综合测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法正确的是( )
A.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
B.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能产生3种不同频率的光子
C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D.原子核经过衰变生成新核,则新核的总质量等于原核的质量
答案：C
解析：太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变,A项错误。一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多产生两种不同频率的光子,但若是大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态,则最多可产生3种不同频率的光子,B项错误。原子核的半衰期与外界因素无关,C项正确。原子核经过衰变生成新核,需要释放出射线,质量减小,D项错误。
2.关于下列四幅图所涉及物理知识的论述中,正确的是( )
A.甲图中,由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知,当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力均为零
B.乙图中,由一定质量的氧气分子分别在不同温度下的速率分布情况,可知温度T1
C.丙图中,在固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体
D.丁图中,液体表面层分子间相互作用表现为斥力,正是斥力才使得水黾可以停在水面上
答案：B
解析：题图甲中,由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知,当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等,合力为零,故A项错误。题图乙中,氧气分子在T2温度下速率大的分子所占百分比较多,所以T2温度较高,故B项正确。由题图丙可以看出该固体在导热性能上各向同性,可能是多晶体或者非晶体,故C项错误。题图丁中,水黾能停在水面上不陷入水中,靠的是液体表面张力,故D项错误。
3.下列说法正确的是( )
A.振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值
B.铀核U)衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能
C.实验表明,只要照射光的强度足够大,就一定能发生光电效应现象
D.核力将核子紧紧束缚在原子核内,因此核力只表现为引力
答案：B
解析：根据普朗克能量子假说的认识,振动的带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍,故A项错误。铀核U)衰变的过程中会释放能量,所以衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能,故B项正确。根据光电效应方程可知,发生光电效应的条件与光的频率有关,与光的强度无关,故C项错误。核力将核子紧紧束缚在原子核内,在大于0.8×10-15 m,小于1.5×10-15 m的范围内核力表现为吸引力,在小于0.8×10-15 m时核力表现为斥力,故D项错误。
4.下列说法正确的是( )
A.金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化
B.黑体的热辐射就是反射外来的电磁波
C.氢原子中电子具有波动性,并非沿经典力学描述下的轨道运动
D.核聚变需要极高的温度,反应过程中需要外界持续提供能量
答案：C
解析：金属发生光电效应的截止频率与金属的逸出功有关,与入射光频率无关,A项错误。黑体的热辐射就是吸收外来的电磁波,B项错误。氢原子中电子具有波动性,并非沿经典力学描述下的轨道运动,这种理论就是教材中提到的玻尔假说,C项正确。核聚变需要极高的温度,因为核聚变要放出大量的能量,所以反应过程中不需要外界持续提供能量,D项错误。
5.关于液晶,下列说法正确的是( )
A.液晶是晶体
B.液晶是液体和晶体的混合物
C.液晶表现各向同性的性质
D.液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态
答案：D
解析：液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态,它既具有液体的流动性,又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质,它不是单纯的晶体,也不是液体和晶体的混合物,故A、B项错误,D项正确。
6.用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m/s。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )
A.1×1014 Hz
B.8×1014 Hz
C.2×1015 Hz
D.8×1015 Hz
答案：B
解析：根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0=h-hν0,代入数据解得ν0=8×1014 Hz,B正确。
7.关于光电效应现象,下列说法正确的是( )
A.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应
B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大
D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
答案：A
解析：根据光电效应方程Ekm=h-h,入射光的波长必须小于极限波长,才能发生光电效应,故A项正确。由光电效应方程知,光电子的最大初动能与照射光的频率不是成正比,故B项错误。根据光电效应方程Ekm=hν-W0,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,与入射光的强度无关,故C项错误。能否发生光电效应与入射光的强度无关,故D项错误。
8.下图为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图像,它由状态A经等温过程到状态B,再经等容过程到状态C。设A、B、C状态对应的压强分别为pA、pB、pC,则下列关系式正确的是( )
A.pAB.pA>pB,pB=pC
C.pA>pB,pBD.pA=pB,pB>pC
答案：A
解析：由=常量得,A到B过程,T不变,体积减小,所以pA二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列说法正确的有( )
A.乙醚液体蒸发为气体的过程中分子势能变大
B.一定质量的理想气体,体积不变时压强和摄氏温度成正比
C.当r=r0时物体既不压缩也不拉伸,分子间没有分子引力和分子斥力
D.用油膜法测油酸分子直径时,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
答案：AD
