题目

题型：江苏难度：来源：

A．（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是______．


（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小______kJ，空气______（选填“吸收”或“放出”）的总能量为______kJ．
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m³和2.1kg/m³，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1．若潜水员呼吸一次吸入2L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．（结果保留一位有效数字）
B．（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是______．
A．激光是纵波
B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C．两束频率不同的激光能产生干涉现象
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10^-7m，屏上P点距双缝S₁和S₂的路程差为7.95×10^-7m，则在这里出现的应是______（选填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用波长为6.30×10^-7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将______（选填“变宽”、“变窄”或“不变”）．
（3）如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出．已知入射角为i，A与O 相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d．


C．（1）研究光电效应电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压U_AK的关系图象中，正确的是______．


（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小______（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是______．
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为5.53×10¹⁴Hz，普朗克常量h=6.63×10^-34J•s．请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．

答案

A．（1）等温变化中，P-

1

V

图象为过原点的直线，故ACD错误，B正确．
故选B．  
（2）第一个过程中气体等温变化，因此内能不变，根据△U=W+Q可知，外界对气体做功等于气体放出的热量，故放出热量为24KJ；
第二个过程中，氧气瓶体积不变，故W=0，根据△U=W+Q可知，放出5KJ热量，内能将减小5KJ；
故两个过程总共放出热量为29KJ．
故答案为：5；放出；29．
（3）设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为p_海和p_岸．一次吸入空气的体积为V，则有：
△n=

(p海-p岸)V

M

NA，代入数据得△n=3×10²²．
故潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数为△n=3×10²²．
B．（1）A、激光属于电磁波，电磁波为横波，故A错误；
B、频率相同的激光在不同介质中波长不相同，真空中波长最长，其它介质中波长小于真空中波长，故B错误；
C、波产生干涉的前提条件是频率相同，故C错误；
D、利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离，故D正确．
故选D．
（2）n=

△s

λ 2

=3，即光程差为半个波长的奇数倍，因此将出现暗条纹；
条纹间距为：△x=

L

d

λ，由于其它条件不变，波长变长了因此，条纹间距将变宽．
故答案为：暗条纹，变宽．
（3）设折射角我r，根据折射定律有：

sini

sinr

=n    ①
由几何关系有：l=2dtanr                        ②
联立①②解得：d=

n2-sin2i

2sini

l．
C．（1）光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此在入射光频率相同的情况下，遏止电压相同，在能发生光电效应的前提下，光电流随着光照强度增大而增大，故ABD错误，C正确．
故选C．
（2）由于光电子受到金属表面层中力的阻碍作用，因此光电子从金属表面层逸出过程中，动量减小．
故答案为：减小，光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）．
（3）氢原子放出的光子能量E=E₃-E₂，代入数据得E=1.89eV，
金属钠的逸出功：W₀=hv_e，带入数据得W₀=2.3eV．
因为E＜W₀，所以不能发生光电效应．
故不能发生光电效应．