江苏高考物理模块选做题汇编18题.docx
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江苏高考物理模块选做题汇编18题
2008模块选做题汇编
选修3-3模块试题
1．12—2．（12分）（3—3模块）：
如图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。
现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中：
⑴如果环境保持恒温，下列说法正确的是▲
A．每个气体分子的速率都不变
B．气体分子平均动能不变
C．水平外力F逐渐变大
D．气体内能减少
E．气体放热
F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现
G．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律
⑵如果环境保持恒温，分别用P、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度。
气体从状态①变化到状态②，此过程可用下列图象表示的是▲
⑶如果在上述过程中，环境温度变化，气体对外界做功8×104J，吸收热量1.2×105J，求内能的变化量为▲J。
答案：
12—2．（3-3模块）（12分）⑴BCG（4分）⑵AD（4分）⑶4×104（4分）
2.【选修3—3模块】
如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（B）
A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标
的数量级为10—10m
B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标
的数量级为10—10m
C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分
子间作用力表现为斥力
D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦
越来越大
3.【选修3—3模块】
某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。
假定在压力阀顶起时，停止加热。
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
（3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔直径为d=0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？
设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？
（外界大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2）
答案：
【选修3—3】
解：
（1）设锅内气体分子数为n
NA（2分）
（2）根据热力学第一定律△U=W+Q=－4J（2分）
锅内气体内能减少，减少了4J（2分）
（3）当限压阀受到的向上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。
锅内最大压强为
（1分）
代入数据得p=2.4×105Pa（1分）
此时水的沸点
℃（2分）
4．（12分）（选修3-3试题）
1．（4分）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大
D．一定温度下，饱和汽的压强是一定的
E．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
F．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
2．（8分）如图所示p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中气体对外界做功200J．
求：
（1）ACB过程中气体的内能是增加还是减少？
变化量是多少？
（2）BDA过程中气体是吸热还是放热？
吸收或放出的热量是多少？
答案：
.（12分）（选修3－3试题）
1.BCD （全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）
2.
（1）ACB过程内能增加 （2分）
ACB过程中 W1＝－280J，Q1＝410J
由热力学第一定律 UB－UA＝W1＋Q1＝130J （2分）
气体内能的变化量为130J
（2）BDA过程中气体放热 （1分）
因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程中气体内能变化量
UA－UB＝－130J （1分）
由题知 ＝200J
由热力学第一定律 UA－UB＝W2＋Q2
Q2＝－330J （2分）
放出热量330J
5．模块3一3试题（10分）
（l）（4分）用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是
（A）这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
（B）它说明花粉颗粒做无规则运动
（C）在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
（D）从a点计时，经36s，花粉颗粒可能不在de连线上
（2）（6分）当质量一定的气体保持体积不变时，气体的压强p与热力学温度T之间存在着正比关系，如图（a）所示．在图（b）所示的u形管中装有水银，左右两部分都密封着空气，两水银面的高度差为h，把水银管浸没在热水中，则高度差h将_____（选填“增大”、“减小”或“不变”），请你运用气体的等容线（即p一T图象）写出判断的过程．
答：
▲因P/T=P0/T0;△P=K△T
▲K右>K左
▲由图知在△T左=△T右
▲△P左=△P右
▲故h增大
▲
6.12-2.（本题供使用选修3－3教材的考生作答）如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0。
若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q1；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。
（1）Q1和Q2哪个大些？
气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？
（2）求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1℃，活塞上升的高度h。
答案：
12-2．解：
⑴设密闭气体温度升高1℃，内能的增量为△U，则有
△U=Q1①
△U=Q2+W②
对活塞用动能定理得：
W内+W大气－Gh=0③
W大气=－P0Sh④
W=－W内⑤
解②③④⑤得：
Q2=△U+（P0S+G）h⑥
∴Q1＜Q2⑦
由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同
⑵解①⑥两式得：
h=
7．选修3－3：
（1）判断以下说法正误，请在相应的括号内打“×”或“√”
A．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。
B．两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功，后阶段外力克服分子力做功。
C．晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。
非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。
D．根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体。
E．气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。
分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。
F．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。
甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为真空，如图所示。
提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为Ｔ。
（2）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问:
①重物是上升还是下降？
②这时重物将从原处移动多少厘米?
（设活塞与气缸壁间无摩擦）
答案：
12．选修3－3：
（1）（6分）判断以下说法正误，请在相应的括号内打“×”或“√”
A．（×）B．（√）C．（√）D．（√）E．（×）F．（√）……每空1分
（2）（6分）解:
①缸内气体温度降低,压强减小,故活塞下移,重物上升.
