知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．

A.\( (\)选修模块\(3-3)\)
\((1)\) 下列说法中正确的是____．
A. 在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动
B. 随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
C. “第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律
D. 一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变
\((2)\) 如图所示是一定质量的理想气体沿直线\(ABC\)发生状态变化的\(p-V\)图象\(.\) 已知\(A→B\)的过程中，理想气体内能变化量为\(5J\)，吸收的热量为\(10J\)，则由\(B→C\)的过程中，气体温度____\((\)填“升高”或“降低”\()\)，放出热量____\(J.\)
\((3)\) 在\(1 atm\)、\(0℃\)下，\(1mol\)理想气体的体积均为\(22.4L.\) 若题\((2)\)中气体在\(C\)时的温度为\(27℃\)，求该气体的分子数\(.(\)结果取两位有效数字，阿伏加德罗常数取\(6.0×10^{23}mol^{-1})\)

B.\( (\)选修模块\(3-4)\)
\((1)\) 下列说法中正确的是____\(.\)
A. 光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的
B. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D. 声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率
\((2)\) 如图所示，实线是一列简谐横波在\(t\)时刻的波形图，虚线是在\(t\)时刻后\(Δt=0.2s\)时刻的波形图\(.\) 已知\(Δt < T.\) 若该简谐波的波速为\(5m/s\)，则质点\(M\)在\(t\)时刻的振动方向为　　，质点\(M\)在\(Δt\)时间内通过的路程为　　　　\(m.\)
\((3)\) 如图所示，一艘赛艇停在平静的水面上，赛艇前部上端有一标记\(P\)，在其正前方\(A\)处有一浮标\(.\) 潜水员从\(P\)前方\(s=4m\)处开始下潜，当下潜至深度为\(H=2\sqrt{7}m\)的\(B\)处时，才能看到赛艇尾端后方水面上的景物，且看到\(P\)刚好被浮标挡住\(.\) 测得\(PA\)、\(BA\)与竖直方向的夹角分别为\(53^{\circ}\)和\(37^{\circ}.\) 忽略赛艇吃水深度，求赛艇的长度\(L.(\sin 53^{\circ}=0.8,\cos 53^{\circ}=0.6)\)

C.\( (\)选修模块\(3-5)\)
\((1)\) 在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象\(.\) 关于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是____\(.\)
A. 单位时间内逸出的光电子数 \(B.\) 反向截止电压
C. 饱和光电流          \(D.\) 光电子的最大初动能
\((2)\) 电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子\(.\) 一种理论认为地热是镍\(58({}_{28}^{58}Ni)\)在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴\(57(Co)\)时产生的\(.\) 则镍\(58\)电子俘获的核反应方程为__________\(;\)若该核反应中释放出的能量与一个频率为\(ν\)的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别是\(c\)和\(h\)，则该核反应中质量亏损\(Δm\)为____\(.\)
\((3)\) 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块\(P\)和\(Q\)均可视为质点，质量均为\(m\)，\(Q\)与轻质弹簧相连并处于静止状态，\(P\)以初速度\(v\)向\(Q\)运动并与弹簧发生作用\(.\) 求整个过程中弹簧的最大弹性势能．

难度：中等

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2．

下面叙述正确的是

A．原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量

B．有\(32\)个半衰期为\(2\)年的铯\(134\)原子核，经过\(4\)年时间还剩下\(8\)个铯\(134\)

C．同一光电管中发生光电效应时，增大照射光的频率就能增大光电子的最大初动能

D．氢原子从\(n=6\)能级跃迁至\(n =2\)能级时辐射出频率为\(v_{1}\)的光子，从\(n =5\)能级跃迁至\(n=2\)能级时辐射出频率为\(v\)\({\,\!}_{2}\)的光子，则频率为\(v\)\({\,\!}_{1}\)的光子能量较大

难度：中等

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3．重核的裂变与轻核的聚变都能发生质量亏损，释放出核能，用中子轰击铀核而引起裂变，铀核裂变时要放出更多的中子，裂变反应方程：\( \;_{ 92 }^{ 235 }U+ \;_{ 0 }^{ 1 }n→ \;_{ 54 }^{ 140 }Xe+ \;_{ 38 }^{ 94 }Sr+X\)，氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：\( \;_{ 1 }^{ 2 }H+ \;_{ 1 }^{ 3 }H→ \;_{ 2 }^{ 4 }He+Y.\)已知：\( \;_{ 1 }^{ 2 }\)H、\( \;_{ 1 }^{ 3 }\)H、\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)和粒子\(Y\)的质量分别为\(2.0141u\)、\(3.0161u\)、\(4.0026u\)和\(1.0087u\)；\(1u=931.5MeV/c^{2}\)，\(c\)是真空中的光速\(.\)由上述反应方程和数据可知，
\((1)X\)、\(Y\)分别是什么粒子
\((2)\)该反应释放出的能量为多少 \(MeV(\)结果保留\(3\)位有效数字\()\)

