(1)该循环过程中,下列说法正确的是C.
A.A→B过程中,外界对气体做功
B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是B→C (选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”). 若气体在A→B过程中吸收63kJ 的热量,在C→D过程中放出38kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为25 kJ.
【考点】8F:热力学第一定律;99:理想气体的状态方程
【专题】54B:理想气体状态方程专题.
【分析】A→B过程中,体积增大,气体对外界做功,B→C过程中,绝热膨胀,气体对外做功,温度降低,C→D过程中,等温压缩,D→A过程中,绝热压缩,外界对气体做功,温度升高;由△U=Q+W知,气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ.
【解答】解:(1)A、A→B过程中,体积增大,气体对外界做功,A错误;
B、B→C过程中,绝热膨胀,气体对外做功,温度降低,气体分子的平均动能减小,B错误;
C、C→D过程中,等温压缩,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C正确;
D、D→A过程中,绝热压缩,外界对气体做功,温度升高,气体分子的速率分布曲线发生变化,D错误;
故选C
(2)B→C过程中,绝热膨胀,气体对外做功,温度降低,内能减小;由△U=Q+W知,气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ
答案为(1)C (2)B→C 25 (3)4×1025m﹣3
【点评】本题考查了理想气体状态方程,要理解各过程气体的变化,选择相应的状态方程.
13.(12分)[选修3﹣4]
(1)如图1所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz. 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为A.
A.1Hz B.3Hz C.4Hz D.5Hz
(2)如图2所示,两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v接近光速c). 地面上测得它们相距为L,则A测得两飞船间的距离大于(选填“大于”、“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号,A测得该信号的速度为c.
(3)图3为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC. 光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)
【考点】7A:产生共振的条件及其应用;H3:光的折射定律
【专题】16:压轴题;54D:光的折射专题.
【分析】(1)物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,与物体的固有频率无关.
(2)根据长度的相对性判断两飞船间的距离,根据光速不变原理判断A测得信号的速度.
(3)根据几何关系求出入射角,通过折射定律求出五棱镜折射率的最小值.
【解答】解:(1)弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,即受迫振动的频率为1Hz,则驱动力的频率为1Hz.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
(3)设入射到CD面上的入射角为θ,因为在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等.
根据几何关系有:4θ=90°
解得θ=22.5°
【点评】本题考查了机械振动、相对论、几何光学等知识点,难度不大,是高考的热点问题,需加强训练.
14.[选修3﹣5]
(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的C也相等.
A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量
(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图1所示. 电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近 (选填“近”或“远”). 当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有6条.