\((1)\)氢原子的能级如图所示，有一群处于\(n=4\)能级的氢原子。如果原子\(n=2\)向\(n=1\)跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则这群氢原子发出的光谱中共有           条谱线能使该金属产生光电效应；从能级\(n=4\)向\(n=1\)发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为               。

\((2)\)一炮弹质量为\(m\)，相对水平方向以一定的倾角\(θ\)斜向上发射，发射速度为\(v\)，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块沿原轨道返回，质量为\(\dfrac{m}{2} \)，求：

\(①\)另一块爆炸后瞬时的速度大小；

\(②\)爆炸过程系统增加的机械能。

\((I)(1)\) 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.【选修模块\(3-3\)】

\((1)\)如下图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了\(.\)产生这一现象的原因是________．

A.玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体

B.玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体

C.熔化的玻璃表面分子间表现为引力使表面绷紧

D.熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使表面扩张

\((2)\)已知二氧化碳摩尔质量为\(M\)，阿伏伽德罗常数为\(N_{A}\)，在海面处容器内二氧化碳气体的密度为\(ρ.\)现有该状态下体积为\(V\)的二氧化碳，则含有的分子数为________\(.\)实验表明，在\(2500 m\)深海中，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体\(.\)将二氧化碳分子看作直径为\(D\)的球，则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为________．

\((3)\)如图所示，一定质量的理想气体从状态\(A\)变化到状态\(B\)，内能增加了\(10 J.\)已知该气体在状态\(A\)时的体积为\(1.0×10^{-3} m^{3}.\)求：

\(①\)该气体在状态\(B\)时的体积；

\(②\)该气体从状态\(A\)到状态\(B\)的过程中，气体与外界传递的热量．

B.【选修模块\(3-5\)】

\((1)\)下列说法正确的是________．

A.随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件无关

D.比结合能大的原子核结合或分解成比结合能小的原子核时释放核能

\((2)\)静止的\(\rlap{_{3}}{^{6}}Li\)核俘获一个速度\(v_{1}=7.7×10^{4} m/s\)的中子而发生核反应，生成一个新核和速度大小为\(v_{2}=2.0×10^{4} m/s\)、方向与反应前中子速度方向相同的氦核\((\rlap{_{2}}{^{4}}He).\)上述核反应方程为____________________________，另一新核的速度大小为________\(m/s\)．

\((3)\)已知氢原子基态电子轨道半径为\(r_{0}=0.528×10^{-10} m\)，量子数为\(n\)的激发态的能量\(E_{n}= \dfrac{-13.6}{n^{2}} eV.\)求：

\(①\)有一群氢原子处于量子数\(n=3\)的激发态，如图所示能级图，在图上用箭头标明这些氢原子所能发出的几条光谱线；

\(②\)通过计算说明这几条光谱线中波长最长的一条光谱线能否使极限频率为\(4.5×10^{14} Hz\)的金属板发生光电效应\(.(\)已知\(e=1.60×10^{-19} C\)，\(h=6.63×10^{-34} J·s)\)

【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\(3-3)\)

\((1)\) 关于实验“用油膜法估测分子大小”，下列说法中正确的是____\(.\) 

A. 为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置

B. 用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后，应立即将油膜的形状描下来

C. 处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径

D. 若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大

\((2)\) 如图所示，硬质透明塑料瓶内放少许水，用橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气直到瓶塞跳出，此时可观察到瓶中出现白雾\(.\)在瓶塞跳出的瞬间，瓶内气体内能____，水蒸气饱和汽压____\(.(\)两空都填“增大”“减小”或“不变”\()\) 

\((3)\) 将上题中瓶中水倒尽，仍用橡皮塞将瓶口塞住，用打气筒再将\(n\)倍于瓶子容积的空气缓慢压入瓶中，此时橡皮塞恰能跳起，已知大气压强为\(p_{0}\)，圆柱形橡皮塞截面积大小为\(S\)，外界环境温度不变，不计橡皮塞的重力和充气针对橡皮塞的作用力\(.\)求：

\(①\)橡皮塞跳起时瓶中气体的压强．

\(②\)橡皮塞与瓶口间最大静摩擦力的大小．

B.\( (\)选修模块\(3-4)\)

