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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

2020-01-27

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10 4 mL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______m 2 ,每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m 3 ,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t 0 =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t 0 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
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氢原子可能发射______种频率的光子.
②氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的频率是______Hz,用这样的光子照射右表中几种金属,金属______能发生光电效应,发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是______eV.(普朗克常量h=6•63×10 -34 J•S,1eV=1.6×10 -19 J)
(3)在氘核
  21
H 和氚核
  31
H 结合成氦核
  42
He 的核反应方程如下:
  21
H+
  31
H→
  42
He+
  10
n+17.6MeV
①这个核反应称为______
②要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV是核反应中______(选填“放出”或“吸收”)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______(选填“增加”或“减少”)了______㎏(保留一位有效数字)

优质解答

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 -4 m 2 =2.4×10 -2 m 2
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=
1
50
×
6
1 0 4
×1 0 -6 =1.2×1 0 -11 m 3 .

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
3
4
T 周期到达波峰,x=-lm处的质点向上振动,经过
1
4
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=
λ
v
=
4
10
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=
1
T
=0.5Hz .
ω=2πf=π,根据x=Asin(ωt+φ)知,A=5cm,φ=
π
2
,所以x=5sin( πt+
π
2
)=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
C 24
=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:E 4 -E 2 =hγ,解得 γ=
E 4 - E 2
h
=6.15×1 0 14 Hz .
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:E Km =hγ-W 0 =2.55-1.9=0.65eV.
(3)①氘核
  21
H 和氚核
  31
H 结合成氦核
  42
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=△mc 2 ,得 △m=
△E
c 2
=3×1 0 -29 kg .
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   ②6.15×10 14 (或6.2×10 14 ) 铯  0.65
(3)聚变(热核),放出,减少,3×10 -29