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（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？

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（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）
（1）下列说法正确的是

 

A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大
C．分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小
D．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
（2）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×10⁵ J，同时气体放出热量为5.0×10⁴J．在此过程中，该气体的内能

 

（选填“增加”或“减少”）了

 

J．
（3）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×10³ cm³．已知水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³、摩尔质量M=1.8×10^-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1．试求：（结果均保留一位有效数字）
①该液化水中含有水分子的总数N=

 

；
②一个水分子的直径d=

 

．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是

 

A．X射线的频率比无线电波的频率高
B．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小
C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮
D．做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍
（2）一列简谐横波在t=0时的波形图如图1所示．介质中
x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式
为y=5sin（5πt）cm．则此波沿x轴

 

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

 

m/s．
（3）如图2所示，折射率n=

2

的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=10cm．一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O′点最远是多少？

 

C．（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是

 

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性
B．阴极射线的本质是高频电磁波
C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
（2）如图3所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV-12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是

 

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收
B．照射光中有三种频率的光子被吸收
C．氢原子发射出三种不同波长的光
D．氢原子发射出六种不同波长的光
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核₈₆²²²Rn放出某种粒子x后变成钋核₈₄²¹⁸Po，粒子x的动能为E_k1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：
①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）

 

；
②求钋核的动能E_k2

 

．

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（1）下列说法中正确的是

 

A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．分子间的距离r增大，分子间的作用力一定做负功，分子势能增大
C．晶体不一定都表现为各向异性
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）如图所示，将一个汽缸竖直放置在水平桌面上，在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体．在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为10kg，活塞的横截面积为：S=100cm²．已知外界的大气压强为P₀=1×10⁵Pa，不计活塞和汽缸之间的摩擦力．在汽缸内部有一个电阻丝，接通电源后活塞缓慢升高h=10cm，则
①在这一过程中气体膨胀对外界做功多少焦耳？（g=10m/s²）
②在第①问中，若缸内气体的初始温度为27℃，体积为3×10^-3m³，试求接通电源后缸内气体的温度是多少℃？

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1．D  解析：该反应是轻核的聚变，A错；轻核的聚变要放出能量B错；该反应中没有α和β射线产生，但可能有γ产生，C错；反应前样子总质量，反应后核子总质量，质量亏损为，D正确。

2．C  解析：以活塞为研究对象，水平方向活塞受三个力如图所示，气体初、末状态压强均等于大气压强，此时=0；过程①缸内气体压强先增大后减小，则向左先增大后减小，对活塞做负功， A是对的；过程②缸内气体压强不变且等于，，B是对的；过程③缸内气体压强先减小后增大，向右先增大后减小，对活塞做正功，C错；由热力学第一定律得，所以，理想气体的温度变化相同时内能变化相同，则为负时Q大，D正确。选C。

3．BD 

4．AB

5．A  解析：由图(c)可知，子弹穿过木块A的时间为，子弹对木块A的冲量实际上等于子弹在穿过A的过程中对A、B的总冲量，即，由于A、B相同，质量相等，因此在时间A对B的冲量等于子弹对A的冲量的一半，即，A正确D错；子弹在穿过B时，相对B的平均速度小于穿过A时相对A的平均速度，因此，，，，BC错。

6．BC  解析：时刻B板电势比A板高，电子在时间内向B板加速，加速结束；在时间内电子减速，由于对称，在时刻速度恰好为零，接下来，电子重复上述运动，所以电子一直向B板运动，直到从小孔P突出，A错；无论电子在什么时刻突出P孔，时刻电子都具有最大动能，B正确；电子突出小孔P的时刻不确定，但突出时的动能不大于，C正确D错。

7．C  解析：运动员在到达P点前做平抛运动，y方向做匀速运动，x方向做自由落体运动，AD两项错；当运动员滑上斜面后，x、y方向都做匀加速运动，但加速度小于重力加速度，B对C错。

8．AC  解析：如图甲，则振动周期，则，A正确；如图乙，振动周期则为，若为，则时刻和时刻振动位移分别为A和-A，弹簧的长度不可能相同的。若为，则振动位移为-A，，振动位移为A，B错；当振动周期为时，时刻和时刻振子的位移相等，加速度相等；当振动周期为时，时刻和时刻振子的位移为零，加速度为零；C正确；由上述可知，两种情况位移虽相同，但速度方向相反，动量大小相等，D错。

