2020年粤教版高中物理选修3-3课后练习(5)(含答案解析)
2020年粤教版选修3-3课后练习（5）一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）1.晶体具有各向异性的特性是由于A. 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B. 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C. 晶体内部的结构的无规则性D. 晶体内部的结构的有规则性2.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是A. 具有各向同性的物体一定没有固定的熔点B. 晶体熔化时，温度不变，则内能也不变C. 通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体D. 晶体和非晶体在适当条件下可相互转化3.关于液体表面层和表面张力，下列说法中正确的是A. 表面张力与表面层内的分子力无关B. 表面张力是由于表面层分子受到的引力不对称产生的C. 表面层分子的势能比液体内部分子的势能大D. 表面层分子的活动范围大，所以表面层分子的平均动能也较大4.两端封闭的均匀玻璃管水平放置，管内有一小段水银将气体分为左、右两部分，体积为和，它们的温度均为，现将两边气体的温度同时缓慢地升高到，在升温过程中，A. 若，则水银柱将向左移动B. 若，则水银柱将向右移动C. 只有当时，水银往才能保持不动D. 无论、大小如何，水银柱都保持不动5.一定质量的气体在压强不变的情况下，体积增大，分子的平均动能A. 增大B. 减小C. 不变D. 条件不足，不能确定二、多选题（本大题共1小题，共4.0分）6.在下列现象中判断哪些是由液体表面张力引起的？A. 吹出来的肥皂泡B. 硬币能浮在水面上C. 木船浮在水面上D. 散落在玻璃板上的水银呈球形三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）7.下列例子是通过什么方式改变物体内能的？A.用太阳灶烧水______B.古人钻木取火______C.用电热水壶烧水______D.用打气筒打气，筒壁变热______E.柴油机汽缸内空气被压缩______F.热机汽缸内高温高压气体膨胀______四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）8.水银气压计中混入了一个空气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空，因而气压计的读数比实际的大气压小些．当实际大气压为768mmHg产生的压强时，气压计的读数只有750mmHg ，此时管中水银面到管顶的距离为那么，当气压计读数为740mmHg时，实际大气压为多少？设温度保持不变．9.某种喷雾器贮液筒的总容积为6L，装入5L的药液后将密封盖盖好，如图所示，拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把压强为1atm的空气打进贮液筒，设打气过程气体温度不变，求：要使贮液筒中液面上方的空气压强达到4atm，打气筒要拉压多少次？为了保证打气后，即使打开喷嘴开关不再打气也能把药喷光，那么至少要拉压多少次打气筒？10.把锅里150kg的水由加热到，水的内能增加了多少？五、简答题（本大题共2小题，共16.0分）11.如图所示，食盐晶体是由钠离子和氯离子组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的。
已知食盐的摩尔质量是，密度是，求食盐晶体中两个距离最近的钠离子的距离的大小。
12.一个物体的内能增加了20J，如果物体跟周围环境不发生热交换，那么周围环境需要对物体做多少功？如果周围环境对物体没有做功，需要传给物体多少热量？六、综合题（本大题共1小题，共12.0分）13.举出几个实例来说明做功可以改变物体的内能。
-------- 答案与解析 --------1.答案：A解析：解：由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，故A正确，BCD错误。
故选：A。
晶体有单晶体和多晶体两种，单晶体各向异性，而多晶体各向同性．晶体表现为各向异性是因为内部不同方向上物质的排列情况不相同．解决本题需知道：单晶体各向异性，而多晶体各向同性．要明确晶体表现为各向异性的微观原因．2.答案：D解析：解：A、晶体有固定的熔点，而非晶体没有，而具有各向同性的物体，也可能是多晶体，它有一定的熔点，故A错误；B、晶体熔化时，温度不变，但内能在不断变化，故B错误；C、通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，但其它方面的性质不同，故C错误；D、晶体和非晶体在适当条件下可相互转化，如石英是晶体，但变成玻璃就不是晶体了，故D正确。
故选：D。
晶体有固定的熔点，晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变；非晶体没有熔点，非晶体在熔化过程中不断吸收热量，温度逐渐升高．能否记住晶体与非晶体的不同特性是本题的解题关键，属于基础知识的考查．3.答案：C解析：解：A、表面张力是表面层内的分子力表现为引力造成的，故A错误；B、液体表面层分子受到的引力是对称产生的，故B错误；C、由于蒸发，液体表面层的分子间距较大，分子力表现为引力，而内部分子间引力和斥力平衡，故表面层分子的势能比液体内部分子的势能大，故C正确；D、温度是分子热运动的平均动能的标志，由于液体表面温度与内部温度相等，故表面层分子的平均动能与内部分子的平均动能相等，故D错误；故选：C。
