选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.) A.(选修模块3-3) (1)下列说法中正确的是______ A.布朗运动是分子的无规则热运动 B.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大 C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体 D.机械能不可能全部转化为内能 (2)如图1所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计.气缸内封闭了一定质量的理想气体.现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中______ A.气体的内能增大 B.气缸内分子平均动能增大 C.气缸内气体分子密度增大 D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
(3)在做用油膜法估测分子的大小实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器测得50滴这样的溶液为1mL.把l滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅水盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃放在坐标纸上,其形状如图2所示,坐标纸正方形小方格的边长为20mm.则油酸膜的面积是______m2,每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3,根据上述数据,可估算出油酸分子的直径. B.(选修模块3-4) (1)关于对光现象的解释,下列说法中正确的是______. A.自然光斜射到玻璃表面时,反射光和折射光都是偏振光 B.水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象 C.光纤导光利用了光的全反射规律 D.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象 (2)一列横波沿x轴正方向传播,在t0=0时刻的波形如图3所示,波刚好传到x=3m处,此后x=lm处的质点比x=-lm处的质点______(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10m/s,经过△t时间,在x轴上-3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同,则△t=______. (3)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律,装置如图4所示,水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子,滑块上固定有传感器的发射器.把弹簧拉长5cm由静止释放,滑块开始振动.他们分析位移一时间图象后发现,滑块的运动是简谐运动,滑块从最右端运动到最左端所用时间为ls,则弹簧振子的振动频率为______Hz;以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向,则滑块运动的表达式为x=______cm.
C.(选修模块3-5) (1)下列关于原子和原子核的说法正确的是______. A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.波尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 (2)一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级 示意图如图5所示,那么
金属 | 铯 | 钙 | 镁 | 钛 | 逸出功W/eV | 1.9 | 2.7 | 3.7 | 4.1 |
答案
A、(1)A、布朗运动是悬浮的小颗粒无规则运动,反映了分子的无规则运动.故A错误. B、气体分子间距离减小时,分子间斥力和引力均增大,斥力增大得更快.故B正确. C、单晶体导热性能各向同性.故C错误. D、根据能量转化的方向性,机械能可以全部转化为内能,但内能不能全部转化为机械能.故D错误. 故选B. (2)缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,气体压强增大,知单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多,气体分子数不变,体积变小,所以气缸内气体分子密度增大.因为金属气缸导热性能良好,所以内部气体温度不变,分子的平均动能不变.气体的内能由温度决定,所以气体内能不变.故CD正确,A、B错误. 故选CD. (3)油膜的面积S=60×4×10-4m2=2.4×10-2m2. 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=××10-6=1.2×10-11m3.
B、(1)A、自然光照射到玻璃表面上,反射光和折射光都是偏振光.故A正确. B、水面上的油膜呈现彩色是薄膜干涉现象.故B错误. C、光导纤维运用了光的全反射.故C正确. D、玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象.故D错误. 故选AC. (2)通过“上下坡”法,知x=lm处的质点向下振动,经过T周期到达波峰,x=-lm处的质点向上振动,经过T到达波峰,所以x=lm处的质点比x=-lm处的质点后到达波峰位置. 经过周期的整数倍后,波形图不变,T==s=0.4s.所以经历的时间t=0.4ns(n=1,2,3┅). (3)滑块从最右端运动到最左端所用时间为ls,知周期T=2s,则振动频率f==0.5Hz. ω=2πf=π,根据x=Asin(ωt+φ)知,A=5cm,φ=,所以x=5sin(πt+)=5cosπtcm.
C、(1)A、β衰变产生的电子是原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子,电子不是原子核的组成部分.故A错误. B、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化.故B正确. C、放射性元素的半衰期由原子核内部因素决定,与温度无关.故C错误. D、比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固.故D错误. (2)①一群氢原子处于量子数n=4能级状态,根据=6知,氢原子可能发射6中不同频率的光子. ②氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时有:E4-E2=hγ,解得γ==6.15×1014Hz. E=hγ=2.55eV,当入射光子的能量大于金属的逸出功时,才能发生光电效应,所以金属铯能发生光电效应. 根据光电效应方程有:EKm=hγ-W0=2.55-1.9=0.65eV. (3)①氘核H和氚核H结合成氦核He属于轻核聚变. ②轻核聚变有质量亏损,17.6MeV是核反应中所释放的能量.核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量减小.根据△E=△mc2,得△m==3×10-29kg. 故答案为:A.(选修模块3-3) (1)B(2)CD (3)(2.3~2.5)×10-2;1.2×10-11 B.(选修模块3-4) (1)AC(2)后,0.4ns(n=1,2,3┅)(3)0.5 5cosлt C.(选修模块3-5) (1)B (2)①6 ②6.15×1014(或6.2×1014) 铯 0.65 (3)聚变(热核),放出,减少,3×10-29 |
举一反三
如图所示,弹簧振子正在BC之间作简谐运动,当振子位于O点时弹簧为原长.在振子从C运动到O的过程中( )A.动能不断增大,加速度不断增大 | B.弹性势能不断增大,加速度不断增大 | C.动能不断增大,加速度不断减小 | D.弹性势能不断增大,加速度不断减小 | 水平放置的作简谐运动的弹簧振子,其质量为m,振动过程中的最大速率为v,下列说法中正确的是( )A.从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功可能是0~ mv2之间的某个值 | B.从某时刻算起,在半个周期的时间内,弹力做的功一定为零 | C.从某时刻算起,在半个周期的时间内,速度的变化量大小可能为 0~2v间的某个值 | D.从某时刻算起,在半个周期的时间内,速度变化量大小一定为零 | 如图所示为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,波速为1cm/s,此时P点沿-y方向运动,关于图上x=0.3cm处的Q点的说法正确的是( )A.t=0时,速度方向沿-y方向 | B.t=0.1s时,速度最大 | C.t=0.1s时,加速度方向沿-y方向 | D.t=0.3s时,加速度为零 | [物理--选修3-4] (1)下列说法中正确的是______ A.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关 B.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象 C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源的运动和观察者的运动无关
D.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为准确,应选用10cm长的细线和小铁球 E.各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为3×108m/s (2)一列沿x轴的正方向传播的简谐波,在t=0时刻波传播到x=2.5cm处如图所示,已知从t=0到t=2.2s时间内, 质点P三次出现在波峰位置,且在t=2.2s时P质点刚好在波峰位置.求: ①该简谐波的周期. ②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰. | 一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动,其中有两个时刻弹簧振子的速度相同,那么这两个时刻弹簧振子的( )A.加速度一定大小相等,方向相同 | B.位移一定大小相等,方向相反 | C.位移一定大小相等,方向相同 | D.弹簧振子一定都在做加速运动 |
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