（選修模塊3-3）
（1）如圖1所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下做等溫變化的p-V圖象，則下列關(guān)于T1和T2大小的說法，正確的是
A
A
．
A．T1大于T2 B．T1小于T2 C．T1等于T2 D．無法比較
（2）如圖2甲所示，將封有一定質(zhì)量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上，情形如圖2乙所示．圖
甲
甲
（選填“甲”或“乙”）中袋中氣體分子平均動能大．從甲圖到乙圖過程中，袋內(nèi)氣體減小的內(nèi)能
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）氣體放出的熱量．
（3）如圖3所示，IBM的科學(xué)家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈，形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”，相鄰鐵原子間有間隙．估算原子平均間隙的大�。Y(jié)果保留一位有效數(shù)字．已知鐵的密度7.8×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是5.6×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1．
分析：（1）根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程
PV
T
=c(常數(shù))結(jié)合圖象的含義可正確解答；
（2）溫度是分子平均動能的標(biāo)志，由于氣體分子之間的距離很大，因此作用力為零，分子勢能為零，所以一定質(zhì)量氣體的內(nèi)能由其溫度決定，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能變化與放熱之間關(guān)系；
（3）根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)的含義，可以求出一個鐵原子的體積，將鐵原子看做球形，由此可以求出鐵原子直徑的大小，根據(jù)鐵原子所圍成圓的周長可以求出原子之間的空隙．
解答：解：（1）根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程可知：
PV
T
=c(常數(shù))，由此可知T1＞T2，故A正確，BCD錯誤．
故選A．                     
（2）將封有一定質(zhì)量空氣的密閉塑料袋從山底移動到山頂時，根據(jù)
PV
T
=c(常數(shù))可知其體積增大，因此乙圖中塑料袋是處于山頂?shù)�，溫度是分子平均動能的�?biāo)志，由于山頂溫度低，因此分子平均動能小，山底的塑料袋中分子平均動能高于山頂?shù)�，即甲中氣體分子平均動能大；從甲到乙過程中，溫度降低，內(nèi)能減小，體積增大，氣體對外做功，由△U=E+Q可知，氣體內(nèi)能內(nèi)能減小大于氣體放出的熱量．
故答案為：甲；大于．
（3）根據(jù)題意有：
一個鐵原子的體積：V=
M
ρNA

將鐵原子看做球形，因此鐵原子的直徑為：D=
6M
πρNA

圍欄中相鄰鐵原子的平均間隙：l=
2πr
n
-D
解得：l=7×10-10m．
故原子平均間隙的大�。簂=7×10-10m．
點評：有關(guān)氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律相結(jié)合的問題是考查的重點，要加強(qiáng)這方面的練習(xí)；同時要加強(qiáng)有關(guān)阿伏伽德羅常數(shù)的運(yùn)算．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江蘇一模）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是
C
C

A．當(dāng)分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力變小
B．布朗運(yùn)動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動
C．氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的
D．隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并最終達(dá)到絕對零度
（2）一定質(zhì)量的某種理想氣體分別經(jīng)歷圖1所示的三種變化過程，其中表示等壓變化的是
C
C
（選填圖1中A、B或C），該過程中氣體的內(nèi)能
增加
增加
（選填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）在一個大氣壓下，1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽，對外做了170J的功，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1，水的摩爾質(zhì)量M=18g/mol．則
①水的分子總勢能變化了
2090
2090
J；
②1g水所含的分子數(shù)為
3.3×1022
3.3×1022
（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．w w w．ks5u．c om
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于聲波和光波，以下敘述正確的是
BC
BC

