Question

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，設細管內(nèi)空氣溫度不變，
則被封閉的空氣______
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣______（選填“吸收”或“放出”）了______J的熱量；當洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時，則空氣的內(nèi)能______（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算該氣體分子的總個數(shù)（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是______
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式y(tǒng)=______cm；
②x=5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=______cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是______
A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0），各個定態(tài)的能量值為E_n=E/n²（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為______；若有一群處于n=2能級的氫原子，發(fā)生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為______（結(jié)果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內(nèi)，3個α粒子可以結(jié)合成一個₆¹²C核，已知₆¹²C核的質(zhì)量為1.99502×10^-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

A．（選修模塊3-3）
（1）A、水位上升，分子間距變小引力和斥力都增大，故A正確；
B、分子熱運動由溫度決定，這里溫度不變，故B錯誤；
C、分子平均動能由溫度決定，溫度不變，故C錯誤；
D、由PV=C知體積減小壓強增大，故D正確；
故選：AD
（2）由△U=Q+W知，溫度不變時△U=0，W=0.6J時Q=-0.6J，即放出0.6J；當迅速降低水位時，氣體對外界做功故內(nèi)能減小．
（3）物質(zhì)的量n=

ρV

M

，分子總數(shù)N=nNA=

ρV

M

NA
代入數(shù)據(jù)得N=2.68×10²²≈3×10²²
B．（選修模塊3-4）
（1）A、偏振現(xiàn)象說明了光是一種橫波，故A錯誤；
B、全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正確；
C、光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理，故C正確；
D、x=kyl/d，y為光的波長，l為筒長，d為雙縫的間距，紫光的波長比紅光的短，所以間距一定變小，故D錯誤；
故選：BC
（2）①波長λ=4m，周期T=λ/v=2s，振幅A=5cm，則y=-5sinπt cm
②n=t/T=2.25，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=45cm；
故答案為：①y=-5sinπt；②45
（3）光線在BC界面的入射角θ₁=60⁰、折射角θ₂=30⁰
根據(jù)折射定律得n=

sinθ1

sinθ2

=

sin600

sin300

=

3

由幾何關系知，光線在AB界面的入射角為θ₃=60⁰
而棱鏡對空氣的臨界角C的正弦值sinC=

1

n

=

3

3

則在AB界面的入射角θ₃＞C
所以光線在F點將發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）A、男孩和木箱組成的系統(tǒng)在水平方向受到小車的摩擦力，動量不守恒，故A錯誤；
B、小車與木箱組成的系統(tǒng)在水平方向受到人的摩擦力，動量不守恒，故B錯誤；
C、男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，動量守恒，故C正確；
D、木箱的動量增量與男孩、小車的動量減少量相同，故D錯誤；
故選：C
（2）電離態(tài)相當于把電子“移到”無窮遠，即n=∞，能量=0，所以需要-E能量；由于第二能級回到基態(tài)的能量變化為 E=E₁-E₂=-

3

4

E，所以逸出功最大為-

3

4

E．
故答案為：-E，-

3

4

E．
（3）由愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc²=（1.99502×10^-26-3×6.64672×10^-27）×3×10⁸=9×10^-13J；
故答案為：9×10^-13 J