热学光学原子物理专题1．（2008年全国卷Ⅱ）对一定量的气体，下列说法正确的是（）A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少1．解析：因气体分子之间的距离远大于气体分子的大小，故气体的体积并不等于气体分子的体积之和，而是等于容器的容积，A错；气体分子热运动的剧烈程度与气体的温度有关，气体温度越高，分子热运动越剧烈，B正确；气体的压强是由于气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，C正确；气体的内能是气体分子的动能与势能总和，当气体膨胀时，由于气体分子间的作用力表现为引力，故气体分子的势能随分子间的距离增大而增大，D错。
答案：BC2.下列说法正确的是( )A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的2．解析：用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，用标准平面检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉原理，电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的。
3．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出( )A．原子的中心有一个核，称为原子核B．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C．电子是原子的组成部分D．带负电的电子绕着原子核旋转3．解析：卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构模型，其理论要点就是：原子的中心有一个核，称为原子核；原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；带负电的电子绕着原子核旋转。
所以选项ABD正确。
答案：ABD点拨：了解物理学发展的历史和知识的形成线索；理解α粒子散射实验的结论；理解原子核式结构学说。
4．下面的叙述中正确的是（）A．物体的温度升高，物体中分子热运动加剧，所有分子的热运动动能都一定增大B．对气体加热，气体的内能一定增大C．物质内部分子间吸引力随着分子间距离增大而减小，排斥力随着分子间距离增大而增大D．布朗运动是液体分子对换悬浮颗粒碰撞作用不平衡而造成的4．解析：温度升高是分子的平均动能增加，大量分子做的是无规则热运动，无法实现所有的分子动能都一定增大。
对气体加热，在没有谈及做功的情况下，无法判断气体内能的变化情况。
在物质内部分子间的吸引力和排斥力都随着分子间距离增大而减小，不过斥力变化的比引力快。
布朗运动是液体分子对换悬浮颗粒碰撞作用不平衡而造成的答案：D点拨：热学的规律都是对大量分子的活动做观察之后的统计规律，单个分子的运动是杂乱无章无规律可寻的。
内能的改变取决与做功和热传递两种方式。
分子间的作用力的特点是引力和斥力变化趋势相同，而且斥力变化的快。
5．已知某种单色光照射到某金属表面上时发生了光电效应。
若将该入射光的强度减弱，下列说法中正确的是（ ）A ．从入射光照至金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B ．逸出的光电子的最大初动能将减小C ．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D ．有可能不发生光电效应5．解析：入射光的强度减弱时，单位时间内照到单位面积上的光子数将减少，对应的吸收能量逸出的光电子必将减少，但是光电效应的发生是瞬时的大约光照射后s 109-之内就会发生光子数的减少不会在发生时间上有影响。
根据爱因斯坦光电效应方程k E W hv =-，如何光频率不变则光电效应一定发生而且逸出的光电子的出动能不变。
答案：.C 点拨：对光电效应的理解应把握好如下四点①任何金属都存在极限频率，只有用高于极限频率的光照射金属，才会发生光电效应现象. ②在入射光的频率大于金属极限频率的情况下，从光照射到逸出光电子，几乎是瞬时的，时间不超过10-9 s. ③光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，而与光强无关. ④单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比.6．根据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置，又称“人造太阳”，已完成了首次工程调试，下列关于“人造太阳”的说法不正确的是（ ）A ．“人造太阳”的核反应方程是21H+31H →42He +10n B ．“人造太阳”的核反应方程是23592U+10n →14156Ba+9236Kr+310n C ．“人造太阳”释放的能量大小计算公式是ΔE=Δmc 2D ．“人造太阳”核能大小计算公式是212E m c =∆ 6．解析：“人造太阳”是全超导核聚变实验装置，核反应是轻核聚变，而不是重核裂变，故选项A 对B 错；释放核能大小的计算依据是爱因斯坦质能方程，C 对D 错，故选BD 。
答案：BD 点拨：“人造太阳”是利用海水中的21H 和31H 轻核聚变而产生大量的能量，放出的能量是用质量亏损计算的。
7．三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个个氦（42He ）,则下面说法正确的是( )A.X 核比Z 核多一个原子B.X 核比Z 核少一个中子C.X 核的质量数比Z 核质量数大3D.X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍7．解析：（设原子核X 的质量数为x ，电荷数为y ，依题意写出核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y 的质量数为x ，电荷数为y -1，原子核Z 的质量数为x -3，电荷数为y -2。
