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相关试卷

1、人类对现象的认识是从宏观到微观不断深入的，可以通过建构模型等方式寻求宏观现象的微观本质。如图1所示，一汽缸固定在水平地面上，其内用活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强为 $p_{0}$ 且保持不变。

(1)、宏观现象研究。
若汽缸内气体从状态A 开始，分别经历如图2所示过程到达状态B 和状态C。已知状态A的压强为 $p_{0} 。$ 求状态B和状态C的压强 $p_{B}$ 和 $p_{C} 。$

(2)、微观机制建模。
为研究气体压强，可建立如下模型：
汽缸内 (内部为正方体)每个气体分子质量均为m，其速率均为v，分子的数密度(单位体积内分子数量)为n。为简化问题，我们假定：气体分子与器壁(包括活塞)各面碰撞的机会均等；碰撞前、后瞬间，其速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学知识，推导出气体压强p与m、n和v的关系。

(3)、宏观与微观联系。
实际上该汽缸内大量理想气体分子运动的速率不尽相同，不同速率的气体分子对压强的贡献不同。如果速率处于100~200m/s区间的分子约占总数的8%，速率处于800~900m/s区间的分子约占总数的2%，请分析说明这两个区间分子对容器壁产生的压强贡献的大小关系。

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2、玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为 $m$ ，电荷量为 $e$ ，静电力常量为 $k$ 。氢原子处于基态时电子的轨道半径为 $r_{1}$ ，电势能为 $E_{p} = - k \frac{e^{2}}{r_{1}}$ （取无穷远处电势能为零），普朗克常量为h。

(1)、氢原子处于基态时电子的动能；

(2)、氢原子处于基态时的总能量；

(3)、至少要用频率多大的电磁波照射氢原子可使氢原子电离。

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3、现代科学研究表明，光既具有波动性，又具有粒子性。某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，若已知光速为c，普朗克常量为h，求：

(1)、光子的能量；

(2)、光子的动量的大小；

(3)、激光器每秒发射的光子数。

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4、如图所示，一位滑雪运动员与装备的总质量 $m = 70 kg$ ，以 $v_{0} = 2 m/s$ 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角 $θ = 30 °$ ，在 $t = 5 s$ 内滑下的位移 $x = 60 m$ 。g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、运动员下滑的加速度大小a。

(2)、运动员2s末的速度大小 $v_{2}$ 。

(3)、运动员受到阻力大小 $f$ 。

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5、某实验小组用图1所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。

(1)、在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和。

(2)、关于该实验的操作，下列说法正确的是。

A、在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B、实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C、推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端，以避免改变气体的温度 D、实验必须测量柱塞的横截面积，以获知被封闭气体的体积

(3)、为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组在不同的环境温度下进行了实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知，这两次实验气体的温度大小关系为T₁T₂(选填“<”“=”或“>”)。

(4)、实验小组同学做出 $p - \frac{1}{V}$ 图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若是因实验装置漏气导致的偏离，则描绘的图线可能如图3的(选填“①”或“②”)所示。

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6、

利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。

（1）某同学进行了下列操作：

A. 向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

B. 将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上扩展为形状稳定的油酸薄膜

C. 取一定量的无水酒精和油酸，制成油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V

D. 将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S

E. 将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。

正确操作的合理顺序是(填字母代号)；

（2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，通过计算得到一滴溶液的体积为

8.0 \times 10^{- 3} ml

，其形成的油膜面积为40cm² ，则估测出油酸分子的直径为m。(计算结果保留两位有效数字)

（3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是

A. 滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B. 计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理

C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开

D. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

7、如图，某同学取1滴用水稀释的碳素墨汁，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在高倍显微镜下观察小炭粒的运动情况。改变悬浊液的温度。重复上述操作，观察悬浊液中小炭粒的运动情况。他追踪大小不同的3个小颗粒的运动，每隔一定时间把小颗粒的位置记录在坐标纸上，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，就得到如图所示的3个小颗粒运动的位置连线。根据所学，下列描述和判断正确的是

