北京四中高三物理基础练习八(热学、光学、原子物理学)

1．一滴露水的体积大约是6.0×10-7cm3，它含有多少个水分子？如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×107个水分子，需要多长时间才能喝完这滴露水？

2．布朗运动的发现，在物理学上的主要贡献是

(A)说明了悬浮微粒时刻做无规则运动

(B)说明了液体分子做无规则运动

(C)说明悬浮微粒无规则运动的激烈程度与温度有关

(D)说明液体分子与悬浮微粒间有相互作用力

3．两个分子之间的距离由r＜r0开始向外移动，直至相距无限远的过程中：分子力的大小变化的情况是先________，后________，再________；分子力做功的情况是先做________功，后做________功；分子势能变化的情况是先________，后________。

4．关于内能的概念，下列说法中正确的是

(A)温度高的物体，内能一定大(B)物体吸收热量，内能一定增大

(C)100℃的水变成100℃水蒸气，内能一定增大(D)物体克服摩擦力做功，内能一定增大

5．一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中，下列说法中正确的是

(A)气体对外做功，内能将减小(B)气体对外做功，气体吸热

(C)分子平均动能增大，但单位体积的分子数减少，气体压强不变

(D)分子平均动能不变，但单位体积的分子数减少，气体压强降低

6．一定质量的理想气体状态变化过程如图所示，第1种变化是从A到

B，第2种变化是从A到C，比较两种变化过程

(A)A到C过程气体吸收热量较多(B)A到B过程气体吸收热量较多

(C)两个过程气体吸收热量一样多(D)两个过程气体内能增加相同

7．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是

(A)光从玻璃射到分界面上，入射角足够小(B)光从玻璃射到分界面上，入射角足够大

(C)光从空气射到分界面上，入射角足够小(D)光从空气射到分界面上，入射角足够大

8．如图，宽为a的平行光束从空气斜向入射到两面平行的玻璃板上表面，入射角为45°，光束中包含两种波长的光，玻璃对这两种波长光的折射率分

别为n1=1.5，n2=3。

（1）求每种波长的光射入上表面后的折射角r1、r2 ；

（2）为使光束从玻璃板下表面出射时能分成不交叠的两束，玻璃板的厚度a

45o

d 至少为多少？并画出光路示意图。

9．对所有的机械波和电磁波，正确的是

(A)都能产生干涉、衍射现象 (B)在同一介质中传播速度相同 (C)都能在真空中传播 (D)传播都不依靠别的介质

10．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氧化镁），这种薄膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀膜的厚度最小应为 (A)λ/8 (B)λ/4 (C)λ/2 (D)λ

11．关于光谱的下列说法中，错误的是 (A)连续光谱和明线光谱都是发射光谱 (B)明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线

(C)固体、液体和气体的发射光谱是连续光谱，只有金属蒸气的发射光谱是明线光谱 (D)在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光

12．红光在玻璃中的波长和绿光在真空中的波长相等，玻璃对红光的折射率为1.5，则红光与绿光在真空中波长之比为________，红光与绿光频率之比________。

13．当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出，如果光的强度减弱，频率不变，则

(A)光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子逸出 (B)单位时间内逸出的光电子数减少 (C)逸出光电子的最大初动能减小

(D)单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小

14．下图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所

辐射的光子的频率最多有______种，其中最小的频率等于________Hz （保留两位数字）。

15．最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究

某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X A

Z

经过6次α衰变后的产物是Fm 253100

。由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是

A ．124，259

B ．124，265

C ．112，265

D ．112，277

16．光子的能量为 h ，动量的大小为

c

hv

，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时

只发出一个

γ光子，则衰变后的原子核

(A)仍然静止 (B)与光子同方向运动 (C)与光子反方向运动 (D)可能向任何方向运动

17．裂变反应是目前核能利用中常用的反应。以原子核U 23592为燃料的反应堆中，当U 23592俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为

U 235

92

+ n 1

0 →

Xe 139

54

+

Sr 9438 + 3n 1

235.0439 1.0087 138.9178 93.9154

反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u 为单位）。已知1u 的质量对应的能量为9.3×102MeV ，此裂变反应释放出的能量是__________MeV 。

18．完成下列核反应方程

发现质子的核反应方程____________________ 发现中子的核反应方程____________________

发现放射性同位素及正电子的核反应方程_____________________ ___________________

19．现在，科学家们正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电荷的符号相反。因此，若有反α粒子，它的质量数为__________，电荷数为__________。

20．太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和H 11、He 4

2等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H 11→He 4

2+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H 1

1核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和H 1

1核组成。

（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M 。已知地球半径R=6.4×106 m ，地球质量m=6.0×1024 kg ，日地中心的距离r=1.5×1011 m ，地球表面处的重力加速度g=10 m/s 2，1年约为3.2×107秒。试估算目前太阳的质量M 。

（2）已知质子质量m p =1.6726×10－27

kg ，He 4

2质量m α=6.6458×10

－27

kg ，电子质量m e =0.9×

10

－30

kg ，光速c=3×108 m/s 。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

（3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m 2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字）

解答：

（1）设T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿第二定律可知

地球表面处的重力加速度2R

m G g = 联立解得：

代入数值得：M ＝2×1030 kg

（2）根据质量亏损和质能方程，该核反应每发生一次释放的核能为 △E=（4m p +2m e －m α）c 2 代入数值得：△E=4.2×10

－12

J

（3）根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为p

m 4M

N =

×10% 因此，太阳总共辐射出的能量为E ＝N ·△E

设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为 ε=4πr 2w

所以，太阳继续保持在主序星的时间为 ε

E

t =

由以上各式解得：

w

r 4m 4)

m m 2m 4(M 1.0t 2p e p π?-+=

α

代入数据可得： t=1×1010 年=1百亿年 说明：

本题涉及到太阳演化、辐射能等科技新知识，能够很好地考查学生阅读理解能力和提取处理信息的能力。尤其是第（3）问，学生必须获取太阳有寿命的原因、太阳内部的核反应方程、太阳能量向外辐射的模型等信息后，才有可能解决这个新问题。

基础八 1．N=16100.2?=?A N M V ρ ，t = 分钟8

23103.310

0.6?=?N 2．B 3．减小，增大，减小，正，负，减小，增大 4．C

5．BD 6．AD 7．B

8．

9．A 10B 11．C 12．3:2，2:3 13．B

14．6种，1.6×1014Hz 15．D

16．C 17．180MeV

18．H O N He 1

117

814

74

2+→+，n C Be He 1

012

69

44

2+→+

放射性同位素：n P Al He 1

030

1527

134

2+→+， 正电子的发现：e Si P 0

130

1430

15+→ 19．4，－2

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