②分析可知缸内气体作等压变化.设活塞截面积为Scm2,气体初态体积V1=10Scm3,温度T1=373K,末态温度T2=273K,体积设为V2=hScm3（h为活塞到缸底的距离）
据
可得h=7.4cm
则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6cm
选修3-4模块试题
1．模块3一4试题（10分）
（1）（6分）一列简谐横波沿直线传播的速度为2m/s，在传播方向上有A、B两点，从波刚好传到某质点（A或B）时开始计时，己知5s内A点完成了6次全振动，B点完成了10次全振动，则此波的传播方向为▲（填“A→B”或“B→A"），波长为▲m,A、B两点间的距离为▲m.（B→A；1m;4m）
（2）（4分）“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在
它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为▲．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度▲（2.5s;太小；）
若在高速运行的飞船上有一只表，从地而上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变▲（慢）（填“快”或“慢”）了．
2．（12分）（3—4）（工）用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住；接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P3，P4，使P3挡住P1，P2的像，P4挡住P3和P1，P2的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓
（1）在本题的图上画出所需的光路．
（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量
是和，在图上标出它们．
（3）计算折射率的公式n＝．
（Ⅱ）一个单摆挂在运动电梯中，发现单摆的周期变为电梯静止时周期的2倍，则电梯在这段时间内可能作运动，其加速度的大小a＝·
3．选修3－4：
（1）如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播在t=0时刻的波形图，已知甲波向左传，乙波向右传.请根据图中信息判断以下说法正误，在相应的括号内打“×”或“√”
A．两列波的波长一样大
B．甲波的频率f1比乙波的频率f2大
C．由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象
D．两列波同时传到坐标原点
E．x=0.2cm处的质点开始振动时的方向向+y方向
F．两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm处为振动加强的点
（2）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为
，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°.一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出.求能从MN射出的光束的宽度为多少?
答案：
选修3－4:
（1）（6分）
A．（√）B．（×）C．（×）D．（√）E．（√）F．（√）……每空1分
（2）（6分）解：
如下图所示，进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射.光线①左侧的光线（如:
光线②）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出.
光线①右侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出.
最右边射向半球的光线③与球面相切，入射角i=90°.
由折射定律知:
sinr=
=
则r=45°……3分
故光线③将垂直MN射出
所以在MN面上射出的光束宽度应是OE=Rsinr=
R.……3分
4．（12分）（选修3-4试题）
1．（4分）在以下各种说法中，正确的是
A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同
B．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．相对论认为：
真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
F．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
2．（8分）如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面o点入射．已知平行玻璃板厚度为d，红光和紫光的折射率分别为n1和n2，真空中的光速为c．试求：
（1）红光在玻璃中传播的速度；
（2）红光和紫光在下表面出射点之间的距离．
答案：
Ⅱ.（12分）（选修3－4试题）
1.BEF （全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）
2.
（1）v＝
（3分）
（2）如图，设红光折射角为γ1，紫光折射角为γ2，根据折射定律有：
红光 n1＝
（1分）
cosγ1＝
（1分）
tanγ1＝
（1分）
同理，紫光 n2＝
tanγ2＝
解得 Δx＝dtanγ1－dtanγ2＝dsini（
）（2分）
5.12-1．（本题供使用选修3－4教材的考生作答）
（1）两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。
图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。
回答下列问题：
①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是
②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动增强的点是 ；振动减弱的点是 。
（2）如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n=
，今有一束平行光沿直径AB方向照射在玻璃球上，试求离AB多远的入射光线最终射出后沿原方向返回。
答案：
12-1．解：
（1）
①从该时刻经
，质点M恰经过平衡位置，所以位移为0。
②该时刻。
振动增强的点是：
M、O、P、Q；振动减弱的点是：
N。
评分标准：
①2分，②4分，
（2）解：
由光路图知
θ1＝2θ2 ①
②
解①②式得
cosθ2=
即θ2＝30° θ1＝60° ③
∵d=Rsinθ1④
∴d=
R⑤
评分标准：
②2分，①③④⑤各1分
6.（12分）（选修3–4）
（1）光的干涉和衍射说明了光具有_▲_性，露珠呈现彩色属于光的_▲_现象，利用双缝干涉测光的波长原理表达式为_▲_；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的_▲_性；海豚定位利用了自身发射的_▲_波，雷达定位利用了自身发射的_▲_波．