解析：蒸发过程中乙醚分子要克服分子间的引力做功,分子势能增加,选项A正确。根据=C可知一定质量的理想气体,体积不变时压强和热力学温度成正比,选项B错误。分子间始终存在分子引力和分子斥力,选项C错误。用油膜法测油酸分子直径时,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径,选项D正确。
10.关于分子力,下列说法正确的有( )
A.分子间距离增大时,分子力减小
B.液体的表面张力是液体表面层分子力表现为引力的宏观表现
C.金刚石中碳原子间相互作用力很强,所以金刚石十分坚硬
D.布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动,这是分子间存在斥力的宏观表现
答案：BC
解析：当r>r0时,分子间距离增大,则分子力先增大后减小,选项A错误。液体的表面张力是液体表面层分子力表现为引力的宏观表现,选项B正确。金刚石中碳原子间相互作用力很强,所以金刚石十分坚硬,选项C正确。布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动,这是液体分子无规则运动的宏观表现,选项D错误。
11.下列说法正确的是( )
A.太阳辐射的能量来自太阳内部的热核反应
B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增加
D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期不发生改变
答案：AD
解析：太阳辐射的能量来自太阳内部的聚变反应,又称热核反应,故A项正确。一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长,故B项错误。核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小,故C项错误。半衰期与其所处的物理、化学状态无关,故D项正确。
12.下图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n=3能级,下列说法正确的是( )
A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波
B.这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eV
C.从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长
D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁
答案：AC
解析：根据=3知,这群氢原子能够发出3种不同频率的光子,故A正确。由n=3跃迁到n=1,辐射的光子能量最大,ΔE=(13.6-1.51) eV=12.09 eV,故B错误。从n=3跃迁到n=2辐射的光子能量最小,频率最小,则波长最长,故C正确。一群处于n=3能级的氢原子发生跃迁,吸收的能量必须等于两能级的能级差,故D错误。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)光电效应实验中,用波长为λ0的单色光A照射某金属板时,刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为的单色光B照射该金属板时,光电子的最大初动能为 ,
A、B两种光子的动量之比为 。(已知普朗克常量为h、光速为c)
答案： 1∶2
解析：由题意可知,h=W0,Ek=2h-W0=h;光子的动量与其波长成反比,所以两种光子动量之比为1∶2。
14.(8分)如图所示,用水银血压计测量血压时,先向袖带内充气,然后缓慢放气。某次测量充入袖带内气体的压强为1.4p0,体积为V。已知阿伏加德罗常数为NA,该状态下气体的摩尔体积为V0,则袖带内气体的分子数为 ;然后缓慢放气,在此过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数 (选填“增多”“减少”或“不变”)。
答案：NA 减少
解析：设袖带内气体分子数为N,气体的摩尔数为n=,故N=n·NA=NA;缓慢放气过程,袖带内的气体分子数减少,则单位体积的分子数减少,而分子的平均运动快慢不变,则单位时间单位面积上受到分子撞击的次数减少。
15.(8分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A,经等温过程到状态B,此过程中,气体温度为0 ℃。已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,1 mol气体在1×105 Pa、0 ℃时的体积为22.4 L。计算结果保留2位有效数字。求:
(1)气体在状态A的体积VA;
(2)气体分子数n。
答案：(1)2.5×10-2 m3
(2)1.3×1023
解析：(1)从A到B,根据pAVA=pBVB 解得VA=2.5×10-2 m3。
(2)根据n=NA 解得n=1.3×1023。
16.(8分)我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P0的高纯度和高亮度激光。如图所示,光电管的阴极K用某金属制成,闭合开关S,当该激光射向阴极时,产生了光电流。移动变阻器的滑片P,当光电流恰为零时,电压表的示数为Uc,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为c。求:
(1)激光器发出的光子的动量p;
(2)光电管阴极K的截止频率νc。
答案：(1) (2)ν-
解析：(1)由p= 解得p=。
(2)由eUc=Ekm
又Ekm=hν-W0
解得W0=hν-eUc
由W0=hνc
解得νc=ν-。
17.(14分)如图所示,轻质活塞将体积为V0、温度为3T0的理想气体,密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内。已知大气压强为p0,大气的温度为T0,气体内能U与温度的关系为U=aT(a为常量)。在汽缸内气体温度缓慢降为T0的过程中,求:
(1)气体内能的减少量;
(2)气体放出的热量。
答案：(1)2aT0 (2)p0V0+2aT0
解析：(1)由题意可知ΔU=aΔT=-2aT0。
(2)设温度降低后的体积为V2,则
外界对气体做功W=p0(V0-V2)
由热力学第一定律得ΔU=W-Q
解得Q=p0V0+2aT0。
18.(16分)一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为TA=300 K。
(1)求气体在状态C时的温度TC。
(2)若气体在A→B过程中吸热1 000 J,则在A→B过程中气体内能如何变化 变化了多少
答案：(1)375 K
(2)气体内能增加了400 J
解析：(1)D→A为等温线,则TA=TD=300 K
C到D过程由盖-吕萨克定律得
解得TC==375 K。
(2)A到B过程压强不变,气体对外做功
W'=pΔV=2×105×3×10-3 J=600 J
由热力学第一定律ΔU=Q+W=1 000 J-600 J=400 J
则气体内能增加,增加400 J。综合测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法正确的是( )
A.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
B.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能产生3种不同频率的光子