难度：中等

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4．

近几年中国等许多国家积极发展“月球探测计划”，该计划中的科研任务之一是探测月球上氦\(3\)的含量。氦\(3\)是一种清洁、安全和高效的核发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦\(3\)进行核聚变反应发电。若已知氘核的质量为\(2.0136u\)，氦\(3\)的质量为\(3.0150u\)，氦核的质量为\(4.00151u\)，质子质量为\(1.00783u\)，中子质量为\(1.008665u\)，\(1u\)相当于\(931.5MeV\)。则下列说法正确的是\((\) \()\)

A．一个氘和一个氦\(3\)的核聚变反应释放的核能约为\(17.9MeV\)；

B．氘和氦\(3\)的核聚变反应方程式：\({\,\!}_{1}^{2} {H}+_{2}^{3} {H} \xrightarrow[]{}_{2}^{4} {H}e +X\)，其中\(X\)是中子；

C．因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少。

D．目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦\(3\)进行核聚变反应发电。

难度：较难

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5．

在正、负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子\(.\)设正、负电子的质量在对撞前均为\(m\)，对撞前的动能均为\(E\)，光在真空中的传播速度为\(c\)，普朗克常量为\(h\)，则对撞后转化成光子的波长等于 ( )

A．\( \dfrac{hc}{E}\;\;\; \)

B．\( \dfrac{h}{mc} \)

C．\( \dfrac{hc}{m{c}^{2}+E} \)

D．\( \dfrac{hc}{2m{c}^{2}+E} \)

难度：中等

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6．

一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子，同时放出一个\(γ\)光子\(.\)已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)、\(m_{3}\)、\(m_{4}\)，普朗克常量为\(h\)，真空中的光速为\(c.\)下列说法正确的是

A．这个核反应是裂变反应

B．这个反应的核反应方程是\({\,\!}_{1}^{1} {H}+_{1}^{3}H→_{2}^{4} {H}e+2_{0}^{1} {n}+γ \)

C．辐射出的\(γ \)光子的能量\(E=\left({m}_{3}+{m}_{4}-{m}_{1}-{m}_{2}\right){c}^{2} \)

D．辐射出的\(γ \)光子在真空中的波长\(γ = \dfrac{h}{\left({m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}-{m}_{4}\right)c} \)

难度：较易

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7．

核泄漏中的钚\((Pu)\)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，增加患癌的风险。已知钚的一种同位素\(\ ^{239}_{\phantom{0}94}\mathrm{P}u \)的半衰期为\(24100\)年，其衰变方程为\(\ ^{239}_{\phantom{0}94}\mathrm{P}u \xrightarrow[]{}X+\ ^{4}_{2}\mathrm{H}e+γ \)，则下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．衰变发出的\(γ\)射线是波长很短的光子，穿透能力很强

B．上述衰变方程中的\(X\)含有\(143\)个中子

C．\(8\)个\(\ ^{239}_{\phantom{0}94}\mathrm{P}u \)经过\(24100\)年后一定还剩余\(4\)个

D．衰变过程中总质量不变

难度：较难

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8．

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个\(γ\)光子\(.\)已知质子、中子、氘核的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)、\(m_{3}\)，普朗克常量为\(h\)，真空中的光速为\(c.\)下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．核反应方程是\( \;_{ 1 }^{ 1 }H+ \;_{ 0 }^{ 1 }n→ \;_{ 1 }^{ 3 }H+γ\)

B．辐射出的\(γ\)光子的能量\(E=(m_{3}-m_{1}-m_{2})c^{2}\)

C．聚变反应中的质量亏损\(\triangle m=m_{1}+m_{2}-m_{3}\)

D．\(γ\)光子的波长\(λ= \dfrac {h}{(m_{1}+m_{2}-m_{3})c^{2}}\)

难度：较易

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9．

有中子轰击\({\,\!}_{92}^{235}{U}\)原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为\({\,\!}_{92}^{235}{U}+_{0}^{1}{n}\xrightarrow{{}}_{56}^{144}{Ba}+_{36}^{89}{Kr}+3_{0}^{1}{n}\)，\({\,\!}_{92}^{235}{U}\)、\({\,\!}_{0}^{1}{n}\)、\({\,\!}_{56}^{144}{Ba}\)、\({\,\!}_{36}^{89}{Kr}\)的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)、\(m_{3}\)、\(m_{4}\)，\({\,\!}_{92}^{235}{U}\)原子核的半衰期为\(T\)，其比结合能小于\({\,\!}_{56}^{144}{Ba}\)原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为\(c\)，下列叙述正确的是

