2019-2020學年北京十三中高三（下）開學物理試卷（2月份）

一、本卷共14小題，每小題3分，共42分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的．

• 1．已知油酸的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為N_A．若用m表示一個油酸分子的質量，用V₀表示一個油酸分子的體積，則下列表達式中正確的是（　　）

  A．m= N A M

  B．m= M N A

  C．V0= M N A ρ

  D．V0= ρ N A M
  組卷：367引用：9難度：0.9

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• 2．封閉在氣缸內一定質量的理想氣體，如果保持氣體體積不變，當溫度降低時，以下說法正確的是（　　）

  A．氣體密度減小

  B．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數增多

  C．氣體壓強增大

  D．氣體分子的平均動能減小
  組卷：101引用：1難度：0.8

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• 3．物體由大量分子組成，下列說法正確的是（　　）

  A．分子熱運動越劇烈，物體內每個分子的動能越大

  B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小

  C．物體的內能跟物體的溫度和體積有關

  D．只有外界對物體做功才能增加物體的內能
  組卷：1048引用：10難度：0.9

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• 4．華裔科學家高錕因在“有關光導纖維用于光學通信方面”取得了突破性成就而獲得2009年諾貝爾物理學獎．利用光導纖維進行光學通信所依據的物理原理是（　　）

  A．光的折射

  B．光的全反射

  C．光的干涉

  D．光的色散
  組卷：253引用：4難度：0.9

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• 5．a、b兩束單色光分別用同一雙縫干涉裝置進行實驗，在距雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，圖甲是a光照射時形成的干涉圖樣，圖乙是b光照射時形成的干涉圖樣．下列關于a、b兩束單色光的說法正確的是（　　）

  A．a光子的能量較大

  B．在水中a光傳播的速度較小

  C．若用b光照射某金屬沒有光電子逸出，則a光照射該金屬時也沒有光電子逸出

  D．若a光是氫原子的核外電子從第三能級向第二能級躍遷時產生的，則b光可能是氫原子的核外電子從第四能級向第三能級躍遷時產生的
  組卷：89引用：10難度：0.9

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• 6．已知天然放射現象放出α、β、γ三種射線。下列說法正確的是（　　）

  A．α、β、γ三種射線分別是氦原子核、電子和中子

  B．三種射線中α射線速度最快、β射線電離作用最強、γ射線穿透能力最強

  C．J．J．湯姆孫最早完成著名的“α粒子散射實驗”并提出核式結構的原子模型

  D．α射線轟擊氮原子核可以產生質子，核反應方程為 4 2 H e + 14 7 N → 17 8 O + 1 1 H
  組卷：290引用：1難度：0.4

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三、計算題

• 19．2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發現了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統的合并．已知光在真空中傳播的速度為c,太陽的質量為M₀，萬有引力常量為G．
  （1）兩個黑洞的質量分別為太陽質量的26倍和39倍，合并后為太陽質量的62倍．利用所學知識，求此次合并所釋放的能量．
  （2）黑洞密度極大，質量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學觀測直接確定黑洞的存在．假定黑洞為一個質量分布均勻的球形天體．
  a.因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在．天文學家觀測到，有一質量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r₀的勻速圓周運動．由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞．利用所學知識求此黑洞的質量M；
  b.嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學體系預言過黑洞的存在．我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為m₁、m₂的質點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為E_p=-G

  m

  1

  m

  2

  r

  （規定無窮遠處勢能為零）．請你利用所學知識，推測質量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？
  組卷：81引用：2難度：0.5

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• 20．導線中帶電粒子的定向移動形成電流，電流可以從宏觀和微觀兩個角度來認識．
  （1）一段通電直導線的橫截面積為S，單位體積的帶電粒子數為n,在導線中每個帶電粒子定向移動的速率為v,粒子的電荷量為q,并認為做定向運動的電荷是正電荷．
  a.試推導出電流的微觀表達式I=nvsq；
  b.如圖所示，電荷定向運動時所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現為導線所受的安培力．按照這個思路，請你嘗試由安培力的表達式推導出洛倫茲力的表達式．
  （2）經典物理學認為金屬導體總恒定電場形成穩恒電流．金屬導體中的自由電子在電場力的作用下，定向運動形成電流．自由電子在定向運動的過程中，不斷地與金屬離子發生碰撞．碰撞后自由電子定向運動的速度變為零，將能量轉移給金屬離子，使得金屬離子的熱運動更加劇烈．自由電子定向運動過程中，頻繁地與金屬離子碰撞產生了焦耳熱．
  某金屬直導線電阻為R，通過的電流為I，請從宏觀和微觀相聯系的角度，推導在時間t內導線中產生的焦耳熱為Q=I²Rt（需要的物理量可自設）．
  組卷：131引用：2難度：0.3

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