【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）如圖1所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下做等溫變化的p-V圖象，則下列關(guān)于T1和T2大小的說法，正確的是
A
A
．

A．T1大于T2B．T1小于T2
C．T1等于T2D．無法比較
（2）如圖2甲所示，將封有一定質(zhì)量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上，情形如圖乙所示．圖
甲
甲
（選填“甲”或“乙”）中袋中氣體分子平均動能大．從甲圖到乙圖過程中，袋內(nèi)氣體減小的內(nèi)能
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）氣體放出的熱量．
（3）如圖3所示，IBM的科學(xué)家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈，形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”，相鄰鐵原子間有間隙．估算原子平均間隙的大小．結(jié)果保留一位有效數(shù)字．已知鐵的密度7.8×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是5.6×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1．
B．（選修模塊3-4）
（1）列車靜止時，車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等．當(dāng)列車以接近光速行駛，車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離，所得出的結(jié)論是
A
A
．
A．車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B．車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C．向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D．向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
（2）湖面上停著一條船，一個人觀測到每隔5s有一個波峰經(jīng)過這條船，相鄰波峰間的距離是60m．這列波的頻率是
0.2
0.2
Hz，水波的波速是
12
12
m/s．
（3）如圖所示，在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體，其直徑為l．玻璃圓柱體的折射率為
2
，且l=2d．求從右側(cè)中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍．

C．（選修模塊3-5）
（1）原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖1所示．核子組合成原子核時
B
B
．
 A．小質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損最大
B．中等質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損最大
C．大質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損最大
D．不同質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損相同
（2）在核反應(yīng)堆中用石墨做慢化劑使中子減速，中子以一定速度與靜止碳核發(fā)生正碰，碰后中子反向彈回，則碰后碳核的運(yùn)動方向與此時中子運(yùn)動的方向
相反
相反
（選填“相反”或“相同”），碳核的動量
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”） 碰后中子的動量．
（3）氫原子的能級如圖2所示．原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子，正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)．有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬．求該金屬的截止頻率和產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值．普朗克常量h=6.63×10-34J?s，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．
分析：A、（1）根據(jù)氣態(tài)方程分析溫度的關(guān)系．（2）溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動能越大．（3）鐵原子間隙很小，近似把鐵原子看成一個挨著一個緊密排列，求出一個鐵原子的體積，把鐵原子看成球形，求出鐵原子的直徑，再由幾何知識求出相鄰鐵原子的平均間隙．
B、（1）根據(jù)相對論效應(yīng)判斷車廂長度與相鄰電線桿間距離的關(guān)系．
（2）由題寫出周期，求出波速．
（3）從玻璃圓柱體邊緣進(jìn)入的光線入射角i最大，根據(jù)折射定律和幾何知識求解角度范圍．
C、（1）由圖讀出比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系，再愛因斯坦質(zhì)能方程分析核子組合成原子核時質(zhì)量的變化情況．
（2）根據(jù)動量守恒判斷碰后碳核的運(yùn)動方向與此時中子運(yùn)動的方向的關(guān)系，以及碳核的動量與碰后中子的動量的大小關(guān)系．
（3）根據(jù)玻爾理論和愛因斯坦光電效應(yīng)方程，研究該金屬的截止頻率和產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值．
解答：解：A．
（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
PV
T
=c得，T與PV成正比，得到，T1大于T2．
故選A．
（2）山腳溫度高于山頂?shù)臏囟�，山腳下氣體的分子平均動能較大，則圖甲中袋中氣體分子平均動能大．從甲圖到乙圖過程中，溫度降低，氣體的內(nèi)能減小，體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知，袋內(nèi)氣體減小的內(nèi)能大于氣體放出的熱量．
（3）一個鐵原子的體積V=
M
ρNA
，又V=
1
6
πD3得
鐵原子的直徑D=
3
6M
πρNA

圍欄中相鄰鐵原子的平均間隙l=
2πr
n
-D
解得l=7×10-10m
B．
（1）當(dāng)列車以接近光速行駛，根據(jù)相對論尺縮效應(yīng)得知，車上的乘客觀測到的相鄰電線桿間距離將減小，車廂長度不變，則車廂長度大于相鄰電線桿間距離．
故選A 
（2）由題，這列波的周期為T=5s，頻率為f=
1
T
=0.2Hz，波長λ=60m，波速v=
λ
T
=12m/s．
（3）如圖，從玻璃圓柱體邊緣進(jìn)入的光線入射角i最大，根據(jù)折射定律
n=
sini
sinr

