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(选做题)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)A.(选修模块3-3)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态

2020-01-27

(选做题)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度关T系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA
(1)由状态A变到状态D过程中______
A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
(2)在上述过程中,气体对外做功为5J,内能增加9J,则气体______(选“吸收”或“放出”)热量______J.
(3)在状态D,该气体的密度为ρ,体积为2V0,则状态D的温度为多少?该气体的分子数为多少?
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.爱因斯坦狭义相对论指出:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
(2)如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=30°,棱镜材料的折射率n=
3
.在此截面所在的平面内,空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜,经折射射到AB边.光线从AC边进入棱镜时的折射角为______,试判断光线能否从AB边射出,______(填“能”或“不能”).
(3)一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播,P、Q两点相距1m.甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象,如图所示,如果波长λ>1m,则波的传播速度为多少?

C.(选修模块3-5)
(1)一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝核的质量是质子的27倍,硅核的质量是质子的28倍,则下列判断中正确的是______.
A.核反应方程为1327Al+11H→1428Si
B.核反应方程为1327Al+01n→1428Si
C.硅原子核速度的数量级为107m/s,方向跟质子的初速度方向一致
D.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向跟质子的初速度方向一致
(2)目前,日本的“核危机”引起了全世界的瞩目,核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害.三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是______
A.α射线,β射线,γ射线
B.β射线,α射线,γ射线
C.γ射线,α射线,β射线
D.γ射线,β射线,α射线
(3)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设每次聚变反应可以看作是4个氢核(11H)结合成1个氦核(24He),同时释放出正电子(10e).已知氢核的质量为mP,氦核的质量为mα,正电子的质量为me,真空中光速为c.计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能.

优质解答

A(1)A、由图可知D点温度高于A点,故D点内能要大于A点,气体从外界吸热,故A正确;
B、状态D点的温度高于A点,故D中单位体积内气体密度减小时,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少,故B正确;
C、气体温度升高,气体的分子平均动能增加,但并不是每个分子动能都增加,故C错误;
D、由B可知,D错误; 
(2)由热力学第一定律可知:△U=W+Q;
Q=9J+5J=14J;
故气体吸收热量14J;
(3)A→D,由状态方程
PV
T
=C,得TD=2T0
分子数n=
ρ2v0
M
NA=
2ρV0NA
M

B.(1)A、X射线穿透物质的本领比γ射线要弱,故A错误;
B、调谐是指调整接收设备的频率与所收的信号发生共振,故B错误;
C、在宇宙大爆炸学说中,会发生谱线红移现象,即传播中波长会发生变化,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线,故C正确;
D、爱因斯坦狭义相对论:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,故D正确;
故选CD;
(2)由折射定律可得:
n=
sin∠A
sinβ

解得:折射角为300; 

当光线射到AB面时,由几何关系可知,入射角为60度,而由sinC=
1
n
可知,C=arcsin
3
3
,故C<60°,光在AB边上发生全反射,故不能射出AB边;
(3)由振动图象可知T=0.8S
由题意知,当t=0时,P处于波峰处,Q处于平衡位置向上振动; 故AB相差
1
4
λ=1m;故波长为4m;
则由波速公式可知:
 υ=
λ
T
=5m/s   
C.
(1)由质量数守恒,电荷数守恒可知,A正确,B错误;
由动量守恒可知,mv=28mv′,解得v′=
1.0×107
28

故数量级约为105.故D正确;
故选AD;
(2)核辐射中的三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是α射线,β射线,γ射线;
故选 A 
(3)由题意可知,质量亏损为△m=4mp-mα-2me;  
由E=mC2可知:
产生的能量为:
(4mp−mα−2me)c2
4

故答案为:A、(1)AB; (2)吸收,14;(3)2T0
2ρV0NA
M

B、(1)CD;(2)30°,不能;(3)波的传播速度为5m/s;
C、(1)AD;(2)A;(3)质量亏损为4mp-mα-2me,结合能为
2ρV0NA
M