2019-2020学年北京十三中高三（下）开学物理试卷（2月份）

一、本卷共14小题，每小题3分，共42分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．

• 1．已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A．若用m表示一个油酸分子的质量，用V₀表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是（　　）

  A．m= N A M

  B．m= M N A

  C．V0= M N A ρ

  D．V0= ρ N A M
  组卷：367引用：9难度：0.9

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• 2．封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度降低时，以下说法正确的是（　　）

  A．气体密度减小

  B．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

  C．气体压强增大

  D．气体分子的平均动能减小
  组卷：101引用：1难度：0.8

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• 3．物体由大量分子组成，下列说法正确的是（　　）

  A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大

  B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小

  C．物体的内能跟物体的温度和体积有关

  D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
  组卷：1048引用：10难度：0.9

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• 4．华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．利用光导纤维进行光学通信所依据的物理原理是（　　）

  A．光的折射

  B．光的全反射

  C．光的干涉

  D．光的色散
  组卷：253引用：4难度：0.9

  解析

• 5．a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（　　）

  A．a光子的能量较大

  B．在水中a光传播的速度较小

  C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出

  D．若a光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的
  组卷：89引用：10难度：0.9

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• 6．已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线。下列说法正确的是（　　）

  A．α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子

  B．三种射线中α射线速度最快、β射线电离作用最强、γ射线穿透能力最强

  C．J．J．汤姆孙最早完成著名的“α粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型

  D．α射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为 4 2 H e + 14 7 N → 17 8 O + 1 1 H
  组卷：290引用：1难度：0.4

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三、计算题

• 19．2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M₀，万有引力常量为G．
  （1）两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍，合并后为太阳质量的62倍．利用所学知识，求此次合并所释放的能量．
  （2）黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体．
  a.因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在．天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r₀的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞．利用所学知识求此黑洞的质量M；
  b.严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在．我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m₁、m₂的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为E_p=-G

  m

  1

  m

  2

  r

  （规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？
  组卷：81引用：2难度：0.5

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• 20．导线中带电粒子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识．
  （1）一段通电直导线的横截面积为S，单位体积的带电粒子数为n,在导线中每个带电粒子定向移动的速率为v,粒子的电荷量为q,并认为做定向运动的电荷是正电荷．
  a.试推导出电流的微观表达式I=nvsq；
  b.如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力．按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式．
  （2）经典物理学认为金属导体总恒定电场形成稳恒电流．金属导体中的自由电子在电场力的作用下，定向运动形成电流．自由电子在定向运动的过程中，不断地与金属离子发生碰撞．碰撞后自由电子定向运动的速度变为零，将能量转移给金属离子，使得金属离子的热运动更加剧烈．自由电子定向运动过程中，频繁地与金属离子碰撞产生了焦耳热．
  某金属直导线电阻为R，通过的电流为I，请从宏观和微观相联系的角度，推导在时间t内导线中产生的焦耳热为Q=I²Rt（需要的物理量可自设）．
  组卷：131引用：2难度：0.3

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