綜合檢測(cè)(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題4分,共32分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1.電子是組成原子的粒子之一。下列對(duì)電子的說(shuō)法正確的是(  )A.密立根發(fā)現(xiàn)電子,湯姆孫最早測(cè)量出電子電荷量為1.6×10-19 CB.氫原子的電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí),向外輻射光子,原子能量增加C.金屬中的電子吸收光子逸出成為光電子,光電子最大初動(dòng)能等于入射光子的能量D.天然放射現(xiàn)象中的β射線實(shí)際是高速電子流,穿透能力比α射線強(qiáng)答案:D解析:湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,湯姆孫最早測(cè)量出電子電荷量為1.1×10-19C,密立根最終測(cè)得電子電荷量為1.6×10-19C,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氫原子的電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí),向外輻射光子,原子能量減少,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;光電子最大初動(dòng)能等于入射光子的能量減去金屬的逸出功,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;天然放射現(xiàn)象中的β射線實(shí)際是高速電子流,穿透能力比α射線強(qiáng),故選項(xiàng)D正確。2.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度保持不變的情況下,若氣體體積增大,則(  )A.氣體分子的平均動(dòng)能增大B.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子碰撞器壁的次數(shù)增加C.氣體的壓強(qiáng)一定減小D.氣體對(duì)外做功,內(nèi)能一定減少答案:C解析:溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度不變,故氣體分子的平均動(dòng)能不變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知,溫度不變,體積增大,則氣體壓強(qiáng)一定減小,單位時(shí)間內(nèi)氣體分子碰撞器壁的次數(shù)減少,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度不變內(nèi)能不變,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.如圖所示,用綠光照射一光電管的陰極時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng),欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大,應(yīng)采取的措施是(  )A.改用紅光照射B.改用紫光照射C.增強(qiáng)綠光D.增大加在光電管上的正向電壓答案:B解析:紅光的頻率低于綠光,可能導(dǎo)致不能發(fā)生光電效應(yīng)或者減小光電子的最大初動(dòng)能,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;紫光的頻率高于綠光,改用紫光可以增大光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能,故選項(xiàng)B正確;單純?cè)鰪?qiáng)綠光,會(huì)增加單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目,但不會(huì)改變光電子的最大初動(dòng)能,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;光電管的加速電壓與光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能無(wú)關(guān),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He(氦3)。它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程為HeHeHe。關(guān)于He聚變,下列表述正確的是(  )A.聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C.聚變反應(yīng)沒(méi)有質(zhì)量虧損D.目前核電站都采用He聚變反應(yīng)發(fā)電答案:B解析:聚變反應(yīng)時(shí)將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核,選項(xiàng)B正確;聚變過(guò)程會(huì)有質(zhì)量虧損,要放出大量的能量,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;目前核電站都采用鈾核的裂變反應(yīng)發(fā)電,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.下列說(shuō)法正確的是(  )A.光的波動(dòng)性是光子之間相互作用的結(jié)果B.玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域,提出了定態(tài)和躍遷的概念C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性,證明了光子除了能量之外還具有動(dòng)量D.α射線經(jīng)過(guò)置于空氣中帶正電驗(yàn)電器金屬小球的上方,驗(yàn)電器金屬箔的張角會(huì)變大答案:B6.用波長(zhǎng)為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.28×10-19 J,已知普朗克常量為6.63×10-34 J·s,真空中的光速為3×108 m/s,能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率為(  )A.1×1014 Hz B.8×1015 HzC.2×1015 Hz D.8×1014 Hz答案:D解析:根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0=h-W0,逸出功W0=hνc,可知W0=hν-Ek=h-Ek,代入數(shù)據(jù)可知νc=8×1014Hz,故選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。7.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后(加速電壓為U),該粒子的德布羅意波長(zhǎng)為(  )A. B.C. D.答案:C解析:設(shè)粒子加速后的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理可得qU=mv2,所以v=,由德布羅意波長(zhǎng)公式可得λ=,選項(xiàng)C正確。8.一個(gè)靜止的原子核X經(jīng)α衰變放出一個(gè)α粒子并生成一個(gè)新核,α粒子的動(dòng)能為E0。設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部變成α粒子和新核的動(dòng)能,則在此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為(  )A. B.C. D.答案:D解析:衰變方程為XHeY,衰變過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,得pHe-pY=0,動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系式為p=。