A、图中连线，是3个小颗粒做布朗运动的轨迹 B、液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈 C、布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D、小颗粒的运动是无规则的，说明液体分子的运动也是无规则的

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8、光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果，则由表中数据得出的论断中正确的是（　　）
组
次
入射光子的能量/eV
相对光强
光电流大小/mA
逸出光电子的最大动能/eV
第一组
1
4.0
弱
29
0.9
2
4.0
中
43
0.9
3
4.0
强
60
0.9
第二组
4
6.0
弱
27
2.9
5
6.0
中
40
2.9
6
6.0
强
55
2.9

A、两组实验采用了不同频率的入射光 B、两组实验所用的金属板材质不同 C、若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV D、若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大

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9、原子核的比结合能(平均结合能)曲线如图所示，下列说法正确的是（）

A、 ${}_{1}^{2}H$ 核的结合能约为1MeV B、 $_{56}^{144} Ba$ 核比 $_{92}^{235} U$ 的结合能更大 C、 ${}_{2}^{4}H e$ 核比 $_{3}^{6} Li$ 核更稳定 D、两个 ${}_{1}^{2}H$ 核结合成 ${}_{2}^{4}H e$ 核时释放能量

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10、分子间的作用力 $F$ 随分子间距离 $r$ 的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点 $O$ ，乙分子置于 $r$ 轴 $r_{2}$ 处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　）

A、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{0}$ ，分子间的作用力先减小后增大 B、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{1}$ ，分子间的作用力先做正功后做负功 C、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{0}$ ，分子系统的分子势能一直减小 D、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{1}$ ，乙分子的动能先减小后增大

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11、氢原子能级示意如图，现有大量氢原子处于 $n = 3$ 能级上，下列说法正确的是（　　）

A、这些原子跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子 B、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级需要吸收12.09eV的能量 C、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级，原子的能量减小 D、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级比从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级辐射出的光的波长长

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12、在外加电场作用下，原子的发射光谱中某些谱线会发生劈裂。通过观测恒星大气中某种原子光谱谱线的劈裂效应，可以推测该恒星大气中的电场强度的情况。如图所示，发生这种效应的原子光谱的能级裂距 $Δ ε$ （原子能级劈裂前、后的能量差值）与外加电场强度的大小 $E$ 成正比，且该效应劈裂谱线的偏振状态与电场方向有关。根据上述信息，下列说法正确的是（　　）

A、根据恒星劈裂谱线的偏振状态可推测该恒星大气中的电场强度的大小 B、外加电场也可使恒星大气中某种原子光谱的吸收谱线发生劈裂 C、若这种劈裂效应满足 $Δ ε = μ E$ ，则式中 $μ$ 的单位为 $A \cdot s$ D、若外加电场强度的大小增加一倍，则从劈裂后的能级跃迁至基态能级发射光子的频率一定增加一倍

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13、通过 $α$ 粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。下列说法正确的是（　　）

A、实验时，应将 $α$ 粒子放射源、金箔及荧光屏置于真空中 B、电子对 $α$ 粒子速度大小和方向的影响不可忽略 C、绝大多数 $α$ 粒子运动方向几乎不变，是由于原子是电中性的 D、当 $α$ 粒子距离正电体很近时，发生大角度偏转是由于受到很强的核力

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14、关于固体和液体，下列说法正确的是（　　）

A、非晶体具有固定的熔点 B、液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势 C、液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 D、在云母片上石蜡熔化区域呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能相同

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15、关于原子核及核反应，下列说法正确是（）

A、β衰变中产生的β粒子来自原子的核外电子 B、天然发射现象说明了原子核是有内部结构的 C、 ${}_{86}^{222}R n$ 的半衰期是3.8天， 4个 ${}_{86}^{222}R n$ 经过3.8天还剩2个 ${}_{86}^{222}R n$ 未衰变 D、在核反应中，由于存在质量亏损，满足电荷数守恒，不满足质量数守恒

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16、关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A、扩散现象是由于重力作用引起的 B、气体体积等于所有气体分子体积之和 C、液体分子的无规则运动称为布朗运动 D、分子间作用力的本质是电磁相互作用

