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精英家教网A. (选修模块3-3)
(1)对于分子动理论和物体的内能理解,下列说法正确的是
A、当分子间距离从平衡r0位置增大时,分子间的引力在减小,但斥力减小得更快,所以分子间作用力将表现为引力
B、布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
C、理想气体在状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体的压强不一定增大
D、当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
(2)如图所示p-V图,一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420J同时膨胀对外做功300J.当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200J,求此过程中气体
 
(填“吸收”或“放出”)热量为
 
J
(3)镀铜的工艺应用很广泛.如果镀膜内铜原子的个数要求是8×1022个/米2,取1g铜,均匀镀在物体表面时,则能镀膜的面积为
 
m2.(已知铜的摩尔质量为64g/mol,结果保留两位有效数字)
分析:(1)分子间同时存在相互作用的引力与斥力,分子间的作用力与分子间的距离有关.布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动,反映了周围液体分子的无规则运动.温度是分子平均动能的标志.分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小.
(2)根据热力学第一定律求解热量.
(3)根据质量与摩尔质量,求出摩尔数,即可求出铜原子个数,结合条件:镀膜内铜原子的个数要求是8×1022个/米2,即可求得能镀膜的面积.
解答:解:(1)A、分子间同时存在引力和斥力,当分子间距离从平衡r0位置增大时,分子间的引力在减小,但斥力减小得更快,所以分子间作用力将表现为引力.故A正确.
B、布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动,不是液体分子的运动,是由于液体分子撞击的冲力不平衡引起的,它反映了周围液体分子的无规则运动.故B错误.
C、温度是分子平均动能的标志,温度升高,气体分子的平均动能增大,对照气态方程
pV
T
=c可知,压强不一定增大.故C正确.
D、当分子间的引力和斥力平衡时,分子处于平衡位置,分子势能最小.故D正确.
故选ACD
(2)理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,根据热力学第一定律得知:△U=Q+W=420-300=320J,内能增大220J.
因内能是状态量,则气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时,内能减小120J,即△U′=-120J
又△U′=Q′+W′
得:Q′=△U′-W′=-120J-200J=-320J,即放出热量320J.
(3)1g铜所含有的铜原子的个数为 n=
m
M
NA

由题,镀膜内铜原子的个数要求是8×1022个/米2,则能镀膜的面积为
  S=
n
8×1022
=
mNA
8×1022?M

将m=1g,M=64g/mol,NA=6.02×1023mol-1代入解得:S=0.12m2
故答案为:(1)ACD;(2)放,320;(3)0.12
点评:对于物理3-3部分,分子动理论、热力学第一定律和气态方程是考试的热点,要加强基础知识的学习,难度不大.
练习册系列答案
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A.(选修模块3-3)
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A
A


A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.无法比较
(2)如图2甲所示,将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上,情形如图乙所示.图
(选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大.从甲图到乙图过程中,袋内气体减小的内能
大于
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量.
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B.(选修模块3-4)
(1)列车静止时,车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等.当列车以接近光速行驶,车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离,所得出的结论是
A
A

A.车厢长度大于相邻电线杆间距离
B.车厢长度小于相邻电线杆间距离
C.向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
D.向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
(2)湖面上停着一条船,一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船,相邻波峰间的距离是60m.这列波的频率是
0.2
0.2
Hz,水波的波速是
12
12
m/s.
(3)如图所示,在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体,其直径为l.玻璃圆柱体的折射率为
2
,且l=2d.求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围.

C.(选修模块3-5)
(1)原子核的比结合能与核子数的关系如图1所示.核子组合成原子核时
B
B

 A.小质量数的原子核质量亏损最大
B.中等质量数的原子核质量亏损最大
C.大质量数的原子核质量亏损最大
D.不同质量数的原子核质量亏损相同
(2)在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速,中子以一定速度与静止碳核发生正碰,碰后中子反向弹回,则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向
相反
相反
(选填“相反”或“相同”),碳核的动量
大于
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量.
(3)氢原子的能级如图2所示.原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子,正好使某种金属材料产生光电效应.有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属.求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,结果保留两位有效数字.
(2010?南京模拟)本题包括A、B、C三个小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
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B.布朗运动就是液体分子的热运动
C.一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大
D.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
(2)一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,A到B是等压过程,B到C是等容过程,则A到B过程中气体是
吸热
吸热
 (填“吸热”或“放热”)过程,B到C过程中气体内能
减小
减小
(填“增加”或“减少”).

(3)已知阿伏伽德罗常数是NA=6.0×1023/mol,铜的摩尔质量为6.4×10-2kg/mol,铜的密度是8.9×103kg/m3.试估算1个铜原子占有的体积为多少?(结果保留二位有效数字)

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方向(填“正”或“负”),波在介质中传播的速度为
40m/s
40m/s


(3)如图所示,直角三棱镜折射率为
2
,∠B=30°,一束单色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为O,试画出光在棱镜中传播的光路图,并求出光射出棱镜时折射角.(不考虑BC面对光线的反射)

C.(选修模块3-5)
(1)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131,碘131是放射性同位素,衰变时会发出β射线与γ射线,碘131被人摄入后,会危害身体健康,由此引起了全世界的关注.下面关于核辐射的相关知识,说法正确的是
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B.碘131的半衰期为8.3天,则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核
C.β射线与γ射线都是电磁波,但γ射线穿透本领比β射线强
D.碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
(2)在光电效应现象中,若某金属的截止波长为λ0,已知真空中的光速和普朗克常量分别为c和h,该金属的逸出功为
h
c
λ0
h
c
λ0
.若用波长为λ(λ<λ0)单色光做实验,则光电子的最大初动能为
h
c
λ
-h
c
λ0
h
c
λ
-h
c
λ0

(3)在光滑水平面上,质量为1.5kg的滑块A以2.0m/s的速度撞击质量为9.0kg的静止滑块B,撞击后滑块B的速度为0.5m/s,求滑块A碰后的速度大小和方向.
(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NA=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Ek1,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Ek2
 

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