A．\({\,\!}_{56}^{144}{Ba}\)原子核比\({\,\!}_{92}^{235}{U}\)原子核更稳定

B．\({\,\!}_{56}^{144}{Ba}\)原子核中含有\(56\)个中子

C．裂变时释放的能量为\((m_{1}+2m_{2}-m_{3}-m_{4})c^{2}\)

D．若提高\({\,\!}_{92}^{235}{U}\)的温度，\({\,\!}_{92}^{235}{U}\)的半衰期将会小于\(T\)

难度：中等

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10．

A.\( (\)选修模块\(3-3)\)

\((1)\) 下列说法中正确的是____\(.\)

A. 下落的雨滴呈球形是因为液体表面张力

B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中的分子在做无规则运动

C. 给自行车打气时，气筒手柄压下后反弹，是由分子斥力造成的

D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的
\((2)\) 一定质量的理想气体，由状态\(A\)通过如图所示的箭头方向变化到状态\(C.\)则气体由状态\(A\)到状态\(B\)的过程中，气体的内能____\((\)填“增大”、“减小”或“不变”\()\)，气体由状态\(A\)到状态\(C\)的过程中，气体与外界总的热交换情况是____\((\)填“吸热”、“放热”或“无法确定”\().\)

\((3)\) 某种油酸密度为\(ρ\)、摩尔质量为\(M\)、油酸分子直径为\(d.\)将该油酸稀释为体积浓度为\(\dfrac{1}{n}\)的油酸酒精溶液，用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为\(V.\)若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，则油分子的体积为\(\dfrac{\pi d^{3}}{6}.\)求：

\(①\) 一滴油酸在水面上形成的面积．

\(②\) 阿伏加德罗常数\(N_{A}\)的表达式．

B.\( (\)选修模块\(3-4)\)

\((1)\) 下列说法中正确的是____\(.\)

A. 光的偏振现象说明光是一种纵波

B. 当波的波长比障碍物的尺寸大时，能产生明显的衍射现象

C. 当声源相对于观察者远离时，观察者听到的声音音调比声源低

D. 电磁波由真空进入玻璃后频率变小
\((2)\) 如图所示为一列沿\(-x\)方向传播的简谐波在\(t=0\)时刻的波形图\(.\)当\(t=0.3 s\)时，\(Q\)点恰好处于波谷位置，则\(P\)点此时处于____\((\)填“波峰”、“波谷”或“平衡”\()\)位置\(.\)这列波的波速至少为____\(m/s.\)

\((3)\) 如图所示是一段光导纤维的简化图，光纤总长为\(L.\)已知光从左端射入光线在光纤的侧面上恰好能发生全反射\(.\)若已知该光纤的折射率为\(n\)，光在真空中传播速度为\(c.\)求：

\(①\) 光在该光纤中的速度大小．

\(②\) 光从左端射入最终从右端射出所经历的时间．

C.\( (\)选修模块\(3-5)\)

\((1)\) 下列说法中正确的是____\(.\)

A. 卢瑟福通过对\(α\)粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的

B.\( β\)射线与\(γ\)射线一样都是电磁波，但穿透本领远比\(γ\)射线弱

C. 原子核的结合能等于使其完全分解成单个核子所需的最小能量

D. 裂变时释放能量说明发生了质量亏损
\((2)\) 如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于\(n=3\)的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，辐射出的光子中最长波长为______\((\)已知普朗克常量为\(h\)，光速为\(c);\)用这些光子照射逸出功为\(W_{0}\)的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是_______\(.\)

\((3)\) 氚\(\mathrm{(}_{1}^{3}H)\)是最简单的放射性原子核，夜光手表即是利用氚核衰变产生的\(β\)射线激发荧光物质发光\(.\)氚核发生\(β\)衰变过程中除了产生\(β\)粒子和新核外，还会放出不带电且几乎没有静止质量的反中微子\(\overline{\nu_{e}}.\)在某次实验中测得一静止的氚核发生\(β\)衰变后，产生的反中微子和\(β\)粒子的运动方向在一直线上，设反中微子的动量为\(p_{1}\)，\(β\)粒子的动量为\(p_{2}.\)求：

\(①\) 氚发生\(β\)衰变的衰变方程．

\(②\) 产生新核的动量．

难度：中等

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