高中物理选修3-33-513-14选修调研试卷

湛江市2013—2014学年度第二学期期末调研考试高二物理（选修3-3、3-5）试卷1．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()A．查德威克通过研究阴极射线发现了电子B．汤姆生首先提出了原子的核式结构学说C．居里夫人首先发现了天然放射现象D．卢瑟福首次通过原子核的人工转变发现了质子D由于发现电子的杰出贡献，汤姆生在1906年获得诺贝尔物理学奖。电子的发现打破了传统的“原子不可分”的观念，从此敲开了原子世界的大门。汤姆生——发现了电子阴极射线管汤姆生电子正电荷汤姆生的“葡萄干布丁”原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。汤姆生——葡萄干布丁模型卢瑟福—α粒子散射实验1909～1911年，英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，推翻了汤姆生的葡萄干布丁模型。卢瑟福卢瑟福—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．2、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．原子的内部十分空旷，原子的直径数量级约为10－10m，原子核的直径约为10－15～10－14m．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，原子核就像足球场中的一粒米．对于原子核内部结构的深入研究是从天然放射性现象的发现开始的。既然原子内部如此空旷，在这小小的原子核内部，会不会有更加复杂的结构呢？铅盒放射源射线

铀元素的原子核发出的射线可使照相底片感光照相底片贝克勒尔（1859-1906）贝克勒尔——最早发现了天然放射现象在贝克勒尔的建议下，居里夫妇对铀进行了深入研究，并发现了两种放射性更强的元素钋和镭。居里夫人（1867——1934）皮埃尔·居里（1859——1906）

（质子）人类首次实现的原子核的人工转变卢瑟福——发现了质子

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.1932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，并获得了1935年的诺贝尔物理学奖。查德威克——中子的发现

詹姆斯·查德威克（1891-1974）1、汤姆生——发现了电子，提出了原子葡萄干布丁模型2、卢瑟福α粒子散射实验——提出原子核式结构模型3、贝克勒尔——含铀矿物中最早发现了天然放射现象

4、卢瑟福——打氮打出质子5、查德威克——打铍打出中子6、居里夫妇——发现了钋和镭原子物理部分物理学史总结2.关于天然放射现象，下列说法中正确的是（）A．γ射线不带电，它是频率很高的电磁波B．核聚变伴有质量亏损，核裂变没有质量亏损C．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数不变D．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A

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，放射性都不受影响。放射性与元素存在的物理状态或化学状态无关＋射线射线射线电离能力贯穿能力速度成分高能量电磁波1/10光速接近光速光速弱较强很强很强较弱很弱三种射线的对比氦原子核高速电子流判断射线请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线?

1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：铀核的裂变+→++在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能量为氘核的质量：mD＝2.014102u氚核的质量：mT＝3.016050u氦核的质量：mα＝4.002603u中子的质量：mn=1.008665u轻核的聚变3．下列现象中，与原子核内部变化有关的是A．α粒子散射现象 B．天然放射现象C．光电效应现象 D．原子发光现象解析：与原子核内部变化有关的是天然放射现象，不是α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关．故B正确．B4．空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了2.0×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J。下列说法正确的是（）A．空气从外界吸收的热量是0.5×105JB．空气对外界放出的热量是0.5×105JC．空气从外界吸收的热量是3.5×105JD．空气对外界放出的热量是3.5×105JB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ΔU+内能增加－内能减少

热力学第一定律：ΔU=W+Q该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律.5．关于热现象和热学规律的说法中正确的是（）A．第二类永动机违背了能量守恒定律B．当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大C．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能大D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显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、热力学第二定律（1）热力学第一定律：ΔU=W+Q（2）能量守恒定律：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。（2）热力学第二定律（2种表述）表述一：热量不能自动地从低温物体传到高温物体。（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）表述二：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。（或者说第二类永动机不可能制成）考点：布朗运动1．定义：悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动．2．产生原因：液体分子永不停息地做无规则运动对悬浮在其中的固体微粒撞击作用的不平衡性．3．研究对象：布朗运动是固体颗粒的无规则运动．4．影响因素：（1）温度越高，布朗运动越明显（2）颗粒越小，布朗运动越明显FF斥F引F分r00rF斥=