作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．本题考查了液体表面张力的形成原因，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题．4.答案：D解析：解：从微观角度看，气体压强的影响因素是分子数密度和分子热运动的平均动能；开始时刻两侧气压相同，温度也相等说明分子热运动的平均动能相等，故分子的数密度相同；然后两侧气体升高相同温度，均达到，分子热运动的平均动能依然相等，而分子数密度也相同，故两侧气压依然相等，故水银柱保持平衡，即无论、大小如何，水银柱都保持不动，故ABC 错误，D正确；故选：D。
大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．从微观角度进行分析即可．本题关键是从微观角度考虑，记住影响气体压强的两个因素：分子数密度和分子热运动的平均动能；本题也可以根据查理定律公式得到进行分析，不难．5.答案：A解析：解：由理想气体状态方程可知，，压强不变，体积增大时，温度升高，所以气体分子的平均动能增大；故A正确，BCD错误。
故选：A。
明确理想气体状态方程，根据公式以及压强和体积的变化即可明确温度的变化，再由温度是分子平均动能的标志即可明确分子的平均动能变化情况．本题考查理想气体状态方程以及温度是分子是平均动能标志的应用，要注意明确气体的三个状态参量间的关系，知道的应用即可求解．6.答案：ABD解析：解：A、吹出来的肥皂泡由于表面张力的作用使其呈球形，A正确；B、硬币能浮在水面上是由于液体对硬币的表面张力和重力相平衡的结果，B正确；C、木船浮在水面上，是木船受到的水的浮力与重力相平衡的结果，C错误；D、由于表面张力的作用，使得散落在玻璃板上的水银呈球形，D正确。
故选：ABD。
凡是没有浸入液体能够在液体表面静止、液体或液泡呈现球形的现象都是由于表面张力形成的．作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．7.答案：热传递做功做功做功做功做功解析：解：用太阳灶烧水，是通过热传递改变内能的；B.古人钻木取火是消耗机械能，产生内能的，通过做功改变内能的；C.用电热水壶烧水是通过电流做功改变内能的；D.用打气筒打气，筒壁变热是通过做功改变内能的；E.柴油机汽缸内空气被压缩是通过做功改变内能的；F.热机汽缸内高温高压气体膨胀是通过做功改变内能的；故答案为：A、热传递；B、做功；C、做功；D、做功；E、做功；F、做功。
明确内能的改变有两种方式：做功和热传递。
要注意生活对应的现象所对应的方式。
内能可以由温度的物体转移到到温度低的物体，也可以由物体的高温部分转移到低温部分。
要明确在将机械能改变为内能时需要有外力做功，从而将其他形式的能转化为内能，而热传递是由高温物体传递到低物体。
8.答案：解：以管中封闭气体为研究对象，设玻璃管的横截面积为S，初态：，；末态：，；根据玻意耳定律得：，代入得：，解得：答：此气压计示数为740mmHg时，实际的大气压是756mmHg．解析：气压计示数是根据管内外水银面的高度差得到，如气压计示数为700mmHg，说明管内水银面比管外高700mm，对管中封闭气体进行研究，根据玻意耳定律列式求解．解答本题关键要理解气压计的基本原理，知道示数的含义，再通过分析状态参量，运用玻意耳定律列式求解．9.答案：解：设打气筒活塞需要循环工作n次，以贮液桶内气体与打入的气体整体为研究对象，初态：，末态：，由玻意耳定律得：，即：，解得：次；为了保证打气后，即使打开喷嘴开关不再打气也能把药喷光，筒内气体最后状态应该是：，；初态：，，由于，故，故次；答：要使贮液筒中液面上方的空气压强达到4atm，打气筒要拉压15次；为了保证打气后，即使打开喷嘴开关不再打气也能把药喷光，那么至少要拉压25次打气筒．解析：在温度不变的情况下，进入打气筒内的所有气体发生了等温变化．根据玻意耳定律求解打气筒活塞需要循环工作的次数．为了保证打气后，即使打开喷嘴开关不再打气也能把药喷光，则内侧气体膨胀到6L后气压刚好为1atm，据此分析即可．本题考查了玻意耳定律，关键是选定研究对象，即取打入n次后的总的气体为研究对象，根据玻意耳定律列式分析即可．10.答案：解：水吸收的热量：，水吸热的热量转化为水的内能，水内能增加量：；答：水的内能增加了。
解析：已知水的质量、初末温度，应用吸热公式可以求出水吸收的热量，然后求出水增加的内能。
加热水的过程水吸热热量，水吸收的热量转化为水的内能，应用吸热公式求出水吸收的热量即可解题。
11.答案：解：单个分子的体积等于摩尔体积与阿伏伽德罗常数的比值，即，一个NaCl分子中含有两个离子，故每个粒子体积为：；每个离子占据空间体积为立方体模型，故：；从图中可以看出，处于正方形对角线的两个离子的间距最小，为：。
答：食盐晶体中两个距离最近的钠离子的距离的大小为。
解析：摩尔质量等于密度与摩尔体积的乘积；摩尔体积等于分子体积与阿佛加德罗常数的乘积；选择分子的立方体模型列式求解分子间距。
本题关键是利用阿佛加德罗常数求解出分子的体积，然后根据分子的立方体模型列式估算分子间距。
高中物理(粤教版选修3-5)教师用书：第2章 第5节 德布罗意波 含答案
