Question

A．（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是

 

A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．没有摩擦的理想热机可以把内能全部转化为机械能
C．浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一
（2）质量m=0.1kg的氢气在某状态下的体积V=1.92m³，则此时氢气分子的平均间距为

 

．（已知氢气的摩尔质量M=2g/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1．）
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

 

A．光的偏振现象说明光波是横波
B．麦克斯韦用实验方法证实了电磁波的存在
C．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为调制
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）如图甲所示是光从介质 1 进入介质 2 的折射情况，根据光路图可知：光在介质中1的速率

 

在介质中2的速率（选填“＞”、“=”或“＜”）；若介质2是空气（视为真空），则在此界面发生全反射的临界角的正弦值为

 

（用θ₁、θ₂表示）
（3）如图乙所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=0.5m处质点在0.5s时的位移为

 

cm，x=0m处的质点做简谐运动的表达式为

 

．

Answer 1

分析：A、（1）布朗运动是液体分子无规则运动的反映．根据热力学第二定律分析没有摩擦的理想热机能否把内能全部转化为机械能．浸润与不浸润均是分子力作用的表现．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单之一．
（2）根据氢气的质量、摩尔质量M、阿伏加德罗常数N_A可求出m=0.1kg的氢气所含有的氢气分子数，将氢气分子所占据的空间看作球形，而且一个挨一个紧密排列，即可得到一个分子占据的空间体积大小，由球的体积公式求出球的直径，即等于氢气分子的平均间距．
B、（1）光的偏振现象说明光波是横波．赫兹用实验方法证实了电磁波的存在．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为检波．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）根据入射角与折射角的大小关系，判断出折射率的大小，即可得到光速的关系．根据临界角的公式sinC=

1

n

求出临界角的正弦．
（3）由图读出波长，求出周期，根据时间与周期的关系，确定质点的位置，定出位移，并写出振动方程．

解答：解：A、（1）A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映．故A错误．
B、根据热力学第二定律得知，没有摩擦的理想热机不能把内能全部转化为机械能．故B错误．
C、浸润与不浸润均是分子力作用的宏观表现．故C正确．
D、热力学温标的最低温度为0K，是自然界低温的极限，只能接近，不能达到，故它没有负值，它的单位是物理学的基本单之一．故D正确．
故选CD
（2）质量m=0.1kg的氢气所含有的氢气分子数为：n=

m

M

NA…①
设此时氢气分子的平均间距为d．将氢气分子所占据的空间看作球形，而且一个挨一个紧密排列，即可得到一个分子占据的空间体积大小，由球的体积公式求出球的直径，即等于氢气分子的平均间距．则有：
    n?

1

6

πd3=V…②
由①②联立解得：d=4×10^-9m．
B、（1）A、光的偏振现象说明光波是横波．故A正确．
B、赫兹用实验方法证实了电磁波的存在．故B错误．
C、从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为检波．故C错误．
D、爱因斯坦狭义相对论的基本原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故D正确．
故选AD
（2）根据光路图可知，入射角小于折射角，则知介质1的折射率大于介质2的折射率，由v=

c

n

得知，光在介质中速度与折射率成反比，则得到光在介质中1的速率小于在介质中2的速率．
若介质2是空气（视为真空），则介质1的折射率为  n=

sinθ2

sinθ1

，根据临界角的公式sinC=

1

n

得，临界角的正弦sinC=

sinθ1

sinθ2

．
（3）由图读出波长为λ=20m，由v=

λ

T

得，波的周期为  T=

λ

v

=1s，时间t=0.5s=0.5T．则x=0.5m处质点在0.5s时到达波谷，其位移为y=-5cm．波向右传播，t=0时刻，x=0m处的质点的速度方向向下，位移为0，则其振动方程为y=-Asin

2π

T

t=-=-5sin2πt cm．
故答案为：
A、（1）CD；（2）C，吸热；（3）4×10^-9m．
B（1）AD；（2）＜，

sinθ1

sinθ2

（3）-5，y=-5sin2πt cm

点评：本题考查的知识点较多，只要加强基础知识的学习，掌握基本知识，如光的折射定律、波速公式、临界角等等，问题并不大．