高考物理 热点专题精确射靶专题复习 专题八 选考模块试题

专题八选考模块[考点精要]考点一、分子动理论1．分子动理论基本内容：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。2．物质是由大量分子组成的（1）分子的大小：分子直径数量级为10－10m；可用“油膜法”测定。一般分子质量的数量级是10-27～10-26（2）阿伏加德罗常数：1摩尔任何物质含有的粒子数都相同．其值为：NA＝6.02×1023．（3）分子间存在间隙：①分子永不停息地做无规则运动，说明分子间有间隙。②气体容易被压缩，说明气体分子间有很大间隙。③水和酒精混合后的体积小于两者原来的体积之和，说明液体分子间有间隙。3．分子的热运动（1）分子热运动：物体里的大量分子做永不停息的无规则运动，随温度的升高而加剧。扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。(2)布朗运动：是指悬浮在液体中的花粉颗粒永不停息地做无规则运动．它并不是分子本身的运动．液体分子的无规则运动是布朗运动产生的原因，布朗运动虽不是分子的运动，但其无规则性正反映了液体分子运动的无规则性．布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关．说明：①形成条件是：只要微粒足够小。②温度越高，布朗运动越激烈。③④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置连线，不是该微粒的运动轨迹。4．分子间的相互作用力ooF斥F分F引(2)分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距离而变化的规律：①r<r0时表现为斥力；②r=r0时分子力为零；③r>r0时表现为引力；④(3)考点二、内能1．分子的平均动能物体内分子动能的平均值叫做分子的平均动能．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大．对个别分子讲温度无意义。2．分子的势能（1）定义：分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能。分子势能的大小与物体的体积有关。（2）分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做功，分子势能减少；克服分子力做功，分子势能增加。（3）分子势能与分子间距的关系（如图示）：当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增加；当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增加；r=r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，这是因为选两分子相距无穷远时的分子势能为零。对实际气体来说，体积增大，分子势能增加;体积缩小，分子势能减小。3．物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和称为物体的内能。物体的内能是由物质的量、温度、体积三个因素所决定的。对于理想气体来说，由于忽略分子力作用，所以没有分子势能．其内能只由物质的量和温度所决定。4．物体内能的变化：做功和热传递都可以改变物体的内能，但两者有着本质的区别：做功是其他形式的能和内能之间的相互转化．在做功过程中，内能改变量的多少用功的大小来量度；热传递则是物体间内能的转移．在热传递过程中，内能转移的多少用热量来量度。做功和热传递都是过程量，内能则是状态量。考点三、气体1．气体分子动理论(1)气体分子运动的特点是：①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。研究的方法是统计方法。气体分子的速率分布规律遵从统计规律。(2)用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）：气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度。2．气体的体积、压强、温度间的关系（气态方程：）（1）一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。（2）一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比。（3）一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。考点四、热力学定律1．热力学第一定律——能的转化和守恒定律（1）内容:外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔE。（2）表达式：ΔU=Q+W这在物理学中叫做热力学第一定律。符号法则：W为正值，表达外界对物体做功；W为负值，表示物体对外界做功；Q为正值，表示物体从外界吸热；Q为负值，表示物体对外界放热；ΔU为正值，表示物体内能增加；ΔU为负值，表示物体内能减少。（3）另一种表述：第一类永动机不可能制成。2．热力学第二定律（1）②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。或第二类永动机是不可能制成的。（2）意义：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，即有大量分子参与的宏观过程都向着分子热运动无序性增大的方向进行，一切自发过程，热力学系统的熵都不会减小（熵增原理）。考点五、简谐运动1．简谐运动的特征与判断（1）从运动学角度看，简谐运动的特征有：往复性、周期性和对称性，振动位移随时间按正弦规律变化。（2）（3）单摆的周期公式T=2π，该公式提供了一种测定重力加速度g的方法.2．简谐运动的图象及其应用（1）图象的形式：当质点做简谐运动时，其振动图象为正弦曲线.（2）图象的意义：简谐运动的振动图像反映的是某振动质点在各个时刻相对于平衡位置的位移的变化情况.（3）图象的应用：由简谐运动的振动图象可以得到①振幅A，②周期T。③某时刻质点相对于平衡位置的位移。④某时刻质点的振动方向。⑤某一阶段时间内质点的位移、速度、加速度、回复力、振动的能量等物理量的变化情况。考点六、机械波1．产生条件：(1)有做机械振动的物体作波源；(2)有传播机械振动的介质。2．机械波的传播过程(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，后一质点的振动总是落后于前一质点的振动。(2)介质中各质点的开始振动的方向、振动周期和频率都与波源相同。(3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动。3．描述机械波的物理量（1）波长λ：两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。（2）周期与频率．波的频率由波源决定，在传播过程中波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时，虽然频率(或周期)保持不变，但是波速与波长都要发生变化。（3）波速：等于单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介质决定。4．简谐波的图象（1）波的图象①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取波源质点的振动方向作为y轴，表示质点的振动位移。②意义：在波的传播方向上，介质中所有质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。③形状：正弦（或余弦）图线。（2）简谐波图象的应用①从图象上直接读出波长和振幅．②可确定任一质点在该时刻的位移．③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向．④若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向．若已知某质点的振动方向，可确定波的传播方向．⑤若已知波的传播方向，可画出在Δt前后的波形．波形沿传播方向平移的距离为Δx=vΔt.5．波的特有现象（1）波的干涉：①条件：频率相同的两列同性质的波相遇．