\(2017\)年年初，我国研制的“大连光源”\(——\)极紫外自由电子激光装置，发出了波长在\(100 nm(1 nm=10^{-9}m)\)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。

一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为\((\)取普朗克常量\(h=6.6×10^{-34}J·s\)，真空光速\(c=3×10^{8} m/s)(\)　　\()\)

\((I)(1)\) 下列说法中正确的是____．

A. 分子间存在引力，使液体分子之间保持一定的间隙

B. 气体的温度越高，某速率区间分子占总分子数的百分率一定越大

C. 液晶分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向

D. 蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状属于毛细现象

\((2)\) 如图所示，汽车在进行撞击实验时，安全气囊内迅速产生大量氮气而打开，气囊表面的气孔开始排气\(.\)若气囊表面有\(n\)个面积均为\(S\)的气孔，密度为\(ρ\)的氮气以速度\(v\)从气孔排出，氮气的摩尔质量为\(M\)，阿伏加德罗常数为\(N_{A}\)，则在短时间\(t\)内排出的氮气分子数为____\(;\)设气囊内氮气不与外界进行热交换，则排气过程中气囊内温度____\((\)填“升高”、“不变”或“降低”\().\) 

\((3)\) 如图所示，内壁光滑的导热汽缸水平放置，一定质量的理想气体被封闭在汽缸内，外界大气压强为\(p_{0}\)、温度为\(T_{0}.\)现对汽缸缓慢加热，体积由\(V_{1}\)增大为\(V_{2}\)，此过程气体吸收热量\(Q_{1};\)然后固定活塞，停止加热，封闭气体的温度逐渐降低至与外界大气温度相同\(.\)求：

\(①\) 刚停止加热时封闭气体的温度\(T\)．

\(②\) 停止加热后，封闭气体向外传递的热量\(Q_{2}\)．

A. 光能在弯曲的光导纤维中传播，说明光在同种均匀介质中是沿曲线传播的

B. 白光照射到\(DVD\)片表面时出现彩色是因为光具有波动性

C. 某参考系中的两处同时发光，在另一惯性参考系中观察一定也是同时发光

D. 真空中的光速在不同惯性参考系中相同，因此光的频率与参考系无关

\((2)\) 飞机黑匣子是用来记录飞行数据和驾驶舱语音的电子设备\(.\)一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为\(37.5kHz\)的超声波信号发射到周围水域\(.\)已知超声波在水中传播速度约\(1500m/s\)，则该波在水中的波长约为____\(m;\)超声波不能发生____\((\)填“干涉”、“衍射”或“偏振”\()\)现象\(.\) 

\((3)\) 如图所示，银行为了安全在水平柜台上安装了厚度为\(d\)的竖直玻璃板\(.\)某同学为了粗测其折射率，用一支激光笔在垂直于板面的竖直平面内，让激光以\(45^{\circ}\)的入射角斜向下射向玻璃板，入射点到柜台面的距离为\(h\)，他请银行柜员测量了激光透过玻璃板落在柜台面上光点到玻璃板的距离为\(s.\)求：

\(①\) 激光透过玻璃板后光线方向与玻璃板的夹角\(θ\)．

\(②\) 该玻璃板的折射率\(n\)．

\((III)(1)\) 下列说法中正确的是____\(.\) 

A.\( γ\)射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的

B. 在稳定的重原子核中，质子数比中子数多

C. 核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收核能

D. 诊断甲状腺疾病时，注入放射性同位素碘\(131\)作为示踪原子

\((2) 2014\)年三位科学家因发明高亮度蓝色发光二极管而获得诺贝尔物理学奖\(.\)发光二极管\((LED)\)产生波长\(450～455nm\)的蓝光，照射荧光粉后发光\(.\)荧光粉辐射光子的波长____\((\)填“\(\geqslant \)”、“\(\leqslant \)”或“\(=\)”\()\)入射蓝光光子的波长\(.\)荧光粉辐射光形成的光谱是_____\((\)填“连续光谱”或“线状谱”\().\) 

\((3) 1930\)年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂\(7\mathrm{(}_{3}^{7}Li)\)原子核，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核．

\(①\) 写出核反应方程式．

\(②\) 已知质子的质量为\(m\)、初速度为\(v_{0}\)，反应后产生的一个原子核速度大小为\(\dfrac{3}{4}v_{0}\)，方向与质子运动方向相反，求反应后产生的另一个原子核的速度以及反应过程中释放的核能\((\)设反应过程中释放的核能全部转变为动能\()\)．

\((1)\)设机枪子弹质量为\(50g\)以\(v=1000m/s \)的速度从枪膛射出，且每分钟连续发射子弹\(120\)颗，则在射击时机枪手需要用________\(N\)的力抵住机枪。

\((2)\)一台功率为\(P\)的激光器，发光效率为\(η \)，发出的激光在折射率为\(n\)的介质中的波长为\(λ.\)若真空中的光速为\(c\)，普朗克常量为\(h\)，则该激光器在时间\(t\)内辐射的光子数为_______。

氢光谱在可见光的区域内有\(4\)条谱线，按照在真空中波长由长到短的顺序，这\(4\)条谱线分别是\(H_{α}\)、\(H_{β}\)、\(H_{γ}\)和\(H_{δ}\)，它们都是氢原子的电子从量子数大于\(2\)的可能轨道上跃迁到量子数为\(2\)的轨道时所发出的光\(.\)下列判断错误的是     \((\)　　\()\)