A．聲波和光波均為橫波
B．聲波和光波都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象
C．波速、波長和頻率的關(guān)系式v=λf，既適用于聲波也適用于光波
D．同一列聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，光波在不同介質(zhì)中傳播速度相同
（2）一根長繩左端位于平面直角坐標(biāo)系的O點，t=0時某同學(xué)使繩子的左端開始做簡諧運(yùn)動，t=1s時形成如圖2所示波形．則該波的周期T=
4
4
s，傳播速度v=
1
1
m/s．
（3）如圖3所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于 BC邊入射，經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出．已知∠A=θ=60°，該棱鏡材料的折射率為
3
3
；光在棱鏡中的傳播速度為
3
3
c
3
3
c
（已知光在真空中的傳播速度為c）．
C．（選修模塊3-5）
（1）在下列核反應(yīng)方程中，x代表質(zhì)子的方程是
BC
BC

A．1327Al+24He→1530P+x
B．714N+24He→817O+x
C．12H+γ→01n+x
D．13H+x→24He+01n
（2）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為
B
B

A．1.5eV         B．3.5eV 8一臺激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長為λ，真空中的光速為c，普朗克常量為h，則每一個光子的動量為
h
λ
h
λ
；該激光器在t秒內(nèi)輻射的光子數(shù)為
P0λt
hc
P0λt
hc
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是
B
B

A．布朗運(yùn)動是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動
B．氣體分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力也增大
C．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
（2）如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中
CD
CD

A．氣體的內(nèi)能增大
B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大
C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D．單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

（3）在做用油膜法估測分子的大小實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖2所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
1.2×10-11
1.2×10-11
m3，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑．
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于對光現(xiàn)象的解釋，下列說法中正確的是
AC
AC
．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C．光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時刻的波形如圖3所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=lm處的質(zhì)點比x=-lm處的質(zhì)點
后
后
（選填“先”、“后”或“同時”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過△t時間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時刻的正好相同，則△t=
0.4ns（n=1，2，3┅）
0.4ns（n=1，2，3┅）
．
（3）某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，裝置如圖4所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器．把彈簧拉長5cm由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移一時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動，滑塊從最右端運(yùn)動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為
0.5
0.5
Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動的表達(dá)式為x=
5cosлt
5cosлt
cm．

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
B
B
．
A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
（2）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級      示意圖如圖5所示，那么
金屬 銫 鈣 鎂 鈦
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射
6
6
種頻率的光子．
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的頻率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬
銫
銫
能發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是
0.65
0.65
eV．（普朗克常量h=6?63×10-34J?S，1eV=1.6×10-19J）
（3）在氘核
 
2
1
H和氚核
 
3
1
H結(jié)合成氦核
 
4
2
He的核反應(yīng)方程如下：
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV
①這個核反應(yīng)稱為
聚變
聚變

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6MeV是核反應(yīng)中
放出
放出
（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量
減少
減少
（選填“增加”或“減少”）了
3×10-29
3×10-29
㎏（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母前的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
 

A．只要外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增大
B．物體由氣態(tài)變成液態(tài)的過程，分子勢能減小
C．當(dāng)分子間距離增大時，分子間引力增大，而分子間斥力減小
D．液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能
（2）如圖所示精英家教網(wǎng)，彈簧一端固定于水平面上，另一端與質(zhì)量為m的活塞拴接在一起，開口向下、質(zhì)量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質(zhì)量的氣體．氣缸和活塞均可與外界進(jìn)行熱交換．若外界環(huán)境的溫度緩慢降低，則封閉氣體的體積將
 
（填“增大”、“減小”或“不變”），同時將
 
（填“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱，也不放熱”）．
（3）某種油的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M．取體積為V的油慢慢滴出，可滴n滴．將其中一滴滴在廣闊水面上，形成面積為S的單分子油膜．試估算：①阿伏加德羅常數(shù)；②其中一滴油滴含有的分子數(shù)．
B．（選修模塊3-4）
（1）以下說法中正確的是
 

A．隱形戰(zhàn)機(jī)表面涂料利用了干涉原理，對某些波段的電磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消
B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性
C．根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D．海市蜃樓是光的色散現(xiàn)象引起的
（2）有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機(jī)繪制了T2～L圖象，如圖甲所示．去北大的同學(xué)所測實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是
 