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17、关于光现象及应用，下列说法正确的是（　　）

A、水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉 B、观察肥皂膜看到的彩色条纹，是由于光的衍射 C、医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检査，是利用光的全反射 D、为了增加透射光，在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，是利用光的偏振

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18、“嫦娥四号”的着陆器和月球车上安装有核电池，可以利用核能提供动力，其核反应方程为 $_{94}^{238} Pu \to_{92}^{234} U + X$ ，则X表示的是（　　）

A、 $_{2}^{4} He$ B、 ${}_{1}^{1}H$ C、 $_{- 1}^{0} e$ D、 $_{0}^{1} n$

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19、如图所示，两条光滑金属导轨水平平行放置，两导轨相距 $d = 1 m$ ，两导轨之间的正方形ABCD区域存在分布均匀的磁场，1、2、3为导体棒（其中1、2棒规格：长为1.25m，质量为 $2 kg$ ，单位长度电阻 $λ = 1 Ω / m$ ；3棒规格：长为 $1.25 m$ ，质量为 $4 kg$ ，单位长度电阻 $λ = 1 Ω / m$ ），3根导体棒均水平静止放置在两条导轨上，每根棒均与两条导轨垂直，2棒在AB左侧 $1 m$ 处，1棒在2棒左侧1m处，3棒在CD右侧1m处；某时刻，1棒获得水平向右 $v = 2 m / s$ 的速度，将此刻记为 $t = 0$ 时刻， $0 \sim \frac{2}{3} s$ 内，磁场的磁感应强度随时间的变化关系为 $B = k t (k = 1.5 T / s)$ ， $\frac{2}{3} s$ 开始，磁感应强度稳定为1T，导体棒之间的碰撞均为弹性碰撞，不计碰撞时间，不计导轨电阻．

(1)、 $t = 0.2 s$ 时，求流经1、2、3棒中的电流 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $I_{3}$ ；

(2)、 $t = 1.0 s$ 时，求流经1、2、3棒中的电流 $i_{1}$ 、 $i_{2}$ 、 $i_{3}$ ；

(3)、若两条导轨足够长，求1、2、3棒的最终速度 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ ．

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20、1879年，美国物理学家霍尔观察到，在匀强磁场中放置一块矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体中能够自由移动的带电粒子在洛伦兹力的作用下，向着与电流、磁场都垂直的方向漂移，继而在该方向上出现了电势差，这个现象被称为霍尔效应．
后来发现，半导体也能产生霍尔效应，且半导体的霍尔效应强于导体．在一个很小的矩形半导体薄片上制作四个电极，它就成了一个霍尔元件．
如图1所示，一个厚度为 $h$ 的霍尔元件水平放置， $E$ 、 $F$ 、 $N$ 、 $M$ 为霍尔元件的四个电极，恒定电流 $I$ 自 $E$ 流入、 $F$ 流出，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为 $B$ ，测得电极 $N$ 、 $M$ 间的电压为 $U_{H}$ （ $N$ 极电势高于 $M$ 极电势）。

(1)、该霍尔元件中载流子（能够自由移动的带电粒子）带正电还是负电；

(2)、求该霍尔元件中单位体积内的载流子携带的总电荷量 $ρ$ ；

(3)、由于半导体霍尔元件的体积非常小，故可用来制作测量未知磁场的仪器（三维霍尔探头），图2为三维霍尔探头的外观，图3为三维霍尔探头内部结构示意图， $x$ 、 $y$ 、 $z$ 是三个相互垂直的和图1规格一样的霍尔元件．某次探测某位置磁场，通过 $x$ 、 $y$ 、 $z$ 三个元件的电流大小均为 $I$ ，测得 $x$ 、 $y$ 、 $z$ 的霍尔电压分别为： $U_{x}$ 、 $U_{y}$ 、 $U_{z}$ ，（2）中的 $ρ$ 作为已知量，求该位置的磁感应强度大小 $B^{'}$ ．

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