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1、第3部分 振动与波动、热学、光学、原子物理 考查分子动理论 1.（2009全国14）下列说法正确的是（ ） A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器 壁单位面积上的平均作用力 B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量 C.气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小 D.单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大,解析 气体对器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞形成的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，也可以理解为大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的冲量，所以选项A对,B错误.气体分子的热运动的平均动能减小，说明气体的温度降低，但由于
2、不知气体的体积变化情况,所以也就无法判断气体的压强是增大还是减小，故选项C错误;气体的压强不但与单位体积内的分子数有关，还与气体分子热运动的平均速率有关，即与气体的温度有关，故选项D错误. 答案 A,2.（2009北京13）做布朗运动实验，得到 某个观测 记录如图1.图中记录的是（ ） A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的 连线 解析 图中记录的是每隔一定时间微粒的位置, 既 不是微粒的运动轨迹，也不是其速度时间图线， 更不是分子的无规则运动情况，故选D正确.,图1,D,考查热力学基础理论 3
3、.（2009全国16）如图2所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝.气缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止，左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源，当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比 （ ）,图2,A.右边气体温度升高，左边气体温度不变 B.左右两边气体温度都升高 C.左边气体压强增大 D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 解析 右边气体吸收热量后，温度升高，压强增 大，隔板不再平衡，向左移动，使右侧气体对左 侧气体做功，由于隔板和气缸均绝热，使左侧气 体的内能增加，温度升高，体积减
4、小，因此左侧 气体的压强也增大，当隔板再次平衡时两边压强 均增大了，所以选项A错误，选项B、C正确,右侧 气体对左侧气体做了功，根据热力学第一定律U =W+Q得右边气体内能的增加量小于电热丝放出的 热量，故选项D错误. 答案 BC,考查玻尔原子理论 4.（2009全国18）氢原子的部分能级如图3所示.已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间.由此可推知，氢原子 （ ） 图3,解析 从高能级向n=1能级跃迁时发出的光子的能量最小值E=E2-E1=-3.4 eV-(-13.6) eV=10.2 eV 3.11 eV，由 可判断，从高能级向n=1能级跃迁时最大波长比可见光的最小波长还
5、小，因此选项A正确;从高能级向n=2能级跃迁发出的光子的能量范,A.从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可 见光的短 B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 C.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可 见光的高 D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光,量有重合的范围，因此，从高能级向n=2能级跃迁时 发出的光有可见光，也有非可见光，故选项B错误； 从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光子能量范围为： 0.66 eVE1.51 eV，比可见光光子的能量小， 由E=h 可知这些光子的频率均小于可见光的频率， 故选项C错误;从n=3能级向n=2能级跃迁时发出光子 的能
6、量为E=1.89 eV，在可见光光子能量范围之内， 故选项D正确. 答案 AD,考查机械振动和机械波 5.（2009天津8）某质点做简谐运动，其位移随 时间变化的关系式为 ，则质点（ ） A.第1 s末与第3 s末的位移相同 B.第1 s末与第3 s末的速度相同 C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s至5 s末的速度方向都相同 解析 由 知t=1 s末和t=3 s末时位移相 同，但速度大小相同，方向相反，3 s末至5 s末位 移方向变化，速度方向不变，故选A、D. 答案 AD,6.（2009北京17）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T,波长为 .若在x=0处质点的振动图象如图4
7、所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（ ）,图4,解析 由x=0处质点的振动图象知， 时，该质点向y轴负方向运动，由波的方向和质点振动方向关系知，A图为 时刻的波形图线. 答案 A,考查核反应理论 7.（2009广东2）科学家发现在月球上含有丰富 的 He（氦3）.它是一种高效、清洁、安全的核 聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 ，关于 He聚变下列表述正 确的是 ( ) A.聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核 C.聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用 He聚变反应发电 解析 该聚变反应释放了能量，是因为发生了质量亏损，A、C错；该聚变反应产生了新原子核 H,
8、 B对；目前核电站都是用重核裂变发电的而不是用轻核聚变，D错.,B,考查光电效应 8.（2009广东4）硅光电池是利用光电效应原理 制成的器件.下列表述正确的是 （ ） A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无 关 D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电 效应 解析 根据光电效应原理，硅光电池应是将光能转化为电能的一种装置，A对；吸收了光子能量的电子只有一部分能逸出，B错;逸出光电子的最大初动能Ek=h -W，与入射光频率有关，C错；只有频率达到极限频率以上的光才能在硅光电池上产生光电效应, D错.