学 习 目 标知 识 脉 络1.知道实物粒子具有波动性．2．知道光波和物质波都是概率波．3．理解德布罗意波，会解释相关现象．(重点、难点)4．知道电子云，了解“不确定性关系”的具体含义.德布罗意波假说及电子衍射[先填空]1．德布罗意波：任何一个实物粒子都和一个波相对应，这种波后来被称为德布罗意波，也称为物质波．2．波长与动量关系：λ＝.3．电子衍射：电子束在晶体上反射可能发生衍射．[再判断]1．电子衍射的发现证明了德布罗意波假说．(√)2．电子不仅会发生衍射，还会发生干涉．(√)3．包括光子在内的一切微观粒子都具有波粒二象性，而实物粒子不具有波粒二象性．(×)[后思考]既然德布罗意提出了物质波的概念，为什么我们生活中却体会不到？【提示】平时所见的宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，运动的动量很大，由λ＝可知，它们对应的物质波波长很小，因此，无法观察到它们的波动性．1．任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太小的缘故．2．德布罗意波是一种概率波，粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配，不要以宏观观点中的波来理解德布罗意波．3．德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广，使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波．1．下列说法中正确的是( )【导学号：55272058】A．物质波属于机械波B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，因此宏观物体运动时不具有波动性【解析】物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，A错误；宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，看不出来，B、D错误；德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波，C正确．【答案】C2．如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多长？(中子的质量为1.67×10－27 kg)【解析】中子的动量为p1＝m1v，子弹的动量为p2＝m2v，据λ＝知中子和子弹的德布罗意波的波长分别为λ1＝，λ2＝hp2联立以上各式解得：λ1＝，λ2＝hm2v将m1＝1.67×10－27 kg，v＝1×103 m/s，h＝6.63×10－34 J·s，m2＝1.0×10－2 kg代入上面两式可解得λ1＝4.0×10－10 m，λ2＝6.63×10－35 m.【答案】 4.0×10－10 m 6.63×10－35 m宏观物体波动性的三点提醒1．一切运动着的物体都具有波动性，宏观物体观察不到其波动性，但并不否定其波动性．2．要注意大量光子、个别光子、宏观物体、微观粒子等相关概念的区别．3．在宏观世界中，波与粒子是对立的概念；在微观世界中，波与粒子可以统一．电子云和不确定性关系[先填空]1．电子云：原子中的电子在原子核的周围运动，在空间各点出现的概率是不同的，当原子处于稳定状态时，电子会形成一个稳定的概率分布．由于历史上的原因，人们常用一些小圆点来表示这种概率分布，概率大的地方小圆点密一些，概率小的地方小圆点疏一些，这样的概率分布图称为电子云．2．不确定性关系：用Δx表示微观粒子位置的不确定性，用Δp 表示微观粒子动量的不确定性，则两者之间的关系为ΔxΔp≥，即不确定性关系．它意味着微观粒子的坐标和动量不可能同时完全精确地确定．[再判断]1．在讨论微观粒子的运动时，只能给出微观粒子在空间各点出现的概率分布，无法给出微观粒子运行的轨迹．(√)2．微观粒子运动的状态，不能像宏观物体的运动那样通过确定的轨迹来描述，而是只能通过概率波作统计性的描述．(√) 3．改进测量技术，不确定性关系可以确定，微观粒子的坐标和动量可以同时确定．(×)[后思考]对微观粒子的运动分析能不能用“轨迹”来描述？【提示】不能．微观粒子的运动遵循不确定关系，也就是说，要准确确定粒子的位置，动量(或速度)的不确定量就更大；反之，要准确确定粒子的动量(或速度)，位置的不确定量就更大，也就是说不可能同时准确地知道粒子的位置和动量．因而不可能用“轨迹”来描述微观粒子的运动．1．粒子位置的不确定性：单缝衍射现象中，入射的粒子有确定的动量，但它们可以处于挡板左侧的任何位置，也就是说，粒子在挡板左侧的位置是完全不确定的．2．粒子动量的不确定性(1)微观粒子具有波动性，会发生衍射．大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动，而在经过狭缝之后，有些粒子跑到投影位置以外．这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量．(2)由于哪个粒子到达屏上的哪个位置是完全随机的，所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性，不确定量的大小可以由中央亮条纹的宽度来衡量．3．位置和动量的不确定性关系：ΔxΔp≥h4π由ΔxΔp≥可以知道，在微观领域，要准确地确定粒子的位置，动量的不确定性就更大；反之，要准确地确定粒子的动量，那么位置的不确定性就更大．4．微观粒子的运动没有特定的轨道：由不确定关系ΔxΔp≥可知，微观粒子的位置和动量是不能同时被确定的，这也就决定了不能用“轨迹”的观点来描述粒子的运动．5．经典物理和微观物理的区别(1)在经典物理学中，可以同时用位置和动量精确地描述质点的运动，如果知道质点的加速度，还可以预言质点在以后任意时刻的位置和动量，从而描绘它的运动轨迹．(2)在微观物理学中，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量．因而也就不可能用“轨迹”来描述粒子的运动．但是，我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律．3．对不确定性关系ΔxΔp≥有以下几种理解，其中正确的是( )【导学号：55272059】A．微观粒子的动量不可能确定B．微观粒子的坐标不可能确定C．微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D．