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:请从A、B和C三小题中选定两小题作答.若三题都做,则按A、B两题评分A.(适合选修3-3的考生)如图所示,有一个固定在水平桌面上的汽缸,内部密闭了质量为m的某种理想气体.(1

2020-01-27

______:请从A、B和C三小题中选定两小题作答.若三题都做,则按A、B两题评分
A.(适合选修3-3的考生)如图所示,有一个固定在水平桌面上的汽缸,内部密闭了质量为m的某种理想气体.
(1)如果这种理想气体的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为N,则汽缸中气体分子数:n=
m
M
N
m
M
N

(2)现向右推动活塞,将气体压缩.则下列说法正确的是______
A.压缩气体过程中外界对气体做了功,气体的内能一定增加.
B.气体被压缩前后,如果气体的温度保持不变,则气体一定放出热量.
C.如果汽缸壁和活塞是绝热的,气体被压缩后温度一定升高
D.气体被压缩的过程中,气体分子间的距离变小了,所以分子的势能变大了.
(3)有一个同学对汽缸加热使气体温度升高,为保持气体体积不变,需要增大压力.发现增大的压力与升高的温度成正比.请你解释这个现象.
B.(适合选修3-4模块的考生)(12分)如图所示,在平面镜附近有一个单色点光源S.
(1)在图中画出点光源S经过平面镜所成的象.
(2)下列说法正确的是______
A.光屏上能看到明暗相间的条纹
B.如果在点光源S与光屏之间放入一个三棱镜,将会在光屏上看到彩色的光带
C.当观察者高速远离点光源时,发现光的波长变长
D.透过两个偏振片观察光源,转动其中一块偏振片时,发现光的强度发生变化,说明光波是横波
(3)要使光屏上明暗相间的条纹变宽,可以采用什么方法?
C.(适合选修3-5模块的考生)(12分)静止的铀238核(质量为mU)发生α衰变,放出一个α粒子(质量为mα)后生成一个新原子核钍(质量为mT).
(1)完成上述核反应方程式:92238U→____________Th+24He
(2)列关于天然放射现象的说法中正确的是______
A.一个铀238发生α衰变放出的能量为:E=(mU-mT-mα)c2
B.衰变过程中放出的能量等于原子核的结合能
C.天然放射性元素发出的射线引入磁场,α粒子和β粒子向相反方向偏转,说明它们带异种电荷.
D.铀238衰变为钍的半衰期是4.5×109年,10克铀238要经过9×109年才能全部衰变掉                         
(3)若测得铀238核发生α衰变时放出的α粒子的动能为E,试估算形成的钍核的反冲速度的大小.

优质解答

A.(选修3-3)
(1)该理想气体的物质的量为:nA=
m
M

所以该气体中含有的分子数目为:n=nAN=
m
M
N
故答案为:
m
M
N
(2)A、气体被压缩,外界对气体做功,但是气体吸放热情况不知道,因此内能变化不明确,故A错误;
B、温度不变,说明气体内能不变,体积被压缩,外界对气体做功,根据热力学第一定律△U=W+Q,可知气体放热,故B正确;
C、由于气缸绝热,因此Q=0,气体被压缩,外界对气体做功,根据△U=W+Q可知,内能增加,故温度升高,故C错误;
D、理想气体分子之间的作用力为零,因此分子势能为零,故D错误.
故选BC.
(3)根据气态方程
PV
T
=c(常数)可知,气体体积保持不变,压强与温度成正比即P=kT,推力为:F=Ps=kts,因此增大的压力与升高的温度成正比.
B.(选修3-4模块)
(1)点光源成像关于平面镜对称,由此得出图象如下:

(2)A、由于是同频率的点光源,因此直接照射到光屏和通过平面镜反射的光,相遇时产生干涉现象,所以光屏上能看到明暗相间的条纹,故A正确;
B、由于是单色光源,不可能发生色散现象,故B错误;
C、当观察者高速远离点光源时,发生多普勒效应,观察者感到频率变小,因此感觉波长变长,故C正确;
D、光的偏振现象说明了光是横波,故D正确.
故选ACD.
(3)本题中,点光源S与点光源S′相当于两个相干光源,条纹间距为:△x=
L
d
λ,其中d为两光源之间的距离,因此为了增大条纹间距,应减小两点光源之间距离,即减小点光源S到平面镜的距离.
故采取措施为:减小点光源S到平面镜的距离.
C.(选修3-5模块)
(1)根据衰变过程中质量数和电荷数守恒可知,钍的电荷数为90,质量数为234.
故答案为:90,234.
(2)A、该过程中的质量亏损为△m═(mU-mT-mα),所以一个铀238发生α衰变放出的能量为:E=(mU-mT-mα)c2,故A正确;
B、衰变过程中放出的能量与原子核的结合能不是一回事,故B错误;
C、粒子和β粒子向相反方向偏转,说明所受洛伦兹力方向不同,因此电性相反,故C正确;
D、铀238衰变为钍的半衰期是4.5×109年,10克铀238要经过9×109年,还剩余2.5克,故D错误.
故选AC.
(3)衰变过程中动量守恒,因此有:
m1v1=m2v2     ①
α粒子与钍核的质量之比为:
m1:m2=4:234    ②
E=
1
2
m1
v
2
1
             ③
由①②③可得:v2=
2E
117

故钍核的反冲速度的大小:v2=
2E
117