\((1)\) 小明同学用两根不同材质的绳\(a\)、\(b\)系在一起演示机械波，他在\(a\)绳左端有规律地上下抖动绳子，某时刻绳上呈现如图所示波形，则由此可以看出____\(.\) 

A. 此时\(a\)绳最左端的振动方向向下

B. 绳\(a\)中的机械波周期小于绳\(b\)中的机械波周期

C. 绳\(a\)中机械波的传播速度小于在绳\(b\)中的传播速度

D. 若绳子左端抖动得越快，波传播速度将越大

\((2)\) 某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的\(.\)这是光的____现象，该现象说明光是____\((\)填“横波”或“纵波”\().\) 

\((3)\) 如图所示是一种恒偏向棱镜，它相当于两个\(30^{\circ}-60^{\circ}-90^{\circ}\)棱镜和一个\(45^{\circ}-45^{\circ}-90^{\circ}\)棱镜，其折射率\(n=\sqrt{2}.\)一条光线从\(ab\)边射入棱镜后在镜中平行于\(ac\)行进，最终从\(ad\)边射出\(.\)求：

\(①\)该光线的入射角．

\(②\)该光线经过整个棱镜的偏向角．

C.\( (\)选修模块\(3-5)\)

\((1)\) 如图所示为研究光电效应现象的实验，电路中所有元件完好，当光照射到光电管时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是____\(.\) 

​

A. 入射光强度较弱

B. 入射光波长太长

C. 电源电压太高

D. 光照射时间太短

\((2) 2010\)年\(11\)月\(17\)日欧洲核子研究中心的科学家通过大型强子对撞机俘获了少量反氢原子\(.\)反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成\(.\)反质子和质子具有相同的质量，且带着等量异种电荷\(.\)反氢原子和氢原子具有相同的能级，其原子能级如图所示．

根据玻尔原子结构理论，反氢原子\(n=3\)轨道处的电势比\(n=4\)轨道处的电势____\((\)填“高”或“低”\();\)正电子处在\(n=3\)轨道上运动的动能比处在\(n=4\)轨道上的动能____\((\)填“大”或“小”\().\) 

\((3)\) 上题中，若有一静止的反氢原子从\(n=2\)的激发态跃迁到基态\(.\)已知光子动量\(p\)与能量\(E\)之间满足关系式\(p=\dfrac{E}{c}\)，元电荷\(e=1.6×10^{-19}C\)，光速\(c=3×10^{8} m/s.\)求

\(①\)放出光子的能量．

\(②\)放出光子时反氢原子获得的反冲动量大小．

【选做题】本题包括\(A\)、\(B\)、\(C\)三小题，请选做其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按\(A\)、\(B\)两题评分．

A.\( (\)选修模块\(3-3)\)

\((1)\) 下列说法中正确的是____\(.\) 

A. 分子势能随分子间距离的增大而减小

B. 利用点阵结构可以解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性

C. 一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量大于其增加的内能

D. 只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等

\((2)\) 冬天和夏天相比，冬天的气温较低，水的饱和汽压值____\((\)填“较大”或“较小”\()\)，在相对湿度相同的情况下，冬天的绝对湿度____\((\)填“较大”或“较小”\().\) 

\((3)\) 游客到高原旅游常购买便携式氧气袋，袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体\(.\) 温度为\(0 ℃\)时，袋内气体压强为\(1.25 atm\)，体积为\(40 L\)，求袋内氧气的分子数\(. (\)计算结果保留一位有效数字\()\)

已知阿伏加德罗常数为\(6.0×10^{23} mol^{-1}\)，在标准状况\((\)压强\(p_{0}=1 atm\)、温度\(t_{0}=0 ℃)\)下，理想气体的摩尔体积都为\(22.4 L\)．

B.\( (\)选修模块\(3-4)\)

\((1)\) 如图所示，\(A\)、\(B\)、\(C\)三个小钢球的质量分别为\(2m\)、\(\dfrac{1}{2}m\)、\(m\)，\(A\)球振动后，通过张紧的水平细绳给其他各摆施加驱动力\(.\) 当\(B\)、\(C\)振动达到稳定时，下列说法中正确的是____\(.\) 

