Question

[選做題]本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分．
A．（模塊3-3）
（1）下列說法正確的是

 

A．當(dāng)氣體被壓縮時(shí)，分子間距離變小，表現(xiàn)為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學(xué)各向異性
C．迅速壓縮氣體時(shí)，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=

V

S

（2）（4分）已知鐵的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N₀．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個(gè)數(shù)為

 

．
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為S，質(zhì)量為m，外界大氣壓強(qiáng)恒為P₀．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內(nèi)有一個(gè)電阻絲可以給氣體加熱．現(xiàn)把氣缸立起來，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)活塞下降距離為h，則立起后氣缸內(nèi)氣體分子勢(shì)能

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)電阻絲通電后產(chǎn)生的熱量為Q時(shí)，活塞剛好回到原來的位置處于平衡，則在此過程中，氣體內(nèi)能增加了

 

．（用題中已知物理量符號(hào)表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說法正確的是：

 

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象
C．X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象
D．地面上的人發(fā)現(xiàn)，坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發(fā)現(xiàn)地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復(fù)色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長大于b光的波長．若讓此復(fù)色光通過半圓形玻璃磚，經(jīng)過圓心O射向空氣，則下列四個(gè)光路圖中符合實(shí)際情況的有：

 

（3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請(qǐng)回答下列問題：
①從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過

 

s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程：

 

．

C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有

 

A．單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，光子的能量不變
B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，從而揭示出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C．當(dāng)氫原子核外電子從第3能級(jí)躍遷到第4能級(jí)時(shí)，氫原子一定吸收能量，電子的動(dòng)能增大
D．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子初動(dòng)能就越大
（2）先完成下列核反應(yīng)方程，再回答題．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₄³⁰Si+₀¹n+

 

；
該核反應(yīng)所屬核反應(yīng)類型是

 

A．衰變            B．人工轉(zhuǎn)變            C．裂變
（3）光滑水平面上一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的靜止小球B發(fā)生正碰，碰后小球A的速度大小變?yōu)?m/s，與原來速度方向相反，則在碰撞過程中，小球A的動(dòng)量變化大小為

 

kg?m/s，碰后小球B的速度大小為

 

m/s．

Answer 1

分析：A．（模塊3-3）
（1）解答本題需要掌握：氣體分子之間作用力特點(diǎn)；晶體特點(diǎn)以及氣態(tài)方程與熱力學(xué)定律應(yīng)用；油膜法測(cè)分子直徑．
（2）解答本題的關(guān)鍵是掌握有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)的運(yùn)算．
（3）根據(jù)分子做功情況判斷分子勢(shì)能的變化，根據(jù)體積變化判斷氣體做功情況，然后根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解．
B．（模塊3-4）
（1）正確解答本題要掌握光的干涉、衍射現(xiàn)象，相對(duì)論原理的簡單應(yīng)用．
（2）根據(jù)光的波長、折射率之間關(guān)系以及光反射、折射、全反射原理課正確解答．
（3）由波形圖可知波長λ=8m，根據(jù)波速和波長可以求出周期大小，波剛傳到B時(shí)向下振動(dòng)，再經(jīng)過四分之三周期，到達(dá)波峰，據(jù)此可求出結(jié)果；根據(jù)周期和振幅可寫出振動(dòng)方程．
C．（模塊3-5）
（1）解答本題應(yīng)掌握：知道光子的能量由頻率決定和介質(zhì)無關(guān)；正確理解放射現(xiàn)象；電子動(dòng)能和軌道半徑之間關(guān)系；光子最大初動(dòng)能與光照強(qiáng)度無關(guān)和頻率有關(guān)．
（2）了解原子核的人工轉(zhuǎn)化，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒正確書寫核反應(yīng)方程．
（3）碰撞過程動(dòng)量守恒根據(jù)動(dòng)量守恒列方程可正確求解．

解答：解：A．（模塊3-3）
（1）A、氣體分子之間距離很大，因此氣體分子之間的作用力一定為引力，氣體難以被壓縮，原因是被封閉氣體壓強(qiáng)惡原因，故A錯(cuò)誤‘
B、液晶是介于液體和固體之間的一種狀態(tài)，和晶體一樣具有各向異性，故B正確；
C、迅速壓縮氣體，氣體還沒有來得及吸放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，因此溫度一定升高，故C正確；
D、題目中給不是油酸體積，題目中給出的體積包含了酒精體積，故D錯(cuò)誤．
故選BC．
（2）鐵塊的質(zhì)量為：m=ρd³
鐵塊的物質(zhì)的量為：N=

m

M

含有的鐵原子個(gè)數(shù)為：n=N0N=

ρd3N0

M

   
故答案為：

ρd3N0

M

．
（3）氣體分子之間的距離大于r₀，當(dāng)氣體分子距離減小時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減��；
活塞剛好回到原來的位置時(shí)，氣體對(duì)外做功大小為：W=（P₀S+mg）h
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：△U=W+Q
所以求得：△U=Q-(P0+

mg

S

)hS．
故答案為：變小，△U=Q-(P0+

mg

S

)hS．
B．（模塊3-4）
（1）A、全息照相一種利用波的干涉記錄被攝物體反射（或透射）光波中信息（振幅、相位）的照相技術(shù)，故A錯(cuò)誤；
B、頻率相同的光相遇才能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故B正確；
C、是否容易發(fā)生干涉現(xiàn)象與光的波長、頻率無關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)相對(duì)論原理可知D正確．
故選BD．
（2）由a光的波長大于b光的波長可知，a的折射率比b的折射率小，根據(jù)折射定律可知，從玻璃射向空氣時(shí)，b的折射角大，故A正確，B錯(cuò)誤；
a的折射率大，因此a更容易發(fā)生全反射，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選AC．
（3）①根據(jù)題意有：T=

λ

v

=

8

48

=

1

6

s
波從A傳到B的時(shí)間為：t1=

△x

v

=

18

48

=

3

8

s
波傳到B后，在經(jīng)過時(shí)間：t2=

3

4

T=

1

8

s
所以B第一次處于波峰時(shí)間為：t=t₁+t₂=0.5s
故答案為：0.5s．
②由圖可知振幅為A=2cm，ω=

2π

T

=12πrad/s，ω₀=π
所以A的振動(dòng)方程為：y=-2sin12πt（cm）
故答案為：y=-2sin12πt（cm）．
C．（模塊3-5）
（1）A、光子能量由頻率決定，與介質(zhì)無關(guān)，故A正確；
B、人們認(rèn)識(shí)到原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是從天然放射現(xiàn)象開始的，故B正確；
C、氫原子躍遷到高能級(jí)，半徑增大，動(dòng)能減小，故C錯(cuò)誤；
D、光電子的初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)與光照強(qiáng)度無關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故選AB．
（2）該核反應(yīng)方程為實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變的方程，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知另一產(chǎn)物為：₁⁰e
故答案為：₁⁰e，B．
（2）根據(jù)題意有：△p=mv₂-mv₁=-0.8kg?m/s，
兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，有：m_Av₁=-m_Av₂+m_Bv_B
帶入數(shù)據(jù)得：v_B=2m/s．
故答案為：0.8，2．

點(diǎn)評(píng)：本題全面的考查了選考系列內(nèi)容，要求學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí)并正確應(yīng)用，因此對(duì)學(xué)生提出較高要求，要加強(qiáng)理解和應(yīng)用．