高中物理選修3-33-513-14選修調(diào)研試卷

湛江市2013—2014學(xué)年度第二學(xué)期期末調(diào)研考試高二物理（選修3-3、3-5）試卷1．在人類認(rèn)識(shí)原子與原子核結(jié)構(gòu)的過程中，符合物理學(xué)史的是()A．查德威克通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子B．湯姆生首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說C．居里夫人首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象D．盧瑟福首次通過原子核的人工轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D由于發(fā)現(xiàn)電子的杰出貢獻(xiàn)，湯姆生在1906年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。電子的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的“原子不可分”的觀念，從此敲開了原子世界的大門。湯姆生——發(fā)現(xiàn)了電子陰極射線管湯姆生電子正電荷湯姆生的“葡萄干布丁”原子模型中，原子是一個(gè)球體；正電核均勻分布在整個(gè)球內(nèi)，而電子都象布丁中的葡萄干那樣鑲嵌在內(nèi)。湯姆生——葡萄干布丁模型盧瑟?！亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)1909～1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，推翻了湯姆生的葡萄干布丁模型。盧瑟福盧瑟?！雍耸浇Y(jié)構(gòu)模型的提出1、在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核．2、原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里3、帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)．原子的內(nèi)部十分空曠，原子的直徑數(shù)量級約為10－10m，原子核的直徑約為10－15～10－14m．兩者相差萬倍；而體積差別更大，原子核體積只相當(dāng)于原子體積的萬億分之一．若把原子相當(dāng)于一個(gè)立體的足球場的話，原子核就像足球場中的一粒米．對于原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入研究是從天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)開始的。既然原子內(nèi)部如此空曠，在這小小的原子核內(nèi)部，會(huì)不會(huì)有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)呢？鉛盒放射源射線

鈾元素的原子核發(fā)出的射線可使照相底片感光照相底片貝克勒爾（1859-1906）貝克勒爾——最早發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象在貝克勒爾的建議下，居里夫婦對鈾進(jìn)行了深入研究，并發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的元素釙和鐳。居里夫人（1867——1934）皮埃爾·居里（1859——1906）

（質(zhì)子）人類首次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變盧瑟?！l(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

盧瑟福首先預(yù)言了中子的存在，后來居里夫婦在做實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有注意到盧瑟福的預(yù)言，當(dāng)初認(rèn)為它是一種波長極短的電磁波.1932年，盧瑟福的學(xué)生查德威克在研究用射線轟擊鈹而產(chǎn)生了一種能量較高、貫穿能力很強(qiáng)的中性粒子，證實(shí)了盧瑟福所預(yù)言的中子的存在，并獲得了1935年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。查德威克——中子的發(fā)現(xiàn)

詹姆斯·查德威克（1891-1974）1、湯姆生——發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子葡萄干布丁模型2、盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)——提出原子核式結(jié)構(gòu)模型3、貝克勒爾——含鈾礦物中最早發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象

4、盧瑟?！虻虺鲑|(zhì)子5、查德威克——打鈹打出中子6、居里夫婦——發(fā)現(xiàn)了釙和鐳原子物理部分物理學(xué)史總結(jié)2.關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．γ射線不帶電，它是頻率很高的電磁波B．核聚變伴有質(zhì)量虧損，核裂變沒有質(zhì)量虧損C．某原子核經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后，核內(nèi)中子數(shù)不變D．采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期A

具有放射性的元素不論它是以單質(zhì)的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響。放射性與元素存在的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)＋射線射線射線電離能力貫穿能力速度成分高能量電磁波1/10光速接近光速光速弱較強(qiáng)很強(qiáng)很強(qiáng)較弱很弱三種射線的對比氦原子核高速電子流判斷射線請根據(jù)洛倫茲力的知識(shí)來判斷這三束各是什么射線?