設(shè)新核動(dòng)能為Ek',由動(dòng)量守恒得,則Ek'=E0,衰變釋放的總動(dòng)能Ek總=E0+Ek'=,由質(zhì)能方程得質(zhì)量虧損Δm=,故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確。二、選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)9.下列說(shuō)法正確的是(  )A.同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)B.在陽(yáng)光照射下的教室里,眼睛看到空氣中塵埃的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)C.在任何自然過(guò)程中,一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小D.打氣筒給自行車打氣時(shí),要用力才能將空氣壓縮,說(shuō)明空氣分子之間存在著斥力答案:AC解析:同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),如金剛石與石墨,故選項(xiàng)A正確;布朗運(yùn)動(dòng)是微小粒子表現(xiàn)出的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),肉眼不可見,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在任何自然過(guò)程中,一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小,故選項(xiàng)C正確;打氣筒給自行車打氣時(shí),要用力才能將空氣壓縮,是因?yàn)闅怏w分子碰撞器壁產(chǎn)生作用力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是(  )A.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增強(qiáng)紫外線時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B.質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量C.有10個(gè)放射性元素的原子核,其中5個(gè)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間就是該放射性元素的半衰期D.氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減小,電子的動(dòng)能增大答案:BD解析:發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek=hν-W0,最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與強(qiáng)弱無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程,質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量,選項(xiàng)B正確;半衰期是統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律,10個(gè)放射性元素的原子核數(shù)量太少,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),多余的能量以光子的形式釋放出來(lái),同時(shí)核外電子靠近原子核,靜電力做正功,電勢(shì)能減少,根據(jù)=m,電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變小,速度變大,動(dòng)能變大,選項(xiàng)D正確。11.正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是將放射性同位素O注入人體O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子,被探測(cè)器探測(cè)到,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像。下列選項(xiàng)正確的是(  )A.O在人體內(nèi)衰變的方程是OeB.正負(fù)電子湮滅的方程是eC.在PET中O的主要用途是作為示蹤原子D.在PET中O的主要用途是參與人體的代謝過(guò)程答案:ABC解析:由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知反應(yīng)方程為Ne,選項(xiàng)A正確;正負(fù)電子湮滅生成兩個(gè)光子e2γ,選項(xiàng)B正確;顯像的原理是采集γ光子,注入人體內(nèi)的O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅,轉(zhuǎn)化為γ光子,因此O主要用途是作為示蹤原子,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。12.圖甲為氫原子能級(jí)圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出多種不同頻率的光,用從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光照射圖乙所示光電管的陰極K時(shí),電路中有光電流產(chǎn)生,則(  )A.若將滑片右移,電路中光電流增大B.若將電源反接,電路中可能有光電流產(chǎn)生C.若陰極K的逸出功為1.05 eV,則逸出的光電子最大初動(dòng)能為2.4×10-19 JD.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光中只有4種光子能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)答案:BC解析:若將滑片右移,加在光電管上的正向電壓變大,光電流有可能增大,也有可能不變(光電流飽和后不再增大),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。若將電源反接,加在光電管上的電壓變成反向電壓,若電壓小于遏止電壓,則電路中有光電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)B正確。從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子的能量hν=E4-E2=2.55eV,若陰極K的逸出功為1.05eV,則逸出的光電子最大初動(dòng)能Ek=hν-W0=1.5eV=2.4×10-19J,故選項(xiàng)C正確。大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子有6種,但因無(wú)法確定陰極K的逸出功,所以無(wú)法確定有幾種光子能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題共5小題,共52分)13.(6分)為了測(cè)試某種安全閥在外界壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)時(shí)所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng),某同學(xué)自行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)試裝置,該裝置是一個(gè)裝有電加熱器和溫度傳感器的密閉容器。測(cè)試過(guò)程可分為如下操作步驟:a.記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1;b.當(dāng)安全閥開始漏氣時(shí),記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2;c.用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣;d.將待測(cè)安全閥安裝在容器蓋上;e.蓋緊裝有安全閥的容器蓋,將一定量空氣密閉在容器內(nèi)。