Question

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母前的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是______
A．只要外界對氣體做功，氣體內能一定增大
B．物體由氣態變成液態的過程，分子勢能減小
C．當分子間距離增大時，分子間引力增大，而分子間斥力減小
D．液體表面層的分子比液體內部的分子有更大的分子勢能
（2）如圖所示，彈簧一端固定于水平面上，另一端與質量為m的活塞拴接在一起，開口向下、質量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質量的氣體．氣缸和活塞均可與外界進行熱交換．若外界環境的溫度緩慢降低，則封閉氣體的體積將______（填“增大”、“減小”或“不變”），同時將______（填“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱，也不放熱”）．
（3）某種油的密度為ρ，摩爾質量為M．取體積為V的油慢慢滴出，可滴n滴．將其中一滴滴在廣闊水面上，形成面積為S的單分子油膜．試估算：①阿伏加德羅常數；②其中一滴油滴含有的分子數．
B．（選修模塊3-4）
（1）以下說法中正確的是______
A．隱形戰機表面涂料利用了干涉原理，對某些波段的電磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消
B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性
C．根據宇宙大爆炸學說，遙遠星球發出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D．海市蜃樓是光的色散現象引起的
（2）有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”，他們通過校園網交換實驗數據，并由計算機繪制了T²～L圖象，如圖甲所示．去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是______（選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了其在實驗室
得到的兩個單擺的振動圖象（如圖乙），由圖可知，兩單擺擺長之比=______．

（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結果在水平屏幕MN上出現兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L．

C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的有______
A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大
C．物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
D．β衰變說明了β粒子（電子）是原子核的組成部分
（2）如圖為氫原子的能級圖，大量處于n=4激發態的氫原子躍遷時，發出多個能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為______eV，若用此光照射逸出功為2.75V的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為______V

（3）查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實驗發現了中子．
完成下列核反應方程：₂⁴H_e+₄⁹B_e→______n+

Answer 1

【答案】分析：A．3-3模塊
（1）根據分子勢能、分子力的特點進行分析討論即可；
（2）根據理想氣體狀態方程進行討論即可；
（3）根據摩爾質量等于摩爾體積乘以密度，得到摩爾體積，然后根據油滴鋪開，體積不變計算．
B.3-4模塊
（1）根據光的干涉、光的全反射、激光的相干性和多普勒效應進行分析處理；
（2）根據單板周期公式分析討論，然后結合北大處重力加速度大于南大處重力加速度來進行分析討論；
（3）根據反射定律和折射定律畫出光路圖，然后根據折射定律結合幾何關系計算出兩個光斑間的距離．
C．（選修模塊3-5）
（1）根據盧瑟福的α粒子散射實驗及核式結構、波爾的氫原子模型、物質波、原子核的衰變規律分析計算；
（2）根據能能級躍遷時的頻率條件方程、愛因斯坦的光電效應方程和動能定理進行分析計算；
（3）根據質量數守恒、電荷數守恒和動量守恒進行列式計算．
解答：解：A．3-3模塊
（1）A、外界對氣體做功，氣體可能放出熱量，故內能不一定增加，故A錯誤；
B、物體由氣態變成液態的過程，體積減小，放出熱量，故分子勢能減小，故B正確；
C、當分子間距離增大時，分子間引力和分子間斥力同時減小，故C錯誤；
D、液體表面層的分子的分子間距較大，比液體內部的分子有更大的分子勢能，故D正確；
故選 BD．
（2）由于外界溫度逐漸降低，故氣體會降溫，放出熱量，氣體的壓強不變，根據理想氣體狀態方程，，體積逐漸減小；
故答案為：減小，放熱．
（3）①油分子的直徑為：
一摩爾油的體積為：
所以阿伏加德羅常數為：（注：本題也可以用立方體模型求解）
②一滴油含有的分子數為：
B.3-4模塊
（1）A、隱形戰機表面涂料利用了光的干涉中的薄膜干涉的原理，從涂層前后兩個表面反射的電磁波相干涉后使電磁波減弱，故A正確；
B、全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性，記錄下了光的強弱、頻率和相位，故B正確；
C、由于多普勒效應，根據宇宙大爆炸學說，遙遠星球正在加速遠離地球，發出的紅光被地球接收到時頻率減小，故可能是紅外線，故C正確；
D、海市蜃樓是光的全反射現象，故D錯誤；
故選ABC．
（2）根據單板周期公式，有

由于北大處重力加速度大于南大處重力加速度，故由北大數據得出的T²-L圖象的斜率較小，故B圖是由北大數據得出的圖象；
故選B．
由于單擺的周期的平方與擺長成正比，由圖象，T_b=2s，故
故答案為．
（3）畫出如圖光路圖，

設折射角為γ，
根據折射定律

解得 γ=60°
根據幾何關系，兩個光斑之間的距離為：L=PA+AQ=Rtan30°+2Rsin60°
解得  
即兩個光斑間的距離為23.1cm．
C．（選修模塊3-5）
（1）A、盧瑟福的α粒子散射實驗中只有極少數的粒子發生大角度偏轉，說明了原子內部有一個較小的核，可以估算出原子核的數量級為10^-10m，故A正確；
B、氫原子輻射出一個光子后，氫原子核外電子從較高能級躍遷到較低能級，故軌道半徑變小，動能變大，勢能變小，故B錯誤；
C、物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動，故C正確；
D、β衰變說明了β粒子（電子）是由中子轉變成一個質子和一個電子而來，故D錯誤；
古選AC．
（2）由第四能級向第一能級躍遷時，放出的光子的能量最大，為：E=（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV
照到逸出功為2.75eV的材料上時，根據愛因斯坦的光電效應方程，光電子的最大初動能為10eV，故反向遏制電壓為10V時，光電流為零；
故答案為：12.75，10．
（3）根據質量數守恒、電荷數守恒，有：₂⁴H_e+₄⁹B_e→+
根據動量守恒定律，有

解得
m=
即中子的質量為．
點評：本題涉及到3-3，3-4，3-5三個模塊的多個知識點，本題的特點是知識點較多，但各個知識點的要求不是太高；對于江蘇地區的考生而言，多為一級要求，關鍵要多看書，對這些知識點要做到心中有數．