C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D.原子核经过衰变生成新核,则新核的总质量等于原核的质量
2.关于下列四幅图所涉及物理知识的论述中,正确的是( )
A.甲图中,由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知,当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力均为零
B.乙图中,由一定质量的氧气分子分别在不同温度下的速率分布情况,可知温度T1C.丙图中,在固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体
D.丁图中,液体表面层分子间相互作用表现为斥力,正是斥力才使得水黾可以停在水面上
3.下列说法正确的是( )
A.振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值
B.铀核U)衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能
C.实验表明,只要照射光的强度足够大,就一定能发生光电效应现象
D.核力将核子紧紧束缚在原子核内,因此核力只表现为引力
4.下列说法正确的是( )
A.金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化
B.黑体的热辐射就是反射外来的电磁波
C.氢原子中电子具有波动性,并非沿经典力学描述下的轨道运动
D.核聚变需要极高的温度,反应过程中需要外界持续提供能量
5.关于液晶,下列说法正确的是( )
A.液晶是晶体
B.液晶是液体和晶体的混合物
C.液晶表现各向同性的性质
D.液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态
6.用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m/s。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )
A.1×1014 Hz
B.8×1014 Hz
C.2×1015 Hz
D.8×1015 Hz
7.关于光电效应现象,下列说法正确的是( )
A.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应
B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大
D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
8.下图为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图像,它由状态A经等温过程到状态B,再经等容过程到状态C。设A、B、C状态对应的压强分别为pA、pB、pC,则下列关系式正确的是( )
A.pAB.pA>pB,pB=pC
C.pA>pB,pBD.pA=pB,pB>pC
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列说法正确的有( )
A.乙醚液体蒸发为气体的过程中分子势能变大
B.一定质量的理想气体,体积不变时压强和摄氏温度成正比
C.当r=r0时物体既不压缩也不拉伸,分子间没有分子引力和分子斥力
D.用油膜法测油酸分子直径时,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径
10.关于分子力,下列说法正确的有( )
A.分子间距离增大时,分子力减小
B.液体的表面张力是液体表面层分子力表现为引力的宏观表现
C.金刚石中碳原子间相互作用力很强,所以金刚石十分坚硬
D.布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动,这是分子间存在斥力的宏观表现
11.下列说法正确的是( )
A.太阳辐射的能量来自太阳内部的热核反应
B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增加
D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期不发生改变
12.下图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n=3能级,下列说法正确的是( )
A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波
B.这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eV
C.从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长
D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)光电效应实验中,用波长为λ0的单色光A照射某金属板时,刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为的单色光B照射该金属板时,光电子的最大初动能为 ,
A、B两种光子的动量之比为 。(已知普朗克常量为h、光速为c)
14.(8分)如图所示,用水银血压计测量血压时,先向袖带内充气,然后缓慢放气。某次测量充入袖带内气体的压强为1.4p0,体积为V。已知阿伏加德罗常数为NA,该状态下气体的摩尔体积为V0,则袖带内气体的分子数为 ;然后缓慢放气,在此过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数 (选填“增多”“减少”或“不变”)。
15.(8分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A,经等温过程到状态B,此过程中,气体温度为0 ℃。已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,1 mol气体在1×105 Pa、0 ℃时的体积为22.4 L。计算结果保留2位有效数字。求:
(1)气体在状态A的体积VA;
(2)气体分子数n。
16.(8分)我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P0的高纯度和高亮度激光。如图所示,光电管的阴极K用某金属制成,闭合开关S,当该激光射向阴极时,产生了光电流。移动变阻器的滑片P,当光电流恰为零时,电压表的示数为Uc,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为c。求:
(1)激光器发出的光子的动量p;
(2)光电管阴极K的截止频率νc。
17.(14分)如图所示,轻质活塞将体积为V0、温度为3T0的理想气体,密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内。已知大气压强为p0,大气的温度为T0,气体内能U与温度的关系为U=aT(a为常量)。在汽缸内气体温度缓慢降为T0的过程中,求:
(1)气体内能的减少量;
(2)气体放出的热量。
18.(16分)一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为TA=300 K。
(1)求气体在状态C时的温度TC。
(2)若气体在A→B过程中吸热1 000 J,则在A→B过程中气体内能如何变化 变化了多少