Question

（2010?南京模擬）本題包括A、B、C三個(gè)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）下列說法正確的是
A．分子間的引力和斥力是不能同時(shí)存在的，有引力就不會(huì)有斥力
B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
C．一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大
D．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，則A到B過程中氣體是

吸熱

 （填“吸熱”或“放熱”）過程，B到C過程中氣體內(nèi)能

減小

（填“增加”或“減少”）．

（3）已知阿伏伽德羅常數(shù)是N_A=6.0×10²³/mol，銅的摩爾質(zhì)量為6.4×10^-2kg/mol，銅的密度是8.9×10³kg/m³．試估算1個(gè)銅原子占有的體積為多少？（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是
A．在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，振動(dòng)速度等于波的傳播速度
B．愛因斯坦狹義相對(duì)論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
C．在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變寬
D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃�射向氣泡時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故
（2）某介質(zhì)中，x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播，t=0.3s時(shí)刻波的圖象如圖所示，質(zhì)點(diǎn)b剛好開始振動(dòng)，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向?yàn)檠貀軸

負(fù)

方向（填“正”或“負(fù)”），波在介質(zhì)中傳播的速度為

40m/s

．

（3）如圖所示，直角三棱鏡折射率為

2

，∠B=30°，一束單色光垂直于AC面射向棱鏡，入射點(diǎn)為O，試畫出光在棱鏡中傳播的光路圖，并求出光射出棱鏡時(shí)折射角．（不考慮BC面對(duì)光線的反射）

C．（選修模塊3-5）
（1）日本福島核電站泄漏事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時(shí)會(huì)發(fā)出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會(huì)危害身體健康，由此引起了全世界的關(guān)注．下面關(guān)于核輻射的相關(guān)知識(shí)，說法正確的是
A．人類無法通過改變外部環(huán)境來改變碘131衰變的快慢
B．碘131的半衰期為8.3天，則4個(gè)碘原子核經(jīng)16.6天后就一定剩下一個(gè)原子核
C．β射線與γ射線都是電磁波，但γ射線穿透本領(lǐng)比β射線強(qiáng)
D．碘131發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的
（2）在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長(zhǎng)為λ₀，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，該金屬的逸出功為

h

c

λ0

．若用波長(zhǎng)為λ（λ＜λ₀）單色光做實(shí)驗(yàn)，則光電子的最大初動(dòng)能為

h

c

λ

-h

c

λ0

．
（3）在光滑水平面上，質(zhì)量為1.5kg的滑塊A以2.0m/s的速度撞擊質(zhì)量為9.0kg的靜止滑塊B，撞擊后滑塊B的速度為0.5m/s，求滑塊A碰后的速度大小和方向．

Answer 1

分析：一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大
根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷其它的物理量．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式△U=Q+W進(jìn)行判斷．
根據(jù)銅的摩爾質(zhì)量和密度可以求出其摩爾體積，然后根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)即可正確解答．
由題意可知光線射向AB面恰好發(fā)生全射，作出光路圖，則由折射定律可求得折射率和由幾何關(guān)系可求得射出角．
正確理解半衰期的含義，α、β、γ三種射線性質(zhì)和應(yīng)用．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律解決問題，注意動(dòng)量的矢量性．

解答：解：A、（1）A．分子間的引力和斥力是同時(shí)存在，故A錯(cuò)誤．
B．布朗運(yùn)動(dòng)就是懸浮在液體中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．
C．一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，故A正確．
D．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，故D正確．
故選CD．
（2）A到B過程中氣體，P不變，V增大，
根據(jù)氣體狀態(tài)方程知道，T增大，內(nèi)能增大．
根據(jù)熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式△U=Q+W和W＜0得：
Q＞0，吸熱．
B到C過程中氣體，V不變，P減小，
根據(jù)氣體狀態(tài)方程知道，T減小，內(nèi)能減小．
（3）銅的摩爾體積：V=

M

ρ

=7.2×10^-6m³/mol
把銅分子看作一個(gè)挨一個(gè)緊密排列的小球，
則每個(gè)銅分子的體積為：V₀ =

V

NA

=1.2×10^-29m³
B、
（1）A．在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，振動(dòng)速度與波的傳播速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤．
B．愛因斯坦狹義相對(duì)論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故B正確．
C．在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄，故C錯(cuò)誤．
D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃�射向氣泡時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故，故D正確．
故選BD．
（2）根據(jù)波沿X方向傳播，那么質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向?yàn)檠貀軸負(fù)方向．
波速v=

x

t

=40m/s
（3）由sinC=

1

n

得：光從玻璃射向真空時(shí)，發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C=45° 畫出光路圖
 
由折射定律可求得折射率和由幾何關(guān)系可求得：光從棱鏡射入空氣時(shí)的折射角分別為45°和90°．
C、（1）A．人類無法通過改變外部環(huán)境來改變碘131衰變的快慢，放射性衰變的快慢即半衰期是由元素本身決定的，與外部環(huán)境無關(guān)，故A正確．
B．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于少量的原子核衰變時(shí)間無法確定，故B錯(cuò)誤．
C、β射線是高速電子流，不是電磁波，故C錯(cuò)誤．
D、碘131發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，故D正確．
故選AD．
（2）在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長(zhǎng)為λ₀，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，
該金屬的逸出功為W=hγ=h

c

λ0

若用波長(zhǎng)為λ（λ＜λ₀）單色光做實(shí)驗(yàn)，則光電子的最大初動(dòng)能為E_k=h

c

λ

-h

c

λ0

（3）在光滑水平面上，質(zhì)量為1.5kg的滑塊A以2.0m/s的速度撞擊質(zhì)量為9.0kg的靜止滑塊B，撞擊后滑塊B的速度為0.5m/s，求滑塊A碰后的速度大小和方向．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：
m_Av_A+0=-m_Av_A′+m_Bv_B′
v_A′=-1m/s
方向?yàn)椋号c碰撞前A的速度方向相反．
故答案為：
A、（1）CD
（2）吸熱，減小
（3）1個(gè)銅原子占有的體積為1.2×10^-29m³
B、（1）BD
（2）負(fù)，40
（3）由折射定律可求得折射率和由幾何關(guān)系可求得：光從棱鏡射入空氣時(shí)的折射角分別為45°和90°．
C、（1）AD
（2）h

c

λ0

，h

c

λ

-h

c

λ0

（3）滑塊A碰后的速度大小是1m/s，方向與碰撞前A的速度方向相反．

點(diǎn)評(píng)：要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化．
能夠用物理規(guī)律把所要研究的物理量表示出來．
加強(qiáng)對(duì)基本概念的記憶，基本方法的學(xué)習(xí)利用，是學(xué)好選修的基本方法．此處高考要求不高，不用做太難的題目．