波长\(λ=0.71×{10}^{-10}m \)的伦琴射线使金箔发射电子，电子在磁感应强度为\(B\)的匀强磁场区域内做最大半径为\(r\)的匀速圆周运动，已知\(r?B=1.88×10^{-4}m· T\)，\(h=6.67×10^{-34}J· S\)，\(m_{e}=9.1×10^{-31}kg\)，试求：

\((1)\)光电子的最大初动能；

\((2)\)金属的逸出功；

\((3)\)该电子的物质波的波长．

【选做题】本题包括\(A\)、\(B\)、\(C\)三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按\(A\)、\(B\)两小题评分．

A.\( (\)选修模块\(3—3)\)

A.\( A→B\)过程，气体对外做功，内能增大

B.\( B→C\)过程，气体分子平均动能增大

C.\( ABCDA\)循环过程中，气体吸热，对外做功

D.\( ABCDA\)循环过程中，\(A\)状态气体温度最低

\((2)\) 要增强雨伞的防水作用，伞面选择对水是____\((\)填“浸润”或“不浸润”\()\)的布料\(;\)布料经纬线间有空隙，落在伞面上的雨滴不能透过，是由于水的______的作用\(.\) 

\((3)\) 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将\(V_{0}=1 mL\)的油酸溶于酒精，制成\(V=600 mL\)的油酸酒精溶液，测得\(1 mL\)的油酸酒精溶液有\(75\)滴\(.\)现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成稳定的油膜面积\(S=0.04 m^{2}\)，由此估算的油酸分子的直径为多大\(?(\)结果保留一位有效数字\()\)

B.\( (\)选修模块\(3—4)\)

A.\( P\)点接收到的干涉信号先变强        

B.\( P\)点接收到的干涉信号先变弱

C. 干涉条纹间距发生改变

D. 干涉条纹间距不变

\((2)\) 图甲是一列沿\(x\)轴传播的正弦波在某时刻的图象，\(O\)点是波源，图乙为波源\(O\)点的振动图象，图中\(x_{0}\)、\(T\)、\(A\)均为已知量\(.\)由图象可求波的传播速度\(v=\)____，从\(t=0\)时刻到图甲对应时刻，波源\(O\)点的位移为____\(.\) 

\((3)\) 如图所示，玻璃砖\(ABCD\)的折射率\(n=\sqrt{3}\)，左右两个侧面\(AD\)、\(BC\)垂直上表面\(AB\)，\(∠ADC=120^{\circ}.\)一束光从图示方向射到\(AB\)面上，试通过计算作出光经过玻璃砖的光路图．

C.\( (\)选修模块\(3—5)\)

\(2017\)年\(1\)月，我国“墨子号”量子科学实验卫星正式进入应用研究\(.\)在量子理论中，有共同来源的两个微观粒子，不论它们相距多远，它们总是相关的，一个粒子的行为会立即影响到另一个粒子的状态，这就是所谓的量子纠缠．

\((1)\) 关于量子理论，下列说法中正确的有____\(.\) 

A. 玻尔氢原子理论，第一次提出了能量量子化的观念

B. 爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴

C. 量子理论中，实物粒子具有波粒二象性

D. 微观粒子在受力情况和初速度确定的前提下，可以确定它此后的运动状态和位置

\((2)\) 设一对静止的正、负电子湮灭后产生两个光子\(A\)和\(B\)，已知电子质量为\(m\)，真空中光速为\(c\)，普朗克常量为\(h\)，则光子\(A\)的频率是____\(;\)若测得光子\(A\)的波长为\(λ\)，则光子\(B\)的动量大小为____\(.\) 

\((3)\) 原子核的能量也是量子化的，钍核\(\mathrm{(}_{90}^{226}Th)\)的能级图如图所示\(\mathrm{{.}}_{89}^{226}Ac\)发生\(β\)衰变产生钍核，钍核处于\(n=3\)的能级．

\(①\) 写出\({{\;}}_{89}^{226}Ac\)发生\(β\)衰变的方程．

\(②\) 发生上述衰变时，探测器能接收到\(γ\)射线谱线有几条\(?\)求波长最长的\(λ\)光子的能量\(E\)．

\((1)\)光子和光电子都是实物粒子。\((\) \()\)

\((2)\)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。\((\) \()\)

\((3)\)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功。\((\) \()\)

\((4)\)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。\((\) \()\)

\((5)\)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性。\((\) \()\)

\((6)\)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律。\((\) \()\)

\((7)\)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性。\((\) \()\)

\((8)\)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性。\((\) \()\)

已知氢原子的基态能量为\(E\)\({\,\!}_{1}\)，激发态能量\(E\)\(n\)\(=\)\(E\)\({\,\!}_{1}/\)\(n\)\({\,\!}^{2}\)，其中\(n\)\(=2\)，\(3\)，\(….\)用\(h\)表示普朗克常量，\(c\)表示真空中的光速\(.\)能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 \((\)    \()\)

\((1)\)若高压电源的电压为\(20 kV\)，求\(X\)射线的最短波长；

\((2)\)若此时电流表读数为\(5 mA\)，\(1 s\)内产生\(5×10^{13}\)个平均波长为\(1.0×10^{-10}m\)的光子，求伦琴射线管的工作效率．