F引F斥>

F引F斥<

F引（1）引力和斥力都随分子间距的增大而减小（2）当r=r0时，引力与斥力相互平衡分子间合力为零引力斥力(3）当r<r0时，分子力表现为斥力（4）当r>r0时，分子力表现为引力（5）两分子从无穷远处逐渐靠近，分子力先增大后减小再增大考点：分子间的相互作用力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A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小D．c→a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A7．下列说法正确的是()A．分子间距离越小，分子势能越小

B．分子间距离越小，分子间作用力越小

C．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

D．晶体的物理性质都是各向异性的C液体的表面张力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（r>r0），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，并作出乙的分子势能EP随距离r变化的图像。（1）r>r0，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（2）r<r0，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对液晶的认识1．液晶：有些有机物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，人们把处于这种状态的物质叫做液晶．液晶是有晶体结构的液体，而不是晶体。2．液晶的性质．液晶不仅具有液体的流动性、而且具有晶体的各向异性的特点，物理性质不稳定．8．下列有关物理学的史实中，正确的是（）A．贝克勒尔从含铀矿物中发现了天然放射现象B．查德威克用粒子轰击氮核发现了中子C．普朗克提出光子假设并建立了光电效应方程D．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的A9．两个分子从相距较远(分子力可忽略)开始靠近，直到不能再靠近的过程中(

)

A．分子力先做负功后做正功B．分子力先做正功后做负功C．分子间的引力减小，斥力增大，分子力的合力由引力变为斥力D．分子势能先逐渐增大，然后逐渐减小到零，再继续

增大B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（r>r0），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，并作出乙的分子势能EP随距离r变化的图像。（1）r>r0，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（2）r<r0，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10．如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃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的是()A．温度升高，所有分子的运动速率均变大B．温度越高，速率小的分子减少，速率大的分子增多C．0℃和100℃氧气分子的速率都呈现“两头多，中间少”的分布特点D．温度降低，速率小的分子减少，速率大的分子增加B19．（10分）把氢核聚变反应简化为4个氢核聚变成氦核，同时放出2个正电子和2个中微子，已知质子质量mp=1.0073u,氦核质量mα=4.0015u,电子质量me=0.00055u,原子质量单位：1u=1.660566×10-27kg,真空中光速c=3.0×108m/s．（1）写出该氢核聚变反应的方程；（2）计算一次核反应释放多少焦耳的能量．解：（1）聚变反应方程为

质量亏损为

=0.02715u=0.0450844×10-27kg

释放的能量为20.（10分）粗糙水平桌面PO长为L=1m,桌面距地面高度H=O.2m,在左端P正上方细绳悬挂质量为m的小球A,A在距桌面高度h=0.8m处自由释放,与静止在桌面左端质量为m的小物块B发生对心碰撞,碰后瞬间小球A的速率为碰前瞬间的1/4,方向仍向右,已知小物块B与水平桌面PO间动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g：=10m/s2。(1)求碰后瞬间小物块B的速率为多大；(2)求小物块B落地点与点的水平距离。21．（12分）质量为m的A球和质量为3m的B球分别用长为L的细线a和b悬挂在天花板下方，两球恰好相互接触．用细线c水平拉起A，使细线a偏离竖直方向θ=60°，静止在如图所示的位置．细线b能承受的最大拉力Fm=4.5mg，重力加速度为g．剪断细线c，问：（1）A与B发生碰撞前瞬间A的速度大小．（2）若A与B发生的是弹性碰撞，求碰撞后瞬间B的速度大小．（3）请你判断细线b是否会被拉断．BAba

cθ2