②现象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱，并且加强和减弱的区域间隔出现，加强的地方始终加强，减弱的地方始终减弱，（2）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。衍射是波的特性，一切波都能发生衍射。产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。考点七、光1．光的折射（1）折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。（2）折射率：n=sini/sinγ=2．全反射（1）全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角。（2）临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c。（3）应用：光导纤维、全反射棱镜。3．光的干涉（1）定义：两列光波在相遇的区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。这种现象叫光的干涉现象。（2）产生稳定干涉的条件：两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同)，相位差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（3）①亮纹：当δ=±kλ(k=0,1,2,…)，屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加后，光振动加强；②（4）薄膜干涉：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行的明暗相间的条纹，干涉条纹出现在被照射面(即前表面)。薄膜干涉应用：①透镜增透膜(氟化镁)②“用干涉法检查平面”。（5）光的衍射现象①定义：光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象。②产生明显衍射的条件：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。③单缝衍射：中央是宽且亮的条纹，两侧对称排列着强度减弱、间距变窄的条纹。④圆孔衍射：明暗相间不等距的圆环（与牛顿环有区别的）。⑤泊松亮斑：当光照到不透光的很小圆板上时，在小圆板的阴影中心出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。（6）光的偏振：横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。只有横波才有偏振现象，因而，光是一种横波。考点八、动量1．动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，P=mv，是矢量，方向与速度方向相同，是状态量。2．动量定理（1）内容：合外力的冲量等于物体动量的变化，Ft=mv/一mv或Ft＝p/－p；该定理由牛顿第二定律推导出来：（质点m在短时间Δt内受合力为F合，合力的冲量是F合Δt；质点的初、未动量是mv0、mvt，动量的变化量是ΔP=Δ（mv）=mvt－mv0．根据动量定理得：F合=Δ（mv）/Δt）（2）理解：①上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。②③④动量定理的研究对象是单个物体或可看作单个物体的系统。3．动量守恒定律（1）内容：相互作用的物体，如果不受外力或所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量大小相等方向相同。（2）动量守恒定律适用的条件：①系统不受外力或所受合外力为零；②当内力远大于外力时；③某一方向不受外力或所受合外力为零，或该方向上内力远大于外力时，该方向的动量守恒。（3）常见的表达式①m1vl＋m2v2＝m1v/l＋m2v/2，各个动量必须相对同一个参照物，适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统。②0=m1vl＋m2v2，适用于原来静止的两个物体组成的系统。③m1vl＋m2v2=（m1＋m2）v，适用于两物体作用后结合在一起或具有共同的速度。（4）对动量守恒定律的理解①矢量性：动量守恒定律是一个矢量式，对于一维的运动情况，应选取统一的正方向，凡与正方向相同的动量为正，相反的为负。若方向未知可设与正方向相同而列方程，由解得的结果的正负判定未知量的方向。②瞬时性：动量是一个状态量，即瞬时值，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定，列方程m1vl＋m2v2＝m1v/l＋m2v/2时，等号左侧是作用前各物体的动量和，等号右边是作用后各物体的动量和，不同时刻的动量不能相加。③相对性：由于动量大小和方向跟参照系的选取有关，应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的速度，一般以地球为参照系。④普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统，不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。考点九、光的粒子性1．（2）发生光电效应的条件：入射光的频率不低于截止频率时，不同金属的截止频率不同。（3）考点十、原子物理1．原子的核式结构（1）核式结构的具体内容：①在原子的中心有一个很小的原子核；②原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；③带负电的电子在核外空间里围绕原子核旋转。（2）核式结构的实验基础2．玻尔原子模型原子核式结构与经典电磁理论的矛盾：原子结构是否稳定和原子光谱是否为包含一切频率的连续光谱。玻尔的原子理论——三条假设定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围。（2）“跃迁假设”：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射（或吸收）电磁波（光子），其频率由两个定态的能量差决定，hv=Em-En。跃迁假设对原子如何发光（吸光）从微观上给出了解释。（3）“轨道量子化假设”：原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应。轨道半径也是不连续的。3．氢原子能级：原子各个定态的能量值叫做原子的能级。氢原子的能级公式为，对应的轨道半径关系式为：，其中n叫量子数，只能取正整数。n=1的状态称为基态，氢原子基态的能量值。量子数n越大，动能越小，势能越大，总能量越大。①能级公式：；该能量包括电子绕核运动的动能和电子与原子核组成的系统的电势能。②半径公式：其中。4．光子的吸收与发射原子从一种定态（能量为E初），跃迁到另一种定态（能量为E终），它要辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能级差决定，即。若，则辐射光子；若，则吸收光子。电离：不论是光子还是电子使原子电离，只要光子或电子的能量大于基态能级的绝对值，就可以使其电离。5．天然放射现象（1）自发衰变的规律在核的自发衰变中，质量数守恒和电荷数都守恒。（衰变过程中一般会有质量变化，但仍然遵循质量数守恒）①α衰变：随着α衰变，新核在元素周期表中位置向前移2位，即，实质是2个质子和2个中子结合成一个α粒子射出。②β衰变：随着β衰变，新核在元素周期表中位置向后移1位，即。实质是中子转化为质子和电子。③γ射线：伴随着α衰和β衰变而射出的。（2）半衰期：①定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。②公式表示：，式中、分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，、分别表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期。6．核反应核能（1）核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。（2）原子核的人工转变：发现质子的核反应方程：→发现中子的核反应方程：（3）核能：把核反应中放出的能量称为核能。核能的计算：原子核释放能量时，要产生质量亏损，物体的能量和质量之间存在着密切的联系。它们之间的关系是：。