高考总复习专题试卷九

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热学 原子与波粒二象性

（总分：100分 时间：90分钟）

一、本题共12小题；每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1.5分，有选错或不答的得0分．

1、（北京宣武区2008年二模）按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是：（ ）

A．α射线，β射线，γ射线 B．β射线，α射线，γ射线 C．γ射线，α射线，β射线 D．γ射线，β射线，α射线 2、（北京朝阳区2008届期末考）如图所示，一静电计与锌板相连，在A处用一弧光灯照射锌板，关灯后，指针保持一定的偏角。现用一带负电的金属小球接触验电器的小球，则静电计的指针偏角可能：（ ）

A．增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小

A

3、（南通市2008届第三次调研）在以下说法中，正确的是：（ ）

A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同 C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点 D．饱和汽压随温度的升高而变小 4、（武汉二中、汉南一中、武汉一中2008届第二次联考）现在太阳向外辐射的能量是由太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方

4

程为：2

412

He 42He 2He 6C，到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产4

12

生的。已知2He的质量为m1，6C的质量为m2，则下列判断正确的是：（ ） A．3m1 m2

B．3m1 m2

C．3m1 m2

D．m1 3m2

5、（温州市十校联合体2008届期中联考）北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如奥运会场馆周围80﹪～90﹪的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90﹪的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的核反应形成的，其核反应方程是：（ ） A．

238

92

42351136901

B． U 234Th HeU n Xe Sr 1090292054380n

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1404171

C．41H 2He 21e D． 14N He O 7281H 6、（镇江市2008届期初教学情况调查）美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是 ：（ ） A.．康普顿效应现象说明光具有波动性 B．康普顿效应现象说明光具有粒子性

C．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加 D．当光子与晶体中的电子碰撞后．其能量减少

7、（江苏省南京市2008 届高三质量检测）如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是：（ ）

—

A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为1010m

—

B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为1010m C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力 D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大

8、（温州市十校联合体2008届期中联考）如图所示，将一空的薄金属圆筒开口向下压入水中，设水温均匀且恒定，且筒内空气无泄漏，不计空气分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，发现筒内空气体积在不断减小，则下面说法中正确是：（ ）

A.筒内空气的压强在增大 B.筒内空气的温度在升高 C.筒内空气向外界放热 D.筒内空气的内能减小

9、（黄冈市2008年高三模拟适应考试）紫外线照射一些物质时，会发生萤光效应，即物质发出可见光。这些物质中的原子先后发生两类跃迁：照射时原子能量变化的绝对值为△E1，发光时原子能量变化的绝对值为△E2。关于原子这两类跃迁的说法正确的是（ ） A．均向高能级跃迁，且△E1>△E2 B．均向低能级跃迁，且△E1<△E2 C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且△E1<△E2 D．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且△E1>△E2 10、（北京丰台区2008年三模）如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气缸固定不动，外界温度恒定，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向右移动(活塞始终未被拉出气缸)，则在活塞移动过程中正确的说法是（ ）

A．气缸内气体的压强变小

B．气缸内气体的分子平均动能变小 C．气缸内气体的内能不变

D．此过程中气体从外界吸收的热量全部用来对外做功，此现象违背了热力学第二定律

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11、（北京顺义区2008年三模）红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中铬离子产生激光. 铬离子的能级图如图所示,E1是基态,E2是亚稳态,E3是激发态,若以脉冲氙灯发出的波长为 1的氯光照射晶体,处于基态的铬离子受到激发而跃迁到E3,而后自发地跃迁到E2,释放出波长为 2的光子,处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为（ ） A.

1 2 2 1

B. 12 C.1 D. 2

2 1 1 2 1 2 1 2

天门中学、枝江中学

12、（湖北省广华中学、随州一中五月四校联考）如图所示，实线N表示钨板，虚线M表示金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性已在图中标出，已知金属钨的逸出功为4.5eV。现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么下列各图中，光电子可能达到金属网的是(图中电池的电动势都是1.5V)（ ）

二、本题共4小题，每空2分，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答

13、（6分）（2008年镇江市高三年级教学调研测试）如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的橡胶塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接入人体静脉．

①若气室A、B中的压强分别为pA、pB，则它们与外界大气 压强p0的大小顺序应为__ ___

②在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是____ （填“越滴越慢”、“越滴越快”或“恒定”）

14、（4分）（南京市2008届第二次调研）已知水的密度ρ＝1.0×10㎏/m3、

-2

摩尔质量M＝1.8×10㎏,阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol-1.一滴露水的体积大约是6.0×-5710cm3,它含有个水分子。如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×10个水分子，喝进水的质量是 ㎏（保留两位有效数字） 15、（4分）（南通市2008届第三次调研）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上，计算出轮廓范围内正方形的总数为N．

则上

3

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述过程遗漏的步骤是 ；油酸分子直径的表达式d= ．

16、（6分）（扬州市2008届第二次调研）有以下说法：

A、实验表明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料

的种类及表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关。

B、光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量。

C、原子核的能量跟原子的能量一样是不连续的，也只能取一系列不连续的数值。放射性的原子核在发生衰变时，往往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时，它要向低能级跃迁，能量以X射线的形式辐射出来。