又sinr=
l
2
(
l
2
)2+d2

解得i=45°
C．（1）由圖讀出，中等質(zhì)量的原子核比結(jié)合能最大，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，核子組合成原子核時質(zhì)量虧損最大．
故選B．
（2）中子以一定速度與靜止碳核發(fā)生正碰，碰后中子反向彈回，總動量方向與中子原來的速度方向相同，根據(jù)動量守恒定律可知，碰后碳核的運(yùn)動方向與此時中子運(yùn)動的方向相反，碳核的動量大于碰后中子的動量．
（3）根據(jù)玻爾理論得到，E3-E1=hγ
解得γ=2.9×1015Hz
從n=4向n=1躍遷所放出的光子照射金屬產(chǎn)生光電子最大初動能最大，
根據(jù)愛因斯坦光電方程Ek=（E4-E1）-（E3-E1）
得Ek=0.66eV
故答案為：
A、（1）A
（2）甲，大于
（3）圍欄中相鄰鐵原子的平均間隙l=7×10-10m．
B．
（1）A 
（2）0.2　　12
（3）從右側(cè)中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍為45°．
C．
（1）B
（2）相反  大于
（3）該金屬的截止頻率為γ=2.9×1015Hz，
和產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值為0.66eV．
點評：本題是選修部分內(nèi)容，要立足課本，緊扣考綱，掌握基本知識和基本原理，就能取得高分．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3-3)

(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體,下列說法中正確的是____________.(填寫選項前的字母)

A.氣體分子間的作用力增大                      B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動能減小                      D.氣體組成的系統(tǒng)的熵增加

(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6 J的功,則此過程中氣泡____________(填“吸收”或“放出”)的熱量是____________J.氣泡到達(dá)湖面后,溫度上升的過程中,又對外界做了0.1 J的功,同時吸收了0.3 J的熱量,則此過程中,氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了____________J.

(3)已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29 kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,取氣體分子的平均直徑為2×10-10m.若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)

(1)如圖甲所示,強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c.強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測到該光束的傳播速度為___________.(填寫選項前的字母)

甲

A.0.4c             B.0.5c             C.0.9c             D.1.0c

(2)在t=0時刻,質(zhì)點A開始做簡諧運(yùn)動,其振動圖象如圖乙所示.質(zhì)點A振動的周期是_________s;t=8 s時,質(zhì)點A的運(yùn)動沿y軸的_________方向(填“正”或“負(fù)”）;質(zhì)點B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時,質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是_________cm.

乙

(3)圖丙是北京奧運(yùn)會期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片,相機(jī)的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運(yùn)動館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11 cm的圓形范圍內(nèi),水面上的運(yùn)動員手到腳的長度l=10 cm.若已知水的折射率,請根據(jù)運(yùn)動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

丙

C.(選修模塊3-5)

    在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出,中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實驗中很難探測.1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應(yīng),間接地證實了中微子的存在.

(1)中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子()和正電子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是___________.(填寫選項前的字母)

A.0和0                B.0和1                C.1和0                D.1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚�光子(γ),即

→2γ

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為________J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�光子,原因是________________________.

(3)試通過分析比較,具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．

A．（選修模塊3-3）

（1）為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是    ▲   ．

（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小     ▲     kJ，空氣    ▲    （選填“吸收”或“放出”）的總能量為  ▲  kJ．

（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)=6.02．若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）

（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛．下面關(guān)于激光的敘述正確的是    ▲   ．

（A）激光是縱波

（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同

（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

（D）利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×m，屏上P點距雙縫和的路程差為7.95×m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是   ▲    （選填“明條紋”或“暗條紋”）．現(xiàn)改用波長為6.30×m的激光進(jìn)行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將   ▲   （選填“變寬”、“變窄”或“不變”）．

（3）如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點射出．已知入射角為i，A與O 相距l，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d．

C．（選修模塊3-5）

（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓的關(guān)系圖象中，正確的是    ▲    ．

（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小   ▲    （選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是___▲____．

（3）已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.40eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為Hz，普朗克常量h=Js．請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．

A．（選修模塊3-3）（12分）

（1）為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是   ▲   ．

（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小    ▲     kJ，空氣   ▲    （選填“吸收”或“放出”）的總能量為  ▲  kJ．

（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)=6.02．若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）（12分）

（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛．下面關(guān)于激光的敘述正確的是   ▲   ．

（A）激光是縱波

（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同

（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

（D）利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×m，屏上P點距雙縫和的路程差為7.95×m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是  ▲    （選填“明條紋”或“暗條紋”）．現(xiàn)改用波長為6.30×m的激光進(jìn)行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將  ▲   （選填“變寬”、“變窄”或“不變”）．

（3）如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點射出．已知入射角為i，A與O 相距l，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d．

C．（選修模塊3-5）（12分）

（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓的關(guān)系圖象中，正確的是   ▲    ．

（2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小  ▲    （選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是___▲____．

（3）已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.40eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為Hz，普朗克常量h=Js．請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分。

A.（選修模塊3-3）（12分）

（1）為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是        。

（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功。現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小        kJ,空氣       （選填“吸收”或“放出”）總熱量為        kJ。

（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）（12分）

（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是      

（A）激光是縱波

（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同

（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

（D）利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10-7m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是       （選填“明條紋”或“暗條紋”）�，F(xiàn)改用波長為6.30×10-7m的激光進(jìn)行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將            （選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。

（3）如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點射出。已知入射角為i ,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d. 

 

C.（選修模塊3-5）（12分）

（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是    

  （2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”)， 原因是_______。

（3）已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV， 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34Js.請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板， 能否發(fā)生光電效應(yīng)。

 

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