A.\( B\)的振动周期最大

B.\( C\)的振幅比\(B\)的振幅小

C.\( C\)的振幅比\(B\)的振幅大

D.\( A\)、\(B\)、\(C\)的振动周期相等

\(① 0.3 s\)内\(P\)质点通过的路程．

\(②\) 这列波的波速\(v\)．

C.\( (\)选修模块\(3-5)\)

\((1)\) 关于原子和原子核，下列说法中正确的有____\(.\) 

A.\( α\)粒子散射实验说明了原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上

B. 原子核外电子吸收能量脱离原子核束缚形成\(β\)射线

C. 两个质子与两个中子的质量之和等于\({{\;}}_{2}^{4}He\)原子核的质量

D. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

\((2)\) “正电子湮没”是指正电子与电子相遇后一起消失而放出光子的过程\(.\) 若一个电子和一个正电子相撞发生湮灭转化成一对光子，正、负电子的质量均为\(m\)，相碰前动能均为\(E_{k}\)，光速为\(c\)，普朗克常量为\(h\)，则对撞过程中系统动量____\((\)填“守恒”或“不守恒”\()\)，光子的频率为____\(.\) 

\(①\) 普朗克常量\(h(\)用图中字母表示\()\)．

\(②\) 入射光的频率为\(3ν_{c}\)时，产生的光电子的最大初动能\(E_{k}{{'}}.\)

利用光谱分析鉴别物质的组成成分时，灵敏度是很高的．

  \((1)\)如何进行操作？_____________________．

  \((2)\)如图甲所示的\(a\)、\(b\)、\(c\)、\(d\)为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为_________．

  \(A.a\)元素    \(B.b\)元素

  \(C.c\)元素    \(D.d\)元素

【选做题】本题包括\(A\)、\(B\)二小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答

A.\((\)选修模块\(3-3)\)

\((1)\)下列说法正确的有     

A.金属铁具有确定的熔点和各向同性

B.草叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

C.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

D.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，最终达到绝对零度

\((2)\)一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中，分子平均动能     \((\)选填“变大”“变小”或“不变”\()\)，已知乙醚的摩尔质量为\(M\)，阿伏加德罗常数为\(N\)\({\,\!}_{A}\)，质量为\(m\)的乙醚气体含有的分子数为     

\((3)\)如图所示，一定质量的气体\((\)可视为理想气体\()\)从状态\(A\)变化到状态\(B\)，再由状态\(B\)变化到状态\(C.\)已知状态\(B\)的温度为\(300 K.\)求：\(①\)气体在状态\(C\)的温度；\(②\)由状态\(A\)变化到状态\(B\)的过程中，气体内能增加了\(1.6×10^{4}J\)，则气体在此过程中是吸热还是放热，吸收或放出的热量是多少？\((\)已知\(1atm=1.0×10^{5}Pa)\)

B. \([\)选修\(3–5]\)

\((1)\)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展\(.\)下列说法符合事实的有     

A.\(J.J.\)汤姆孙发现了电子，并提出了原子的核式结构模型

B.结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定

C.黑体辐射与材料的种类及表面状况无关

D.动量相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等

\((2)1919\)年，卢瑟福发现了质子\(.\)现在科学家用质子轰击锂核\({}_{3}^{7}Li\)，生成了\(2\)个\(α\)粒子，这个核反应方程为     ，若用\(m\)\({\,\!}_{1}\)表示质子质量，\(m\)\({\,\!}_{2}\)表示锂核质量，\(m\)\({\,\!}_{3}\)表示\(α\)粒子质量，则此反应中释放的能量\(\Delta E=\)     ．

\((3)\)氢原子的能级图如图所示，原子从能级\(n\)\(=3\)向\(n\)\(=2\)跃迁所放出的光子正好使某种金属材料发生光电效应\(.\)求：

\(①\)该金属的逸出功；

\(②\)原子从能级\(n\)\(=2\)向\(n\)\(=1\)跃迁所放出的光子照射该金

 属，产生的光电子的最大初动能．

【物理\(——\)选修\(3-3\)、\(3-5\)】

\((1)(\)五选三\()\)如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为\(1.62～3.11 eV\)，锌板的电子逸出功为\(3.34 eV\)，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是________．

A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象

B.用能量为\(11.0 eV\)的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C.处于\(n\)\(=2\)能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线

