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）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是______．
（2）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽分子内能______  （填“增大”、“减小”或“不变”），杯内气体压强______  （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，气缸内电热丝热功率为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为______．

B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C．同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同
D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（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，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：

①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：______ cm；
②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为______   cm．
（3）（4分）直角玻璃三棱镜的截面如图2所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α=60°．已知这种玻璃的折射率n，则：
①这条光线在AB面上的入射角为______；
②图中光线ab______（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．
C． （选修模块3-5）幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是______ 
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
（2）（4分）目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：______．已知、、和中子的质量分别为m₁、m₂、m₃和m₄，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为______；
（3）一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为______ m/s，方向与它原来的速度方向______（选填“相同”或“相反”）．

Answer

A． （1）根据等容变化特点可正确解答．
（2）经过一段时间后温度降低，因此分子水蒸汽分子内能减小，随着温度的降低，杯内水蒸气分子减小，因此其压强降低．
（3）根据热力学第二定律可正确解答．
B． （1）在电磁波谱中，频率越高，穿透能力越强．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制．根据多普勒效应判断遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是什么．根据光速不变原理可知真空中的光速在不同的惯性参考系中是否相同．
（2）根据波的波长和波速，求出波的周期，波的周期等于质点振动的周期．根据x=Asin（ωt+φ）求出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式，质点在一个周期内振动的路程等于4A，根据该规律求出x=0.5m处质点在0～0.5s内通过的路程．
（3）根据折射率的公式求出入射角的大小．根据sinC=求出临界角，当入射角小于临界角，光可以折射出去，若入射角大于等于临界角，不能从AC面上折射出去．
C． （1）普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性．
（2）根据质量数和电荷数守恒和质能方程可正确解答本题．
（3）根据碰撞过程中动量守恒列方程可正确解答．
【解析】
A．（1）在等容变化中：，因此有P=kT，因此在P-T图象中，图象为过原点的直线，故ABD错误，C正确．
故选C．
（2）经过一段时间后温度降低，因此分子水蒸汽分子内能减小，随着温度的降低，杯内水蒸气分子减小，因此其压强降低．
故答案为：减小，减小．
（3）根据热力学第二定律，有：△U=Q+W         ①
根据题意可知，外接对气体做功为：W=Pt-pSh       ②
放出的热量为：Q    ③
联立①②③解得：△U=Pt-pSh-Q
故答案为：Pt-pSh-Q．
B．（1）A、X射线的频率小于γ射线的频率，所以γ射线的穿透能力更强．故A错误．
B、在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制．故B错误．
C、同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度也不相同．
D、爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，这是光速不变原理．故D正确．
故选D．
（2）波的周期T=，则振动的周期为1s，，A=5cm．
x=0.5m处的质点在t=0时刻处于正向最大位移处，所以x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式为x=5cos2πtcm．
t=5.5s=5T，质点在0～0.5s内通过的路程s=4A×5.5=110cm．
故答案为：①y=5cos2πt；②110cm．
（3））①光在AB面上的折射角为30°，根据n=，解得θ=45°．
因为sinC=，所以临界角C=45°，光线ab入射到AC面上的入射角为60°，大于临界角，发生全反射，不能从AC面上折射出去．
故答案为：①45°，②不能．
C．
（1）A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确．
B、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确．
C、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C错误．
D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D错误．
故AB正确．
 （2）根据质量数和电荷数守恒得：裂变产物为：31n，
根据职能方程可知：E=
故答案为：31n，．  
（3）碰撞过程动量守恒，设甲速度方向为正方向，碰后乙的速度方向为正方向，则有：

代入数据解得：，方向与原来方向相同．
故答案为：0.025，相同．