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（選修模塊3-3）（12分）

⑴如圖，固定的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中。現(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。下列圖象中p、V和U分別表示該氣體的壓強、體積和內(nèi)能，表示該氣體分子的平均動能，n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，a、d為雙曲線，b、c為直線。能正確反映上述過程的是 ▲

⑵2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。他們通過透明膠帶對石墨進行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷，下列說法中正確的是 ▲

A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體

B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物

C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體

D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的

⑶為保證駕乘人員的安全，轎車中設(shè)有安全氣囊。轎車在發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉（NaN₃）爆炸產(chǎn)生氣體(假設(shè)都是N₂)充入氣囊。若氮氣充入后安全氣囊的容積V=56L，囊中氮氣密度ρ=2.5kg/m³，已知氮氣摩爾質(zhì)量M=2.8×10^-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算囊中氮氣分子的總個數(shù)N（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

（選修模塊3—3）（12分）

(1) ABD （4分） (2)CD（4分）

(3)設(shè)N₂的物質(zhì)量為n，則（2分）

氮氣的分子總數(shù)（1分）代入數(shù)據(jù)得n=3×10²⁴ （1分）

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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

A．當分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力變小
B．布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動
C．氣體對器壁的壓強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

（選填圖1中A、B或C），該過程中氣體的內(nèi)能

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)N_A=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

J；
②1g水所含的分子數(shù)為

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

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系的O點，t=0時某同學(xué)使繩子的左端開始做簡諧運動，t=1s時形成如圖2所示波形．則該波的周期T=

s，傳播速度v=

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

；光在棱鏡中的傳播速度為

（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

A．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₅³⁰P+x
B．₇¹⁴N+₂⁴He→₈¹⁷O+x
C．₁²H+γ→₀¹n+x
D．₁³H+x→₂⁴He+₀¹n
（2）當具有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

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

；該激光器在t秒內(nèi)輻射的光子數(shù)為

P0λt

．

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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

A．布朗運動是分子的無規(guī)則熱運動
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

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

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

后

（選填“先”、“后”或“同時”）到達波峰位置；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┅）

．
（3）某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(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)，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為

0.5

Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達式為x=

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

．
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

6.15×10¹⁴

Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬

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

eV．（普朗克常量h=6?63×10^-34J?S，1eV=1.6×10^-19J）
（3）在氘核

H和氚核

H結(jié)合成氦核

He的核反應(yīng)方程如下：

H+

H→

He+

n+17.6MeV
①這個核反應(yīng)稱為

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

（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

（選填“增加”或“減少”）了

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

，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的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“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

．

（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=

，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．

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

（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：₂⁴H_e+₄⁹B_e→

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

，氮核在碰撞中獲得的速度大小為

，則中子的質(zhì)量多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

U俘獲，發(fā)生可控制核裂變的鏈式反應(yīng)．
（ a ）若鈾核

235

U俘獲一個慢中子，發(fā)生核裂變后產(chǎn)生了

139

Xe 和

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

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

H核靜止．試通過計算說明，此次碰撞后中子的速度變?yōu)槎嗌伲浚ㄒ阎獨浜速|(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．布朗運動是分子的無規(guī)則熱運動
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

（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紙上，其形狀如圖2所示，坐標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)，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運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，則滑塊運動的表達式為x=______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______．
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

H和氚核

H結(jié)合成氦核

He的核反應(yīng)方程如下：

H+

H→

He+

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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