Question

（1）用密封性能良好的活塞把一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸的内壁光滑．现将汽缸缓慢地由水平放置（如图甲所示）变成竖直放置（如图乙所示）．在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是（     ）

A．气体分子的平均速率不变
B．气体分子的平均动能变大
C．气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力不变
D．气缸内气体的分子数密度变大
（2）一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等压过程，c→a为等温过程，已知气体在状态a时的温度T_a=600K，在状态b时的体积V_b=11.2L，则：气体在状态c时的体积V_c=＿＿＿＿L；气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系为Q＿＿＿＿W．（填“大于”、“小于”、“等于”）

（3）水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，水的摩尔质量M=1.8×10^?2kg/mol，阿伏伽德罗常数N_A=6.02×10²³mol^?1，求：1cm³的水中有多少个水分子？（结果保留一位有效数字．）
B．（选修模块3－4）（12分）
（1）下列说法中正确的是_________．
A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的
B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差
（2）如图所示，一个半径为R的1/4透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为．则它从球面射出时的出射角β＝___________；若换用一束紫光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T=2s，t＝0时刻的波形如图所示．此刻，波刚好传到x=6m处，求：质点a平衡位置的坐标x＝10m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运动？

C．（选修模块3－5）（12分）
（1）下列说法中正确的是（      ）
A．比结合能越小，原子核越稳定
B．一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出6种不同频率的光子
C．在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光频率的增大而增大
D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
（2）发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是，先衰变成，再经一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成和最后都衰变成，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰变；＿＿＿＿＿＿是β衰变．

（3）如图所示，车厢的质量为M，长度为L，静止在光滑水平面上，质量为m的木块（可看成质点）以速度v₀无摩擦地在车厢底板上向右运动，木块与前车壁碰撞后以v₀/2的速度向左运动，则再经过多长时间，木块将与后车壁相碰？

Answer 1

A:（1）AD（2）33.6；大于；（3）N=3×10²²个
B:（1）CD（2）60°，偏左（3）3s
C:（1）BC（4分）（2）②③，①④（每空2分）（3）

解析试题分析：
A: （1）因为温度没有变化，所以分子的平均动能不变，分子质量不变，所以分子平均速率不变，A正确，B错误，因为是等温变化，所以当竖直放置时，由于多了活塞的压力，所以压强变大，体积减小，压强变大，故气缸内壁单位面积上受到气体分子撞击的平均作用力变大，C错误，质量不变，体积减小，所以密度增大，故D正确，所以选AD；
（2）由图
根据玻意耳定律得， 
a→b为等容过程，
根据查理定律得 ，33.6；体由状态b到状态c过程，气体体积增大，气体对外做功，W＜0，温度升高，内能增大，△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q得，Q＞0，即气体吸收热量．
（3）V=1cm³的水的物质的量为：（1分）
其中含有的分子数个数为：（1分）
由以上两式可解：（1分）
代入数据解得：N=3×10²²个（1分）
B:（1）水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的色散造成了，A错误，均匀变化的电场产生稳定的磁场．故B错误；狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．C正确，在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，平衡位置比较容易区分，所以造成的误差较小，故D正确，所以选CD
（2）设∠ABO＝θ，由sinθ＝得θ＝30°，由n＝，得β＝60°
设紫光从球面射出时的出射角为β′则：
由于，故β′>β，所以紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左．
（3）由图可知波长为：λ=4m
波速为：=2m/s（1分）
波从x=6m传到x＝10m处需要的时间为：=2s（1分）
x＝10m的质点还需要=1s第一次经过平衡位置向y轴负方向运动。（1分）
所以，一共需要的时间为：t=t₁+=3s（1分）
C:（1）比结合能越大，将核子分解需要的能量越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．A错误，一群氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，有，， ，六中可能，所以具有6中频率的光子，在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光频率的增大而增大正确，BC正确，黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动，故D错误
（2）②③，①④（每空2分）
（3）木块与前车壁碰撞时，木块和车厢组成的系统动量守恒，设碰撞后车厢的速度大小为v，取向右为正方向，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）
考点：考查了波动，动量守恒，原子物理等选修知识
点评：本题全面的考查了选考系列内容，要求学生系统掌握知识并正确应用，因此对学生提出较高要求，要加强理解和应用．