Question

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

 

A．當氣體被壓縮時，分子間距離變小，表現為斥力，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各向異性
C．迅速壓縮氣體時，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）已知鐵的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為N₀．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數為

 

．
（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，質量為m，外界大氣壓強恒為P₀．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內有一個電阻絲可以給氣體加熱．現把氣缸立起來，如圖乙所示，發(fā)現活塞下降距離為h，則立起后氣缸內氣體分子勢能

 

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

 

．（用題中已知物理量符號表示）
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發(fā)生干涉現象
C．X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現象
D．地面上的人發(fā)現，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)現地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復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．若讓此復色光通過半圓形玻璃磚，經過圓心O射向空氣，則下列四個光路圖中符合實際情況的有：

 

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

 

s，質點B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程：

 

．

C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有

 

A．單色光從光密介質進入光疏介質，光子的能量不變
B．貝克勒爾發(fā)現了鈾和含鈾礦物的天然放射現象，從而揭示出原子核具有復雜結構
C．當氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時，氫原子一定吸收能量，電子的動能增大
D．在光電效應實驗中，入射光強度越強，產生的光電子初動能就越大
（2）先完成下列核反應方程，再回答題．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₄³⁰Si+₀¹n+

 

；
該核反應所屬核反應類型是

 

A．衰變            B．人工轉變            C．裂變
（3）光滑水平面上一個質量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個質量為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；晶體特點以及氣態(tài)方程與熱力學定律應用；油膜法測分子直徑．
（2）解答本題的關鍵是掌握有關阿伏伽德羅常數的運算．
（3）根據分子做功情況判斷分子勢能的變化，根據體積變化判斷氣體做功情況，然后根據熱力學第一定律求解．
B．（模塊3-4）
（1）正確解答本題要掌握光的干涉、衍射現象，相對論原理的簡單應用．
（2）根據光的波長、折射率之間關系以及光反射、折射、全反射原理課正確解答．
（3）由波形圖可知波長λ=8m，根據波速和波長可以求出周期大小，波剛傳到B時向下振動，再經過四分之三周期，到達波峰，據此可求出結果；根據周期和振幅可寫出振動方程．
C．（模塊3-5）
（1）解答本題應掌握：知道光子的能量由頻率決定和介質無關；正確理解放射現象；電子動能和軌道半徑之間關系；光子最大初動能與光照強度無關和頻率有關．
（2）了解原子核的人工轉化，根據質量數和電荷數守恒正確書寫核反應方程．
（3）碰撞過程動量守恒根據動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惡原因，故A錯誤‘
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，根據熱力學第一定律可知，外界對氣體做功，氣體內能增加，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錯誤．
故選BC．
（2）鐵塊的質量為：m=ρd³
鐵塊的物質的量為：N=

m

M

含有的鐵原子個數為：n=N0N=

ρd3N0

M

   
故答案為：

ρd3N0

M

．
（3）氣體分子之間的距離大于r₀，當氣體分子距離減小時，分子力做正功，分子勢能減小；
活塞剛好回到原來的位置時，氣體對外做功大小為：W=（P₀S+mg）h
根據熱力學第一定律有：△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，故A錯誤；
B、頻率相同的光相遇才能發(fā)生干涉現象，故B正確；
C、是否容易發(fā)生干涉現象與光的波長、頻率無關，故C錯誤；
D、根據相對論原理可知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，根據折射定律可知，從玻璃射向空氣時，b的折射角大，故A正確，B錯誤；
a的折射率大，因此a更容易發(fā)生全反射，故C正確，D錯誤．
故選AC．
（3）①根據題意有：T=

λ

v

=

8

48

=

1

6

s
波從A傳到B的時間為：t1=

△x

v

=

18

48

=

3

8

s
波傳到B后，在經過時間：t2=

3

4

T=

1

8

s
所以B第一次處于波峰時間為：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，與介質無關，故A正確；
B、人們認識到原子核有復雜結構，是從天然放射現象開始的，故B正確；
C、氫原子躍遷到高能級，半徑增大，動能減小，故C錯誤；
D、光電子的初動能與入射光頻率有關與光照強度無關，故D錯誤；
故選AB．
（2）該核反應方程為實現原子核人工轉變的方程，根據電荷數和質量數守恒可知另一產物為：₁⁰e
故答案為：₁⁰e，B．
（2）根據題意有：△p=mv₂-mv₁=-0.8kg?m/s，
兩球碰撞過程動量守恒，有：m_Av₁=-m_Av₂+m_Bv_B
帶入數據得：v_B=2m/s．
故答案為：0.8，2．

點評：本題全面的考查了選考系列內容，要求學生系統(tǒng)掌握知識并正確應用，因此對學生提出較高要求，要加強理解和應用．