【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)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(píng)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
(選填“甲”或“乙”)中袋中氣體分子平均動(dòng)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(gè)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。Y(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(shí),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(cè)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(cè)時(shí)車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測(cè)時(shí)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(gè)人觀測(cè)到每隔5s有一個(gè)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(diǎn)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(shí)
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(dòng)方向與此時(shí)中子運(yùn)動(dòng)的方向
相反
相反
(選填“相反”或“相同”),碳核的動(dòng)量
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的動(dòng)量.
(3)氫原子的能級(jí)如圖2所示.原子從能級(jí)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(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)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(dòng)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(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子平均動(dòng)能越大.(3)鐵原子間隙很小,近似把鐵原子看成一個(gè)挨著一個(gè)緊密排列,求出一個(gè)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(shí)求出相鄰鐵原子的平均間隙.
B、(1)根據(jù)相對(duì)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(shí)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(shí)質(zhì)量的變化情況.
(2)根據(jù)動(dòng)量守恒判斷碰后碳核的運(yùn)動(dòng)方向與此時(shí)中子運(yùn)動(dòng)的方向的關(guān)系,以及碳核的動(dòng)量與碰后中子的動(dòng)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(dòng)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)臏囟龋侥_下氣體的分子平均動(dòng)能較大,則圖甲中袋中氣體分子平均動(dòng)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(duì)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(gè)鐵原子的體積V=
M
ρNA
,又V=
1
6
πD3

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(duì)論尺縮效應(yīng)得知,車上的乘客觀測(cè)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(shí)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(dòng)量方向與中子原來的速度方向相同,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,碰后碳核的運(yùn)動(dòng)方向與此時(shí)中子運(yùn)動(dòng)的方向相反,碳核的動(dòng)量大于碰后中子的動(dòng)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(dòng)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(diǎn)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(dòng)能的最大值為0.66eV.
點(diǎn)評(píng):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(shí)和基本原理,就能取得高分.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(qǐng)選定其中兩題,若三題都做,則按A、B兩題評(píng)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(xiàng)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(dòng)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(duì)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(duì)外界做了0.1 J的功,同時(shí)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?dú)馀輧?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(qǐng)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(cè)到該光束的傳播速度為___________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

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

(2)在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A開始做簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖乙所示.質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是_________s;t=8 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿y軸的_________方向(填“正”或“負(fù)”);質(zhì)點(diǎn)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(shí),質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是_________cm.

(3)圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)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(dòng)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(dòng)員手到腳的長度l=10 cm.若已知水的折射率,請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)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)

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(shí)驗(yàn)中很難探測(cè).1953年,萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應(yīng),間接地證實(shí)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(xiàng)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(gè)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(gè)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(gè)光子,原因是________________________.

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

查看答案和解析>>

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(qǐng)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(píng)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(gè)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(diǎn),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(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×m,屏上P點(diǎn)距雙縫的路程差為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(shí)驗(yàn),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(diǎn)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(diǎn)射出.已知入射角為i,AO 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(dòng)量的大小   ▲    (選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是___▲____

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級(jí)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(qǐng)通過計(jì)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).

查看答案和解析>>

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(qǐng)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(píng)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(gè)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(diǎn),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(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×m,屏上P點(diǎn)距雙縫的路程差為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(shí)驗(yàn),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(diǎn)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(diǎn)射出.已知入射角為i,AO 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(dòng)量的大小  ▲    (選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是___▲____

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝、第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)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(qǐng)通過計(jì)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).

 

查看答案和解析>>

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(qǐng)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(píng)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(gè)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(diǎn),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(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點(diǎn)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(shí)驗(yàn),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(diǎn)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(diǎn)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(dòng)量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是_______。

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝、第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)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(qǐng)通過計(jì)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)。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案