高中物理简答题

[选修3-3]
（1）如图所示，一圆柱气缸直立于水平地面上，用横截面积为S、质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞处于静止状态，现通过气缸底部的电热丝给气体加热，活塞缓慢上升，则封闭气体        ；

A．状态变化是等压变化	B．内能不断减小
C．分子的平均动能不断增大	D．分子作用力是斥力

（2）在（1）的情况下，设电热丝电阻为R，通电电流为I，加热t时间后，活塞上升了h高度，同时气体向外传热Q，大气压强为p₀，此过程中气体对外做功为         ，气体内能变化为                    ；
（3）在“用油膜法测定分子的直径大小”的实验中，取1ml的油酸溶入1000ml的酒精中，再用滴管取1ml的油酸酒精溶液，测得共有99滴，然后让一滴溶液滴到表面撒有痱子粉的装水浅盘中，待油膜稳定后，测得油膜面积为253cm²，将油酸分子看成立方体模型，求：（保留一位有效数字）
①油酸分子直径d的大小；
②一滴溶液中所含的油酸分子数N。

1280年到1340年期间，英国牛津梅尔敦学院的数学家们发现了重要的“梅尔敦定理”：如果一个物体沿直线运动的速度是均匀增加的，那么，它在某段时间内的平均速度就等于初速度与末速度之和的一半。试利用学过的物理知识证明“梅尔敦定理”。

某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示

[Ⅰ]若波向右传播。零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y₀及其所经过的路程s₀各为多少？
[Ⅱ]若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？（要写出具体判断过程）

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。

（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是                                           ；
（2）实验时需要测量的物理量是                                        ；
（3）待测质量的表达式为m=                                           。

[选修3-4]
（1）下列说法中正确的是          。

A．超声仪器使用超声波而不用普通声波，是因为超声波更容易发生衍射

B．照相机、摄影机拍摄水里或玻璃橱窗里的物品时镜头表面涂有一层薄膜，利用了光的衍射原理

C．寺庙里钟声响起时，和尚禅房里挂着的磐常自鸣自响，这是声波的衍射现象

D．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢

（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s与t=0.2s两个时刻，x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示。并且图中M、N两质点在t=0s时位移均为，该波的最小波速为        m/s；若波速取该最小值时，试写出N点的振动方程                。

（3）如图,三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°,∠B=60°。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，若棱镜的折射率（光在真空中的速度为c），求光线射出棱镜时的出射方向（通过计算说明）。

如图为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：

（1）一群氢原子由n＝4能级向n＝1能级跃迁时最多可辐射出________种不同频率的光．
（2）要想使处在n＝2激发态的氢原子电离至少吸收________eV的能量．

[选修3-3]
（1）如图所示为两分子系统的势能E_p与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是             。

A.当r大于r₁时，分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r₂时，分子间的作用力表现为斥力
C.当r由∞到r₁变化变化过程中，分子间的作用力先变大再变小 
D.在r由r₁变到r₂的过程中，分子间的作用力做负功
（2）一定质量的理想气体压强p与体积V的关系图象如图，AB、BC分别与p轴、V轴平行，气体在状态A时温度为T₀，则在状态C时的温度为        ；从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体对外界做功为W，内能增加了ΔU，则此过程中该气体吸收的热量为        。

（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m³和2.1 kg/m³，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³ mol^-1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留1位有效数字）

2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137（Cs）对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年。
①请写出铯137（Cs）发生衰变的核反应方程    [已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]
②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为    （真空中的光速为c）。
③泄露出的铯l37约要到公元      年才会有87．5％的原子核发生衰变。

如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播着，振幅为2cm。t=0时刻平衡位置坐标分别为40m、100m的P、Q两质点的位移均为1cm，质点P的速度方向沿y轴负方向，质点Q与之相反。已知P、Q两质点间只有一个波峰，则

（1）这列波的波长为多少？画出包含P、Q在内的半个波形，在图上标出两个位于平衡位置的质点的坐标。
（2）从t=0时刻起，如果t₁=0.5s时P质点第一次回到平衡位置，那么Q质点第一次回到平衡位置的时刻t₂为多少？

某次科学实验中，从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸，把它放在大气压强为P₀=1atm、温度为t₀=27^oC的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑，容积为V=1m³，开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时，气缸内密封有温度为t=447^oC、压强为P=1．2atm的理想气体，将气缸开口向右固定在水平面上，假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。求：
①活塞刚要向左移动时，气缸内气体的温度t₁；
②最终气缸内气体的体积V₁；
③在整个过程中，气缸内气体对外界       （填“做正功”“做负功”或“不做功”），气缸内气体放出的热量          （填“大于”“等于”或“小于”）气体内能的减少量。

（2）如图（a），表示一条均匀细绳，0、1、2、3、……表示绳上的一系列等间隔的质点，由0到15点的长度为。一列简谐横波沿此绳传播，在时刻，绳上9―12点的位置及运动方向如图（b）所示；时刻，绳上3―6各点的位置如图（c）所示；时刻，绳上6―9各点的位置如图（d）所示。试确定：

（a）此波的波长以及波的传播方向；
（b）此波在绳中的最小传播速度

【物理一选修3-5】
（1）下列叙述正确的有          （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．天然放射现象说明原子核还具有复杂结构

B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小

C．用14 eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离

D．的半衰期为5 730年，若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，则此遗骸距今约有45 840年

E．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用
（2）如图所示，一枚质量为0.05kg的子弹以100m/s的速度打入静止在光滑平台上的木块，木块质量为0.95kg（子弹经过t=0.01s留在木块里），平台右侧的光滑水平面上放有平板小车，最终木块未滑离小车。已知小车质量为4kg，小车与滑块之间的动摩擦因数为0.4。求：

①子弹打入木块的过程中，子弹受到的平均阻力大小。
②小车的长度至少为多少。

【物理一选修3-3】
（1）下列说法正确的是          。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢

B．温度高的物体分子平均动能一定大，内能也一定大

C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关

D．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

E．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程
（2）一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强p₀=1.0×10⁵ Pa，线段AB与V轴平行。

①求状态B时的压强为多大？  
②气体从状态A变化到状态B过程中，对外界做的功为10 J，求该过程中气体吸收的热量为多少？

[选修3-5]
（1）下列说法正确的是            。

A．在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光的频率增大而增大

B．一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量)

C．氡的半衰期为3．8天，4个氡原子核经过7．6天后就一定只剩下1个氡原子核

D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动

（2）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为     eV。现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有         种。

（3）如图a所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图b所示，电源频率为50Hz，求甲、乙两车的质量比m_甲∶m_乙。

[选修3-4]
（1）下列说法正确的是             。

A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关

B．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率

C．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的大

D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

（2）若单摆的摆长不变，摆球的质量变大，摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°，则单摆振动的频率        ，振幅        。（选填“改变”或“不变”）
（3）如图所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上，将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上。若单色光沿纸面从真空中以入射角i= 60°，从MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t，求这块玻璃砖对该入射光的折射率。