Question

選做題  
A．（選修模塊3-3）

（1）下列說法中正確的是

AC

A．雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力
B．分子間的距離r增大，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能增大
C．氣體自發(fā)地?cái)U(kuò)散運(yùn)動(dòng)總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行
D．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
（2）一密閉氣體膨脹對外做功150J，同時(shí)從外界吸熱250J，它的內(nèi)能變化為

100

J．
（3）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在一絕熱容器中，活塞與容器壁無摩擦．當(dāng)溫度為T₁時(shí)，氣體壓強(qiáng)為P₁，體積為V₁；若溫度升高到T₂，氣體壓強(qiáng)變?yōu)镻₂，氣體的體積變?yōu)閂₂，則P₂

=

P₁，V₂

＞

V₁（填“＞”、“=”或“＜”）；若在活塞上放置一定質(zhì)量的重物，穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)變?yōu)镻₃，溫度變?yōu)門₃，則P₃

＞

P₁，T₃

＞

T₁（填“＞”、“=”或“＜”）．
B．（選修模塊3-4）
（1）香港中文大學(xué)第三任校長高錕榮獲了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．諾貝爾獎(jiǎng)委員會高度評價(jià)了高錕的貢獻(xiàn)，評委會指出：高錕1966年發(fā)現(xiàn)如何通過光學(xué)玻璃纖維遠(yuǎn)距離傳輸光信號的工作，成為今日電話和高速互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基石．下列關(guān)于“光纖”及原理的說法中，正確的是

AD

A．光纖通信具有傳輸容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)
B．光纖通信、全息照相、數(shù)碼相機(jī)及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理
C．實(shí)用光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射
D．當(dāng)今，在信號的傳輸領(lǐng)域中，光纖電纜（“光纜”）已經(jīng)幾乎完全取代了傳統(tǒng)的銅質(zhì)“電纜”，成為傳播信息的主要工具，是互聯(lián)網(wǎng)的骨架，并已連接到普通社區(qū)．
（2）如圖所示，一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN=8cm．從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為

0.8

s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x=

4cos

5π

2

t

cm；
（3）下列說法中正確的是

D

A．雷達(dá)是利用聲波的反射來測定物體的位置
B．調(diào)諧是電磁波發(fā)射的過程，調(diào)制是電磁波接收的過程
C．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則相鄰干涉條紋間距變窄
D．考慮相對論效應(yīng)，一沿自身長度方向高速運(yùn)動(dòng)的桿長總比靜止時(shí)的桿變短．

Answer 1

分析：A、（1）液體表面分子存在表面張力；分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子勢能最小，分子間距離從平衡距離開始不論距離變大還是變小，分子勢能都增加；自發(fā)的熱力學(xué)過程是有方向性的，是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增加的方向進(jìn)行的；固態(tài)顆粒越小，液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯．
（2）由熱力學(xué)第一定律可以求出氣體內(nèi)能的變化量．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，應(yīng)用理想氣體的狀態(tài)方程分析答題．
B、（1）光纖通信傳輸容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)，光信號在傳輸過程中不斷發(fā)生全反射；光導(dǎo)纖維是現(xiàn)代通信的主要傳輸工具；
（2）確定彈簧振子的振幅、周期、頻率與初相位，然后寫出彈簧振子的振動(dòng)方程式．
（3）雷達(dá)利用電磁波進(jìn)行定位，在電磁波的發(fā)射過程中需要調(diào)制，在電磁波的接受過程中需要解調(diào)，需要調(diào)諧；使用同一實(shí)驗(yàn)裝置，光的波長越長，干涉條紋間距越大；由相對論可知，運(yùn)動(dòng)物體的尺寸變短，運(yùn)動(dòng)時(shí)間延緩．

解答：解：A、（1）A、由于液體表面存在張力，雨水在表面張力作用下沒有透過布雨傘，故A正確；
B、如果分子間距離r大于分子間的平衡距離，分子間距離增大時(shí)分子做負(fù)功，分子勢能增加，如果分子間距離r小于分子間的平衡距離，分子間距離變大時(shí)，分子力做正功，分子勢能減小，故B錯(cuò)誤；
C、氣體自發(fā)地?cái)U(kuò)散運(yùn)動(dòng)總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行，故C正確；
D、懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，故D錯(cuò)誤；故答案為：AC．
（2）由熱力學(xué)第一定律可得，氣體內(nèi)能的變化量：△U=W+Q=-150J+250J=100J．
（3）氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓與活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和，氣體溫度升高時(shí)，壓強(qiáng)不變，由

PV

T

=C可知，壓強(qiáng)不變，溫度升高時(shí)，氣體體積變大，
則P₂=P₁，V₂＞V₁；在活塞上放置一定質(zhì)量的重物，氣缸內(nèi)氣體受到的壓力變大，氣體壓強(qiáng)變大，氣體體積變小，由

PV

T

=C可知，氣體溫度升高，則P₃＞P₁，T₃＞T₁；
B、（1）A、光纖通信具有傳輸容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，故A正確；
B．光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，全息照相、數(shù)碼相機(jī)的原理不是光的全反射，故B錯(cuò)誤；
C、實(shí)用光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)今，在信號的傳輸領(lǐng)域中，光纖電纜（“光纜”）已經(jīng)幾乎完全取代了傳統(tǒng)的銅質(zhì)“電纜”，成為傳播信息的主要工具，是互聯(lián)網(wǎng)的骨架，并已連接到普通社區(qū)，故D正確；
（2）由題意可知，振子的振幅A=4cm，振子的運(yùn)動(dòng)周期T=0.2s×4=0.8s，ω=

2π

T

=

2π

0.8

=

5π

2

，t=0s時(shí)，振子在最大位移處，因此振動(dòng)方程的表達(dá)式為：4cos

5π

2

t；
（3）A、雷達(dá)是利用電磁波的反射來測定物體的位置，故A錯(cuò)誤；
B、調(diào)諧是電磁波接受的過程，調(diào)制是電磁波的發(fā)射過程，故B錯(cuò)誤；
C、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則相鄰干涉條紋間距變寬，故C錯(cuò)誤；
D、考慮相對論效應(yīng)，一沿自身長度方向高速運(yùn)動(dòng)的桿長總比靜止時(shí)的桿短，故D正確；
故答案為：A、（1）AC；（2）100；（3）=；＞；＞；＞；
B、（1）AD；（2）0.8；x=4cos

5π

2

t；（3）D．

點(diǎn)評：本題考查的是選修3-3、選修3-4的內(nèi)容，難度不大，熟練掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題，對選修內(nèi)容要掌握好基礎(chǔ)知識．