在计算核能时要注意：若m以kg为单位，则按E=mc2计算；若m原子质量以u为单位，则按E=m931.5Mev计算。（m为核反应的质量亏损）（4）重核的裂变：使重核分裂成中等质量的原子核的核反应，称为裂变。铀核裂变及链式反应：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，生成中等质量的原子核的同时，总要释放出2-3个中子，这些中子又引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能，这就是链式反应，原子弹就是利用链式反应制造的一种大规模杀伤性武器。例如铀核裂变的几个核反应方程（4）轻核的聚变：轻核结合成质量较大的核的过程叫轻核的聚变。聚变的条件及热核反应：要发生聚变反应，必须使轻核之间的距离十分接近，达到10-15m的近距离，用什么办法能使大量原子核获得足够的动能，来克服轻核之间的斥力而使它们接近到这种程度呢？当物质的温度达到几百万摄氏度以上的高温时，剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能，足以克服相互间的库仑斥力，在碰撞时发生聚变，可见聚变反应需要高温，因此把聚变反应叫做热核反应。氢弹就是利用热核反应制造的一种大规模杀伤性武器。例如。【巧点妙拨】1．对微观量的估算首先要建立微观模型．对液体、固体来说，微观模型是分子紧密排列，将物质的摩尔体积分成NA个等份，每个等份就是一个分子，若把分子看作小立方体，则每一等份就是一个小立方体．若把分子看成小球，则每一等份就是一个小球．可以估算出分子的体积和分子的直径。气体分子不是紧密排列的，所以上述微观模型对气体不适用，但上述微观模型可用来求气体分子间的距离．例如lmol任何气体，在标准状态下的体积是22．4×10－3m3，将其分成N阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1是联系微观世界和宏观世界的桥梁（1）固体、液体分子微观量的估算①分子数N=nNA=NA=NA。②分子质量的估算方法：每个分子的质量为m1=。③分子体积（分子所占空间）的估算方法：每个分子的体积（分子所占空间）V1=.其中ρ为固体、液体的密度。④分子直径的估算方法：把固体、液体分子看成球形，则分子直径d=；把固体、液体分子看成立方体，则d=。（2）气体分子微观量的估算方法①摩尔数n=，V为气体在标况下的体积。②分子间距的估算方法：气体分子均匀分布，每个分子占据一定的体积.假设为立方体,分子位于每个立方体的中心，每个小立方体的边长就是分子间距。2．比较振动图象和波的图象振动是一个质点的振动位移随时间变化的现象，波动是全部质点联合起来共同呈现的现象．虽然二者的图象有相似的形状,但二者是有本质区别的。振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图线y/my/m物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移变化随时间推移，图象沿传播方向平移3．机械波的理解ⅰ质点振动方向和波的传播方向的判定①带动法：根据波的形成，利用靠近波源的点带动它邻近的离波源稍远的点的道理，在被判定振动方向的点P附近（不超过λ/4）图象上靠近波源一方找另一点P′，若P′在P上方，则P′带动P向上运动如图，若P′在P的下方，则P′带动P向下运动。②上下坡法：沿着波的传播方向走波形状“山路”，从“谷”到“峰”的上坡阶段上各点都是向下运动的，从“峰”到“谷”的下坡阶段上各点都是向上运动的，即“上坡下，下坡上”。③微平移法：将波形沿波的传播方向做微小移动Δx＝v·Δt＜λ/4，则可判定P点沿y方向的运动方向了。反过来已知波形和波形上一点P的振动方向也可判定波的传播方向。ⅱ已知波速v和波形，画出再经Δt时间波形图的方法（1）平移法：先算出经Δt时间波传播的距离上Δx＝v·Δt，再把波形沿波的传播方向平移动Δx即可．因为波动图象的重复性，若知波长λ，则波形平移nλ时波形不变，当Δx=nλ十x时，可采取去整nλ留零x的方法，只需平移x即可。（2）特殊点法：（若知周期T则更简单）在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看Δt＝nT＋t，由于经nT波形不变，所以也采取去整nT留零t的方法，分别做出两特殊点经t后的位置，然后按正弦规律画出新波形。ⅲ已知振幅A和周期T，求振动质点在Δt时间内的路程和位移求振动质点在Δt时间内的路程和位移，由于牵涉质点的初始状态，需用正弦函数较复杂．但Δt若为半周期T/2的整数倍则很容易。4．干涉条纹的特点单色光作双缝干涉实验时，屏的中央是亮纹，两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边对称地排列彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。5．光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，但存在明显的区别：单色光的衍射条纹与干涉条纹都是明暗相间分布，但衍射条纹中间亮纹最宽，两侧条纹逐渐变窄变暗；干涉条纹则是等间距，明暗亮度相同。白光的衍射条纹与干涉条纹都是彩色的。[典例对应][例1]（2014·新课标Ⅱ）（1）下列说法正确的是（）A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果（2）如图所示，两气缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为p0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中间。（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强。[命题意图]本题考查分子动理论、液体表面张力、液晶、沸点、空气的湿度、气体实验定律，既较广泛地考查了热学的基本知识，又考查了同学们分析问题能力和数据计算能力。[解析]（1）悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，选项A错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项B正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，选项D错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量，从而温度会降低的缘故，选项E正确。（2）①活塞b升至顶部的过程中，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，且活塞a不动，设气缸A的容积为V0，氮气初始状态的体积为V1，温度为T1，末态体积V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为V0/4，由题意可得氮气初始状态的体积：V1=V0+×=V0①末态体积：V2=V3+=V0②由盖·吕萨克定律得=③由①②③式及所给的数据可得：T2=320K④②活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞a上升的距离是气缸高度的1/16，活塞a上方的氧气做等温变化，设氧气初始状态的体积为V1′，压强为p1′；末态体积为V2′，压强为p2′，由所给数据及玻意耳定律可得V1′=V0，p1′=p0，V2′=V0⑤p1′V1′=p2′V2′⑥由⑤⑥式可得:p2′=p0⑦[答案]（1）BCE（2）①320K②p0[题后反思]（1）考题的模式不错，还是选择加计算。（2）选择题的考查面很广泛，其中包括沸点和干湿泡温度计等，它提醒同学们对于选考模块的复习备考，不能只抓主干或重点，必须系统全面。（3）对气体实验定律的考查，还是采用了多部分气体多状态变化过程的模式，加大了试题难度，突出考查了同学们逻辑推理能力，同学们在解此类考题时，必须抓住各过程之间以及各气体之间的联系。[例2](2014·新课标Ⅰ)图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图(b)为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是()A.波速为0.5m/sB.