\([\)物理\(——\)选修\(3—3]\)

\((1)\)下列说法中错误的是________\((\)填正确答案标号。\()\)

A.在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大

B.一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积

C.布朗运动就是液体分子的运动这种说法是错误的

D.晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于增加分子的动能，也增加分子的势能

E.在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降

\((2)\)已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米横截面上的辐射能量为\(1.4×10^{3}J\)，其中可见光部分约占\(45％\)，假如认为可见光的波长均为\(5.5×10^{-7}m\)，太阳向各个方向辐射是均匀的，日地间距\(R=1.5×10^{11}m\)，普朗克常数\(h=6.6×10^{-34}J·s\)。由此估算出太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数目。\((\)保留两位有效数字\()\)

\((I)(1)\) 下列说法中错误的是____．

A. 雾霾在大气中的漂移是布朗运动

B. 制作晶体管、集成电路只能用单晶体

C. 电场可改变液晶的光学性质

D. 地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸

\((2)\) 每年入夏时节，西南暖湿气流与来自北方的冷空气在江南、华南等地交汇，形成持续的降雨\(.\)冷空气较暖湿空气密度大，当冷暖气流交汇时，冷气团下沉，暖湿气团在被抬升过程中膨胀\(.\) 则暖湿气团温度会____\((\)填“升高”“不变”或“降低”\()\)，同时气团内空气的相对湿度会____\((\)填“变大”“不变”或“变小”\()\)．

\((3)\) 一定质量的理想气体经历了如图所示的\(ABCDA\)循环，\(p_{1}\)、\(p_{2}\)、\(V_{1}\)、\(V_{2}\)均为已知量\(.\) 已知\(A\)状态的温度为\(T_{0}\)，求：

\(① C\)状态的温度\(T\)．

\(②\) 完成一个循环，气体与外界交换的热量\(Q\)．

\((II)(1) 2016\)年，科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据\(.\) 关于激光，下列说法中正确的是____\(.\) 

A. 激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光

B. 激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉

C. 用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环

D. 激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息

\((2)\) 测定玻璃的折射率\(.\)取一块半圆形玻璃砖，\(O\)点为圆心，一束红色激光从左侧圆面对准圆心\(O\)进入玻璃砖，最初入射光线垂直于玻璃砖右侧平面，如图中实线所示\(.\)保持入射光方向和\(O\)点位置不变，让玻璃砖绕\(O\)点沿逆时针方向缓慢旋转，当转过\(θ\)角时\((\)图中虚线位置\()\)，折射光线消失\(.\)则玻璃对红光的折射率\(n=\)____\(.\)若换绿色激光重复上述实验，折射光线消失时，玻璃砖转过的角度\(θ{{'}}\)____\((\)填“\( > \)”“\(=\)”或“\( < \)”\()θ.\)  

\((3)\) 如图所示，在\(xOy\)平面内有一列沿\(x\)轴正方向传播的简谐横波，频率为\(2.5 Hz.\)在\(t=0\)时，\(x_{P}=2 m\)的\(P\)点位于平衡位置，速度沿\(-y\)方向\(;x_{Q}=6 m\)的\(Q\)点位于平衡位置下方最大位移处\(.\)求：

\(①\) 质点\(P\)第一次有\(+y\)方向最大加速度需经过的时间\(t\)．

\(②\) 波的传播速度\(v\)．

\((III)(1)\) 许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径\(.\)关于氢原子光谱、氢原子能级和氢原子核外电子的运动，下列说法中正确的是____\(.\) 

A. 氢原子巴尔末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱

B. 氢原子光谱的不连续性，表明氢原子的能级是不连续的

C. 氢原子处于不同能级时，电子在各处的概率是相同的

D. 氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象

\((2)\) 我国科学家因中微子项目研究获\(2016\)基础物理学突破奖\(.\)中微子是一种静止质量很小的不带电粒子，科学家在\(1953\)年找到了中微子存在的直接证据：把含氢物质置于预计有很强反中微子流\((\)反中微子用\(\overline{\nu}\)表示\()\)的反应堆内，将会发生如下反应\(\overline{\nu}{{+}}_{1}^{1}H\mathrm{{→}}_{0}^{1}n{{+}}_{1}^{0}e\)，实验找到了与此反应相符的中子和正电子\(.\) 若反中微子能量是\(E_{0}\)，则反中微子的质量\(m_{\overline{\nu}}=\)______，该物质波的频率\(ν=\)____\(.(\)普朗克常量为\(h\)，真空中光速为\(c)\)  

\((3)\) 在\(\overline{\nu}{{+}}_{1}^{1}H\mathrm{{→}}_{0}^{1}n{{+}}_{1}^{0}e\)反应过程中，

\(①\) 若质子是静止的，测得正电子动量为\(p_{1}\)，中子动量为\(p_{2}\)，\(p_{1}\)、\(p_{2}\)方向相同，求反中微子的动量\(p\)．

\(②\) 若质子质量为\(m_{1}\)，中子质量为\(m_{2}\)，电子质量为\(m_{3}\)，\(m_{2} > m_{1}.\)要实现上述反应，反中微子能量至少是多少\(?(\)真空中光速为\(c)\)

\((I)(1)\) 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\()\)．

\(A\)【选修\(3-3\)】

\((1).\)下列说法正确的是_________

A.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点

B.温度升高时分子的热运动加剧，分子的平均动能增加

C.用气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就可以估算出气体分子的体积

D.浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距大，分子间作用力表现为引力的缘故

\((2).\)用长度放大\(600\)倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小碳粒的体积为\(V=0.1×10^{-9} m^{3}\)，小碳粒的密度是\(ρ=2.25×10^{3} kg/m^{3}\)，摩尔质量为\(M=12 g/mol\)，阿伏伽德罗常数为\(N_{A}=6.0×10^{23} mol^{-1}\)，则小碳粒所含分子数为______个\((\)保留两位有效数字\().\)由此可知布朗运动________\((\)选填“是”或“不是”\()\)分子的运动．

\((3).\)一高压气体钢瓶，容积为 \(V\)，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为 \(p_{0}\)，温度为 \(T_{1}=300 K\)，内部气体经加热后温度升至 \(T_{2}=400 K\)，求：

\(①\)温度升至 \(T_{2}\) 时气体的压强；

\(②\)若气体温度保持 \(T_{2}=400K\) 不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到 \(p_{0}\)，此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？

\(B\)【选修\(3-5\)】

\((1).\)下列说法正确的是

A. 玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

B. 铀核裂变的核反应是\({\,\!}_{92}^{235}U{→}_{56}^{141}Ba{+}_{36}^{92}Kr{+}2_{0}^{1}n\)

C. 原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现

D. 根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大

\((2).\)美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据。密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压\(U_{c}\)与入射光频率\(ν\)，由此计算普朗克常量\(h\)，并与普朗克根据黑体辐射得出的\(h\)相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性。如图所示是根据某次实验作出的\(U_{c}-ν\)图象，电子的电荷量为\(1.6×10^{-19}C\)。根据图象求得这种金属的截止频率\(ν_{c}=\)_________，普朗克常量\(h=\)___________。\((\)均保留三位有效数字\()\)

\((3).\)光滑的水平面上有一静止的足够长木板，质量为\(M\)；一质量为\(m\)的铁块\((\)可视为质点\()\) 以速度\(v\)滑上木板，且与木板之间动摩擦因数为\(μ\)，已知重力加速度为\(g\)，试求：

\(①\)二者的共同速度 ；

\(②\)试用动量定理求达到共同速度所需时间\(t\)；

【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\(E\)．