1939年12月，德國物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時(shí)放出三個(gè)中子，其核反應(yīng)方程是：鈾核的裂變+→++在上述裂變中，裂變后的總質(zhì)量小于裂變前的總質(zhì)量，質(zhì)量虧損：釋放出的能量為氘核的質(zhì)量：mD＝2.014102u氚核的質(zhì)量：mT＝3.016050u氦核的質(zhì)量：mα＝4.002603u中子的質(zhì)量：mn=1.008665u輕核的聚變3．下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是A．α粒子散射現(xiàn)象 B．天然放射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象 D．原子發(fā)光現(xiàn)象解析：與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是天然放射現(xiàn)象，不是α粒子散射現(xiàn)象．光電效應(yīng)現(xiàn)象、原子發(fā)光現(xiàn)象與原子中核外電子有關(guān)．故B正確．B4．空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對空氣做了2.0×105J的功，同時(shí)空氣的內(nèi)能增加了1.5×105J。下列說法正確的是（）A．空氣從外界吸收的熱量是0.5×105JB．空氣對外界放出的熱量是0.5×105JC．空氣從外界吸收的熱量是3.5×105JD．空氣對外界放出的熱量是3.5×105JB物理量符號(hào)意義符號(hào)意義W+外界對物體做功－物體對外界做功Q+物體吸收熱量－物體放出熱量ΔU+內(nèi)能增加－內(nèi)能減少

熱力學(xué)第一定律：ΔU=W+Q該式表示的是內(nèi)能的變化量跟功、熱量的定量關(guān)系，在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律.5．關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律的說法中正確的是（）A．第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律B．當(dāng)物體被拉伸時(shí)，分子間的斥力減小、引力增大C．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能大D．懸浮在液體中的固體微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯C溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大。第一類永動(dòng)機(jī)：不需要燃料和動(dòng)力就可以源源不斷地對外界做功，這種機(jī)器被稱為第一類永動(dòng)機(jī)，它違背了能量守恒定律。第二類永動(dòng)機(jī)：從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功而不引起其他變化，熱機(jī)效率達(dá)100%，它違背了熱力學(xué)第二定律。熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律、熱力學(xué)第二定律（1）熱力學(xué)第一定律：ΔU=W+Q（2）能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變。（2）熱力學(xué)第二定律（2種表述）表述一：熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳到高溫物體。（或者說不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化）表述二：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功而不引起其他變化。（或者說第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成）考點(diǎn)：布朗運(yùn)動(dòng)1．定義：懸浮在液體中的固體微粒永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)．2．產(chǎn)生原因：液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對懸浮在其中的固體微粒撞擊作用的不平衡性．3．研究對象：布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)．4．影響因素：（1）溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯（2）顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯FF斥F引F分r00rF斥=

F引F斥>

F引F斥<

F引（1）引力和斥力都隨分子間距的增大而減?。?）當(dāng)r=r0時(shí)，引力與斥力相互平衡分子間合力為零引力斥力(3）當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力（4）當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力（5）兩分子從無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近，分子力先增大后減小再增大考點(diǎn)：分子間的相互作用力6．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列變化過程，如圖所示，下列說法中正確的是A．a(chǎn)→b過程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小B．b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大C．c→a過程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小D．c→a過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小O

TPacb解析：考查等容線，答案選A7．下列說法正確的是()A．分子間距離越小，分子勢能越小

B．分子間距離越小，分子間作用力越小

C．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用

D．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C液體的表面張力分子力做功與分子勢能變化的問題甲乙兩個(gè)分子相距很遠(yuǎn)（r>r0），甲固定不動(dòng)，而乙逐漸向甲靠近，試分析此過程分子力對乙做功的情況以及乙的分子勢能的變化情況，并作出乙的分子勢能EP隨距離r變化的圖像。（1）r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，隨著乙的靠近，分子距離逐漸減小，引力對乙做正功，乙的分子勢能逐漸減?。?）r<r0，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著乙的靠近，分子距離逐漸減小，斥力對乙做負(fù)功，乙的分子勢能逐漸增大對液晶的認(rèn)識(shí)1．液晶：有些有機(jī)物像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，人們把處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫做液晶．液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體，而不是晶體。2．液晶的性質(zhì)．液晶不僅具有液體的流動(dòng)性、而且具有晶體的各向異性的特點(diǎn)，物理性質(zhì)不穩(wěn)定．8．下列有關(guān)物理學(xué)的史實(shí)中，正確的是（）A．貝克勒爾從含鈾礦物中發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B．查德威克用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了中子C．普朗克提出光子假設(shè)并建立了光電效應(yīng)方程D．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的A9．兩個(gè)分子從相距較遠(yuǎn)(分子力可忽略)開始靠近，直到不能再靠近的過程中(

