[选做题]本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.A.(选修模块3-3)(1)由以下数据能估算出水分子直径的是______A.水

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 横波与纵波/2022-11-25 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

[选做题]本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3-3)
(1)由以下数据能估算出水分子直径的是______
A.水的质量、水的体积和阿伏加德罗常数
B.水的质量、水的密度和阿伏加德罗常数
C.水的摩尔质量和阿伏加德罗常数
魔方格

D.水的摩尔体积和阿伏加德罗常数
(2)如图乙所示,用一根与绝热活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动,气缸开口向上,内封闭一定质量的气体(分子间的相互作用力忽略不计),缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气,现将细线剪断,让气缸自由下落,下列说法正确的是______
A.气体压强减小,气体对外界做功
B.气体压强增大,外界对气体做功
C.气体体积增大,气体内能减小
D.气体体积减小,气体内能增大
(3)如图甲所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,此时活塞处于平衡状态,气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体,在气体吸收热量为Q的过程中,气体对活塞做功的大小为W.已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦.求:
①气体的压强;
②加热过程中气体的内能增加量;
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______.
A.激光比普通光源的相干性好
B.紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度
C.在光的衍射实验中,出现明条纹的地方光子到达的概率较大
D.接收电磁波时首先要进行调频
(2)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图丙中虚线所示,则:
A.质点P的运动方向向右
B.波的周期可能为0.27s
C.波的传播速度可能为630m/s
D.波的频率可能为1.25Hz
(3)如图丁所示,ABC为玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,∠B=60°,BC=3cm,一条平行于AC边的光线从O点垂直射向棱镜,OC=2cm,已知棱镜对光的折射率为n=1.5,试求光线在棱镜内传播的最短时间是多少?
C. (选修模块3-5)
(1)正电子(PET)发射计算机断层显像的基本原理是:将放射性同位素
 158
O
注入人体,参与人体的代谢过程.
 158
O
在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET原理,回答下列问题:
①写出
 158
O
的衰变的方程式______.
②将放射性同位素
 158
O
注入人体,
 158
O
的主要用途______
A.利用它的射线       B.作为示踪原子
C.参与人体的代谢过程  D.有氧呼吸
③PET中所选的放射性同位素的半衰期应______.(填“长”或“短”或“长短均可”)
(2)一辆小车在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向右运动,小车的质量为M=100kg,一质量为m=50kg的人从小车的右端迎面跳上小车,接触小车前的瞬间人的水平速度大小为v2=5.6m/s.求人跳上小车后,人和小车的共同速度和人跳上小车的过程中人对小车做的功.

◎ 答案

A(1)A、已知水的质量、水的体积和阿伏加德罗常数,
不知道水的摩尔质量,求不出水分子个数,不能求出水分子直径,故A错误;
B、已知水的质量、水的密度和阿伏加德罗常数,不知道水的摩尔质量,
求不出水分子个数,不能求出水分子直径,故B错误;
C、已知水的摩尔质量和阿伏加德罗常数,不知道水的摩尔质量,
求不出水分子个数,不能求出水分子直径,故C错误;
D、已知水的摩尔体积和阿伏加德罗常数,可以求出1摩尔体积的分子数,
摩尔体积处于该体积的分子数等于每个分子的体积,然后利用体积公式可以求出分子直径,故D正确;故选D.
(2)设大气压为P0,气缸质量为M,横截面积为S,则气缸内气体压强P=P0-
Mg
S
,剪断细线后,气缸自由下落,
处于完全失重状态,气缸内气体压强P=P0,缸内气体压强变大,气体体积减小,外界对气体做功,气体内能增大,
故AC错误,BD正确,故选BD.
(3)①活塞受到竖直向下的重力mg,向下的大气压力P0S,向上的气体支持力PS,
活塞处于平衡状态,由平衡条件得:mg+P0S=PS,则缸内气体压强P=P0+
mg
S

②由热力学第一定律得,气体内能的增量△U=Q-W.
B、(1)A、激光比普通光源的相干性好,故A正确;
B、光在介质中的传播速度v=
c
n
,在水中紫外线折射率大于红外线的折射率,因此紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度,故B错误;
C、在光的衍射实验中,出现明条纹的地方光子到达的概率较大,故C正确;
D、接收电磁波时首先要进行解调,故D错误;故选AC.
(2)A、介质中的质点只在平衡位置附近振动,并不随波进行迁移,故A错误;
B、由图丙所示波形图可知,波向右传播的距离x=(n+
1
4
)λ=6m,则△t=t′-t=0.2s=(n+
1
4
)T,
T=
0.2s
n+
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一列简谐横波,t=0时刻的波形