Question

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術．
（1）在某次實驗中，將一定質量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中______
A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統的熵減小
（2）實驗發現，二氧化碳氣體在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態時的壓強隨溫度的增大而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力______（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發現，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于D³，則在該狀態下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是______
A．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當波源突然停止振動時，其他質點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規模建設第三代移動通信系統（3G），它將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合起來，能提供無線網絡、電話會議、電子商務等信息服務．某移動運營商采用1.8x10⁹HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為______m；在通話時，手機將聲音信號轉變成電信號，再經過______（選填“調諧”、“調制”或“解調”）后，把信號發送到基站中轉．
（3）在某科技館內放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是______
A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質對X射線的散射，發現散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發現電子的干涉現象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發出______種譜線，發出的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功應小于______eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應方程是→．若和迎面碰撞，初速度大小分別為v₁、v₂，、、He、的質量分別為m₁、m₂、m₃、m₄，反應后He的速度大小為v₃，方向與的運動方向相同，求中子的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應）．

Answer 1

【答案】分析：A、對于熱力學第一定律△U=W+Q，要明確公式中各個物理量的含義，溫度是理想氣體的內能變化的標志．
二氧化碳氣體變成固體后，分子數目不變，求出體積為V的二氧化碳氣體的分子個數，即可求出固體二氧化碳的體積．
B、時間和空間的相對性與物質的運動速度有關，根據單擺的周期公式T=2π判斷周期的變化．
根據c=λf求解波長．
甲無法看到乙是因乙發出的光線在B點發生了全反射，作出光路圖，由光的折射定律可求得折射率．
C、（1）掌握光的波動性與粒子性以及相關的實驗現象，并能利用光的波粒二象性解釋有關現象．
（2）根據發射譜線的條數公式可以求出譜線的條數，明確發生光電效應的條件，即可求出金屬的逸出功．
（3）粒子在相互碰撞過程中動量守恒，根據動量守恒列方程即可正確解答．
解答：解：A、（1）A、氣體體積減為原來的一半，外界對氣體做正功，故A錯誤．
B、溫度不變，所以氣體的氣體分子的平均動能不變，內能不變，故B正確，
對于熱力學第一定律△U=W+Q，所以封閉氣體向外界傳遞熱量，故C錯誤．
D、封閉氣體組成的系統的熵減小，故D正確．
故選BD．
（2）容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態時，體積不變，壓強隨溫度的增大而增大，在二氧化碳液體表面，其分子間的引力大于斥力．
（3）二氧化碳氣體的摩爾數
變成固體后的體積
B、（1）A、時間和空間的相對性與物質的運動速度有關，故A正確，
B、用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點，故B正確．
C、一列波在向前傳播，當波源突然停止振動時，其他質點繼續振動，故C錯誤．
D、單擺的周期公式T=2π，單擺的擺長增大后，簡諧運動的正確變大，頻率變小，故D錯誤．
故選AB．
（2）某移動運營商采用1.8x10⁹HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長λ==0.17m
在通話時，手機將聲音信號轉變成電信號，再經過調制后，把信號發送到基站中轉．
（3）設∠OBC=θ，透明物體的折射率為n，
則     
   
C、（1）A、通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明愛因斯坦方程光電效應方程的正確性，這句話正確，但是這證明了光的波動性，故A正確；
B、康普頓效應實驗證明了光的粒子性，故B錯誤；
C、干涉、衍射現象是光特有的現象，因此雙縫干涉以及衍射現象均說明了光的波動性，故CD正確；
故選CD．
（2）發射光的頻率條數為：N==6種，這六種光中，能量最大的為從第4能級躍遷到第1能級的光子，其能量為E=E₁-E₂=12.75eV，因此該金屬的逸出功小于12.75eV才能發生光電效應．
（3）解：設中子的速度為v，由動量守恒定律得：
m₁v₁-m₂v₂=m₃v₃+m₄v
解得：
故答案為：A（選修模塊3-3）
（1）BD
  （2）增大，大于
（3）二氧化碳氣體變成固體后體積為
B、（1）AB
 （2）0.17，調制
（3）半圓柱形透明物體的折射率為是
C（選修模塊3-5）
（1）CD  （2）6，12.75
（3）中子的速度是
點評：本題全面考察了選修3-3，3-4和3-5內容，考查知識點全面，重點突出，充分考查了學生掌握知識與應用知識的能力．