D、一定频率的光照射到锌板上，只要光的强度越大，就会有光电子逸出，且单位时间内锌板上发射的光电子就越多。

E、在实验中观察到的现象是绝大多数 粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90，有的甚至被弹回接近180；

F、组成原子核的核子（质子、中子）之间存在着一种核力，核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。

G、放射性元素发生 衰变时，新核的化学性质不变。

H、按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加。

其中正确的是。

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三、本题共4小题，共44分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

17、（８分）（青岛市2008年质检）某地区空气污染较严重，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气。设一个人1min内呼吸16次，每次需吸入1atm的净化空气500mL，而每个桶能装10atm的净化空气20L，假定这些空气可以被全部吸完。 （1）设温度保持不变，试估算一个人每天需吸多少桶净化空气； （2）请对这位同学的提议做出评价。

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18、（12分）（江苏省南京市2008届高三质量检测）某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。

（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。

（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

（3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔直径为d=0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（外界大气压强

p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2）

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19、（12分）（江苏省九名校2007年第二次联考）现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E1=－13.6 eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力

－

常量为k，普朗克常量h=6.63×1034 J·s.则：

（1）电子在n=4的轨道上运动的动能是多少 （2）电子实际运动有题中所说的轨道吗？ （3）这群氢原子发光的光谱共有几条谱线？ （4）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？

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20、（12分）（枣庄市2008年模拟考试）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场的磁感应强

226度B=0.500T，MN是磁场的左边界。在磁场中的A点有一静止镭核(88Ra)，A距MN的226距离OA=1.00m。D是放置在MN边缘的粒子接收器，OD=1.00m。88Ra发生放射性衰变，226放出某种x粒子后变为一氡(86Rn)，接收器D接收到了沿垂直于MN方向射来的粒子x。

已知衰变过程释放的能量全部转化为两新核的动能。

（1）写出上述过程中的衰变方程（衰变方程必须写出x的具体符号）。 （2）求该镭核在衰变为氡核和x粒子时释放的能量。（保留三位有效数字，电子电荷量

-19-27

e=1.60×10C,1u可近似取1.6×10kg）

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热学 原子与波粒二象性答案

一、本题共12小题；每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1.5分，有选错或

二、本题共4小题，每空2分，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 13、（6分）（1）pB＞p0＞pA （4分） ； （2） 恒定 （2分）

14、（4分）2.0×10 (2分)

18

1.8×10-18 (2分)

VV10

（2分）

NV2a2n

15、（4分）将痱子粉均匀撒在水面上（2分） d=

16、（6分）ABEH（选对一个给1分，选错—个扣1分，选错两个扣3分，选错三个扣5分，最低得分为0分）

三、本题共4小题，共44分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 17、（８分）解析：

（1）每人每天所吸1atm净化空气的体积为

V (16 60 24) 500mL 1.152 107mL 1.152 104L （2分） 由玻意耳定律知，每桶10atm的净化空气转化为1atm时的体积为： V

10 20

L 200L （2分） 1

故每人每天需要净化空气的桶数为：

V1.152 104

5.76 58（桶） （2分） n V 200

（2）由上述结果可见，这个方案并不现实。 （2分）

18、（12分）解析： （1）设锅内气体分子数为n n

V

NA （2分） V0

（2）根据热力学第一定律 △U=W+Q=－4J （2分）

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锅内气体内能减少，减少了4J （2分） （3）当限压阀受到的向上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。

mg d2

,S 锅内最大压强为 p p0 （2分） S4

代入数据得 p=2.4×105 Pa （2分）

(2.4 1) 105

139此时水的沸点 t 100 ℃ （2分）

3.6 103

19、（12分）解析： 解：（1）电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：

e2v2

k2 =m （2分）

r4r4

又 r4=4r （2分）

2

ke2

解得电子绕核运动的动能为Ek= ． （1分）

32r

(2) 电子绕核运动没有题中所说的轨道。（2分）

（3）这群氢原子的能级图如图所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有

6种，所以它们的光谱线共有6条. （2分）

nE e

Vn/0

0.851.513.413.6

（4）频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能量差也最大，即由n=4跃迁到n=1发出

的光子能量最大，据玻尔理论得，发出光子的能量

11

hv =E1（2－2） （2分）

1415

解得：v =3.1×10 Hz. （1分） 20、（12分）解析：

226222（1）88Ra 86Rn 42He（3分）

（2）根据题意可知，a粒子在磁场中做原半径R=1.06m,设a粒子的速度为v1带电量为g，

v

质量为m则有qv1B m1（2分）

R

2

p qBR 2 1.60 10 19 0.500 1.00 1.60 10 19kg·m/s

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p2

2.00 10 12J（2分） a粒子的动能E1 2m

镭核衰变满足动量守恒，设氡核的质量为M，速度为v2有mv1 Mv2 0（2分） 氡核能的动能E2

1m2

Mv2 E1（1分） 2M

m

)E1 2.04 10 12J（2分） M

镭核衰变时释放的能量 E E1 E2 (1

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