9、,A,考查电磁波和光学理论 9.（2009天津2）下列关于电磁波的说法正确的 是 （ ） A.电磁波必须依赖介质传播 B.电磁波可以发生衍射现象 C.电磁波不会发生偏振现象 D.电磁波无法携带信息传播 解析 电磁波不依赖介质在真空中也可传播，电 磁波具有波的特性，可以发生衍射、干涉等现 象，电磁波是横波，能发生偏振现象，电磁波 能携带信息传播，故B正确. 答案 B,10.（2009天津7）已知某玻璃对红光的折射率 比对蓝光的折射率小，则两种光 （ ） A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光 折射角较大 C.从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界 角
10、较大 D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条 纹间距较大 解析 某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率 大，即n蓝n红，由v= 可知，v蓝v红，A错；由 n= 知，入射角相同时，蓝光的折射角小， B错；由sin C= ，知C蓝C红， C对；波长越 长，条纹间距越大，D错.,C,从以上各地高考题可以看出，高考对本部分知识主要以选择题的形式考查，在机械振动和机械波、热学、光学、原子物理四部分中，每年至少要考三个部分.题目主要是知识板块内的小综合，四部分间综合的题目不会出现.这一点与新课程区非常相近.预计2010年将延续以上特点.,本部分知识考查的点非常分散，但以下是几个热点：振动与波动的关系及
11、图象；分子动理论与气体实验三定律的简单应用；光的折射和全反射、光的干涉和衍射；核反应和能级跃迁，因此复习时既要通览教材，又要注意抓住主干知识.对命题热点问题深刻理解，熟练掌握.,1.(2009安庆市第三次模拟)下列说法正确的是( ) A.卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子核具有复 杂的结构 B.氢原子从激发态跃迁到基态后能量减小，核外 电子的运动加速度减小 C.做示踪原子的物质尽可能选用半衰期长一些的 放射性元素 D.核力是核子间的一种相互作用力，是强相互作 用的一种表现,因此核子结合成原子核时要吸 收能量,C,2.(2009上海市十四校联考)下列说法中正确的是 ( ) A.满足能量守恒定律的物
12、理过程都能自发进行 B.知道阿伏加德罗常数、该气体摩尔质量和质 量，就可以估算气体中分子间的平均距离 C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此 物体分子的平均动能也越来越大 D.气体分子的速率分布规律遵从统计规律，在一 定温度下，某种气体的分子速率分布是确立的,D,3.(2009河南省普通高中毕业班模拟) 如图5所示，为一列简谐横波在t=0时 刻的波形图.已知波的传播速度为 2 m/s，质点b在t=0.78 s时刚好回到 平衡位置.下列说法中正确的是( ) A.该波沿x轴负方向传播 B.质点a在00.5 s内通过的路程为5 cm C.质点b在t=1.0 s时，加速度沿y轴负方向 D.质点c
13、在t=0.25 s时对平衡位置的位移为 -0.25 cm,图5,解析 t , t=0时刻b点振动方向 向下，波沿x轴正向传播，A错；质点a在图示时刻向 上振动，由于是在平衡位置附近，平均速度较大， 通过路程大于5 cm，B错；质点b在t=1.0 s时处在x轴 上部，C对；质点C在0.25 s时间内向下运动，通过 位移大于 ，D错. 答案 C,4.(2009深圳市五月第二次调研)下列关于原子核 的说法中，正确的是 ( ) A.原子核衰变可同时放出 、 、 射线 B.核反应中电荷量和质量都守恒 C.利用某些放射性元素的半衰期可以推断古代文 物的年代 D.在核电站中可以利用镉棒来控制链式反应速度,C
14、D,5.(2009吉安市五月第二次模拟) 如 图6所示，ABCD为同种材料构成的柱 形透明体的横截面，其ABD部分为等 腰直角三角形，BCD部分为半圆形， 一束单色平行光从真空垂直射向AB 或AD面，材料的折射率n=1.6，下列 说法中正确的是 ( ) A.从AB面中点射入的光线不一定能从圆弧的中点 射出 B.从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都 能从BCD面射出,图6,C.从AB面中间附近射入的光线经一次反射和折射后 能从BCD面射出 D.若光线只从AD面垂直射入，则一定没有光线从 BCD面射出 解析 0.62.0.5sin C0.7, 30 C45，此透明体为全反射棱镜，分析知C正确
