Question

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
12A、（選修模塊3-3）
（1）下列敘述中正確的是

 

A、一定質量的氣體壓強越大，則分子的平均動能越大
B、分子間的距離r增大，分子間的作用力做負功，分子勢能增大
C、達到熱平衡的系統內部各處都具有相同的溫度
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越多，布朗運動越明顯
（2）若一定質量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過程變化，其中表示等容變化的是

 

（填“a→b“、“b→c“或“c→d′’），該過程中氣體

 

（填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱也不放熱”）．
（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m³和2.1kg/m³，空氣的摩爾質量為0.029kg/mol，阿伏伽德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1．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．（結果保留一位有效數字）
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

 

A、在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變寬
B、調諧是電磁波發射過程中的一步驟
C、兩列水波發生干涉時，如果兩列波的波峰在P點相遇，質點P的位移始終最大
D、超聲儀器使用超聲波而不用普通聲波，是因為超聲波不易發生衍射
（2）如圖甲所示，現有一束白光從圖示位置射向棱鏡Ι，在足夠大的光屏M上形成彩色光譜，下列說法中正確的是

 

A、屏M自上而下分布的色光的波長由小到大
B、在各種色光中，紅光通過棱鏡時間最長
C、若入射白光繞入射點順時針旋轉，在屏M上最先消失的是紫光
D、若在棱鏡Ι和屏M間放置與Ι完全相同的棱鏡Ⅱ，相對面平行（如圖乙所示），則在屏M上形成的是彩色光譜
（3）如圖，質點O在垂直x軸方向上做簡諧運動，形成了沿x軸正方向傳播的橫波．在t=0時刻質點O開始沿Y方向運動，經0.4s第一次形成圖示波形，則求該簡諧波波速和x=5m處的質點B在t=1.8s時間內通過的路程．

C、（選修模塊3-5）
（1）下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是

 

A、圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一
B、圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發射光子的頻率也是不連續的
C、圖丙：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發現了質子和中子
D、圖�。焊鶕�電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性
（2）一點光源以功率P向外發出波長為λ的單色光，已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發出的光子數為

 

個，若某種金屬逸出功為W，用此光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能為

 

．
（3）在光滑的水平面上有甲、乙兩個物體發生正碰，已知甲的質量為1kg，乙的質量為3kg，碰前碰后的位移時間圖象如圖所示，碰后乙的圖象沒畫，則求碰后乙的速度，并在圖上補上碰后乙的圖象

Answer 1

分析：A、（1）一定質量的氣體壓強越大，溫度不一定高，則分子的平均動能不一定越大．分子間的距離r增大，分子間的作用力可能做負功，也可能做正功，分子勢能增大，也可能減小．達到熱平衡的系統內部各處都具有相同的溫度．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越多，布朗運動越不明顯．
（2）等容變化的P-T圖線是過原點的傾斜直線，根據熱力學第一定律分析熱傳遞情況．
（3）求出空氣分子的摩爾數增加量，乘以阿伏伽德羅常數N_A，即可求出多吸入空氣的分子數．
B、（1）在光的雙縫干涉實驗中，干涉條紋的間距與波長成正比，紅光的波長比綠光長，若僅將入射光由綠光改為紅光，干涉條紋間距變寬．調諧是電磁波接收過程中的一步驟．兩列水波發生干涉時，如果兩列波的波峰在P點相遇，質點P的振幅最大．超聲波的波長較短，不易發生衍射．
（2）屏M自上而下分布的色光的波長由大到�。�在各種色光中，紅光通過棱鏡時間最短．若入射白光繞入射點順時針旋轉，在屏M上最先消失的是紫光．若在棱鏡Ι和屏M間放置與Ι完全相同的棱鏡Ⅱ，相對面平行（如圖乙所示），則在屏M上形成的是彩色光譜．
（3）由圖讀出波長，確定出周期，求出波速．由t=

△x

v

求出波傳到x=5m處的質點B時間，再求解路程．
C、（1）圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念．圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發射光子的頻率也是不連續的．丙：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，提出了原子的核式結構學說．根據電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動性．
（2）光子的能量為?=hγ=h

c

λ

．由n=

P

?

