Question

（2010?南京模擬）本題包括A、B、C三個小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
A．分子間的引力和斥力是不能同時存在的，有引力就不會有斥力
B．布朗運動就是液體分子的熱運動
C．一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，溫度越高，內能越大
D．做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的
（2）一定質量的理想氣體的狀態變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，則A到B過程中氣體是

吸熱

 （填“吸熱”或“放熱”）過程，B到C過程中氣體內能

減小

（填“增加”或“減少”）．

（3）已知阿伏伽德羅常數是N_A=6.0×10²³/mol，銅的摩爾質量為6.4×10^-2kg/mol，銅的密度是8.9×10³kg/m³．試估算1個銅原子占有的體積為多少？（結果保留二位有效數字）

B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是
A．在波的傳播過程中，質點的振動頻率等于波源的振動頻率，振動速度等于波的傳播速度
B．愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
C．在光的雙逢干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變寬
D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發生了全反射的緣故
（2）某介質中，x=0處的質點在t=0時刻開始振動，產生的波沿x軸正方向傳播，t=0.3s時刻波的圖象如圖所示，質點b剛好開始振動，則此時質點a的振動方向為沿y軸

負

方向（填“正”或“負”），波在介質中傳播的速度為

40m/s

．

（3）如圖所示，直角三棱鏡折射率為

2

，∠B=30°，一束單色光垂直于AC面射向棱鏡，入射點為O，試畫出光在棱鏡中傳播的光路圖，并求出光射出棱鏡時折射角．（不考慮BC面對光線的反射）

C．（選修模塊3-5）
（1）日本福島核電站泄漏事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時會發出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會危害身體健康，由此引起了全世界的關注．下面關于核輻射的相關知識，說法正確的是
A．人類無法通過改變外部環境來改變碘131衰變的快慢
B．碘131的半衰期為8.3天，則4個碘原子核經16.6天后就一定剩下一個原子核
C．β射線與γ射線都是電磁波，但γ射線穿透本領比β射線強
D．碘131發生β衰變時所釋放的電子是原子核內的中子轉化為質子時產生的
（2）在光電效應現象中，若某金屬的截止波長為λ₀，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，該金屬的逸出功為

h

c

λ0

．若用波長為λ（λ＜λ₀）單色光做實驗，則光電子的最大初動能為

h

c

λ

-h

c

λ0

．
（3）在光滑水平面上，質量為1.5kg的滑塊A以2.0m/s的速度撞擊質量為9.0kg的靜止滑塊B，撞擊后滑塊B的速度為0.5m/s，求滑塊A碰后的速度大小和方向．

Answer 1

分析：一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，溫度越高，內能越大
根據氣體狀態方程和已知的變化量去判斷其它的物理量．
根據熱力學第一定律的表達式△U=Q+W進行判斷．
根據銅的摩爾質量和密度可以求出其摩爾體積，然后根據阿伏伽德羅常數即可正確解答．
由題意可知光線射向AB面恰好發生全射，作出光路圖，則由折射定律可求得折射率和由幾何關系可求得射出角．
正確理解半衰期的含義，α、β、γ三種射線性質和應用．
根據動量守恒定律解決問題，注意動量的矢量性．

解答：解：A、（1）A．分子間的引力和斥力是同時存在，故A錯誤．
B．布朗運動就是懸浮在液體中固體顆粒的運動，故B錯誤．
C．一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，溫度越高，內能越大，故A正確．
D．做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的，故D正確．
故選CD．
（2）A到B過程中氣體，P不變，V增大，
根據氣體狀態方程知道，T增大，內能增大．
根據熱力學第一定律的表達式△U=Q+W和W＜0得：
Q＞0，吸熱．
B到C過程中氣體，V不變，P減小，
根據氣體狀態方程知道，T減小，內能減小．
（3）銅的摩爾體積：V=

M

ρ

=7.2×10^-6m³/mol
把銅分子看作一個挨一個緊密排列的小球，
則每個銅分子的體積為：V₀ =

V

NA

=1.2×10^-29m³
B、
（1）A．在波的傳播過程中，質點的振動頻率等于波源的振動頻率，振動速度與波的傳播速度無關，故A錯誤．
B．愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故B正確．
C．在光的雙逢干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄，故C錯誤．
D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發生了全反射的緣故，故D正確．
故選BD．
（2）根據波沿X方向傳播，那么質點a的振動方向為沿y軸負方向．
波速v=

x

t

=40m/s
（3）由sinC=

1

n

得：光從玻璃射向真空時，發生全反射時的臨界角C=45° 畫出光路圖
 
由折射定律可求得折射率和由幾何關系可求得：光從棱鏡射入空氣時的折射角分別為45°和90°．
C、（1）A．人類無法通過改變外部環境來改變碘131衰變的快慢，放射性衰變的快慢即半衰期是由元素本身決定的，與外部環境無關，故A正確．
B．半衰期是大量原子核衰變的統計規律，對于少量的原子核衰變時間無法確定，故B錯誤．
C、β射線是高速電子流，不是電磁波，故C錯誤．
D、碘131發生β衰變時所釋放的電子是原子核內的中子轉化為質子時產生的，故D正確．
故選AD．
（2）在光電效應現象中，若某金屬的截止波長為λ₀，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，
該金屬的逸出功為W=hγ=h

c

λ0

若用波長為λ（λ＜λ₀）單色光做實驗，則光電子的最大初動能為E_k=h

c

λ

-h

c

λ0

（3）在光滑水平面上，質量為1.5kg的滑塊A以2.0m/s的速度撞擊質量為9.0kg的靜止滑塊B，撞擊后滑塊B的速度為0.5m/s，求滑塊A碰后的速度大小和方向．
根據動量守恒定律得：
m_Av_A+0=-m_Av_A′+m_Bv_B′
v_A′=-1m/s
方向為：與碰撞前A的速度方向相反．
故答案為：
A、（1）CD
（2）吸熱，減小
（3）1個銅原子占有的體積為1.2×10^-29m³
B、（1）BD
（2）負，40
（3）由折射定律可求得折射率和由幾何關系可求得：光從棱鏡射入空氣時的折射角分別為45°和90°．
C、（1）AD
（2）h

c

λ0

，h

c

λ

-h

c

λ0

（3）滑塊A碰后的速度大小是1m/s，方向與碰撞前A的速度方向相反．

點評：要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化．
能夠用物理規律把所要研究的物理量表示出來．
加強對基本概念的記憶，基本方法的學習利用，是學好選修的基本方法．此處高考要求不高，不用做太難的題目．