波的传播方向向右C.0~2s时间内，P运动的路程为8cmD.0~2s时间内，P向y轴正方向运动E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置(2)一个半圆形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=。①一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？②一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。[命题意图]本题考查了机械振动和机械波以及光的全反射，前者为选择题，后者为计算题，体现了近几年对选考模块考查的一贯风格和模式，考查了同学们对3-4模块主干知识的掌握情况。[解析]（1）根据图(a)得波长λ=2m,根据图(b)得T=4s,所以v==0.5m/s,选项A对。根据图(b)可知x=1.5m处的质点在t=2s时，振动方向沿y轴负方向，利用“爬坡”法可以判断波的传播方向向左，选项B错。在t=2s时质点P在最低点，又由T=4s可知，在t=0时，质点P在最高点，所以0~2s时间内P质点通过的路程为8cm,选项C正确。0~2s质点P向y轴负方向运动，选项D错。t=2s~7s共经过T，所以P刚好回到平衡位置，选项E对。（2）①在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图。由全反射条件有sinθ= ①由几何关系有OE=Rsinθ ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l=2OE ③联立①②③式，代入已知数据得l=R ④②设光线在距O点R的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点垂直于AB面射出，如图，由反射定律和几何关系得OG=OC=R ⑥射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出。[答案]（1）ACE(2)①R②右侧与O相距R；C点[题后反思]（1）理综对选考模块的考查，历来都是非常重视其主要知识点，3-4模块的考查热点有简谐运动的特点与振动图象、波的形成与波的图象、波长、波速与频率的关系、光的折射定律和全反射，而波的干涉、衍射、多普勒效应、光的色散及其波动性、电磁波及相对论等非重点知识只出现选择题中的某个选项之中。（2）在近几年高考中，光学考题往往涉及光在规则的几何面上的折射或全反射，本题也是如此，体现“几何光学”的几何特点。[例3]（2014·广东）如图所示的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板，物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞，并接合成复合体P，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1=2s至t2=4s内工作，已知P1、P2的质量都为m=1kg，P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1，AB段长L=4m，g取10m/s2，P1、P2和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞。（1）若v1=6m/s，求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE；（2）若P与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B点，求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。[命题意图]（1）从知识层面上看，本题主要考查动量守恒定律、弹性碰撞和匀变速运动的规律。（2）从能力层面上看，本题主要考查同学们分析问题的能力和解方程能力。[解析]（1）设P1和P2发生完全非弹性碰撞后速度为v2,根据动量守恒定律有：mv1=2mv2 ①解得:v2==3m/s碰撞过程中损失的动能为：ΔEk=m-×2m ②解得ΔEk=9J(2)P滑动过程中，由牛顿第二定律得：－2μmg=2ma ③可以把P从A点运动到C点再返回B点的全过程看作匀减速直线运动，根据运动学公式有3L＝v2t＋at2 ④由①③④式得v1=①若2s时通过B点，解得:v1＝14m/s②若4s时通过B点，解得：v1＝10m/s故v1的取值范围为:10m/s≤v1≤14m/s设复合体P向左经过A点的速度为vA,由动能定理得:－μ·2mg·4L=×2m－×2m当v2＝v1＝7m/s时，复合体向左通过A点时动能最大，EkAmax=17J。[答案]（1）3m/s9J（2）10m/s≤v1≤14m/s17J[题后反思](1)本题第(2)问还可利用临界状态法求解：显然，P1入射速度v1越大，碰后速度v就越大，复合体P被挡板反弹后经过B点时的速度就越大。-μ2mg×3L＝×2m-×（2m），A→B→C→B的时间也就越短。当A→B→C→B的时间恰好为t1＝2s时有：3L＝v2t1－μgmv1＝2mv2解得v2=7m/s,v1=4m/s当A→B→C→B的时间恰好为t2=4s时有：3L＝v2′t2-μgmv1′＝2mv2′解得v2′＝5m/s,v1′＝10m/s故v1的范围应满足:10m/s≤v1≤14m/s(2)将A→B→C→B的过程看作一个匀减速直线运动，简化了解题过程，这正是本题的匠心所在。[例4]（2014·新课标Ⅰ）（1）关于天然放射性，下列说法正确的是()A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线（2）如图所示，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放,当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零,已知mB=3mA，重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求：(i)B球第一次到达地面时的速度；(ii)P点距离地面的高度。[命题意图]本题主要考查原子核的衰变规律、各种射线的特点以及动量守恒定律、弹性碰撞等，考查了碰撞瞬间所遵循的规律，要求考生具有较高的分析问题能力。[解析]（1）自然界中绝大部分元素没有放射性，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确；原子核在发生某一次衰变时，不能同时发生α衰变和β衰变，γ射线是伴随这两种衰变产生的，故选项E错误。（2）由于两球碰撞时间极短，并且没有动能损失，所以在碰撞过程动量守恒且碰撞前后总动能相等。（i）设B球第一次到达地面时的速度大小为vB,由运动学公式有vB＝ ①将h＝0.8m代入上式，得vB＝4m/s ②(ii)设两球相碰前后，A球的速度大小分别为v1和v1′(v1′＝0)，B球的速度分别为v2和v2′。由运动学规律可得v1＝gt ③由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相撞前后的动量守恒，总动能保持不变。规定向下的方向为正，有mAv1＋mBv2＝mBv2′ ④mA＋mB＝mB ⑤设B球与地面相碰后的速度大小为vB′,由运动学及碰撞的规律可得vB′＝vB ⑥设P点距地面的高度为h′,由运动学规律可得h′＝ ⑦联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得h′＝0.75m ⑧[答案](1)BCD(2)0.75m[题后反思]在解析(ii)问时，有两点很关键。（1）明确A、B两球相碰后，B球的速度方向——既然碰后A球速度为零，而相碰时A球在B球上方，所以碰后，B球速度只能竖直向下，又由于碰撞中动能不损失，故碰后B球速度不可能为零。（2）B球与地面相撞后，动能不损失，反弹速度等于撞前速度。[命题趋势]近几年，高考对于选考模块的考查，一直呈现以下特点。1.命题形式：几乎所有的理综卷，选考模块的考题，都采用了“选择+计算，一分为二”的模式，每个模块的考题都分成两个小题，既考查主干知识，又兼顾考查知识面。2.考题的难度：受分值提高的影响，理综卷对于选考模块的考查难度已经悄然加大了，这也是今后的命题趋势。[直击高考]3-3模块1．某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（）A.NA=B.NA=C.NA=D.NA=2.下列说法正确的是（）A.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C.