不确定性关系仅适用于电子和光子等微观粒子，不适用于其他宏观物体【解析】不确定性关系ΔxΔp≥表示确定位置、动量的精确度互相制约，此长彼消，当粒子位置的不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；当粒子位置的不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小，故不能同时准确确定粒子的动量和坐标．不确定性关系也适用于其他宏观物体，不过这些不确定量微乎其微．【答案】C4．已知＝5.3×10－35 J·s，试求下列情况中速度测定的不确定量．(1)一个球的质量m＝1.0 kg，测定其位置的不确定量为10－6 m；(2)电子的质量me＝9.0×10－31 kg，测定其位置的不确定量为10－10 m(即在原子的数量级)．【解析】(1)m＝1.0 kg，Δx1＝10－6 m，由ΔxΔp≥，Δp＝mΔv知Δv1≥h4πΔx1m＝m/s＝5.3×10－29 m/s.(2)me＝9.0×10－31 kg，Δx2＝10－10 mΔv2≥＝ m/s＝5.89×105 m/s.【答案】(1)5.3×10－29 m/s (2)5.89×105 m/s对不确定性关系的两点提醒1．不确定性关系ΔxΔp≥是自然界的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响可忽略不计．也就是说，宏观世界中的物体质量较大，位置和速度的不确定范围较小，可同时较精确测出物体的位置和动量．2．在微观世界中，粒子质量较小，不能同时精确地测出粒子的位置和动量，也就不能准确地把握粒子的运动状态了．。
粤教版高中物理选修3-5 2.3康普顿效应及解释_学案
康普顿效应及其解释【学习目标】1．了解什么是康普顿效应。
2．了解康普顿效应的解释。
3．了解光子具有动量，并了解光子动量的表达式。
【学习重难点】了解康普顿效应的解释。
【学习过程】知识要点一、康普顿效应光在介质中与微粒相互作用，因而传播方向发生改变，这种现象叫做光的散射。
美国物理学家_________在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为_________效应。
康普顿的学生，中国留学生吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性。
二、康普顿效应的解释按照经典光的电磁理论，光波波长在散射前后应该不变。
可见，光的电磁理论在解释康普顿效应时，再次遇到了困难（在光电效应中也遇到了困难）。
康普顿用_______提出的光子概念十分成功地解释了这种效应。
他的基本思想是，X射线的光子不仅具有能量，也像其他粒子一样具有动量，X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律，求解这些方程，可以得出散射光波长的λ，理论结果与实验符合得很好。
康普顿因此获得了1927年的诺贝尔物理学奖。
________效应和________效应深入地揭示了光的粒子性的一面。
前者表明了光子具有能量，后者表明了光子除了能量之外还具有______。
三、光子的动量在狭义相对论中，一定的质量m与一定的能量E相对应：E=mc2。
一个光子的能量是hν，所以光子的质量是：m＝________ 根据动量的定义p=mv，可得光子的动量是：p＝___________ 。
所以光子的动量为：p＝__________在康普顿效应中，入射的光子与晶体中的电子发生碰撞，把一部分动量转移给了电子，因而光子动量______，从p=h/λ得知，动量p减小意味着波长λ______，因此有些光子散射后波长变大。
按照能量表达式ε=hν和动量表达式p=h/λ对康普顿效应做定量分析，其结论与实验事实符合得很好。
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-3课时作业：2.6 气体状态参量 1 Word版含解析
气体状态参量题组一温度和温标1．(单选)关于温度的概念，下述说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志，温度上升，则物体的每一个分子的动能都增大C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度确定上升D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大答案 A解析当温度上升时，分子的平均动能增大，但不愿定每个分子的动能都增大；某物体的内能在宏观上由温度、体积打算，当内能增大时不愿定是温度上升；甲物体的温度比乙物体的温度高，说明甲物体的分子平均动能大于乙物体的分子平均动能，但由于不知道两物体分子的质量，所以不能说甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大．综上可知，本题选A.2．(单选)关于温标，下列说法正确的是()A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系答案 A解析温标不同，测量同一系统的温度数值不同，A对，B错．每一种温标的规定都有确定的物理意义，如摄氏温标的0°C表示标准大气压下冰的熔点，100°C为标准大气压下水的沸点，C 错．热力学温标和摄氏温标在数值上有T＝t＋273.15K，D错．3．(双选)下列关于热力学温标的说法正确的是()A．1℃就是1KB．摄氏温度转变1℃，相应热力学温度转变1K，两者是等效的C．热力学温度大于摄氏温度D．人体温度37℃也可说成310.15K答案BD解析由T＝t＋273.15K可知，摄氏温度转变1°C，热力学温度就转变1K．当人体温度为37°C 时，利用T＝t＋273.15K得T＝310.15K，故选项B、D正确．题组二压强的微观意义4．