题目内容

(选做题)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.
(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,
则被封闭的空气
AD
AD

A.分子间的引力和斥力都增大
B.分子的热运动加剧
C.分子的平均动能增大
D.体积变小,压强变大
(2)若密闭的空气可视为理想气体,在上述(1)中空气体积变化的过程中,外界对空气做了
0.6J的功,则空气
放出
放出
(选填“吸收”或“放出”)了
0.6
0.6
J的热量;当洗完衣服缸内
水位迅速降低时,则空气的内能
减小
减小
(选填“增加”或“减小”).
(3)若密闭的空气体积V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩尔质量M=0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是
BC
BC

A.光的偏振现象说明光是纵波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大
(2)如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波的传播速度v=2m/s,试回答下列问题:
①x=4m处质点的振动函数表达式y=
-5sinπt
-5sinπt
cm;
②x=5m处质点在0~4.5s内通过的路程s=
45
45
cm.
(3)如图2所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,
∠A=30°.一束单色光从空气射向BC上的E点,并
偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC.已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射.
C.(选修模块3-5)
(1)如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是
C
C

A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
(2)若氢原子的基态能量为E(E<0 ),各个定态的能量值为En=E/n2(n=1,2,3…),则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为
-E
-E
;若有一群处于n=2能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功至多为
-
3
4
E
-
3
4
E
(结果均用字母表示).
(3)在某些恒星内,3个α粒子可以结合成一个612C核,已知612C核的质量为1.99502×10-26kg,α粒子的质量为6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,计算这个反应中所释放的核能(结果保留一位有效数字).
分析:A、(1)分子平均动能由温度决定,分子间的 作用力随距离增大而减小,随距离减小而增大;(2)掌握公式△U=Q+W.
B、(1)根据光的特性判断(2)根据波的表达式y=AsinωT(3)由折射定律分析.
C、(1)动量守恒是指系统部受力或受合力为零.(2)利用能级公式(3)利用质能方程.
解答:A.(选修模块3-3)
解:(1)A、水位上升,分子间距变小引力和斥力都增大,故A正确;
B、分子热运动由温度决定,这里温度不变,故B错误;
C、分子平均动能由温度决定,温度不变,故C错误;
D、由PV=C知体积减小压强增大,故D正确;
故选:AD
(2)由△U=Q+W知,温度不变时△U=0,W=0.6J时Q=-0.6J,即放出 0.6 J;当迅速降低水位时,气体对外界做功故内能减小. 
(3)物质的量n=
ρV
M
,分子总数N=nNA=
ρV
M
NA

代入数据得N=2.68×1022≈3×1022 
B.(选修模块3-4)
解:(1)A、偏振现象说明了光是一种横波,故A错误;
B、全息照相利用了激光相干性好的特性,故B正确;
C、光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理,故C正确;
D、x=kyl/d,y为光的波长,l为筒长,d为双缝的间距,紫光的波长比红光的短,所以间距一定变小,故D错误;
故选:BC
(2)①波长λ=4m,周期T=λ/v=2s,振幅A=5cm,则y=-5sinπt cm
②n=t/T=2.25,则4.5s内路程s=4nA=45cm;
故答案为:①y=-5sinπt;②45
(3)光线在BC界面的入射角θ1=600、折射角θ2=300
根据折射定律得n=
sinθ1
sinθ2
=
sin600
sin300
=
3

由几何关系知,光线在AB界面的入射角为θ3=600
而棱镜对空气的临界角C的正弦值sinC=
1
n
=
3
3
则在AB界面的入射角θ3>C
所以光线在F点将发生全反射.
C.(选修模块3-5)
解:(1)A、男孩和木箱组成的系统在水平方向受到小车的摩擦力,动量不守恒,故A错误;
B、小车与木箱组成的系统在水平方向受到人的摩擦力,动量不守恒,故B错误;
C、男孩、小车与木箱三者组成的系统水平方向不受外力,动量守恒,故C正确;
D、木箱的动量增量与男孩、小车的动量减少量相同,故D错误;
故选:C
(2)电离态相当于把电子“移到”无穷远,即n=∞,能量=0,所以需要-E能量;由于第二能级回到基态的能量变化为 E=E1-E2=-
3
4
E
,所以逸出功最大为-
3
4
E

故答案为:-E,-
3
4
E

(3)由爱因斯坦质能方程△E=△mc2=(1.99502×10-26-3×6.64672×10-27)×3×108=9×10-13 J;
故答案为:9×10-13 J
点评:本题考查了三本选修课的知识,在学习中要重点关注高考中考查较多的知识点.
练习册系列答案
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精英家教网(选做题)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度关T系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA
(1)由状态A变到状态D过程中
 

A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
(2)在上述过程中,气体对外做功为5J,内能增加9J,则气体
 
(选“吸收”或“放出”)热量
 
J.
(3)在状态D,该气体的密度为ρ,体积为2V0,则状态D的温度为多少?该气体的分子数为多少?
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
 

A.X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线精英家教网
D.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
(2)如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=30°,棱镜材料的折射率n=
3
.在此截面所在的平面内,空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜,经折射射到AB边.光线从AC边进入棱镜时的折射角为
 
