Question

A（3-3模块）
（1）下列说法正确的是______
A、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
B、一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性；
D、如果附着层内分子分布比内部密，分子间的作用力为斥力，就会形成浸润现象
（2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
④测得此油膜面积为3.60×10²cm²．
这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为______，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．利用数据可求得油酸分子的直径为______m．
（3）如图甲所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm²，大气压强1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量．则封闭气体的压强将______（填增加、减小或不变），气体内能变化量为______J．


B．选修3-4
（1）以下关于光的说法中正确的是：______
A．光纤通信利用了光的全反射原理
B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照时发生了薄膜干涉
C．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样
D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
（2）甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度______；乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度______（填”大”或”小”）
（3）如图乙所示，实线是一列简谐横波在t₁=0时的波形图，虚线为t₂=0.5s时的波形图，已知0＜t₂-t₁＜T，t₁=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动．
①质点A的振动周期为______s；
②波的传播方向是______；
③波速大小为______m/s．
C．选修3-5
（1）如图丙为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是______
A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
（2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是______
A．    B．
C．    D．
（3）如图丁所示，木块B和C的质量分别为和M固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，求弹簧的最大弹性势能E_m．

Answer 1

【答案】分析：A（1）．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子碰撞造成的．一定量的0℃的水结成0℃的冰，能量耗散具有方向性，浸润和不浸润现象是由附着层里分子间的作用力决定的；
（2）求出一滴溶液中纯油酸的体积，由体积除以油酸的面积，得到油酸分子的直径．
（3大气压强不变，绳子对活塞的拉力不变，气缸内气体的压强不变；根据活塞移动的距离，由W=Fs求出外界对气体所做的功，然后由热力学第一定律求出气体内能的变化量．
B（1）光导纤维是光的全反射现象；光具有干涉和衍射现象，麦克斯韦提出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在；
（2）高速运动的物体，沿着运动方向长度减小；
（3）t₁=0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动，知波的传播方向．由根据波形的平移和0＜t₂-t₁＜T，确定出周期，求出波速的大小；
C、（1）本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，波长越大，频率越短．波长越大，越容易发生明显的衍射．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．
（2）根据核反应方程的质量数和电荷数守恒即可判断出X表示什么粒子，从而正确解答本题．
（3）当三者速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，根据动量守恒及能量守恒定律求解．
解答：解：A（1）A、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子无规则的碰撞造成的．故A错误．
B、一定量的0℃的水结成0℃的冰，根据热力学第一定律分析内能一定减小．故B正确．
C、能量耗散具有方向性，从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，故C正确；
D、浸润和不浸润现象是由附着层里分子间的作用力决定的，如果附着层内分子分布比内部密，分子间的作用力为斥力，就会形成浸润现象，故D正确；
故选BCD
（2）由题，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为单分子油膜，
一滴溶液中纯油酸的体积为V=m3，油酸分子的直径为d==m=1.11×10^-9m
（3）气缸内气体压强等于大气压与活塞对气体产生的压强之差，大气压不变，活塞产生的压强不变，则气体压强不变；活塞向上移动时，气体对外做功W=Fs=Gh=50N×0.2m=10J；气体吸收的热量Q=60J，由热力学第一定律可知，气体内能的变化量△U=Q-W=60J-10J=50J；
B（1）A、光导纤维是光的全反射现象，故A正确；
B、光具有干涉和衍射现象，色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照时发生了薄膜干涉，眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样，故BC正确；
D、麦克斯韦提出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误；
故选ABC
（2）高速运动的物体，沿着运动方向长度减小，则甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小，同理乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小；
（3）t₁=0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动，则可知波的传播方向是沿x轴正方向．已知0＜t₂-t₁＜T，根据波形的平移得知，t₂-t₁=，解得T=2s．波速大小为v==2m/s．
C、（1）核外电子从高能级n向低能级m跃迁时，辐射的光子能量△E=E_n-E_m=hγ，
故能级差越大，光子的能量也越大，即光子的频率越大，
根据γ=可知频率越大，波长越小，
又波长越大，越易发生明显的干涉和衍射现象．
由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，频率最小，波长最大，故最易发生衍射现象，故AB错误．
当电子从n=4向低能级跃迁时，跃迁的种类有4→3，4→2，4→1，3→2，3→1，2→1．即可以辐射光的种类为6种，故C错误．
电子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E₂-E₁=-3.4ev-（-13.6）ev=10.2ev＞6.34ev
而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于等于电子的逸出功，
故可以发生光电效应．故D正确．
故选D．
（2）设A中X的质量数为m，电荷数为n，根据质量数和电荷数守恒可得：5+2=7+m，10+4=13+n，解得m=0，n=1，故X表示正电子，A错误；
同理可得：B中X表示质子，C中X表示中子，D中X表示中子，故CD错误，B正确．
故选B．
（3）当三者速度相同时，弹簧压缩量最大，根据动量守恒定律得：
=（）v₁
解得：v₁=
根据能量守恒定律得：
E_P=-=
故答案为：
A．（1）BCD  （2）单分子油膜    1.11×10^-9
（3）不变  50J
B．（1）（  ABC ）  （2）小，小  （3）①．   2   ②向右    ③2
C．（1）（     D      ） （2）（    B     ）
（3）
点评：本题考查了选修3-3，3-4，3-5的内容，涉及的知识点多，容量大，难度适中，对同学们的知识面的要求较高．