(单选)封闭容器中气体的压强()A．是由气体的重力产生的B．是由气体分子间相互作用力(引力和斥力)产生的C．是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D．当布满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零答案 C解析气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，气体分子的热运动不受重力、超重、失重的影响，所以只有C正确．5．(单选)下列各组物理量中能打算气体的压强的是()A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类答案 B解析气体的压强是由大量分子碰撞器壁而产生的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数就越多，则气体的压强越大．另外，气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大．故打算气体压强的因素是分子密集程度和分子的平均动能，故B项正确．6．(单选)对确定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则() A．当体积减小时，N必定增加B．当温度上升时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化。
2020高中物理 3.2 热力学第一定律、3.3 能量守恒定律每课一练 粤教版选修3-3
3.2 热力学第一定律、3.3 能量守恒定律每课一练（粤教版选修3-3）1．某系统的初状态具有内能1 J，在外界对它做0.5 J的功后，它放出0.2 J的热量，系统在这个过程中内能的增量是( )A．0.7 J B．0.3 JC．0.66 J D．－0.34 J2．某气体温度升高了(体积不变)，可能的原因是( )A．气体一定吸收了热量B．气体可能放出了热量C．外界对气体可能做了功D．气体可能吸收了热量图33．(双选)如图3所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时( )A．氢气的温度不变B．氢气的压强减小C．氢气的体积减小D．氧气的温度升高4．(双选)图4如图4所示，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( ) A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变5．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量．则在整个过程中一定有( )A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1－Q2＝W1－W2C．W1＝W2D．Q1＝Q26．如图5所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的p—1V图线，则在此过程中( )图5A．气体的内能改变 B．气体的体积增大C．气体向外界放热 D．气体对外界做功7．如图6所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法错误的是( )图6A．从状态d到c，气体不吸热也不放热B．从状态c到b，气体放热C．从状态a到d，气体对外做功D．从状态b到a，气体吸热8．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是( )A．机械能守恒B．能量正在消失C．只有动能和重力势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒9．(双选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象所包含的相同物理过程是( )A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量图710．如图7所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度，则下面有关能的转化的说法中正确的是( )A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的热能C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能11．在图8所示的两端开口的“U”形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高．现打开阀门K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为ΔU，动能变化量为ΔEk；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得图8①W1＝0 ②W2－W3＝ΔEk③W2－W3＝Q＝ΔU④W3－Q＝ΔU其中，正确的是( )A．①②③ B．①②④C．②③ D．①③题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案加了1.5×105 J，这一过程中空气向外界传递的热量是多少？13．一定量的气体从外界吸收了2.6×105 J的热量，内能增加了4.2×105 J，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少功？如果气体吸收的热量仍为2.6×105 J不变，但是内能只增加了1.6×105 J，这一过程做功情况怎样？14．