,试判断光线能否从AB边射出,
 
(填“能”或“不能”).
(3)一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播,P、Q两点相距1m.甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象,如图所示,如果波长λ>1m,则波的传播速度为多少?
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C.(选修模块3-5)
(1)一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝核的质量是质子的27倍,硅核的质量是质子的28倍,则下列判断中正确的是
 

A.核反应方程为1327Al+11H→1428Si
B.核反应方程为1327Al+01n→1428Si
C.硅原子核速度的数量级为107m/s,方向跟质子的初速度方向一致
D.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向跟质子的初速度方向一致
(2)目前,日本的“核危机”引起了全世界的瞩目,核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害.三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是
 

A.α射线,β射线,γ射线
B.β射线,α射线,γ射线
C.γ射线,α射线,β射线
D.γ射线,β射线,α射线
(3)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设每次聚变反应可以看作是4个氢核(11H)结合成1个氦核(24He),同时释放出正电子(10e).已知氢核的质量为mP,氦核的质量为mα,正电子的质量为me,真空中光速为c.计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能.

【选做题】(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)

A.(选修模块3-3)(12分)

(1)下列说法中正确的是   ▲    

A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力变小

B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的

D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度 

(2)一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是   ▲   (选填A、B或C),该过程中气体的内能   ▲   (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

(3)在一个大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽,对外做了170J的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol。则

①水的分子总势能变化了      ▲      J;

②1g水所含的分子数为      ▲     (结果保留两位有效数字)。

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)关于声波和光波,以下叙述正确的是   ▲    [来源:]

A.声波和光波均为横波

B.声波和光波都能发生干涉、衍射现象

C.波速、波长和频率的关系式,既适用于声波也适用于光波

D.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同

(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点,t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动,t=1s时形成如图所示波形。则该波的周期T=s,传播速度v=m/s。

(3)如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于 BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出。已知 ∠A=θ=60°,该棱镜材料的折射率为   ▲   ;光在棱镜中的传播速度为   ▲   (已知光在真空中的传播速度为c)。

C.(选修模块3-5)(12分)

(1)在下列核反应方程中,x代表质子的方程是     ▲      

A.+         B.+

C.+            D.+

(2)当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV。为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为     ▲    

A.1.5 eV         B.3.5eV           C.5.0eV           D.6.5 eV

(3)一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为,真空中的光速为,普朗克常量为,则每一个光子的动量为  ▲  ;该激光器在秒内辐射的光子数为  ▲

 

【选做题】(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)下列说法中正确的是       
A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力变小
B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度 
(2)一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是     (选填A、B或C),该过程中气体的内能     (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

(3)在一个大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽,对外做了170J的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol。则
①水的分子总势能变化了           J;
②1g水所含的分子数为          (结果保留两位有效数字)。
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)关于声波和光波,以下叙述正确的是       
A.声波和光波均为横波
B.声波和光波都能发生干涉、衍射现象
C.波速、波长和频率的关系式,既适用于声波也适用于光波
D.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同
(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点,t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动,t=1s时形成如图所示波形。则该波的周期T= s,传播速度v= m/s。

(3)如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出。已知∠A=θ=60°,该棱镜材料的折射率为      ;光在棱镜中的传播速度为     (已知光在真空中的传播速度为c)。

C.(选修模块3-5)(12分)
(1)在下列核反应方程中,x代表质子的方程是            
A.+         B.+
C.+            D.+
(2)当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV。为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为         
A.1.5 eV         B.3.5 eV           C.5.0 eV           D.6.5 eV
(3)一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为,真空中的光速为,普朗克常量为,则每一个光子的动量为   ;该激光器在秒内辐射的光子数为  

【选做题】(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)

A.(选修模块3-3)(12分)

(1)下列说法中正确的是   ▲    

A.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力变小

B.布朗运动反映了悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的

D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度 

(2)一定质量的某种理想气体分别经历下图所示的三种变化过程,其中表示等压变化的是   ▲   (选填A、B或C),该过程中气体的内能   ▲   (选填“增加”、“减少”或“不变”)。

(3)在一个大气压下,1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸汽,对外做了170J的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量M=18g/mol。则

①水的分子总势能变化了      ▲      J;

②1g水所含的分子数为      ▲     (结果保留两位有效数字)。

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)关于声波和光波,以下叙述正确的是    ▲    [来源:]

A.声波和光波均为横波

B.声波和光波都能发生干涉、衍射现象

C.波速、波长和频率的关系式,既适用于声波也适用于光波

D.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同

(2)一根长绳左端位于平面直角坐标系的O点,t=0时某同学使绳子的左端开始做简谐运动,t=1s时形成如图所示波形。则该波的周期T=s,传播速度v=m/s。

(3)如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于 BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出。已知 ∠A=θ=60°,该棱镜材料的折射率为    ▲   ;光在棱镜中的传播速度为   ▲   (已知光在真空中的传播速度为c)。

C.(选修模块3-5)(12分)

(1)在下列核反应方程中,x代表质子的方程是      ▲      

A.+         B.+

C.+             D.+

(2)当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV。为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为     ▲    

A.1.5 eV         B.3.5 eV           C.5.0 eV           D.6.5 eV

(3)一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为,真空中的光速为,普朗克常量为,则每一个光子的动量为  ▲  ;该激光器在秒内辐射的光子数为  ▲

 

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