什么是电荷数?什么是质量数? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（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

BC

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

ACD

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m_U）发生α衰变，放出一个α粒子（质量为m_α）后生成一个新原子核钍（质量为m_T）．
（1）完成上述核反应方程式：₉₂²³⁸U→_90
90^234
234Th+₂⁴He
（2）列关于天然放射现象的说法中正确的是

AC

A．一个铀238发生α衰变放出的能量为：E=（m_U-m_T-m_α）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．

（20分）质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如是的镜像核，同样是的镜像核。已知和原子的质量分别是和，中子和质子质量分别是和，，式中c为光速，静电力常量，式中e为电子的电荷量。

1、试计算和的结合能之差为多少MeV。

2、已知核子间相互作用的“核力”与电荷几乎没有关系，又知质子和中子的半径近似相等，试说明上面所求的结合能差主要是由什么原因造成的。并由此结合能之差来估计核子半径。

3、实验表明，核子可以被近似地看成是半径恒定的球体；核子数A较大的原子核可以近似地被看成是半径为R的球体。根据这两点，试用一个简单模型找出R与A的关系式；利用本题第2问所求得的的估计值求出此关系式中的系数；用所求得的关系式计算核的半径。

宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。如图14所示的离子推进器，推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压U，正离子进入B的速度忽略不计。

（1）经加速后形成等效电流为i的离子束喷出，且单位时间喷出的离子质量为j，已知推进器发射的功率为P，飞行器的质量为M，为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。求：

（i）喷出的正离子的比荷。

（ii）射出离子后飞行器开始运动的加速度。由于推进器持续喷出正离子束后会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力的作用会严重阻碍正离子的喷出，为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入什么电荷，才能使推进器获得持续推力。

（2）离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿OP方向运动，与x轴成60°，如图15所示。已知离子的质量为m，电荷量为q，为了使飞船尽快回到预定的飞行方向-Y，单位时间内离子推进器应向那个方向喷射出的粒子数最少？最少为多少？

宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。如图14所示的离子推进器，推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压U，正离子进入B的速度忽略不计。

（1）经加速后形成等效电流为i的离子束喷出，且单位时间喷出的离子质量为j，已知推进器发射的功率为P，飞行器的质量为M，为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。求：

（i）喷出的正离子的比荷。

（ii）射出离子后飞行器开始运动的加速度。由于推进器持续喷出正离子束后会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力的作用会严重阻碍正离子的喷出，为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入什么电荷，才能使推进器获得持续推力。

（2）离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿OP方向运动，与x轴成60°，如图15所示。已知离子的质量为m，电荷量为q，为了使飞船尽快回到预定的飞行方向-Y，单位时间内离子推进器应向那个方向喷射出的粒子数最少？最少为多少？

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