m m的的A A球和质量为球和质量为3m3m的的B B球分别用长为球分别用长为L L的细线的细线a a和和b b悬挂在天花板下方，两球恰好相互接触用细线悬挂在天花板下方，两球恰好相互接触用细线c c水平拉起水平拉起A A，使细线使细线a a偏离