一铁球从高H处由静止落到地面上，回弹速率是落地速率的一半，设撞击所转化的内能全部使铁球温度升高，则铁球的温度升高多少？(设铁的比热容为c，各物理量取国际制单位)15．重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40℃，气锤至少应落下多少次？(设气锤撞击铁块时做的功有60%用来使铁块温度升高，且铁的比热c＝0.11 cal/(g·℃)，1 cal＝4.2 J，g取10 m/s2)参考答案1．B [因W＝0.5 J，Q＝－0.2 J，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝0.3 J．]2．A [体积不变，说明外界对气体做的功W＝0，由于温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，气体内能增加，由ΔU>0知Q>0，即一定吸热．] 3．BD [理想气体氢气和氧气的质量虽然相同，但由于氢气的摩尔质量小，故氢气物质的量多，又体积和温度相同，所以氢气产生的压强大，当拔掉销子后，会推动活塞向氧气一方移动，这时氢气对外做功，又无热传递，由ΔU＝W＋Q可知，氢气内能减少，温度降低，对氧气而言，外界对它做功，体积减小，由热力学第一定律ΔU ＝W＋Q，无热传递的情况下，氧气内能增加，温度升高．]4．BD [因b内为真空，所以抽开隔板后，a内气体可以“自发”进入b，气体不做功．又因容器绝热，不与外界发生热量传递，根据热力学第一定律可以判断其内能不变，温度不变．由理想气体状态方程可知：气体体积增大，温度不变，压强必然变小，综上可判断B、D项正确．]5．A [气体初、末状态相同，内能相同，由热力学第一定律知ΔW＋ΔQ＝0，即W2－W1＝Q1－Q2，故选项A正确．]6．C [由图象可知该理想气体发生的是等温变化，故气体的内能不变，ΔU＝0；但气体的体积在减小，故外界对气体做功，W>0；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，Q<0，气体向外界放热，故C正确．]7．B [从状态d到c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，要保持内能不变，一定要吸收热量，故答案A错；气体从状态c到状态b是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故选项B正确；气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，选项C正确；气体从状态b到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故选项D正确．]8．D [自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能克服阻力、摩擦力做功，增加了内能．]9．AD [此题考查学生综合分析能力，从若干不同的现象中分析找出相同的规律，这四个现象中物体在运动过程中都受到阻力，汽车主要受制动阻力，流星、降落伞受空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，A 对；四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了内能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，D 对．]10．D [子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，有一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，一部分动能转变成沙箱和子弹的机械能．]11．B [由动能定理可知W 2－W 3＋W 1＝ΔE k ，其中W 1＝p·ΔV 左－p·ΔV 右＝0，可知①、②正确．由热力学第一定律ΔU＝W ＋Q 得ΔU＝W 3－Q ，可知④正确，③错误．综合以上分析可知B 正确．] 12．5×104 J解析 选择被压缩的空气为研究对象，根据的热力学第一定律有ΔU＝W ＋Q 由题意可知W ＝2×105 J ，ΔU＝1.5×105 J ，代入上式得 Q ＝ΔU－W ＝1.5×105 J －2×105 J ＝－5×104 J.负号表示空气向外释放热量，即空气向外界传递的热量为5×104 J. 13．外界对气体做功，做功为1.6×105 J 气体对外界做功，做功为1.0×105 J解析 由题意知Q ＝2.6×105 J ，ΔU＝4.2×105 J ，根据ΔU＝Q ＋W ，代入可得W ＝1.6×105 J ，W 为正值，外界对气体做功，做功为1.6×105 J.同理由题意可知Q′＝2.6×105 J ，ΔU′＝1.6×105 J ，利用热力学第一定律得W′＝－1.0×105 J ，这说明气体对外界做功(气体体积变大)，做功为1.0×105 J. 14.3gH 4c解析 设落到地面时的速率为v ，由v 2＝2gH 得落地时v ＝2gH 则铁球在与地面撞击时损失的动能 ΔE＝12mv 2－12m(v 2)2＝38mv 2＝38m·2gH＝34mgH由能量守恒定律得，损失的动能全部转化为铁球的内能 则ΔU＝ΔE＝34mgH ＝Q由Q ＝cmΔt 得Δt＝Q cm ＝34mgH cm ＝3gH4c即铁球温度升高3gH4c15．247次解析 气锤下落过程中只有重力做功，机械能守恒，因而气锤撞击铁块时动能为 E k ＝mgh ＝103×10×2.5 J ＝2.5×104 J 由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为 W ＝E k －0＝2.5×104 J 使铁块温度升高40℃的热量Q ＝cmΔt＝0.11×200×103×40 cal ＝3.696×106 J设气锤下落n 次才能使铁块温度升高40℃，由能的转化和守恒定律有：n·W·η＝Qn ＝Q W·η＝ 3.696×1062.5×104×60%＝246.4 故气锤至少要下落247次．。
