[选做题]本题包括A.B.C三小题,请选定其中两题,若三题都做,则按A.B两题评分.A.(

发布时间:2021-02-20 21:20:40

【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3-3)

(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是____________.(填写选项前的字母)

A.气体分子间的作用力增大                      B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小                      D.气体组成的系统的熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功,则此过程中气泡____________(填“吸收”或“放出”)的热量是____________J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了____________J.

(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3,平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,取气体分子的平均直径为2×10-10m.若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)

B.(选修模块3-4)

(1)如图甲所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为___________.(填写选项前的字母)

A.0.4c             B.0.5c             C.0.9c             D.1.0c

(2)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图乙所示.质点A振动的周期是_________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的_________方向(填“正”或“负”);质点B在波的传播方向上与A相距16 m.已知波的传播速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的位移是_________cm.

(3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)

C.(选修模块3-5)

    在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在.

(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是___________.(填写选项前的字母)

A.0和0                B.0和1                C.1和0                D.1和1

(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即

→2γ

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg,反应中产生的每个光子的能量约为________J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是_____.

(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.


网友回答

答案:

A.(1)D (2)吸收 0.6 0.2 (3)1×10-4

解析:(1)根据理想气体状态方程可判断pV/T=C,T不变,上升过程气泡内气体的压强p减小,气泡V增大,分子间距离增大,分子力减小,A错;温度不变,平均动能不变,C错;平均速率不变,B错;V增大,无序性增加,D对.

(2)热力学第一定律ΔU=W+ΔQ,温度不变ΔU=0 W=-0.6 J,则ΔQ=+0.6 J,所以吸热.

W′=-0.1 J ΔQ′=0.3 J ΔU=0.2 J,内能增加.

(3)设气体体积为V0,液体体积为V1

气体分子数,(或V1=nd3)

则(或)

解得(9×10-5~2×10-4都算对).

B.(1)D (2)4 正 10 (3)2.1

解析:(1)根据爱因斯坦狭义相对论光速不变原理可知.

(2)从图象中可判断T=4 s

    t=8 s时,由周期性知,A点沿y轴正方向运动,波长λ=vT=<?xml:namespace prefix = st1 />8 m.由A点振动图象知t=9 s时位移最大,等于10 cm,B点与A点相距16 m等于波长2倍,振动与A同步,B点偏离平衡位置也为10 cm.

(3)设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际身长为L

由折射定律nsinα=sin90°

几何关系,

取L=2.2 m,解得h=2.1 m(1.6~2.6 m都算对).

C.(1)A (2)8.2×10-14遵循动量守恒 (3)λn<λe

解析:(1)在核反应中,由质量数和电荷数守恒可知A正确.

(2)2mc2=2E

E=mc2=8.2×10-14J,碰撞过程中遵循动量守恒,如果是产生一个光子,合动量为零,光子的速度为零,与实际光子的运动状况矛盾.

(3)粒子的动量,物质波的波长

由mn>me,知pn>pe,则λn<λe.<link href=css/coolblue/EditorArea.css type=text/css rel=stylesheet>


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