分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随分子间距离的增大而减小D.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体3.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.单晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性的，非晶体是各向同性的4.关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程5.如果将两个分子看成质点，当这两个分子之间的距离为r0时分子力为零，则分子力F及分子势能Ep随着分子距离r的变化而变化的情况是（）A.当r>r0时，随着r变大，F变小，Ep变小B.当r>r0时，随着r变大，F变大，Ep变大C.当r<r0时，随着r变小，F变大，Ep变小D.当r<r0时，随着r变小，F变大，Ep变大6.下列现象中，能说明液体存在表面张力的有（）A.水黾可以停在水面上B.叶面上的露珠呈球形C.滴入水中的红墨水很快散开D.悬浮在水中的花粉做无规则运动7.一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定从外界吸收了热量（）A.温度保持不变，体积逐渐膨胀B.体积保持不变，温度逐渐升高C.压强保持不变，体积逐渐收缩D.温度逐渐升高，压强逐渐减小E.温度逐渐升高，体积逐渐收缩8.下列说法中正确的是()A.悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的，说明液体分子的运动也是无规则的B.物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能C.橡胶无固定熔点，是非晶体D.热机的效率可以等于100%E.对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大9.下列说法正确的是()A.气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B.大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因D.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关E.某些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化10.下列说法正确的是()A.在一定条件下物体的温度可以降到0KB.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气时，吸收的热量大于增加的内能C.物理性质各向同性的固体一定是非晶体D.0℃的冰与0℃的水，分子的平均动能相同E.即使使用高科技手段，也不能将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化11.如图所示，固定在地面上的水平汽缸内由活塞B封闭着一定质量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设汽缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变。若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于此汽缸内气体的下列结论，正确的是（）A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律12.如图是一定质量的理想气体的p-V图象，气体从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B（图中实线）和C→D均为等温过程，温度分别为T1和T2。下列说法中正确的是（）A.T1>T2B.从C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功C.若气体沿直线由A→B，则气体的温度先降低后升高D.从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的E.若B→C过程放热200J，D→A过程吸热300J，则D→A过程气体对外界做功100J13.如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p=1.0×105Pa，吸收的热量Q=7.0×102J，求此过程中气体内能的增量。14.如图甲所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸。气缸的横截面积S=2.5×10-3m2。汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好。汽缸内密封有温度t0=27℃，压强为p0的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0。若外界大气压强p0不变，当密封气体温度t升高时力传感器的读数F也变化，描绘出F-（1）力传感器的读数为5N时，密封气体的温度t；（2）外界大气的压强p0。15.某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一简易温度计：在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的粗细均匀的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，瓶口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示。已知该装置密封气体的体积为480cm3，玻璃管内部横截面积为0.4cm2，瓶口外的有效长度为48cm。当气温为7℃时，水银柱刚好处在瓶口位置。（1）求该气温计能测量的最高气温。（2）假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3J热量，则在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？（已知大气压为1×105Pa）16.如图所示，U形玻璃细管竖直放置，水平细管又与U形玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度缩小为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的水平玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。求：（1）最终气体B压强；（2）活塞推动的距离。3-4模块1.电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同2.如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是（）A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变，B有变化D.A有变化，B不变3.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）A.减弱，紫光B.减弱，红光C.增强，紫光D.增强，红光4.在以下各种说法中，正确的是（）A.红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变B.坐车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C.电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉E.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽5.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为x=Asinωt,图象如图所示。则（）A.弹簧在第1s末与第5s末的长度相同B.简谐运动的圆频率ω=rad/sC.第3s末弹簧振子的位移大小为AD.第3s末至第5s末弹簧振子的速度方向都相同6.