Question

 【選做題】本題包括A、B、C三小題，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）（12分）

（1）為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是         。

（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功。現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過(guò)程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個(gè)過(guò)程中，空氣的內(nèi)能共減小         kJ,空氣        （選填“吸收”或“放出”）總熱量為         kJ。

（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）（12分）

（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是      

（A）激光是縱波

（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長(zhǎng)相同

（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

（D）利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離

（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長(zhǎng)為5.30×10^-7m,屏上P點(diǎn)距雙縫s₁和s₂的路程差為7.95×10^-7m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是       （選填“明條紋”或“暗條紋”）。現(xiàn)改用波長(zhǎng)為6.30×10^-7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將            （選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。

（3）如圖乙所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點(diǎn)射出。已知入射角為i ,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d. 

 

C.（選修模塊3-5）（12分）

（1）研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓U_AK的關(guān)系圖象中，正確的是    

  （2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過(guò)程中，其動(dòng)量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”)， 原因是_______。

（3）已知?dú)湓�子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)分別為-3.4eV和-1.51eV， 金屬鈉的截止頻率為5.53×10¹⁴Hz, 普朗克常量h=6.63×10^-34Js.請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過(guò)程中發(fā)出的光照射金屬鈉板， 能否發(fā)生光電效應(yīng)。

 

Answer 1

【答案】

 （1）B  （2）5  放出   29  （3）3×10²²

【解析】（1）由玻意爾定律，PV=C，即，選項(xiàng)B正確。

（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU=W+Q，第一階段W₁=24kJ，ΔU₁=0，所以Q₁=－24kJ，放熱；第二階段W₂=0，ΔQ₂=－5kJ放熱，所以ΔU₂=－5kJ。又ΔU=ΔU₁+ΔU₂=－5kJ，即內(nèi)能減少5kJ； Q=Q₁+Q₂=－29kJ，即放出熱量29kJ。

（3）設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為 M ，在海底和岸上的密度分別為ρ_海和ρ_岸，一次吸人空氣的體積為V，則有，代入數(shù)據(jù)得：Δn=3×10²²

B．（選修模塊3-4）

（1）D   （2）暗條紋   變寬   （3）

【解析】（1）測(cè)距利用的是平行度好的特點(diǎn)。答案D

（2）由于，波程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，是暗條紋。又，變大，變大，變寬。

（3）設(shè)折射角為γ，折射定律；幾何關(guān)系 l= 2d tanγ;，解得：

C.（選修模塊3-5）

（1）C（2）減小；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）（3）氫原子放出的光子能量E＝E₃－E₂，代人數(shù)據(jù)得：E =1 89eV，金屬鈉的逸出功W₀=hν₀，代人數(shù)據(jù)得W₀＝2.3 eV，因?yàn)镋＜W₀，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)。

【解析】（1）雖然I_強(qiáng)>I_弱，但截止電壓相等，選項(xiàng)C正確

（2）減小；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）

（3）氫原子放出的光子能量E＝E₃－E₂，代人數(shù)據(jù)得：E =1 89eV，金屬鈉的逸出功W₀=hν₀，代人數(shù)據(jù)得W₀＝2.3 eV，因?yàn)镋＜W₀，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)。