Question

（1）用密封性能良好的活塞把一定質量的理想氣體封閉在導熱性能良好的汽缸中，汽缸的內壁光滑．現將汽缸緩慢地由水平放置（如圖甲所示）變成豎直放置（如圖乙所示）．在此過程中如果環境保持恒溫，下列說法正確的是（     ）

A．氣體分子的平均速率不變

B．氣體分子的平均動能變大

C．氣缸內壁單位面積上受到氣體分子撞擊的平均作用力不變

D．氣缸內氣體的分子數密度變大

（2）一定質量理想氣體的p-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程，已知氣體在狀態a時的溫度T_a=600K，在狀態b時的體積V_b=11.2L，則：氣體在狀態c時的體積V_c=＿＿＿＿L；氣體由狀態b到狀態c過程從外界吸收的熱量Q與對外做功W的大小關系為Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，水的摩爾質量M=1.8×10^?2kg/mol，阿伏伽德羅常數N_A=6.02×10²³mol^?1，求：1cm³的水中有多少個水分子？（結果保留一位有效數字．）

B．（選修模塊3－4）（12分）

（1）下列說法中正確的是_________．

A．水面上的油膜在陽光照射下會呈現彩色，這是由光的衍射造成的

B．根據麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產生變化的磁場

C．狹義相對論認為：光在真空中的傳播速度都是一個常數，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變．

D．在“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中，測量單擺周期應該從小球經過平衡位置處開始計時，以減小實驗誤差

（2）如圖所示，一個半徑為R的1/4透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA＝，該球體對藍光的折射率為．則它從球面射出時的出射角β＝___________；若換用一束紫光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不變”）．

（3）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T=2s，t＝0時刻的波形如圖所示．此刻，波剛好傳到x=6m處，求：質點a平衡位置的坐標x＝10m處的質點，經多長時間第一次經過平衡位置向y軸負方向運動？

C．（選修模塊3－5）（12分）

（1）下列說法中正確的是（      ）

A．比結合能越小，原子核越穩定

B．一群氫原子從n=4的激發態躍遷到基態時，有可能輻射出6種不同頻率的光子

C．在光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光強無關，只隨入射光頻率的增大而增大

D．隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較長方向移動

（2）發生衰變有多種可能性．其中的一種可能是，先衰變成，再經一次衰變變成（X代表某種元素），或再經一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個過程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰變；＿＿＿＿＿＿是β衰變．

（3）如圖所示，車廂的質量為M，長度為L，靜止在光滑水平面上，質量為m的木塊（可看成質點）以速度v₀無摩擦地在車廂底板上向右運動，木塊與前車壁碰撞后以v₀/2的速度向左運動，則再經過多長時間，木塊將與后車壁相碰？

 

Answer 1

【答案】

A:（1）AD（2）33.6；大于；（3）N=3×10²²個

B:（1）CD（2）60°，偏左（3）3s

C:（1）BC（4分）（2）②③，①④（每空2分）（3）

【解析】

試題分析：

A: （1）因為溫度沒有變化，所以分子的平均動能不變，分子質量不變，所以分子平均速率不變，A正確，B錯誤，因為是等溫變化，所以當豎直放置時，由于多了活塞的壓力，所以壓強變大，體積減小，壓強變大，故氣缸內壁單位面積上受到氣體分子撞擊的平均作用力變大，C錯誤，質量不變，體積減小，所以密度增大，故D正確，所以選AD；

（2）由圖

根據玻意耳定律得， 

a→b為等容過程，

根據查理定律得 ，33.6；體由狀態b到狀態c過程，氣體體積增大，氣體對外做功，W＜0，溫度升高，內能增大，△U＞0，根據熱力學第一定律△U=W+Q得，Q＞0，即氣體吸收熱量．

（3）V=1cm³的水的物質的量為：（1分）

其中含有的分子數個數為：（1分）

由以上兩式可解：（1分）

代入數據解得：N=3×10²²個（1分）

B:（1）水面上的油膜在陽光照射下會呈現彩色，這是由光的色散造成了，A錯誤，均勻變化的電場產生穩定的磁場．故B錯誤；狹義相對論認為：光在真空中的傳播速度都是一個常數，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變．C正確，在“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中，平衡位置比較容易區分，所以造成的誤差較小，故D正確，所以選CD

（2）設∠ABO＝θ，由sinθ＝得θ＝30°，由n＝，得β＝60°

設紫光從球面射出時的出射角為β′則：

由于，故β′>β，所以紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左．

（3）由圖可知波長為：λ=4m

波速為：=2m/s（1分）

波從x=6m傳到x＝10m處需要的時間為：=2s（1分）

x＝10m的質點還需要=1s第一次經過平衡位置向y軸負方向運動。（1分）

所以，一共需要的時間為：t=t₁+=3s（1分）

C:（1）比結合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定．A錯誤，一群氫原子從n=4的激發態躍遷到基態時，有，， ，六中可能，所以具有6中頻率的光子，在光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光強無關，只隨入射光頻率的增大而增大正確，BC正確，黑體熱輻射強度的極大值隨溫度的升高向波長較小的方向移動，故D錯誤

（2）②③，①④（每空2分）

（3）木塊與前車壁碰撞時，木塊和車廂組成的系統動量守恒，設碰撞后車廂的速度大小為v，取向右為正方向，有

mv₀= m（- v₀/2）v₀+Mv     （1分）

解得：，方向向右 （1分）

L=t+vt                  （1分）

解得：      （1分）

考點：考查了波動，動量守恒，原子物理等選修知識

點評：本題全面的考查了選考系列內容，要求學生系統掌握知識并正確應用，因此對學生提出較高要求，要加強理解和應用．