如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（）A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫7.如图所示，折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB与MN的距离h=10cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点。现使玻璃砖绕圆心O点逆时针转动，下列关于光屏上光点的移动方向、距O′点的最远距离的说法，正确的是（）A.向右移动，最远距离是10cmB.向左移动，最远距离是10cmC.向右移动，最远距离是10cmD.向左移动，最远距离是10cm8.在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2m/s,振幅为A。M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s,则（）A.该波的周期为sB.在t=s时，N的速度一定为2m/sC.从t=0到t=1s，M向右移动了2mD.从t=s到t=s，M的动能逐渐增大9.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是（）A.此列波的波长为2.5mB.此列波的频率为2HzC.此列波的波速为5m/sD.此列波沿x轴正方向传播E.此刻N点的振动方向向下10.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则（）A.1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B.Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C.Q处的质点此时正在波峰位置D.Q处的质点此时运动到P处11.一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2,则（）A.AC是蓝光，t1小于t2B.AC是红光，t1小于t2C.AC是蓝光，t1等于t2D.AC是红光，t1大于t212.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P点，t=0.6s时恰好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，下列说法正确的是()A.在t=0.6s时刻，质点a速度沿y轴负方向B.质点P在这段时间内沿x轴正方向移动了30mC.质点c在这段时间内通过的路程为30cmD.当t=0.5s时，质点b、P的位移相同13.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示）。实验的主要过程如下：A.把白纸用图钉钉在木析上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO表示入射光线。B．把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边aa′与Ox轴重合。C.用一束平行于纸面的激光从y>0区域沿y轴负方向射向玻璃砖，并沿x轴方向调整玻璃砖的位置，直到这束激光从玻璃砖底面射出后，仍沿y轴负方向传播。D．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2。E．在坐标系的y<0的区域内竖直地插上大头针P3，并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去，P3能同时挡住P1和P2。F．移开玻璃砖，连接O、P3，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与OP3线交点为C。确定出B点坐标为(-x1,y1)，C点坐标为(x2,-y2)。（1）根据上述所确定出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式为n=。（2）若实验中该同学在y<0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2，为能透过玻璃砖看到P1、P2，应采取的措施是。14．某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径。结果如图所示，则该摆球的直径为mm。单摆摆长为m。(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是。15.一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有P、Q两个质点它们相距

0.8m，当t=0时，P、Q两点位移恰好都是正的最大值，且P、Q间只有一个波谷。t=0.6s时，P、Q两点正好第一次都处于平衡位置，且此时波峰与Q点平衡位置间的距离为0.2m，试求：（1）波的传播方向和波的周期；（2）波的速度；（3）从t=0时开始观察，哪些时刻P、Q间（P、Q除外）只有一个质点的位移等于振幅。16.如图所示，一个高度较小的柱状玻璃浅盘，侧壁很薄，盘的半径为R，其内盛满水，水的折射率为n；在盘的底部放置一个发光小球，用d表示小球到圆盘中心的距离。若要求在圆盘侧面的任何位置都能看到小球，则小球离盘中心的距离d须满足什么条件？3-5模块1.1927年戴维孙和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法不正确的是（）A.亮条纹是电子到达概率大的地方B.该实验说明物质波理论是正确的C.该实验再次说明光子具有波动性D.该实验说明实物粒子具有波动性2.核能作为一种新能源在现代社会中不可缺少，我国在完善核电安全基础上，将加大核电站建设。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为→X++γ，下列有关说法正确的是（

）A.

X原子核中含有92个中子。B.100个经过24100年后一定还剩余50个C.由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2,衰变过程总质量增加D.衰变发生的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力3.入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是（）A.从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应4.如图所示为氢原子的能级图。氢原子从n=5的能级跃迁到n=3的能级时辐射出a光子，从n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射出b光子。下列说法正确的是（）A.a光子的能量比b光子的能量大B.若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C.若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D.若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大5.质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vBA.vA=v0,vB=v0B.vA=v0,vB=v0C.vA=v0,vB=v0D.vA=v0,vB=v06.装煤机在2s内将10t煤装入水平匀速前进的车厢内，车厢速度为5m/s，若不计阻力，车厢为保持原速前进，需要增加的水平牵引力的大小为（）A.1×105NB.5×104NC.2.5×104ND.5×104N7.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为υ1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为υ2,已知普朗克常理为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A.吸收光子的能量为hυ1＋hυ2B.辐射光子的能量为hυ1＋hυ2C.吸收光子的能量为hυ2－hυ1D.辐射光子的能量为hυ2－hυ18.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是()A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素

