Question

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）對一定量的氣體，下列說法正確的是______
A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
B．氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高
C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的
D．當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內能減少
（2）如圖1所示為電冰箱的工作原理示意圖．壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環．在蒸發器中制冷劑汽化吸收箱體內的熱量，經過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外．下列說法正確的是______．
A．熱量可以自發地從冰箱內傳到冰箱外
B．電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律
C．電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律
D．電冰箱的制冷系統能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能
（3）利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數，把密度ρ=0.8×10³ kg/m³的某種油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V=0.5×10^-3 cm³，形成的油膜面積為S=0.7m²．油的摩爾質量M=0.09kg/mol．若把油膜看成是單分子層，每個油分子看成球形，只需要保留一位有效數字，那么：
①油分子的直徑是多少？
②由以上數據可粗略測出阿伏加德羅常數N_A是多少？（先列出文字計算式，再代入數據計算）

B．（選修模塊3-4）
（1）彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，下列說法中正確的是______
A．振子在平衡位置，動能最大，勢能最小
B．振子在最大位移處，勢能最大，動能最小
C．振子在向平衡位置振動時，由于振子振幅減小，故總機械能減小
D．在任意時刻，動能與勢能之和保持不變
（2）電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是______
A．無線電波、紅外線、紫外線、γ射線
B．紅外線、無線電波、γ射線、紫外線
C．γ射線、紅外線、紫外線、無線電波
D．紫外線、無線電波、γ射線、紅外線
（3）如圖2所示，真空中有一個半徑為R=0.1m、質量分布均勻的玻璃球，一細激光束在真空中沿直線BC傳播，在玻璃球表面的C點經折射進入小球，并在玻璃球表面的D點又經折射進入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球對該激光束的折射率為．求：
①此激光束進入玻璃時的入射角．
②此激光束穿越玻璃球的時間．

Answer 1

【答案】分析：A、（1）據氣體分子間空隙很大，分析氣體的體積與所有氣體分子的體積之和的關系．根據溫度的微觀含義、壓強產生的微觀機理分析．根據內能的概念分析氣體膨脹時內能如何變化．
（2）在冰箱制冷中是因為壓縮機消耗了電能，從而能使冰箱源源不斷地向外界散熱，而不是自發地向外界散熱．
（3）根據油膜法測分子直徑的原理可求出油分子的直徑．根據油的摩爾質量和密度算出其摩爾體積，然后求出每個油分子的體積，即可求解阿伏加德羅常數N_A．
B、（1）彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，振子在平衡位置，動能最大，勢能最小；振子在最大位移處，勢能最大，動能最小，系統的機械能守恒；
（2）電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．
（3）根據折射定律和幾何知識求解入射角．由幾何知識求出光在玻璃內通過的路程x，由v=求出光在玻璃中傳播的速度，由t=求解時間．
解答：解：A、（1）A、氣體分子間空隙很大，氣體的體積大于所有氣體分子的體積之和．故A錯誤．
B、溫度的微觀含義是反映物體內分子的熱運動劇烈程度，溫度越高，分子熱運動越劇烈．故B正確．
C、氣體的壓強產生的機理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的，故C正確．
D、當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能增大，內能變化無法判斷．故D錯誤
故選BC
（2）A、B由熱力學第二定律知，熱量不能自發從低溫物體傳到高溫物體，除非施加外部的影響和幫助．電冰箱把熱量從低溫的內部傳到高溫外部，需要壓縮機的幫助并消耗電能．故A錯誤，B正確；
C、D在這一過程中，是消耗了電能，而使壓縮機做功，故不違反熱力學第一定律，故C錯誤，D正確；
故選BD．
（3）①由d=得：d= m≈7×10^-10m
②每個油分子的體積：V=πd³
油的摩爾體積：V_摩爾=
假設油是由油分子緊密排列而成的有：N_A===6×10²³mol^-1．
B、（1）A、彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，振子在平衡位置，動能最大，勢能最小．故A正確．
B、振子在最大位移處，勢能最大，動能最小．故B正確．
C、D在振動過程中，系統的機械能守恒，在任意時刻，動能與勢能之和保持不變．故C錯誤，D正確．
故選ABD
（2）電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．
故選A
（3）①設激光束在玻璃球中折射角為r，則n=，
由圖知r=30°，所以sinα=nsinr=，故α=60°．
②t=，x=2Rcosr= m．
v== m/s=×10⁸ m/s．
所以t=1.0×10^-9 s．
故答案為：
（1）BC         
（2）BD   
B．（1）ABD
（2）A 
（3）①此激光束進入玻璃時的入射角是60°．
②此激光束穿越玻璃球的時間是1.0×10^-9 s．．
點評：本題A中考查了熱力學第一定律的應用，溫度是平均動能的標志，分子動理論的內容．明確分子球模型和立方體模型的應用，知道阿伏伽德羅常數的含義和有關運算．B中要掌握簡諧運動的特點、折射定律、電磁波譜．