由此可得X 核的质子（y ）比Z 核的质子（y -2）多2个，A 错；由此可得X 核的中子（x -y ）比Z 核的中子（x -y -1）多1个，B 错；X 核的质量数（x ）比Z 核的质量数（x -3）多3个，C 对；X 核与Z 核的总电荷（2y -2）是Y 核电荷（y -1）的2倍，D 对。
8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F >0表示斥力，F <0表示引力， a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处静止释放，则（ ）A ．乙分子从a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B ．乙分子由a 到c 做加速运动，到达c 时速度最大C ．乙分子由a 到b 的过程中，两分子间的分子势能一直增加D ．乙分子由b 到d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加8解析：乙分子从a 到d 一直做加速运动，分子力做正功，分子势能减小，c 到d 做减速运动，分子力做负功，分子势能增大，在c 点时速度最大；所以正确选项是B 。
答案：B 反思：对F —x 图像中包含的信息不能完全理解是造成失误的主要原因，而“图像问题”是近年高考的一个热点，这在复习中要引起重视。
分子势能的变化与分子力做功有关，这与重力势能的变化与重力做功有关完全类似。
9．如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。
设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分了间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小（ ）A ．从外界吸热B ．内能增大C ．向外界放热D ．内能减小9．解析：在筒缓慢下降的过程水温恒定，空气温度不变，当不计气体分了间相互作用时，气体的内能不变，但筒内空气被压缩，外界对它做功，气体必然放出热量。
所以正确选项是C 。
答案：C 点拨：对气体内能的变化分析时应当注意题干中的描述，“缓慢”往往表明温度不变，“体积不变（或气体自由鼓胀）”说明气体不对外做功，外界也不对气体做功，“绝热”指不发生热传递，“理想气体（或不考虑分子作用力）”意味着忽略分子势能。
10．如图3所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。
己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。
此玻璃的折射率为( )A ．2B ．1.5C ．3D ．210．解析：如图4所示，是光线在玻璃球内的光路图，A 、C 为折射点，B 为反射点，作OD 平行于入射光线，由数学知识可得：︒=∠=∠60COD AOD 所以有：︒=∠30OAB 由折射定律得玻璃的折射率：330sin 60sin =︒︒=n11．（波尔的跃迁理论）氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1λ=0.6328µm ，2λ=3.39µm ，已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为1E ∆=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。
用2E ∆表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E ∆的近似值为（ ）A ．10.50eVB ．0.98eVC ．0.53eVD ．0.36eV11．解析：根据λυυch E ==∆,,可知当,6328.0,196m ev E μλ==∆当m μλ39.3=时,连立可知ev E 36.02=∆。
12．（氢原子能级图在波尔理论中的应用）氢原子的部分能级如图所示。
已知可见光的光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间。
由此可推知, 氢原子（ ）A. 从高能级向n=1能级跃迁时了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12．解析：从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV 到3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40ev ，B 错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于1.62到3.11之间,所以是可见光D 对13．（三种射线的）放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是A ．α射线，β射线，γ射线B ．γ射线，β射线，α射线，C ．γ射线，α射线，β射线D ．β射线，α射线，γ射线13．解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是γ射线，β射线次之，α射线最弱，故正确答案选B 。
14．（轻核聚变）科学家发现在月球上含有丰富的32H e （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331422122H e H e H H e +→+。
关于32H e 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32H e 聚变反应发电14．解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。
