题目内容

本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A、(选修模块3-3)
(1)有以下说法:其中正确的是
 

A、“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积;
B、气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大;
C、物理性质各向同性的一定是非晶体;
D、液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的.
(2)如图所示,是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,得到的p-T图象.气体状态由A变化至B的过程中,气体的体积将
 
(填“变大”或“变小”),这是
 
(填“吸热”或“放热”)过程.
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(3)如图所示,p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时,从外界吸收热量420J,同时膨胀对外做功 300J.当气体从状态B经过程II回到状态A时,外界压缩气体做功200J,求此过程中气体吸收或放出的热量是多少?
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B、(选修模块3-5)
(1)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是
 

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A、图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B、图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C、图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D、图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性
(2)90234Th是不稳定的,能自发的发生衰变.
①完成90234Th衰变反应方程  90234Th→91234Pa+
 

90234Th衰变为86222Rn,经过
 
次α衰变,
 
次β衰变.
(3)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.
①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
②求此过程中释放的核能.
分析:A、该模块为选修3-3,要解答本题需要掌握:分子动理论的内容以及有关知识的综合应用;理想气体状态方程以及热力学第一定律的综合应用.
B、该模块为选修模块3-5,正确解答需要掌握:了解能量子、能级跃迁、α粒子散射实验等知识点;正确书写核反应方程,根据质能方程进行有关核能的计算.
解答:解:A、(选修模块3-3)
(1)A、“用油膜法估测分子的大小”实验中,认为油分子是单个紧密排列的,所以直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积,故A正确;
B、气体分子的平均动能越大,说明气体温度高,气体压强不一定大,故B错误;
C、物理性质各向同性的不一定是非晶体,有些多晶体也是各项同性的,故C错误;
D、液体表面分子之间的距离大于液体内部,分子力表现为引力,因此液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的,故D正确.
故选AD.
(2)A到B等温变化,压强增大,根据P1V1=P2V2可知,气体的体积减小;根据热力学第一定律可知,温度不变,内能不变,体积减小外界对气体做正功,因此气体将放出热量.
故答案为:变小、放热.
(3)一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时内能变化量为:△U=W+Q=420-300=120J,因此内能增加了120J,
当气体从状态B经过程II回到状态A时,内能需要减小120J,故根据热力学第一定律有:-120=W+200,解得:W=-320J,即气体放出热量320J.
故气体放出热量320J.
B、(选修模块3-5)
(1)A、由物理学史以及普朗克对黑体辐射的研究可知,A正确;
B、波尔根据能量和轨道量子化成功的介绍了氢原子光谱,故B正确;
C、中子是由查德威克发现的,故C错误;
D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性,故D错误.
故选AB.
 (2)①根据质量数和电荷数守恒可知,该粒子为电子.
②设发生了x次α衰变,y次β衰变,则根据质量数和电荷数守恒有:234=222+3x,90=86+2x-y,解得x=3,y=2.
故答案为:-10e,3、2.
(3)解:①设复核的速度为v,由动量守恒定律得
m1v0=(m1+m2)v
解得:v=
m1v0
m1+m2

故复核的速度为:v=
m1v0
m1+m2

②核反应过程中的质量亏损
△m=m1+m2-m0-m3
反应过程中释放的核能:
△E=△mc2=(m1+m2-m0-m3)c2
故此过程中释放的核能为:△E=△mc2=(m1+m2-m0-m3)c2
点评:本题全面考查了选修3-3,3-4的基础知识以及基本规律的应用,是一到全面考查基本知识和规律的好题.
练习册系列答案
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(2010?南京模拟)本题包括A、B、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
A.分子间的引力和斥力是不能同时存在的,有引力就不会有斥力
B.布朗运动就是液体分子的热运动
C.一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大
D.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
(2)一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,A到B是等压过程,B到C是等容过程,则A到B过程中气体是
吸热
吸热
 (填“吸热”或“放热”)过程,B到C过程中气体内能
减小
减小
(填“增加”或“减少”).

(3)已知阿伏伽德罗常数是NA=6.0×1023/mol,铜的摩尔质量为6.4×10-2kg/mol,铜的密度是8.9×103kg/m3.试估算1个铜原子占有的体积为多少?(结果保留二位有效数字)

B.(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是
A.在波的传播过程中,质点的振动频率等于波源的振动频率,振动速度等于波的传播速度
B.爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变宽
D.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故
(2)某介质中,x=0处的质点在t=0时刻开始振动,产生的波沿x轴正方向传播,t=0.3s时刻波的图象如图所示,质点b刚好开始振动,则此时质点a的振动方向为沿y轴
方向(填“正”或“负”),波在介质中传播的速度为
40m/s
40m/s


(3)如图所示,直角三棱镜折射率为
2
,∠B=30°,一束单色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为O,试画出光在棱镜中传播的光路图,并求出光射出棱镜时折射角.(不考虑BC面对光线的反射)