2020高中物理 第三章 第二节 热力学第一定律 第三节 能量守恒定律分层训练 粤教版选修3-3
第二节热力学第一定律第三节能量守恒定律[A级抓基础]1．下列说法正确的是( )A．在等容过程中，气体可以对外界做功B．外界对物体做功，物体的内能一定增加C．气体放出热量，气体的内能可能增加D．绝热过程中外界对气体做功，气体的内能可能减小解析：在等容过程中，气体的体积不变，不对外界做功，A错；做功和热传递单方面不能确定物体的内能是增加还是减小，故B错C对；绝热过程中外界对气体做功，气体的内能一定增加，D错．答案：C2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将( ) A．降低B．升高C．不变D．无法确定解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加．答案：B3．(多选)一定质量的理想气体，如果体积膨胀，同时吸收热量，下列关于该气体内能变化的说法中正确的是( )A．如果气体对外做的功大于吸收的热量，气体内能将减少B．如果气体对外做的功小于吸收的热量，气体内能将减少C．如果气体对外做的功等于吸收的热量，气体内能将不变D．如果气体对外做的功等于吸收的热量，气体内能可能改变解析：体积膨胀，则气体的压力一定对外做功．W<0，吸收热量Q>0，所以气体内能的变化要比较二者的大小关系，由W＋Q＝ΔU可知A、C正确．答案：AC4．对于一个大气压下100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是( )A．水的内能增加，对外界做功，一定是吸热B．水的内能不变，对外界做功，从外界吸热C．水的内能减少，对外界不做功，向外界放热D．水的内能增加，对外界做功，向外界放热解析：水变成水蒸气的过程是吸热的过程，又因气体膨胀对外界做功，分子间距增大，分子势能增加，由此判断可知A对．答案：A5．下列说法正确的是( )A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知做功和热传递是改变内能的两方式则A、B错误；物体放出热量，Q＜0，同时对外做功，W＜0，则ΔU＜0，故内能一定减少，故D错误；物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若Q＞W，则内能增加，若W＞Q，则内能减少，故C正确．答案：C6．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使左管C中水银面仍在O点处，测得右管D中水银面高出O点h2＝44 cm(已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压相当于76 cmHg)．(1)求恒温槽的温度．(2)此过程A内气体内能________(选填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(选填“吸热”或“放热”)．解析：(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 K，A内气体发生等容变化，根据查理定律得p1 T1＝p2T2，①p1＝p0＋p h1，②p2＝p0＋p h2，③联立①②③式，代入数据得T2＝364 K(或91 ℃)．(2)由上一问可得气体的温度升高，故气体的内能是增大的，又因为气体不对外做功，由热力学第一定律知气体将吸热．答案：(1)364 K(或91 ℃) (2)增大吸热[B级提能力]7．重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小解析：质量一定的气体，由理想气体状态方程体积不变温度升高，则压强增大内能增大，则A、C错误；体积不变气体不做功，内能增大则吸收热量，则B正确，D错误；从微观角度来说：温度升高分子平均动能增大．答案：B8．如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小，( )A．从外界吸热B．内能增大C．向外界放热D．内能减小解析：水温恒定，即空气分子平均动能不变；不计分子间相互作用，即分子势能不变，由此可知空气内能不变．筒内空气体积减小，说明外界对空气做功，根据热力学第一定律知空气放出热量．正确选项为C.答案：C9．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A．内能减小，吸收热量B．内能减小，外界对其做功C．内能增大，放出热量D．内能增大，对外界做功解析：因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度决定，内能随温度降低而减小．空气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热．故A、C、D错误，B正确．答案：B10.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热Q，气体的内能增加为ΔU，则( )A．ΔU＝Q B．ΔU<QC．ΔU>Q D．无法比较解析：解题的关键是弄清参与转化和转移的各种能量哪些增、哪些减．A、B两部分气体开始的合重心在中线以下，混合均匀后，合重心在中线上，所以系统的重力势能增大，根据能量守恒定律可得，吸收的热量应等于增加的重力势能与增加的内能之和，即Q＝ΔE p＋ΔU，显然，Q>ΔU.答案：B11．在1个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3.已知水的汽化热为2 263.8 J/g.求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能ΔU.解析：取1 g水为研究系统，1 g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有ΔU<Q吸．(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1 676－1.043)×10－6 J＝169.7 J.(2)气体吸热：Q＝mL＝1×2 263.8 J＝2 263.8 J.(3)根据热力学第一定律：ΔU＝Q＋W＝2 263.8 J＋(－169.7)J＝2 094.1 J.答案：(1)169.7 J (2)2 263.8 J (3)2 094.1 J。