（2）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B、C是介质中的三个质点．已知波是向x正方向传播的，波速为v=20m/s，下列说法中正确的是_▲_
A．这列波的波长是10m
B．质点A的振幅为零
C．质点B此刻向y轴正方向运动
D．质点C再经过0.15s通过平衡位置
（3）一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束绿光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB（图中未画光在棱镜内的光路）．如果将一细束蓝光沿同样的路径从P点射入三棱镜，则从BC面射出的光线是_▲_
A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB
B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB
C．可能从
点射出，出射光线平行于AB
D．可能从
点射出，出射光线平行于AB
答案：
（1）_波动_；_折射_；
；_相干_；_超声_；_无线电（电磁）_；（每空1分）
（2）_CD_；（3分）
（3）_C_；（3分）
7.12—3．（12分）（3—4模块）：
⑴如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，
虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－t1＜T，t1=0时
x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。
①质点A的振动周期为▲s；
②波的传播方向是▲；
③波速大小为▲m/s。
⑵如图所示，一细光束以45°的入射角从空气射向长方体透明玻璃砖ABCD的上表面E点，折射光线恰好过C点，已知BC＝30cm，BE＝
cm，求
①此玻璃砖的折射率；
②光束在玻璃砖中传播的时间。
答案：
12—3．（3-4模块）（12分）
⑴①2（4分）
②x轴正方向（4分，向右也得分）
③2（4分）
选修3-5模块试题
1.．模块3－5试题（10分）
（1）（4分）美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是
（A）康普顿效应现象说明光具有波动性
（B）康普顿效应现象说明光具有粒子性
（C）当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加
（D）当光子与晶体中的电子碰撞后．其能量减少
（2）（6分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想
［猜想1］碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．
［猜想2］碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．你认为以上的猜想成立吗？
若不成立，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
答案：
①△VA≠△VB;△EkA≠△EkB;△pA=△pB;
【选修3—5模块】
如图所示为康普顿效应示意图，光子与一个静止的电子发生碰撞，图中标出了碰撞后电子的运动方向。
设碰前光子频率为v，碰后为v′，则关于光子碰后的运动方向和频率的说法中正确的是（B）
A．可能沿图中①方向
B．可能沿图中②方向
C．v=v′
D．vⅢ．（12分）（选修3-5试题）
2.
1．（4分）下列说法正确的是
A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
F．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
2．（8分）一静止的质量为M的铀核（
）发生α衰变转变成钍核（Th），放出的α粒子速度为v0、质量为m．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．
（1）写出衰变方程；
（2）求出衰变过程中释放的核能。
答案：
.（12分）（选修3－5试题）
1.ADE （全对得4分，不全对的，选对1个给1分，选错1个扣1分，扣完为止）
2.解：
（1）
（3分）
（2）设钍核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律，得：
0＝mv0－（M－m）v（1分）
v＝
（1分）
（1分）
（2分）
3．选修3－5：
（1）判断以下说法正误，请在相应的括号内打“×”或“√”
A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波
B．康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量
C．x射线是处于激发态的原子核辐射的
D．原子的核式结构是卢瑟福根据α粒子散射现象提出的
E．核子结合成原子核时要吸收能量
F．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变
（2）如图甲所示，质量mB=1kg的平板小车B在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向左匀速运动．当t=0时，质量mA=2kg的小铁块A以v2=2m/s的速度水平向右滑上小车，A与小车间的动摩擦因数为μ=0.2。
若A最终没有滑出小车，取水平向右为正方向，g＝10m/s2，求：
①A在小车上停止运动时，小车的速度大小
②在图乙所示的坐标纸中画出1.5s内小车B运动的速度一时间图象．
答案：
14．选修3－5：
（1）（6分）判断以下说法正误，请在相应的括号内打“×”或“√”
A．（√）B．（√）C．（×）D．（√）E．（×）F．（×）……每空1分
（2）（6分）解：
①A在小车上停止运动时，A、B以共同速度运动，设其速度为v，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：
mAv2-mBv1=（mA+mB）v
解得，v=lm／s……2分
②设小车做匀变速运动的加速度为a，时间t
由牛顿运动定律得：
所以
解得：
t＝0.5s……2分
故小车的速度时间图象如图所示．……2分
4【选修3—5模块】
一个静止的铀核
（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核
（原子质量为228.0287u）。
（已知：
原子质量单位1u=1.67×10—27kg，1u相当于931MeV）
（1）写出核衰变反应方程；
（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；
（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？
答案：
【选修3—5】
解：
（1）
（2分）
（2）质量亏损△m=0.0059u（2分）
△E=△mc2=0.0059×931MeV=5.49MeV（2分）
（3）系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相等，即
（1分）
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