C.(选修模块3-5)
(1)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131,碘131是放射性同位素,衰变时会发出β射线与γ射线,碘131被人摄入后,会危害身体健康,由此引起了全世界的关注.下面关于核辐射的相关知识,说法正确的是
A.人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢
B.碘131的半衰期为8.3天,则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核
C.β射线与γ射线都是电磁波,但γ射线穿透本领比β射线强
D.碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
(2)在光电效应现象中,若某金属的截止波长为λ0,已知真空中的光速和普朗克常量分别为c和h,该金属的逸出功为
h
c
λ0
h
c
λ0
.若用波长为λ(λ<λ0)单色光做实验,则光电子的最大初动能为
h
c
λ
-h
c
λ0
h
c
λ
-h
c
λ0

(3)在光滑水平面上,质量为1.5kg的滑块A以2.0m/s的速度撞击质量为9.0kg的静止滑块B,撞击后滑块B的速度为0.5m/s,求滑块A碰后的速度大小和方向.
(2010?盐城三模)本题包括A、B、C三小题,请选定其中的两题,并在相应的答题区域作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(1)以下说法正确的是的
BD
BD

A、液体中的扩散现象是由于外界对液体作用引起的.
B、多晶体沿各个方向的物理性质表现为各向同性.
C、分子间距离为平衡距离时,分子间作用力为零,分子势力能最大.
D、温度相同的物体分子平均动能一定相同,而分子无规则运动的平均速率不一定相同.
(2)给旱区人民送水的消防车停在水平地面上,在缓慢放水的过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间作用力,则胎内
吸收
吸收
热量(填“吸收”或“放出”),单位时间内单位面积的车胎内壁受到气体分子平均撞击次数不清
减少
减少
(填“增加”、“减少”或“不变”).
(3)标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol,请估算教室内空气分子的平均间距d.设教室内的温度为0℃,阿伏加德罗常数NA=6X1023mol-1,(要写出必要的推算过程,计算结果保留1位有效数字).
B.
(1)北京时间2011年3月11日13时46分,在日本东北部宫城县以东太平洋海域发生里氏9.0级地震,地震造成了重大的人员伤亡,下列说法正确的是
BC
BC

A、震源停止振动时,地震波的传播立即停止.
B、地震波能传播能量.
C、当地震波由海底传播到海水中时地震波的频率不变.
D、地震波与电磁波一样均可以在真空中传播.
(2)图甲所示是一列沿X轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,质点P的振动图象如图乙所示,则这列波的传播速度
2
2
m/s,质点P的振动方程为X=
8sin0.5πt
8sin0.5πt
cm.
(3)如图丙所示,一个截面为直角三角形的玻璃砖放在水平面上,折射率n=
2
.入射光线垂直于AB边从F点射入玻璃砖,经E点折射后到达地面上的P点,已知AE=ED=L,∠ABD=60°,试求光线从F到P所用时间?(光在真空中的速度大小为c).

C.(1)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,但安全是核电站面临的非常严峻的问题.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,钚的危险性在于它对人体的毒性,与其他放射性元素相比钚在这方面更强,一旦侵入人体,就会潜伏人体肺部、骨骼等组织细胞中,破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险.已知钚的一种同位素94239Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为94239Pu→X+24He+γ,下列有关说法正确的是
AD
AD


A、X原子核中含有143个中子.
B、100个94239Pu经过24100年后一定还剩余50个.
C、由于衰变时释放巨大能量,根据E=mC2,衰变过程总质量增加.
D、衰变发出的γ、放射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力.
(2)氢原子弹的光谱在可见光范围内有四条谱线,其中在靛紫色区内的一条是处于量子数n=4的能级氢原子跃迁到n=2的能级发出的,氢原子的能级如图所示,已知普朗克恒量h=6.63×10-34J?s,则该条谱线光子的能量为
2.55
2.55
eV,该条谱线光子的频率为
6.15×1014
6.15×1014
Hz.(结果保留3位有效数字)
(3)已知金属铷的极限频率为5.15×1014Hz,现用波长为5.0×10-7m的一束光照射金属铷,能否使金属铷发生光电效应?若能,请算出逸出光电子的最大初动能.(结果保留2位有效数字)

 [选做题]本题包括A、B、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若三题都做,则按A、B两题评分。

A.(选修模块3—3)(12分)

  (1)以下说法正确的是          

    A.满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的

    B.熵是物体内分子运动无序程度的量度

    C.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度不变。

    D.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小

  (2)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸收现象,使活塞上方液体缓慢流出,在些过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是            图,该过程为       过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)

 
   (3)如图,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收,求:

       ①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量;

②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。

 

B.(选修模块3—4)(12分)

  (1)下列说法中正确的是       

    A.散光比自然光的相干性好

    B.紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

    C.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时,以减小实验误差

    D.接收电磁波时首先要进行调频

  (2)如图所示,一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出,最后射到水平面上的C点。已知,该柱体对蓝光的折射率为,则它从右侧面射出时的出射角=   ;若将蓝光换成紫色,则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置