15、. 答案 C,6.(2009南充市第三次适应性考试)下列说法中正 确的是 ( ) A.遵守热力学第二定律的物理过程一定能实现 B.物体里所有分子动能的总和叫做物体的动能 C.物体的温度越高，其内部分子热运动的平均动 能越大 D.当分子间的距离减小时，引力和斥力的合力 （分子力）一定减小,C,7.(2009南充市第三次适应性考试)如图7所示，a、b两束光由空气射入上、下表面平行的玻璃砖时的折射角相等，然后它们从该玻璃砖的下表面射入空气，则下列说法中正确的是 ( ) 图7 A.b光在玻璃砖里的传播时间比a光长 B.如果a光能使某种材料发生光电效应，则b光也 一定能,C.两束光到达该玻璃砖下表面时都
16、可能发生全反射 D.当a、b两束光由空气射入水中时，a光发生全反射 的临界角比b光小 解析 由图知nbna，又n ，A项正确；由nbna知vbva，B正确;两束光在玻璃砖下表面都可以折射出去，C项错;由sin C= 知CbCa,D项错. 答案 AB,8.(2009佛山市质量检测二)如图8所示，太阳每年辐射到地球上的能量相当于1 813亿吨标准煤，是全世界年需能量总和的5 000倍，是地球上最大的能源.太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是 .若已知 H的质量为m1, H的质量为m2, He的质量为m3, n质量为m4,则下列说法中正确的是 ( ) A. n是中子 B. H和 H是两种不同
17、元素的原子核 C. H和 H在常温下就能够发生聚变 D.这个反应释放的核能为E=(m1+m2-m3-m4)c2,AD,9.(2009上海市闵行区四月模拟)用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图8所示的干涉图样，其中图甲是a单色光束照射时形成的图样，图乙是b单色光束照射时形成的图样，则下列关于a、b两束单色光的说法中，正确的是 ( ) 图8,A.若a光束照在某金属上恰能发生光电效应，则b光 束照到该金属上不能发生光电效应 B.若两束光都能使某金属发生光电效应，则a光束照到该金属表面到电子逸出的时间间隔明显比b光束长 C.它们在真空中具有相同大小的传播速度 D.
18、在相同条件下，a光束比b光束更容易产生明显的衍射现象 解析 由甲、乙两图条纹间距可知x甲x乙，又 x= ，可知C、D项正确. 答案 CD,10.(2009宣武区第二次质检)一简谐波沿x轴的正 方向以5 m/s的波速在弹性绳上传播，波的振幅为0.4 m，在t时刻波形如图9所示，从此刻开始 再经过0.3秒，则 ( ) 图9 A.质点P正处于波峰 B.振源的周期为0.3 s C.质点Q通过的总路程为1.5 m D.质点M正处于波峰,A,11.(2009陕西师大附中模拟)下列关于热现象的说法，正确的是 ( ) A.外界对物体做功，物体的内能一定增加 B.气体的温度升高，气体的压强一定增大 C.任何条件
19、下，热量都不会由低温物体传递到高 温物体 D.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化 为机械能,D,12.(2009马鞍山市第三次质检)在足够大 的匀强磁场中，静止的钠的同位素 Na 发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出 一个粒子后，变为一个新核.新核与放 出粒子在磁场中运动的径迹均为圆， 如图10所示. 新核为 Mg 发生的是 衰变 轨迹1是新核的径迹 新核沿逆时针方向旋转 以上观点均正确的组合是 ( ),图10,A. B. C. D. 解析 由轨迹为内切圆可知是 衰变，核反应方程 为 ，由左手定则知1为新核轨迹， 逆时针方向旋转；2为 粒子轨迹,顺时针旋转. 答案 D,13.(2009衡水
20、中学第二次模拟) 如图 11所示，设有一分子位于图中的坐 标原点O处不动，另一分子则位于 正x轴上不同位置处，图中纵坐标 表示这两个分子间分子力的大小， 两条曲线分别表示斥力或引力的大 小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交 点，则 ( ),图11,A.ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为 10-15 m B.ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为 10-10 m C.另一分子从A向C运动过程中，它将一直加速运动 D.另一分子从A向C运动过程中，分子势能逐渐减小 解析 由于斥力的变化比引力的变化快,ab为引力, cd为斥力，交点表示引力等于斥力，分子力为零， B正确.
