(选修模块3-5) (24分)

⑴（4分）下列四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) 下列说法中正确的是     ▲         

A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下一个氡原子核

B. 中等核的比结合能最大，因此这些核是最稳定的

C. 天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构

D. 卢瑟福在研究原子结构中引入了量子化的观点

（3）（4分）铀（）经过α、β衰变形成稳定的铅（），问在这一变化过程中，共转变为质子的中子数是   ▲   个．

(4)（12分）一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。

（已知：原子质量单位1u=1.67×10^—27kg，1u相当于931MeV）

  （1）写出核衰变反应方程；

  （2）算出该核衰变反应中释放出的核能；

  （3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

 

 

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 (选修模块3-5) (24分)

⑴（4分）下列四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) 下列说法中正确的是     ▲         

A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下一个氡原子核

B. 中等核的比结合能最大，因此这些核是最稳定的

C. 天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构

D. 卢瑟福在研究原子结构中引入了量子化的观点

（3）（4分）铀（）经过α、β衰变形成稳定的铅（），问在这一变化过程中，共转变为质子的中子数是   ▲   个．

(4)（12分）一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。

（已知：原子质量单位1u=1.67×10^—27kg，1u相当于931MeV）

   （1）写出核衰变反应方程；

   （2）算出该核衰变反应中释放出的核能；

   （3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

 

 

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(选修模块3－4)

(1)下列说法中正确的是________

A．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理

B．光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象

C．太阳光是偏振光

D．为了有效地发射电磁波，应该采用长波发射

(2)甲、乙两人站在地面上时身高都是L₀，甲、乙分别乘坐速度为0.6 c和0.8 c(c为光速)的飞船同向运动，如图所示．此时乙观察到甲的身高L________L₀；若甲向乙挥手，动作时间为t₀，乙观察到甲动作时间为t₁，则t₁________t₀(均选填“＞”、“＝”或“＜”)．

(3)x＝0的质点在t＝0时刻开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t₁＝0.14 s时刻波的图象如图所示，质点A刚好开始振动．

①求波在介质中的传播速度；

②求x＝4 m的质点在0.14 s内运动的路程．

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（选修模块3-3）
（1）如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中．现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化．下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线．能正确反映上述过程的是______
（2）2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二维结构．如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是______
A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B．石墨是单质，石墨烯是化合物
C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
（3）为保证驾乘人员的安全，轿车中设有安全气囊．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN₃）爆炸产生气体（假设都是N₂）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m³，已知氮气摩尔质量M=2.8×10^-2kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算囊中氮气分子的总个数N（结果保留一位有效数字）．

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A． （选修模块3-3）
（1）对于分子动理论和物体的内能理解，下列说法正确的是
A、当分子间距离从平衡r₀位置增大时，分子间的引力在减小，但斥力减小得更快，所以分子间作用力将表现为引力
B、布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C、理想气体在状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强不一定增大
D、当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
（2）如图所示p-V图，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420J同时膨胀对外做功300J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200J，求此过程中气体

 

（填“吸收”或“放出”）热量为

 

J
（3）镀铜的工艺应用很广泛．如果镀膜内铜原子的个数要求是8×10²²个/米²，取1g铜，均匀镀在物体表面时，则能镀膜的面积为

 

m²．（已知铜的摩尔质量为64g/mol，结果保留两位有效数字）

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

D

BCD

A

AC

ACD

C

C

B

9．(6分，每空2分)(1)0.19      (2)1．1(有效数字位数错误的扣1分)      (3)24．93

10．(10分)(1)如图所示(2分，有一处错误即不给分)；

(2)如图所示(2分，画成折线的不给分，标度不合理的扣1分)．

(3)6.25(1分)，10．79(1分)，随着电压的增大，通过小灯泡的电流增大，同时小灯泡的发热功率增加，灯丝的温度升高，所以金属灯丝的电阻率增大，灯泡的电阻增大(1分)．

(4)12.26(1分)；1.18(1分) 

(5)1.25(1分)

11．(10分)解：(1)速度v=2m／s时，棒中产生的感应电动势

………………………………………………………………………… 1分

电路中的电流，………………………………………………………1分

所以电阻R两端的电压： ………………………………………… 1分

(2)根据，在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量

……………………………………………………………………1分

设棒到达底端时的速度为，根据能的转化和守恒定律，得：

……………………………………………………1分

解得：…………………………………………………………………1分

（3）棒到底端时回路中产生的感应电流……………………1分

根据牛顿第二定律有：…………………………………1分

解得：…………………………………………………………………1分

12．（13分）解：（1）吊起过程中当伤员做匀速运动时速度最大，此时悬绳中的拉力

………………………………………………………………………………1分

根据…………………………………………………………………1分

解得吊起过程中的最大速度……………………………………………1分

（2）设伤员向上做匀速加速运动时受到的悬绳的拉力为，做匀加速运动的最大速度为，根据牛顿第二定律得：…………………………………………1分

再根据，联立解得：…………………………………………1分

所以伤员向上做匀速加速度运动的时间……………………………………1分

做竖直上抛的时间…………………………………………………………1分

竖直上抛上升的距离为………………………………………… 1分

设伤员从匀加速运动结束到开始做竖直上抛运动的时间为，对起重机以最大功率工作的过程应用动能定理得：………………………2分

解得：………………………………………………………………………………1分

所以把伤员从谷底吊到机舱所用的时间…………………………1分

13．(13分)解：(1)小环刚好能到达P点，意味着小环到达P点时速度恰好为零．根据动能定理得：………………………………………………………………1分

解得小环所受电场力F=0．5mg……………………………………………………………1分

(2)设小环第一次运动到A点时速度为，根据动能定理得：

  ……………………………………………………………1分

在A点小环受到的洛仑兹力………………………………………………… 1分

根据牛顿第二定律得：……………………………………………1分

解得：………………………………………………………… 1分

(3)若小环受到的滑动摩擦力，即<0．5，分析可知小环经过多次往返最终到达P点时的速度为零．根据能的转化和守恒定律，得：

 …………………………………………………………………2分

  解得：…………………………………………………………………1分

  若小环受到的滑动摩擦力，即0．5，则小环运动到P点后向右做匀减速运动，一直到静止．设小环从点开始向右做匀减速运动的最大距离为，对整个过程应用动能定理得：………………………… 2分

小环在整个运动过程中产生的热量为……………………………………1分

联立解得：……………………………………………………………………1分

14．（8分）（1）（1分），（1分）（2）（2分）

(3)解(4分)：设钢瓶中的氧气压强减小到=2atm时的体积为，根据波义耳定律有：

……………………………………………………………………1分

所以……………………………………………………………………1分

解得：……………………………………………………………………1分

15．(8分)(1)负(1分)，8(1分)

(2)(6分)解：①设光在水面发生全反射的临界角为C，如图所示，由于…………2分

  解得：………………………………1分

②由于光在传播过程中的频率不变，设光在真空中的传播速度为c，在水中的传播速度为v，所以……………………………………………………………………………………1分

又由于…………………………………………………………………………1分

联立解得：……………………………………………………………………………1分

16．(8分)(1)(4分)6(2分)，（2分）

(2)(4分)解：①根据动量守恒定律得：………………………………1分

解得：……………………………………………………………………………………1分

②根据动量守恒定律得：

解得：……………………………………………………………………………1分