Question

（選做題）（請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評(píng)分）
A．（選修模塊3-3）
封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學(xué)溫度關(guān)T系如圖所示，該氣體的摩爾質(zhì)量為M，狀態(tài)A的體積為V₀，溫度為T₀，O、A、D三點(diǎn)在同一直線上，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A．
（1）由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中

 

A．氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加
B．氣體體積增大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少
C．氣體溫度升高，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都會(huì)增大
D．氣體的密度不變
（2）在上述過程中，氣體對(duì)外做功為5J，內(nèi)能增加9J，則氣體

 

（選“吸收”或“放出”）熱量

 

J．
（3）在狀態(tài)D，該氣體的密度為ρ，體積為2V₀，則狀態(tài)D的溫度為多少？該氣體的分子數(shù)為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

 

A．X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)
B．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)諧
C．根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線
D．愛因斯坦狹義相對(duì)論指出：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
（2）如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=30°，棱鏡材料的折射率n=

3

．在此截面所在的平面內(nèi)，空氣中的一條光線平行于底邊AB從AC邊上的M點(diǎn)射入棱鏡，經(jīng)折射射到AB邊．光線從AC邊進(jìn)入棱鏡時(shí)的折射角為

 

，試判斷光線能否從AB邊射出，

 

（填“能”或“不能”）．
（3）一列簡(jiǎn)諧橫波由P點(diǎn)向Q點(diǎn)沿直線傳播，P、Q兩點(diǎn)相距1m．甲、乙分別為P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，如圖所示，如果波長(zhǎng)λ＞1m，則波的傳播速度為多少？

C．（選修模塊3-5）
（1）一個(gè)質(zhì)子以1.0×10⁷m/s的速度撞入一個(gè)靜止的鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變?yōu)楣柙�子核，已知鋁核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，則下列判斷中正確的是

 

．
A．核反應(yīng)方程為₁₃²⁷Al+₁¹H→₁₄²⁸Si
B．核反應(yīng)方程為₁₃²⁷Al+₀¹n→₁₄²⁸Si
C．硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為10⁷m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致
D．硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為10⁵m/s，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致
（2）目前，日本的“核危機(jī)”引起了全世界的矚目，核輻射放出的三種射線超過了一定的劑量會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害．三種射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)由弱到強(qiáng)的排列是

 

A．α射線，β射線，γ射線
B．β射線，α射線，γ射線
C．γ射線，α射線，β射線
D．γ射線，β射線，α射線
（3）太陽能量來源于太陽內(nèi)部氫核的聚變，設(shè)每次聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核（₁¹H）結(jié)合成1個(gè)氦核（₂⁴He），同時(shí)釋放出正電子（₁⁰e）．已知?dú)浜说馁|(zhì)量為m_P，氦核的質(zhì)量為m_α，正電子的質(zhì)量為m_e，真空中光速為c．計(jì)算每次核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損及氦核的比結(jié)合能．

Answer 1

分析：A、（1）由V-T圖象可得出V或T的變化，再由理想氣體的狀態(tài)方程可分析出壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋可判斷各項(xiàng)；
（2）由熱力學(xué)第一定律可得出氣體吸收或放出的熱量值；
（3）由理想氣體的狀態(tài)方程可得出狀態(tài)D時(shí)的溫度，由摩爾質(zhì)量可求得分子個(gè)數(shù)；
B、（1）根據(jù)原子物理的基礎(chǔ)內(nèi)容對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行分析可判斷對(duì)錯(cuò)；
（2）由折射定律可求得光進(jìn)入時(shí)的折射角，由幾何關(guān)系得出光到達(dá)界面時(shí)能否發(fā)生全射；
（3）由振動(dòng)圖象可知波的周期，由t=0時(shí)刻兩點(diǎn)時(shí)的相位可知兩點(diǎn)的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系，則可得出波長(zhǎng)的表達(dá)式；
C、（1）由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程；由動(dòng)量守恒可知硅原子核速度的數(shù)量級(jí)及速度方向；
（2）知道衰變中的三種射線的性質(zhì)可得出正確結(jié)果；
（3）先求得質(zhì)量虧損，再由質(zhì)能方程求得結(jié)合能．

解答：解：A（1）A、由圖可知D點(diǎn)溫度高于A點(diǎn)，故D點(diǎn)內(nèi)能要大于A點(diǎn)，氣體從外界吸熱，故A正確；
B、狀態(tài)D點(diǎn)的溫度高于A點(diǎn)，故D中單位體積內(nèi)氣體密度減小時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少，故B正確；
C、氣體溫度升高，氣體的分子平均動(dòng)能增加，但并不是每個(gè)分子動(dòng)能都增加，故C錯(cuò)誤；
D、由B可知，D錯(cuò)誤； 
（2）由熱力學(xué)第一定律可知：△U=W+Q；
Q=9J+5J=14J；
故氣體吸收熱量14J；
（3）A→D，由狀態(tài)方程

PV

T

=C，得T_D=2T₀；
分子數(shù)n=

ρ2v0

M

N_A=

2ρV0NA

M

；
B．（1）A、X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比γ射線要弱，故A錯(cuò)誤；
B、調(diào)諧是指調(diào)整接收設(shè)備的頻率與所收的信號(hào)發(fā)生共振，故B錯(cuò)誤；
C、在宇宙大爆炸學(xué)說中，會(huì)發(fā)生譜線紅移現(xiàn)象，即傳播中波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線，故C正確；
D、愛因斯坦狹義相對(duì)論：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故D正確；
故選CD；
（2）由折射定律可得：
n=

sin∠A

sinβ

解得：折射角為30⁰； 

當(dāng)光線射到AB面時(shí)，由幾何關(guān)系可知，入射角為60度，而由sinC=

1

n

可知，C=arcsin

3

3

，故C＜60°，光在AB邊上發(fā)生全反射，故不能射出AB邊；
（3）由振動(dòng)圖象可知T=0.8S
由題意知，當(dāng)t=0時(shí)，P處于波峰處，Q處于平衡位置向上振動(dòng)； 故AB相差

1

4

λ=1m；故波長(zhǎng)為4m；
則由波速公式可知：
 υ=

λ

T

=5m/s   
C．
（1）由質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒可知，A正確，B錯(cuò)誤；
由動(dòng)量守恒可知，mv=28mv′，解得v′=

1.0×107

28

故數(shù)量級(jí)約為10⁵．故D正確；
故選AD；
（2）核輻射中的三種射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)由弱到強(qiáng)的排列是α射線，β射線，γ射線；
故選 A 
（3）由題意可知，質(zhì)量虧損為△m=4m_p-m_α-2m_e；  
由E=mC²可知：
產(chǎn)生的能量為：

(4mp-mα-2me)c2

4

；
故答案為：A、（1）AB； （2）吸收，14；（3）2T₀；

2ρV0NA

M

；
B、（1）CD；（2）30°，不能；（3）波的傳播速度為5m/s；
C、（1）AD；（2）A；（3）質(zhì)量虧損為4m_p-m_α-2m_e，結(jié)合能為

2ρV0NA

M

．

點(diǎn)評(píng)：本大題包含了3-3至3-5的三大部分內(nèi)容，包含熱學(xué)、光學(xué)、原子物理等部分，各部分難度不大，但從題目來看考查范圍很廣，要求能全面掌握．