(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序排列:      。 (2)若測(cè)得的溫度分別為t1=27 ,t2=87 ,已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa,則這個(gè)安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是      。 答案:(1)d、e、a、c、b(2)1.2×105 Pa解析:(1)將安全閥安裝在容器蓋上,然后密封空氣,記錄其初始溫度t1,然后加熱密封空氣,待漏氣時(shí)記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2,故正確操作順序?yàn)閐、e、a、c、b。(2)已知T1=300K,T2=360K,p0=1.0×105Pa,由于密封空氣的體積不變,再根據(jù)查理定律可得,代入數(shù)據(jù)解得p=1.2×105Pa。14.(6分)如圖所示,一驗(yàn)電器與鋅板相連,用一紫外線燈照射鋅板,關(guān)燈后,驗(yàn)電器指針保持一定偏角。(1)驗(yàn)電器帶      (選填“負(fù)電”或“正電”)。 (2)現(xiàn)用一帶少量負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,則驗(yàn)電器指針偏角將    (選填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)使驗(yàn)電器指針回到零,再用光照強(qiáng)弱相同的黃光燈照射鋅板,驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。那么,若改用光照更強(qiáng)的紅光燈照射鋅板,可觀察到驗(yàn)電器指針    (選填“有”“無(wú)”或“可能”)偏轉(zhuǎn);若改用光照更弱的藍(lán)光燈照射鋅板,可觀察到驗(yàn)電器指針    (選填“有”“無(wú)”或“可能”)偏轉(zhuǎn)。 答案:(1)正電(2)減小(3)無(wú) 可能解析:(1)紫外線燈照射鋅板,鋅板發(fā)生光電效應(yīng),有電子從鋅板逸出,鋅板失去電子而帶正電,與鋅板相連的驗(yàn)電器帶正電。(2)鋅板帶正電,用一帶少量負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,會(huì)使鋅板上帶的正電減少,驗(yàn)電器指針偏角將減小。(3)黃光燈照射鋅板,驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn),說(shuō)明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng);改用紅光燈照射鋅板,紅光的頻率小于黃光的頻率,紅光也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng),驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn);若改用光照更弱的藍(lán)光燈照射鋅板,藍(lán)光的頻率大于黃光的頻率,藍(lán)光頻率可能大于鋅板的極限頻率,可能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng),驗(yàn)電器指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)。15.(12分)光子的動(dòng)量p與波長(zhǎng)λ 的關(guān)系為p=。靜止的原子核放出一個(gè)波長(zhǎng)為λ的光子。已知普朗克常量為h,光在真空中傳播的速度為c。(1)質(zhì)量為m的反沖核的速度大小為多少?(2)反沖核運(yùn)動(dòng)時(shí)物質(zhì)波的波長(zhǎng)是多少?答案:(1)(2)λ解析:(1)原子核放出光子的過(guò)程中,動(dòng)量守恒,設(shè)光子的速度方向?yàn)檎较?/span>根據(jù)動(dòng)量守恒定律得-mv=0解得v=(2)反沖核運(yùn)動(dòng)時(shí)物質(zhì)波的波長(zhǎng)λ'=。16.(14分)用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核Li),發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和α粒子,生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反,氚核與α粒子的速度之比為78,中子的質(zhì)量為m,質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m,光速為c(1)寫出核反應(yīng)方程。(2)求氚核與α粒子的速度大小。(3)若核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動(dòng)能,求出質(zhì)量虧損。答案:(1LiHHe(2)v v(3)解析:(2)設(shè)中子的初速度方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2由題意得v1v2=78解得v1=v,v2=v(3)氚核和α粒子的動(dòng)能之和為Ek=×3m×4mmv2釋放的核能為ΔE=Ek-Ekn=mv2-mv2=mv2由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得,質(zhì)量虧損為Δm=。17.(14分)中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上,進(jìn)而治療某些疾病。常見拔罐有兩種,如圖所示,左側(cè)為火罐,下端開口;右側(cè)為抽氣拔罐,下端開口,上端留有抽氣閥門。使用火罐時(shí),先加熱罐中氣體,然后迅速按到皮膚上,自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓,使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上,再通過(guò)抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí),罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同,溫度為450 K,最終降到300 K,因皮膚凸起,內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的。若換用抽氣拔罐,抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的,罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體,忽略抽氣過(guò)程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。答案:解析:設(shè)火罐內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為p1、T1、V1,溫度降低后狀態(tài)參量分別為p2T2、V2,罐的容積為V0,由題意知p1=p0、T1=450K、V1=V0、T2=300K、V2=????????????? 由理想氣體狀態(tài)方程得 代入數(shù)據(jù)得p2=0.7p0 對(duì)于抽氣罐,設(shè)初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p3、V3,末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p4、V4,罐的容積為V0'由題意知p3=p0、V3=V0'、p4=p2 由玻意耳定律得p0V0'=p2V4 聯(lián)立②⑤式,代入數(shù)據(jù)得V4=V0' 設(shè)抽出的氣體的體積為ΔV,由題意知ΔV=V4-V0' 故應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為 聯(lián)立②⑤⑦⑧式,代入數(shù)據(jù)得。 

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