Question

（选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）
如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．
（1）当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，
则被封闭的空气

AD

A．分子间的引力和斥力都增大
B．分子的热运动加剧
C．分子的平均动能增大
D．体积变小，压强变大
（2）若密闭的空气可视为理想气体，在上述（1）中空气体积变化的过程中，外界对空气做了
0.6J的功，则空气

放出

（选填“吸收”或“放出”）了

0.6

J的热量；当洗完衣服缸内
水位迅速降低时，则空气的内能

减小

（选填“增加”或“减小”）．
（3）若密闭的空气体积V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩尔质量M=0.029kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算该气体分子的总个数（结果保留一位有效数字）．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是

BC

A．光的偏振现象说明光是纵波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试回答下列问题：
①x=4m处质点的振动函数表达式y=

-5sinπt

cm；
②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=

45

cm．
（3）如图2所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，
∠A=30°．一束单色光从空气射向BC上的E点，并
偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC．已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°．试通过计算判断光在F点能否发生全反射．
C．（选修模块3-5）
（1）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是

C

A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
（2）若氢原子的基态能量为E（E＜0 ），各个定态的能量值为E_n=E/n²（n=1，2，3…），则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为

-E

；若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为

-

3

4

E

（结果均用字母表示）．
（3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个₆¹²C核，已知₆¹²C核的质量为1.99502×10^-26kg，α粒子的质量为6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）．

Answer 1

分析：A、（1）分子平均动能由温度决定，分子间的 作用力随距离增大而减小，随距离减小而增大；（2）掌握公式△U=Q+W．
B、（1）根据光的特性判断（2）根据波的表达式y=AsinωT（3）由折射定律分析．
C、（1）动量守恒是指系统部受力或受合力为零．（2）利用能级公式（3）利用质能方程．

解答：A．（选修模块3-3）
解：（1）A、水位上升，分子间距变小引力和斥力都增大，故A正确；
B、分子热运动由温度决定，这里温度不变，故B错误；
C、分子平均动能由温度决定，温度不变，故C错误；
D、由PV=C知体积减小压强增大，故D正确；
故选：AD
（2）由△U=Q+W知，温度不变时△U=0，W=0.6J时Q=-0.6J，即放出 0.6 J；当迅速降低水位时，气体对外界做功故内能减小． 
（3）物质的量n=

ρV

M

，分子总数N=nNA=

ρV

M

NA
代入数据得N=2.68×10²²≈3×10²² 
B．（选修模块3-4）
解：（1）A、偏振现象说明了光是一种横波，故A错误；
B、全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正确；
C、光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理，故C正确；
D、x=kyl/d，y为光的波长，l为筒长，d为双缝的间距，紫光的波长比红光的短，所以间距一定变小，故D错误；
故选：BC
（2）①波长λ=4m，周期T=λ/v=2s，振幅A=5cm，则y=-5sinπt cm
②n=t/T=2.25，则4.5s内路程s=4nA=45cm；
故答案为：①y=-5sinπt；②45
（3）光线在BC界面的入射角θ₁=60⁰、折射角θ₂=30⁰
根据折射定律得n=

sinθ1

sinθ2

=

sin600

sin300

=

3

由几何关系知，光线在AB界面的入射角为θ₃=60⁰
而棱镜对空气的临界角C的正弦值sinC=

1

n

=

3

3

则在AB界面的入射角θ₃＞C
所以光线在F点将发生全反射．
C．（选修模块3-5）
解：（1）A、男孩和木箱组成的系统在水平方向受到小车的摩擦力，动量不守恒，故A错误；
B、小车与木箱组成的系统在水平方向受到人的摩擦力，动量不守恒，故B错误；
C、男孩、小车与木箱三者组成的系统水平方向不受外力，动量守恒，故C正确；
D、木箱的动量增量与男孩、小车的动量减少量相同，故D错误；
故选：C
（2）电离态相当于把电子“移到”无穷远，即n=∞，能量=0，所以需要-E能量；由于第二能级回到基态的能量变化为 E=E₁-E₂=-

3

4

E，所以逸出功最大为-

3

4

E．
故答案为：-E，-

3

4

E．
（3）由爱因斯坦质能方程△E=△mc²=（1.99502×10^-26-3×6.64672×10^-27）×3×10⁸=9×10^-13 J；
故答案为：9×10^-13 J

点评：本题考查了三本选修课的知识，在学习中要重点关注高考中考查较多的知识点．