Question

【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．

A．（選修模塊3-3）（12分）

（1）為了將空氣裝入氣瓶內，現將一定質量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是    ▲   ．

（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個過程中，空氣的內能共減小     ▲     kJ，空氣    ▲    （選填“吸收”或“放出”）的總能量為  ▲  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/，空氣的摩爾質量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數=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．（結果保留一位有效數字）

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，在科學技術和日常生活中應用廣泛．下面關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中的波長相同

（C）兩束頻率不同的激光能產生干涉現象

（D）利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×m，屏上P點距雙縫和的路程差為7.95×m，則在這里出現的應是   ▲    （選填“明條紋”或“暗條紋”）．現改用波長為6.30×m的激光進行上述實驗，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點由空氣射入厚度均勻的介質，經下表面反射后，從上面的A點射出．已知入射角為i，A與O 相距l，介質的折射率為n，試求介質的厚度d．

C．（選修模塊3-5）（12分）

（1）研究光電效應電路如圖所示．用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓的關系圖象中，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程中，其動量的大小   ▲    （選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是___▲____．

（3）已知氫原子處在第一、第二激發態的能級分別為-3.40eV和-1.51eV，金屬鈉的截止頻率為Hz，普朗克常量h=Js．請通過計算判斷，氫原子從第二激發態躍遷到第一激發態過程中發出的光照射金屬鈉板，能否發生光電效應．

 

Answer 1

【答案】

A．（1）B

（2）5；放出；29；

（3）設空氣的摩爾質量為M,在海底和岸上的密度分別為和．一次吸入空氣的體積為,則有=,代入數據得△n=

B．（1）D（2）暗條紋；變寬

（3）設折射角為r，折射定律=n；幾何關系l=2d，

  解得d=

C．（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．代入數據得

金屬鈉的逸出功，代入數據得

因為E<,所以不能發生光電效應

【解析】A．（1）本題考查等溫變化下氣體的壓強與體積之間的關系，PV的乘積是定值，因此P與V成反比，即與1/V成正比，B項正確；（2）題考查的是熱力學方程的計算；（3）題考查的是摩爾質量、阿伏伽德羅常數、物質的量以及分子個數之間的換算關系。

B．（1）本題考查激光的有關知識。激光是電磁波中的一種，是一種橫波，A項錯誤；頻率相同的激光在不同介質中的波長是不同的，B項錯誤；能產生干涉的條件是兩列光的頻率要相同，C項錯誤；測定距離就是利用激光的平行度高的特性，D項正確。

（2）本題考查相干光的加強減弱的條件、條紋間距隨波長變化的規律。當點到兩光源的光程差為半波長的奇數倍時，出現暗條紋；，隨波長變長，條紋間距變寬。

（3）設折射角為r，折射定律=n；幾何關系l=2d，

  解得d=

C．（1）本題考查光電效應的遏止電壓與飽和電流的相關知識。遏止電壓不會隨光的強弱而變化，光的強弱會影響飽和電流的大小，光照越強，飽和電流越大；C項正確。

（2）本題考查光電效應現象規律、光電效應方程以及能級躍遷時的能量相等關系。

（3）氫原子放出的光子能量．代入數據得

金屬鈉的逸出功，代入數據得

因為E<,所以不能發生光電效應