（選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學(xué)還利用計算機(jī)繪制了其在實驗室
得到的兩個單擺的振動圖象（如圖乙），由圖可知，兩單擺擺長之比
La
Lb
=
 
．
精英家教網(wǎng)
（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=
3
，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L．
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C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的有
 

A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運(yùn)動加速度增大
C．物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動
D．β衰變說明了β粒子（電子）是原子核的組成部分
（2）如圖為氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出多個能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為
 
eV，若用此光照射逸出功為2.75V的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為
 
V
精英家教網(wǎng)
（3）查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實驗發(fā)現(xiàn)了中子．
完成下列核反應(yīng)方程：24He+49Be→
 

通過在云室中讓中子與靜止的已知質(zhì)量的核發(fā)生正碰的實驗可以測定中子的質(zhì)量，若已知被碰核氮核的質(zhì)量為M，中子的入射速度大小為v，反彈速度大小為
13v
15
，氮核在碰撞中獲得的速度大小為
2v
15
，則中子的質(zhì)量多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)C．（選修模塊 3 一 5 ） 
（ 1 ）下列說法中正確的是
 

A．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變
B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時所產(chǎn)生的 
C．X 射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出來的
D．比結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越松散，原子核越不穩(wěn)定
（ 2 ）用能量為 15eV 的光子照到某種金屬上，能發(fā)生光電效應(yīng)，測得其光電子的最大初動能為 12.45eV，則該金屬的逸出功為
 
 eV．氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)有一群處于 n=3 能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有
 
 種．
（ 3 ） 2011 年 3 月 11 日，日本發(fā)生 9.0級地震后爆發(fā)海嘯，導(dǎo)致福島核電站核泄漏，核安全問題引起世界關(guān)注．福島核電站屬于輕水反應(yīng)堆，即反應(yīng)堆使用普通水作為減速劑，使快中子減速變成慢中子，便于被
 
235
92
U俘獲，發(fā)生可控制核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)． 
（ a ）若鈾核
 
235
92
U俘獲一個慢中子，發(fā)生核裂變后產(chǎn)生了
 
139
54
Xe 和
 
94
38
Sr，試寫出核裂變方程． 
（ b ）若快中子的減速過程可視為快中子與普通水中
 
1
1
H核發(fā)生對心正碰后減速．上述碰撞過程可簡化為彈性碰撞，現(xiàn)假定某次碰撞前快中子速率為 v0，靶核
 
1
1
H核靜止．試通過計算說明，此次碰撞后中子的速度變?yōu)槎嗌�？（已知�(dú)浜速|(zhì)量和中子質(zhì)量近似相等）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是______
A．布朗運(yùn)動是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動
B．氣體分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力也增大
C．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
（2）如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中______
A．氣體的內(nèi)能增大
B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大
C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D．單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

精英家教網(wǎng)

（3）在做用油膜法估測分子的大小實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖2所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是______m2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______m3，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑．
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于對光現(xiàn)象的解釋，下列說法中正確的是______．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C．光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時刻的波形如圖3所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=lm處的質(zhì)點比x=-lm處的質(zhì)點______（選填“先”、“后”或“同時”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過△t時間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時刻的正好相同，則△t=______．
（3）某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，裝置如圖4所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器．把彈簧拉長5cm由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移一時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動，滑塊從最右端運(yùn)動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為______Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動的表達(dá)式為x=______cm．

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C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是______．
A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
（2）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級      示意圖如圖5所示，那么
金屬 銫 鈣 鎂 鈦
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射______種頻率的光子．
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的頻率是______Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬______能發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是______eV．（普朗克常量h=6?63×10-34J?S，1eV=1.6×10-19J）
（3）在氘核
 21
H和氚核
 31
H結(jié)合成氦核
 42
He的核反應(yīng)方程如下：
 21
H+
 31
H→
 42
He+
 10
n+17.6MeV
①這個核反應(yīng)稱為______
②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6MeV是核反應(yīng)中______（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量______（選填“增加”或“減少”）了______㎏（保留一位有效數(shù)字）

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