D.卢瑟福通过а粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

E.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷9.分别用波长为λ和2λ的光照射同一种金属，都能发生光电效应，两者光电子的最大速度之比为2∶1，普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示，那么下列说法正确的有()A.该种金属的逸出功为B.该种金属的逸出功为C.波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应D.波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应10.氢原子部分能级的示意图如图所示。不同色光的光子能量如下表所示。色光红光橙光黄光绿光蓝-靛紫光光子能量(eV)1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为()A.红、蓝-靛B.黄、绿C.红、紫D.蓝-靛、紫11.A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上。已知A、B两球质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平地面上，如图所示。当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌边的距离为()A. B.xC.x D.x12.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）A.mv2 B.C.NμmgL D.NμmgL13.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，气垫导轨装置如图甲所示。所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间，已知碰后两滑块一起运动；⑥先______，然后______，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。（1）试着完善实验步骤⑥的内容。（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为______kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s（保留3位有效数字）。（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是______。14.太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。（1）这一核反应能释放出多少能量？（2）已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J,则太阳每秒减少的质量为多少？（3）若太阳质量减小万分之三，热核反应就不能再继续进行，计算太阳还能发光多少年？（mp=1.0073u,mα=4.0015u,me=0.00055u,太阳的质量为2×103015.如图所示，一质量M=2kg的长木板静止于光滑水平面上，B的右边有竖直挡板，现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg，以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2，B与竖直墙壁的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失，B的右端距墙壁s=4m,要使A最终不脱离B，则木板B的长度至少多长？16.如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关连接在一起（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量m=lkg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能Ep=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态。现剪断细线，求：（1）刚滑上乙车时滑块P的速度大小；（2）若滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离。（g=10m/s2）专题八答案选修3-31.[解析]阿伏加德罗常数NA===，其中V应为每个气体分子所占有的体积，而V0是气体分子的体积，故A、B正确，C错误。D中ρV0不是气体分子的质量，因而也是错误的。[答案]AB2.[解析]由于气体分子间距离大，所以不能估算分子大小，A错。布朗运动的显著程度与温度和微粒大小有关，B正确。分子引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小的，则C错。热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故D错。[答案]B3.[解析]因不理解单晶体与多晶体的区别而错选。在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性和固定的熔点。单晶体原子排列规律相同，具有确定的几何形状，各向异性；多晶体由许多取向不同的单晶体组合而成，没有确定的几何形状，具有各向同性。非晶体没有规则的几何形状，没有固定的熔点，具有各向同性。选项B、C正确。[答案]BC4.[解析]由ΔU=W+Q可知，做功和热传递是改变内能的两种途径，它们具有等效性，故A正确、B错误。由热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之全部变为功，但会产生其他影响，故C正确。同样，热量只是不能自发地从低温物体传向高温物体，则D项错。一切与热现象有关的宏观过程不可逆，则E正确。[答案]ACE5.[解析]在r>r0范围内，当r从r0开始增大时，分子力F先增大后减小，而分子势能Ep一直增大，A、B错；在r<r0范围内，r减小时，分子力F和分子势能都增大，C错D对。[答案]D6.[解析]红墨水散开是扩散现象，花粉在水中所做的无规则运动是布朗运动，CD错，AB对。[答案]AB7.[解析]体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，故一定吸收了热量，A正确。体积不变，外界对气体不做功，温度升高，内能增大，则只能是气体吸收热量，B正确。体积减小，外界对气体做功；压强不变，体积减小，则温度减小，内能减小，故一定向外放出热量，C错误。温度升高，压强减小，则内能变大，体积增大，气体对外界做功，故一定吸收热量，D正确。温度升高，内能增大，体积减小，外界对气体做功，气体不一定从外界吸收热量，E错误。[答案]ABD8.[解析]根据布朗运动可知悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，间接说明液体分子的运动也是无规则的，所以A项正确。因为物体的内能是分子热运动的动能和分子势能之和，所以B项错误。晶体有固定的熔点，非晶体无固定熔点，C项正确。因为热机工作时必有能量耗散，所以热机的效率不可能达到100%，D项错误。因为温度是分子平均动能的唯一标志，所以E项正确。[答案]ACE9.[解析]由扩散定义可知，A正确；由晶体定义可知，B错；气体分子之间间距很大，几乎无分子力作用，胎内气体压强增大造成自行车打气越打越困难，C正确；封闭气体产生的压强由分子密集程度和温度决定，密集程度越大，温度越高，压强越大，且压强是大量分子对器壁的碰撞产生的，所以D正确。单晶体和非晶体可以相互转化，所以E选项正确。[答案]ACDE10.[解析]根据热力学第三定律可知，绝对零度不可达到，所以A选项错。水吸热后变成水蒸气，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，因W<0，则Q>ΔU,B项正确。因为多晶体物质也具有各向同性的特点，所以C项错。温度是分子平均动能的标志，所以0℃的冰和0℃的水的分子平均动能相同，D项对。因为能量耗散后无法重新收集起来加以利用，所以E项正确。[答案]BDE11.