D.处于\(n\)\(=3\)能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离

E.用波长为\(60 nm\)的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子

\((2)\)如图所示，厚度和质量不计、横截面积为\(S\)\(=10 cm^{2}\)的绝热汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸内有一绝热的“\(T\)”形活塞固定在桌面上，活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为\(T\)\({\,\!}_{0}=300 K\)，压强为\(p\)\(=0.5×10^{5} Pa\)，活塞与汽缸底的距离为\(h\)\(=10 cm\)，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气，大气压强为\(p\)\({\,\!}_{0}=1.0×10^{5} Pa.\)求：

\((1)\)此时桌面对汽缸的作用力\(F\)\({\,\!}_{N}\)；

\((2)\)现通过电热丝给气体缓慢加热到\(T\)，此过程中气体吸收热量为\(Q\)\(=7 J\)，内能增加了\(Δ\)\(U\)\(=5 J\)，整过程活塞都在汽缸内，求\(T\)的值。

\((1)\) 如图所示为研究光电效应现象的实验，电路中所有元件完好，当光照射到光电管时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是____．

A. 入射光强度较弱

B. 入射光波长太长

C. 电源电压太高

D. 光照射时间太短

\((2) 2010\)年\(11\)月\(17\)日欧洲核子研究中心的科学家通过大型强子对撞机俘获了少量反氢原子\(.\)反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成\(.\)反质子和质子具有相同的质量，且带着等量异种电荷\(.\)反氢原子和氢原子具有相同的能级，其原子能级如图所示．

根据玻尔原子结构理论，反氢原子\(n=3\)轨道处的电势比\(n=4\)轨道处的电势____\((\)填“高”或“低”\();\)正电子处在\(n=3\)轨道上运动的动能比处在\(n=4\)轨道上的动能____\((\)填“大”或“小”\().\) 

\((3)\) 上题中，若有一静止的反氢原子从\(n=2\)的激发态跃迁到基态\(.\)已知光子动量\(p\)与能量\(E\)之间满足关系式\(p=\dfrac{E}{c}\)，元电荷\(e=1.6×10^{-19}C\)，光速\(c=3×10^{8} m/s.\)求

\(①\)放出光子的能量．

\(②\)放出光子时反氢原子获得的反冲动量大小．

本题包括\(A\)、\(B\)两小题．

A.\([\)选修\(3 – 4]\)

\((1)\)下列说法正确的有

A.变化的磁场一定产生变化的电场

B.阳光下肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象

C.受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关

D.爱因斯坦根据“同时”的相对性认为真空中光速在不同惯性系中是不同的

\((2)\)如图所示为一列简谐横波\(0\)时刻的波形图，波沿\(x\)轴正方向传播，质点\(P\)平衡位置的坐标为\(x\)\(=0.32m\)，此时质点\(P\)的振动方向________，若从\(0\)时刻开始计时，\(P\)点经\(0.8s\)第一次到达平衡位置，则波速为________\(m/s\)．

\((3)\)如图所示，一透明半圆柱体折射率为\(n\)\(=2\)，半径为\(R\)、长为\(L\)\(.\)一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面射出\(.\)求：

\(①\)光在该介质中的速度大小；

\(②\)光束射出部分的柱面所对应的圆心角．

B.\([\)选修\(3 – 5]\)

\((1)\)下列说法中正确的是

A.结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢，原子核越稳定

B.爱因斯坦质能方程反映了能量与质量之间存在正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度

C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等

D.一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半

\(2)\)自然界里放射性原子核并非一次衰变就能达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的原子核而终止，这就是“级联衰变”\(.\)某个钍系的级联衰变过程如图\((\)\(N\)轴表示中子数，\(Z\)轴表示质子数\()\)，图中\(Ra→Ac\)的衰变是________衰变，从\(N\)\(=138\)的\(Th\)核到\({\,\!}^{208}Pb\)共发生________次\(α\)衰变．

\((3)\)氢原子能级图如图所示，氢原子从\(n\)\(=2\)的激发态跃迁到基态．

\(①\)求氢原子辐射的光子能量；

\(②\)氢原子辐射的光子照射逸出功为\(3.34eV\)的锌板时，求逸出光电子的最大初动能．