Question

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N_A=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．

Answer 1

【答案】分析：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
根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．
根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W进行判断．
根据铜的摩尔质量和密度可以求出其摩尔体积，然后根据阿伏伽德罗常数即可正确解答．
由题意可知光线射向AB面恰好发生全射，作出光路图，则由折射定律可求得折射率和由几何关系可求得射出角．
正确理解半衰期的含义，α、β、γ三种射线性质和应用．
根据动量守恒定律解决问题，注意动量的矢量性．
解答：解：A、（1）A．分子间的引力和斥力是同时存在，故A错误．
B．布朗运动就是悬浮在液体中固体颗粒的运动，故B错误．
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，故A正确．
D．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，故D正确．
故选CD．
（2）A到B过程中气体，P不变，V增大，
根据气体状态方程知道，T增大，内能增大．
根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W和W＜0得：
Q＞0，吸热．
B到C过程中气体，V不变，P减小，
根据气体状态方程知道，T减小，内能减小．
（3）铜的摩尔体积：V==7.2×10^-6m³/mol
把铜分子看作一个挨一个紧密排列的小球，
则每个铜分子的体积为：V₀ ==1.2×10^-29m³
B、
（1）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，振动速度与波的传播速度无关，故A错误．
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，故B正确．
C．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄，故C错误．
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，故D正确．
故选BD．
（2）根据波沿X方向传播，那么质点a的振动方向为沿y轴负方向．
波速v==40m/s
（3）由sinC=得：光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角C=45° 画出光路图
 
由折射定律可求得折射率和由几何关系可求得：光从棱镜射入空气时的折射角分别为45°和90°．
C、（1）A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢，放射性衰变的快慢即半衰期是由元素本身决定的，与外部环境无关，故A正确．
B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对于少量的原子核衰变时间无法确定，故B错误．
C、β射线是高速电子流，不是电磁波，故C错误．
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，故D正确．
故选AD．
（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W=hγ=h
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E_k=h-h
（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．
根据动量守恒定律得：
m_Av_A+0=-m_Av_A′+m_Bv_B′
v_A′=-1m/s
方向为：与碰撞前A的速度方向相反．
故答案为：
A、（1）CD
（2）吸热，减小
（3）1个铜原子占有的体积为1.2×10^-29m³
B、（1）BD
（2）负，40
（3）由折射定律可求得折射率和由几何关系可求得：光从棱镜射入空气时的折射角分别为45°和90°．
C、（1）AD
（2）h，h-h
（3）滑块A碰后的速度大小是1m/s，方向与碰撞前A的速度方向相反．
点评：要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．
能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来．
加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好选修的基本方法．此处高考要求不高，不用做太难的题目．