[解析]用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，气体等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的体积增大，压强减小，A错误，B正确。因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功，C正确。气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但是体积增大了，引起其他变化，因此此过程不违反热力学第二定律，D错误。[答案]BC12.[解析]由理想气体状态方程=C可知，图线离原点越远温度越高，即T1>T2,A正确；从C→D过程为等温过程，气体体积减小，压强增大，由热力学第一定律可知，B正确；从A→B过程，虚线与等温线AB的距离先增加再减小，气体的温度先升高再降低，C错误；从B→C过程气体体积不变，分子的密集程度不变，压强降低是由于温度减小，分子平均速率减小而引起的，D错误；状态C、状态D温度相同有相同的内能，A，B状态温度相同有相同的内能，由热力学第一定律分析可得E正确。[答案]BC13.[解析]等压变化：＝气体对外做的功W＝p（VB－VA）根据热力学第一定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0×102J。[答案]5.0×102J14.[解析]（1）由题图乙可知＝，得出t=32℃。(2)温度t1=327℃时，密封气体的压强p1=p0+=p0+1.2×105Pa，密封气体等容变化，则=，联立以上各式并代入数据解得p0=1.2×105Pa。[答案]（1）32℃（2）1.2×105Pa15.[解析]（1）当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为T2，此时气体体积为V2，则初态：T1=280K，V1=480cm3末态：V2=（480+48×0.4）cm3=499.2cm3由盖·吕萨克定律得=代入解得T2=291.2Kt2=T2-273=18.2℃(2)水银柱移动过程中，外界对气体做的功W=-p0SL=-1.92J由热力学第一定律得ΔU=Q+W=1.08J,气体内能增加了1.08J。[答案]（1）18.2℃(2)气体内能增加;增加了1.08J16.[解析]（1）活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化：∵pB1VB1=pB2VB2∴75×11S=pB2×10S（设S为玻璃管横截面），∴pB2=82.5cmHg(即最终气体B压强为82.5cmHg)（2）末状态：气体B和C的液面高度差Δh=82.5cm-75cm=7.5cm,活塞缓慢向右推的过程中，气体A初状态：pA1=PB1+h1=75cmHg+15cmHg=90cmHg末状态：pA2=PB2+h2=82.5cmHg+16cmHg=98.5cmHg∵pA1VA1=pA2VA2∴90×10S=98.5×LA2S∴LA2=9.137cm,活塞推动的距离d=1cm+(7.5+1)cm+(10-9.137)cm=10.363cm(近似值)。[答案]（1）82.5cmHg(2)10.363cm3-4模块1.[解析]电磁波是一种波，可以产生衍射现象，A错误。常用的遥控器是红外光信号来遥控电视，B错误。多普勒效应常用来测量相对运动物体的速度，C正确。光在真空中各种惯性系中测得的数值相同，D错误。[答案]C2.[解析]白炽灯发出的光包含着沿垂直于传播方向上一切方向振动的光，偏振片P旋转后，对A点光强无任何影响。由于P、Q间光线的振动方向与偏振片P的透振方向一致，再次经过偏振片Q时B点光强将会受到影响，故C正确。[答案]C3.[解析]光在传播时随入射角增大，反射光能量增强，折射光能量减少。根据能量守恒定律可知，当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强，故A、B两项均错；在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射，故光屏上最先消失的光是紫光，故C项正确，D项错误。[答案]C4.[解析]红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，而根据v==λf可知，波长λ=，故A错误。驱动力频率越接过固有频率，桥的振幅越大，越容易损坏，故B正确。电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，C正确。D选项是利用了两平面之间空气薄层上、下两个表面的反射光产生的干涉条纹形状来判断平面的平整度，D正确。根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，E错误。[答案]BCD5.[解析]弹簧在第1s末与第5s末的形变量相同，但振子的位移不同，弹簧的长度不同，A错误。由题图得弹簧振子做简谐运动的周期为8s,圆频率ω==rad/s,则B正确。由振动方程可得x=Asin,t=3s时x=A,C正确。由x-t图象知,3~5s时间内图线斜率一直为负值，即速度方向都相同，D正确。[答案]BCD6.[解析]双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹。双缝干涉条纹的宽度（即相邻明、暗条纹间距）Δx=λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光，而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光。综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确。[答案]B7.[解析]当玻璃砖绕圆心O点逆时针转动45°时，光线在AB界面的入射角达到临界角，在AB界面发生全反射，折射光线与竖直方向成45°，光点距O′点的距离最远，光屏上光点向左移动，最远距离是10cm,B正确。[答案]B8.[解析]波沿x轴正方向传播，且t=0时，M在平衡位置向上运动，N在平衡上方最大位移时，如图所示，应满足：λ=2m，λ=m,又T==s>1s,则只能n=0,得T=s,λ=m,故A错误。质点振动速度大小与波速无关，不有确定N的速度，故B错误。质点不随波迁移，故C错误。从t=s到t=s,M质点恰好是由平衡位置上方最大位移处返回到平衡位置，速度在增大，故动能逐渐增大，D正确。[答案]D9.[解析]由题可判断，波长λ=5m,周期T=1s,则可得f==1Hz,v==5m/s,因b比a起振时间延迟，则波的传播方向沿x轴正方向，则A、B错误，C、D正确；对N质点利用同侧法可判断质点振动方向向下，E正确。[答案]CDE10.[解析]画出当Q点的振动状态传到P点，即t=T时的波形图（如图中虚线所示），由波的传播方向知，1cm＜x＜2cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错误。此时Q处的质点在波谷位置，具有沿y轴正方向的加速度，所以B正确，C错误。介质中的各点在波的传播过程中只在其平衡位置附近做机械振动，并不向前传播，D错误。[答案]B11.[解析]因为蓝光折射率大于红光，所以折射光线更靠近法线，故AC为蓝光。设折射角为α，折射光线长度为L，玻璃砖直径为d,折射率为n，光在真空中的速度为c,光在玻璃中的速度为v，则时间t==,又n=,代入得t=,所以时间相等，C正确。[答案]C12.[解析]由题意知波是沿x轴正方向传播的，则每个质点的振动状态都落后于其械则相邻质点的振动，即其械侧相邻质点此时的位置即为该质点下一时刻即将到达的位置，因t=0.6s时，质点a左侧相邻质点处于a质点上方，故质点a此时必向上振动，A错误。波动的过程是振动状态向前传播的过程，介质中的质点只是在各自的平衡位置上下做简谐运动，并不随波向前传播，B错误。由于t=0.6s时波前位于制裁点c右侧半个涌上长处，可知质点c已经振动了半个周期，则其通过的路程为20cm，故C错误。因在0.6s时间内波向前传播了3/4波长的距离，可知波的周期T=0.8s,当t=0.5s时，波向前传播5/8个波长的距离，即此时每个质点的位移与其左侧相距Δx=λ=25cm处的质点在t=0时的位移相同，由图知质点b、P左侧25cm处两质点在t=0时恰好位于同一波谷左右两则对称位置上，位移相等，故t=0.5s时，b、P两质点的位移也必相等，D正确。[答案]D13.[解析]（1）设圆的半径为R,根据几何知识得sinr=,sini=,根据折射定律n=得n=。(2)