求出光子數．根據愛因斯坦光電效應方程求解光電子的最大初動能．
（3）根據動量守恒定律求出碰撞后乙的速度，現作出圖象．

解答：解：A．（1）A、一定質量的氣體壓強越大，溫度不一定高，則分子的平均動能不一定越大．故A錯誤．
B、分子間的距離r增大，若分子力為引力時，分子力做負功，分子勢能增大；若分子力為斥力，分子力做正功，分子勢能減小．故B錯誤．
C、達到熱平衡的系統內部各處都具有相同的溫度．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越多，受到的沖力越平衡，合力越小，布朗運動越不明顯．故D錯誤．
故選C
（2）等容變化的P-T圖線是過原點的傾斜直線，則知，表示等容變化的是a→b，根據熱力學第一定律可知，氣體不做功，而溫度升高，內能增大，一定吸熱．
（3）△N=

(ρ′-ρ)V

M

NA=3×1022個
B．（1）A、在光的雙縫干涉實驗中，干涉條紋的間距與波長成正比，紅光的波長比綠光長，若僅將入射光由綠光改為紅光，干涉條紋間距變寬．故A正確．
B、調諧是電磁波接收過程中的一步驟．故B錯誤．
C、兩列水波發生干涉時，如果兩列波的波峰在P點相遇，質點P的振幅最大，位移始終在變化．故C錯誤．
D、超聲波的頻率比普通聲波高，波長比普通聲波短，不易發生衍射．故D正確．
故選 AD
（2）A、屏M自上而下分布的色光是紅光到紫光，波長由大到�。�故A錯誤．
B、在各種色光中，紅光在玻璃中傳播速度最大，通過棱鏡時間最短．故B錯誤．
C、紫光的臨界角最小，若入射白光繞入射點順時針旋轉，紫光最先發生全反射，在屏M上最先消失．故C正確．
D、若在棱鏡Ι和屏M間放置與Ι完全相同的棱鏡Ⅱ，相對面平行（如圖乙所示），在屏M上形成的是彩色光譜．故D正確．
故選CD
（3）由題得知，周期為T=0.8s，波長為λ=4m，則波速為 v=

λ

T

=5m/s
波由從原點O到質點B處的時間為 t1=

△x

v

=1s，則在t=1.8s內質點B通過的路程為 s=4A=40cm
C．（1）A、圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念．故A正確．
B、圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，原子發射光子的頻率也是不連續的．故B正確．
C、丙：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，提出了原子的核式結構學說．C錯誤．
D、根據電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動性．故D錯誤．
故選AB
（2）光源每秒鐘發出的光子數為N=

Pt

hγ

=

P

h? c λ

=

Pλ

hc

．光電子的最大初動能為 E_k=

hc

λ

-W．
（3）由圖得到，碰撞前兩物體的速度為v_甲=0，v_乙=0.2m/s，
碰撞后甲的速度為
 v′_甲=0.3m/s
由動量守恒定律 m_甲v_甲+m_乙v_乙=m_甲v′_甲+m_乙v′_乙
解得 v′_乙=0.1m/s
作出圖象如圖．
故答案為：
A．（1）C
（2）a→b，吸熱  
（3）△N=

(ρ′-ρ)V

M

NA=3×1022
B．（1）AD；   （2）CD
（3）質點B通過的路程是40cm．
C．（1）AB．（2）

Pλ

hc

、

hc

λ

-W
（3）

點評：本題是選修3-5部分，考查的是基本知識，識記是基本的學習方法．對于光電效應、波動圖象、碰撞的規律等等是考試熱點，要加強學習．