)

A．分子力先做負(fù)功后做正功B．分子力先做正功后做負(fù)功C．分子間的引力減小，斥力增大，分子力的合力由引力變?yōu)槌饬．分子勢能先逐漸增大，然后逐漸減小到零，再繼續(xù)

增大B分子力做功與分子勢能變化的問題甲乙兩個(gè)分子相距很遠(yuǎn)（r>r0），甲固定不動(dòng)，而乙逐漸向甲靠近，試分析此過程分子力對乙做功的情況以及乙的分子勢能的變化情況，并作出乙的分子勢能EP隨距離r變化的圖像。（1）r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，隨著乙的靠近，分子距離逐漸減小，引力對乙做正功，乙的分子勢能逐漸減?。?）r<r0，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著乙的靠近，分子距離逐漸減小，斥力對乙做負(fù)功，乙的分子勢能逐漸增大10．如圖所示為一定質(zhì)量的氧氣分子在0℃和100℃兩種不同情況下的速率分布情況，由圖可以判斷以下說法中正確的是()A．溫度升高，所有分子的運(yùn)動(dòng)速率均變大B．溫度越高，速率小的分子減少，速率大的分子增多C．0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“兩頭多，中間少”的分布特點(diǎn)D．溫度降低，速率小的分子減少，速率大的分子增加B19．（10分）把氫核聚變反應(yīng)簡化為4個(gè)氫核聚變成氦核，同時(shí)放出2個(gè)正電子和2個(gè)中微子，已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.0073u,氦核質(zhì)量mα=4.0015u,電子質(zhì)量me=0.00055u,原子質(zhì)量單位：1u=1.660566×10-27kg,真空中光速c=3.0×108m/s．（1）寫出該氫核聚變反應(yīng)的方程；（2）計(jì)算一次核反應(yīng)釋放多少焦耳的能量．解：（1）聚變反應(yīng)方程為

質(zhì)量虧損為

=0.02715u=0.0450844×10-27kg

釋放的能量為20.（10分）粗糙水平桌面PO長為L=1m,桌面距地面高度H=O.2m,在左端P正上方細(xì)繩懸掛質(zhì)量為m的小球A,A在距桌面高度h=0.8m處自由釋放,與靜止在桌面左端質(zhì)量為m的小物塊B發(fā)生對心碰撞,碰后瞬間小球A的速率為碰前瞬間的1/4,方向仍向右,已知小物塊B與水平桌面PO間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,取重力加速度g：=10m/s2。(1)求碰后瞬間小物塊B的速率為多大；(2)求小物塊B落地點(diǎn)與點(diǎn)的水平距離。21．（12分）質(zhì)量為m的A球和質(zhì)量為3m的B球分別用長為L的細(xì)線a和b懸掛在天花板下方，兩球恰好相互接觸．用細(xì)線c水平拉起A，使細(xì)線a偏離豎直方向θ=60°，靜止在如圖所示的位置．細(xì)線b能承受的最大拉力Fm=4.5mg，重力加速度為g．剪斷細(xì)線c，問：（1）A與B發(fā)生碰撞前瞬間A的速度大小．（2）若A與B發(fā)生的是彈性碰撞，求碰撞后瞬間B的速度大小．（3）請你判斷細(xì)線b是否會(huì)被拉斷．BAba

cθ2