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．（選修模塊3-3）（12分）

（1）為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是    ▲   ．

（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過(guò)程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個(gè)過(guò)程中，空氣的內(nèi)能共減小     ▲     kJ，空氣    ▲    （選填“吸收”或“放出”）的總能量為  ▲  kJ．

（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)=6.02．若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）（12分）

（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛．下面關(guān)于激光的敘述正確的是    ▲   ．

（A）激光是縱波

（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長(zhǎng)相同

（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

（D）利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離

（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長(zhǎng)為5.30×m，屏上P點(diǎn)距雙縫和的路程差為7.95×m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是   ▲    （選填“明條紋”或“暗條紋”）．現(xiàn)改用波長(zhǎng)為6.30×m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將   ▲   （選填“變寬”、“變窄”或“不變”）．

（3）如圖乙所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點(diǎn)射出．已知入射角為i，A與O 相距l，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d．

C．（選修模塊3-5）（12分）

（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓的關(guān)系圖象中，正確的是    ▲    ．

（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過(guò)程中，其動(dòng)量的大小   ▲    （選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是___▲____．

（3）已知?dú)湓�子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)分別為-3.40eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為Hz，普朗克常量h=Js．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過(guò)程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)．

 

Answer 1

【答案】

A．（1）B

（2）5；放出；29；

（3）設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M,在海底和岸上的密度分別為和．一次吸入空氣的體積為,則有=,代入數(shù)據(jù)得△n=

B．（1）D（2）暗條紋；變寬

（3）設(shè)折射角為r，折射定律=n；幾何關(guān)系l=2d，

  解得d=

C．（1）C

（2）減小；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）；

（3）氫原子放出的光子能量．代入數(shù)據(jù)得

金屬鈉的逸出功，代入數(shù)據(jù)得

因?yàn)镋<,所以不能發(fā)生光電效應(yīng)

【解析】A．（1）本題考查等溫變化下氣體的壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，PV的乘積是定值，因此P與V成反比，即與1/V成正比，B項(xiàng)正確；（2）題考查的是熱力學(xué)方程的計(jì)算；（3）題考查的是摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常數(shù)、物質(zhì)的量以及分子個(gè)數(shù)之間的換算關(guān)系。

B．（1）本題考查激光的有關(guān)知識(shí)。激光是電磁波中的一種，是一種橫波，A項(xiàng)錯(cuò)誤；頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長(zhǎng)是不同的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能產(chǎn)生干涉的條件是兩列光的頻率要相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；測(cè)定距離就是利用激光的平行度高的特性，D項(xiàng)正確。

（2）本題考查相干光的加強(qiáng)減弱的條件、條紋間距隨波長(zhǎng)變化的規(guī)律。當(dāng)點(diǎn)到兩光源的光程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)暗條紋；，隨波長(zhǎng)變長(zhǎng)，條紋間距變寬。

（3）設(shè)折射角為r，折射定律=n；幾何關(guān)系l=2d，

  解得d=

C．（1）本題考查光電效應(yīng)的遏止電壓與飽和電流的相關(guān)知識(shí)。遏止電壓不會(huì)隨光的強(qiáng)弱而變化，光的強(qiáng)弱會(huì)影響飽和電流的大小，光照越強(qiáng)，飽和電流越大；C項(xiàng)正確。

（2）本題考查光電效應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律、光電效應(yīng)方程以及能級(jí)躍遷時(shí)的能量相等關(guān)系。

（3）氫原子放出的光子能量．代入數(shù)據(jù)得

金屬鈉的逸出功，代入數(shù)據(jù)得

因?yàn)镋<,所以不能發(fā)生光電效應(yīng)