21、 答案 B,14.(2009贵州省普通高等学校 招生适应性考试) 如图12所示， 固定的水平气缸内由活塞封闭 着一定量的气体，气体分子之 间的相互作用力可以忽略，假 设气缸里的导热性能很好，环 境的温度保持不变，大气压强保持不变，若用外 力F将活塞从A位置缓慢地向右拉动到B位置，则 下列说法中正确的是 ( ),图12,A.活塞在A、B两位置的气缸内气体分子在单位时间 内撞击活塞的个数不变 B.活塞在A、B两位置时，气缸内气体分子在单位时 间内撞击活塞的冲量不变 C.在拉动活塞的过程中，气缸内气体从外界吸收热 量并全部用来对外做功，气体内能不变 D.在拉动活塞的过程中，外力F逐渐增大 解析 由于
22、体积变大，单位体积内分子个数减少而温度不变，气体分子的平均速率不变，因此在单位时间内撞击活塞的个数减少，A项错；由于T不变，pV=恒量，p减小，冲量将减小，B项错. 答案 CD,15.(2009内江市第三次模拟) 如图 13所示，在某钢瓶（不计体积变 化）内，装有压强大于外界大气压 的氧气，氧气分子之间的相互作用 力很小.假设在钢瓶缓慢漏气的过程 中，瓶内、外的温度始终相等且保 持不变.那么，在该漏气的过程中， 关于瓶内的氧气 ( ) A.分子的总数不断减少，内能保持不变 B.压强降低，分子的平均动能不变 C.吸收热量，内能增加 D.放出热量，膨胀对外做功,图13,B,16.(2009江西省名
23、校模拟高考信息卷)一个 U原子核在俘获一个中子后发生一种可能裂变反应： ，则下列判断正确的是 ( ) A.X的原子核中含有83个中子 B.X的原子核中含有138个核子 C.因为发生的是裂变反应，一定会出现质量亏 损，所以裂变后的总质量数减少 D.该裂变方程可以写为: 解析 根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X的原子核中含有83个中子，137个核子；裂变反应，质量一定会出现亏损，但质量数守恒.,A,17.(2009绍兴市质量调测) 如图14为 氢原子的能级示意图，一群氢原子处 于n=3的激发态，下列说法中正确的是 ( ) A.量子数越大的能级对应原子能量越高 B.从n=3跃迁到n=2所发出光的频率
24、最高 C.这群氢原子能发出三种频率不同的光 D.这群氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才 能电离 解析 n=3与n=2的能级之差没有n=3与n=1的能级之差大，光子能量小，频率低，B项错.,图14,ACD,18.(2009昆明市五月适应性检测) 如图 15所示，为汽缸内密闭的一定质量的气 体从状态A变化到状态B的过程中其压强 随体积变化的图象.若忽略气体分子之 间的分子势能，则下列判断正确的是 ( ) A.从状态A到状态B，气体温度升高 B.从状态A到状态B，气体吸收热量 C.在相同时间内，A、B两状态的气体分子对活塞 的冲量相等 D.与状态B相比，状态A的气体分子在单位时间内 撞击活塞
25、的个数较多,图15,解析 因为AB是等容过程，由 =恒量知TATB, A错；因为是理想气体，内能由温度确定，内能减少，要放出热量，B错；由于PAPB，IAIB，C错. 答案 D,19.(2009海淀区五月模拟) 用图16 所示的光电管研究光电效应的实验 中，用某种频率的单色光a照射光 电管阴极K，电流计G的指针发生偏 转.而用另一频率的单色光b照射光 电管阴极K时，电流计G的指针不发 生偏转，那么 ( ),图16,A.a光的波长一定大于b光的波长 B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c D.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流
26、增大 解析 由题意知 ，A错；只有入射光的 频率大于极限频率时才能发生光电效应，与入射光 强度无关，B错；光电管中电流方向由AK,G中电流 方向由cd,C项错. 答案 D,20.(2009海淀区五月模拟)位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时波源开始振动，经0.1 s刚好传播到x=40 m处第一次形成如图17所示的波形.在x=400 m处有一波的接收器（图中未画出），则下列说法正确的是( ) 图17,A.波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向 B.x=40 m处的质点在t=0.5 s时位移最大 C.从t=1.0 s时开始，接收器能接收到此波 D.若波源沿x轴正方向匀速运动，则接收器接收到的 波的频率比波源振动频率小 解析 波源的起振方向与x=40 m处质点起振方向相同，沿y轴负向，A错；T=0.05 s,t=10T,x=40 m处质 点位移为零，B错； =400 m/s,x= t=400 m,C正确；当波源 沿x轴正方向移动时，接收器单位时间内接收到波的 个数增多，接收到波的频率变大，D项错. 答案 C,返回,