                    (选填“偏左”、“偏右”或“不变”)。

(3)一列横波在某时刻的波动图像如图所示,从此时开始质点比质点早到达波谷。求:

 
       ①此波的传播方向和波速大小;

质点通过的路程。

 

 

 

 

C.(选择模块3—5)(12分)

  (1)下列说法正确的是                 

    A.黑体辐射,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

    B.原子核越大,它的结合能越高,原子核中核子结合得越牢固。

    C.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变长。

    D.4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。

 
   (2)一群氢原子处于量子数的能级状态,

氢原子的能级示意图如图,那么①该群氢

原子可能发射              种频率的

光子。

②氢原子由的能级直接跃迁到

的能级时,辐射出的光子照射到逸出功为

的金属钾时能发生光电效应,由此

产生的光电子的最大的初动能是     

  (3)如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度。求:

 
       ①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;

        ②两次碰撞过程中损失的总动能。

 

 

 

本题包括A、B、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
A.分子间的引力和斥力是不能同时存在的,有引力就不会有斥力
B.布朗运动就是液体分子的热运动
C.一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大
D.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
(2)一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,A到B是等压过程,B到C是等容过程,则A到B过程中气体是     (填“吸热”或“放热”)过程,B到C过程中气体内能    (填“增加”或“减少”).

(3)已知阿伏伽德罗常数是NA=6.0×1023/mol,铜的摩尔质量为6.4×10-2kg/mol,铜的密度是8.9×103kg/m3.试估算1个铜原子占有的体积为多少?(结果保留二位有效数字)

B.(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是
A.在波的传播过程中,质点的振动频率等于波源的振动频率,振动速度等于波的传播速度
B.爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变宽
D.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故
(2)某介质中,x=0处的质点在t=0时刻开始振动,产生的波沿x轴正方向传播,t=0.3s时刻波的图象如图所示,质点b刚好开始振动,则此时质点a的振动方向为沿y轴    方向(填“正”或“负”),波在介质中传播的速度为   

(3)如图所示,直角三棱镜折射率为,∠B=30°,一束单色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为O,试画出光在棱镜中传播的光路图,并求出光射出棱镜时折射角.(不考虑BC面对光线的反射)

C.(选修模块3-5)
(1)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131,碘131是放射性同位素,衰变时会发出β射线与γ射线,碘131被人摄入后,会危害身体健康,由此引起了全世界的关注.下面关于核辐射的相关知识,说法正确的是
A.人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢
B.碘131的半衰期为8.3天,则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核
C.β射线与γ射线都是电磁波,但γ射线穿透本领比β射线强
D.碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
(2)在光电效应现象中,若某金属的截止波长为λ,已知真空中的光速和普朗克常量分别为c和h,该金属的逸出功为    .若用波长为λ(λ<λ)单色光做实验,则光电子的最大初动能为   
(3)在光滑水平面上,质量为1.5kg的滑块A以2.0m/s的速度撞击质量为9.0kg的静止滑块B,撞击后滑块B的速度为0.5m/s,求滑块A碰后的速度大小和方向.

 [选做题]本题包括A、B、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若三题都做,则按A、B两题评分。

A.(选修模块3—3)(12分)

   (1)以下说法正确的是          

    A.满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的

    B.熵是物体内分子运动无序程度的量度

    C.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度不变。

    D.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小

   (2)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸收现象,使活塞上方液体缓慢流出,在些过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是            图,该过程为       过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)

 
   (3)如图,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收,求:

        ①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量;

②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。

 

B.(选修模块3—4)(12分)

   (1)下列说法中正确的是       

    A.散光比自然光的相干性好

    B.紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

    C.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时,以减小实验误差

    D.接收电磁波时首先要进行调频

   (2)如图所示,一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出,最后射到水平面上的C点。已知,该柱体对蓝光的折射率为,则它从右侧面射出时的出射角=    ;若将蓝光换成紫色,则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比,位置

                     (选填“偏左”、“偏右”或“不变”)。

(3)一列横波在某时刻的波动图像如图所示,从此时开始质点比质点早到达波谷。求:

 
        ①此波的传播方向和波速大小;

质点通过的路程。

 

 

 

 

C.(选择模块3—5)(12分)

   (1)下列说法正确的是                 

    A.黑体辐射,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

    B.原子核越大,它的结合能越高,原子核中核子结合得越牢固。

    C.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变长。

    D.4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。

 
   (2)一群氢原子处于量子数的能级状态,

氢原子的能级示意图如图,那么①该群氢

原子可能发射               种频率的

光子。

②氢原子由的能级直接跃迁到

的能级时,辐射出的光子照射到逸出功为

的金属钾时能发生光电效应,由此

产生的光电子的最大的初动能是     

   (3)如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度。求:

 
        ①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;

        ②两次碰撞过程中损失的总动能。

 

 

 

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