高中物理简答题

【物理—物理3-5】（1）氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则         。
（2）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。

如图所示为某种材料制成的三棱镜截面ABC，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°。一束竖直向下的光束，从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线与BC平行。

①正确作出的光路图；
②求三棱镜的折射率n=                 。（可用根式表示）

利用单摆测量某地的重力加速度，现测得摆球质量为m，摆长为L，通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为。
①求该处的重力加速度g；
②若减小振幅A，则周期       （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

已知水的密度=1.0×10kg/m，摩尔质量M=1.8×10kg/mol，阿伏伽德罗常数N_A=6.02×10mol。
①每个水分子的质量约为        kg；
②估算每个水分子所占的体积。（计算结果均保留两位有效数字）

[选修3-5]
（1）用大量具有12.5eV动能的电子撞击大量处于基态的氢原子，观察到了一定数目氢原子的光谱线，氢原子能级图如图所示，下列说法中正确的是        ；

A．实验中能产生三种谱线	B．波长最长的光子具有的能量为1.89eV
C．频率最高的光子具有的能量为12.5eV	D．电子撞击后的动能一定为2.3eV

（2）用（1）中氢发出的光照射光电管阴极，如图所示，闭合开关S，发现灵敏电流计中有电流通过，调节滑线变阻器，当电压表读数小于9.0V时，电流计读数不为零，当电压表读数大于或等于9.0V时，电流计读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为      eV，若将电源（电动势足够大）极性反接，滑线变阻器滑片P从左端向右端移动时，电流计读数变化是               ；

（3）用速度为v₀的α粒子打击原来静止的产生并放出一个新粒子，放出的新粒子速度大小为2v₀，方向与α粒子初速度方向相反。
①写出该核反应的方程；
②求出的速度大小和方向。

[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”。

[选修3-5]
（1）关于下列四幅图的说法，正确的是        。

A.甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线3为β射线
B.乙图中，电子处在n=2轨道上比处在n=4轨道上离核的距离近
C.丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子核具有复杂结构
D.丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量
（2）在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v₀，现用频率大于v₀的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零。由以上信息可知：光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v₀），则光电子的最大初动能为_________。

（3）如图所示，三个质量分别为3kg、1kg、1kg的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上，开始时B、C均静止，A以初速度v₀=5m/s向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。

[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）。

[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。

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？