9．D  解析：有三个力对金属棒做功，其中重力做功不改变金属棒的机械能，拉力做功金属棒的机械能增加，安培力做功金属棒的机械能减小，减小的机械能转化为电能，因此感应电流的功率等于安培力的功率，两金属棒速度相等，动能不变，若则系统重力势能不变，机械能不变，拉力做的功全部转化为电能，即，AB错；若，则系统重力势能增大，机械能增大，拉力做的功一部分转化为系统机械能，一部分转化为电能，则一定大于，C错D对。

10．BCD  解析：对，，功率随电流I的减小而减小，A错B正确；对，，当时，有最大值，C正确；若，则随的增大单调减小，D正确。

11．0.900   12

12．答案：①乙；②电压表的示数，电阻箱的阻值；若选择图甲，；若选择图乙，则；③若选择图甲，则为CE；若选择图乙，则为E。

解析：①由于电源电动势V较小，，电流表的标度单位只能是mA或μA，因此约5或5000，5不合题意，5000比电流表内阻并不满足，电压表内阻又未知，因此选择图乙，闭合开关S₂时，保持不变，反复调节，使电流表指针半偏且电压表示数不变，则电路总电流不变，使电压表同时监测电路电流，减小实验误差，故选择图乙；②若选择图甲，则，则；选择图乙时，开关S₂闭合前，通过电阻的电流就是通过电流表的电流；③此实验电源内阻对实验没有影响，A错；两种电路都有电压表作监测电表，因此因此电源电动势大小及电阻箱阻值的大小均对实验没有影响，BD错；若选择图甲，则电压表内阻对电流表两端电压的计算有较大影响，而对图乙，电压表只起监测作用，因此选图甲时应该选择C项；电阻箱阻值的精确度对实验直接造成影响，两种选择均要选E项。

评分说明：①只能选择图乙；②③若选择图甲，只要后续回答正确均给分。

13．解析：⑴以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得  …（2分）

得………………………………………………（2分）

⑵以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得  …………（2分） 

      解得……………………………………………（2分） 

⑶撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得

    （2分）   得 （1分）

以1号球为研究对象，由动能定理得  ………………（2分）

得………………………………………………（2分）

14．解析：⑴由万有引力定律得              ①

                      ②

        ①/②得

                          ③

                                       ④

⑵上升最高的尘埃做竖直上抛运动，因此由 得

⑶尘埃上升时机械能守恒，有

则卫星撞击月球时的速度约为

15．解析：⑴设电子在分离器中偏转的轨道半径为，在中，

   ①

   ②

因此电子在Q和M中运动的周期相同，且   ③

正、负电子从O第一次到D的时间为相等，因此要让正、负电子在D中相遇，有     ④

由②③④解得     ⑤

由电子偏转方向可判断，Q、M中磁感应强度的方向相反

⑵由②⑤得         ⑥

当时，环的半径最大，且         ⑦

16．解析：A、B间发生弹性碰撞，设每次碰撞A、B的速度分别为，碰后的速度分别为，由动量守恒定律和能量守恒定律得

                                     ①

                     ②

联立①②解得 (舍去)，即每次碰撞两球都交换速度。

⑴设第一次碰撞前小球A的速度为，由动能定理得

                             ③

则第一次碰撞后 ，小球A又开始做初速度为零的匀加速运动，小球B则以速度做匀速运动，设从A、B间的第一次碰撞到第二次碰撞前小球A运动的距离为，则                       ④

                    ⑤

联立③④⑤解得

⑵第二次碰后，设第三次碰撞前A运动的距离为，则

                      ⑥

              ⑦

联立解得

第三次碰后，小球B的动能，因此当小球B出电场时的动能为时，A、B间发生了四次碰撞。

⑶第四次碰撞后，小球A的速度，若第四次碰撞发生后小球A即离开电场，则A的动能，若小球A在将要发生第五次碰撞时才离开电场，则

            ⑧

                 ⑨

解得 ，故有