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-3课时作业：2.6 气体状态参量 Word版含解析
第六节 气体状态参量1．在争辩气体的性质时，可以用气体的________、________、________来描述气体的状态，描述气体状态的物理量称为气体的____________．2．体积是气体分子所能达到的________，也就是气体布满的容器的________． 3．温度是物体内部分子热运动____________的标志．温度的________________叫温标．日常生活中常用的温标是____________，它的单位是____________，符号是________．在国际单位制中用__________温标来表示温度，叫做______________，用符号________表示，单位是__________，两种温标的关系为______________．4．从分子动理论的观点来看，气体的压强是大量气体分子________________的结果．抱负气体的压强p 与分子平均动能ε和单位体积的分子数n 的乘积成正比，即p ＝23nε.5．关于气体的体积下列说法正确的是( ) A ．气体的体积就是全部气体分子体积的总和 B ．气体的体积与气体的质量成正比 C ．气体的体积与气体的密度成反比 D ．气体的体积等于气体所在容器的容积6．关于温度的物理意义，下列说法正确的是( ) A ．人们假如感到某个物体很冷，说明这个物体温度很低 B ．物体温度越高，分子平均速率越大 C ．温度是分子平均动能的标志D ．就某个分子来讲，温度越高，动能越大 7．关于气体的压强，下列说法错误的是( ) A ．气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的 B ．气体的压强是由气体的重力产生的C ．气体的压强数值上等于作用在单位面积器壁上的压力D ．气体的压强大小取决于气体的温度与分子密度【概念规律练】学问点一 热力学温度和摄氏温度1．(双选)关于热力学温度，下列说法中正确的是( ) A ．－33℃＝240KB ．温度变化1℃，也就是温度变化1KC ．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D ．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度上升了273K ＋t 2．关于热力学温标，说法错误是( ) A ．热力学温标是一种更为科学的温标B ．热力学温标的零度为－273.15℃，叫确定零度C ．气体温度趋近于确定零度时其体积为零D ．在确定零度四周气体已液化，所以它的压强不会为零 学问点二 气体压强的微观解释3．对确定质量的抱负气体，下列四个论述中正确的是( ) A ．当分子热运动变猛烈时，压强必变大 B ．当分子热运动变猛烈时，压强可以不变 C ．当分子间的平均距离变大时，压强必变小 D ．当分子间的平均距离变大时，压强必变大4．(双选)确定质量的抱负气体经受等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是由于( )A ．气体分子的平均动能增大B ．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多C ．气体分子数增加D ．气体的分子数密度加大 【方法技巧练】 封闭气体压强的计算方法5．求图1中被封闭气体A 的压强．图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态，大气压强p 0＝76cmHg.(p 0＝1.01×105Pa ，g ＝10m/s 2)．图16.图2如图2所示，一个壁厚可以不计、质量为M的汽缸放在光滑的水平地面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有确定质量的气体．活塞不漏气，不计摩擦，外界大气压强为p0，若在活塞上加一水平向左的恒力F(不考虑气体温度的变化)，求汽缸和活塞以相同加速度运动时，缸内气体的压强为多大？1．描述气体状态的参量是指()A．质量、温度、密度B．温度、体积、压强C．质量、压强、温度D．密度、压强、温度2．封闭容器中气体的压强()A．是由气体的重力产生的B．是由气体分子间相互作用力(引力和斥力)产生的C．是由大量分子频繁碰撞器壁产生的D．当布满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零3．关于热力学温标和摄氏温标()A．热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等B．热力学温度上升1K大于摄氏温度上升1℃C．热力学温度上升1K小于摄氏温度上升1℃D．某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10K4．某同学觉得一只气球体积比较小，于是他用打气筒给气球连续充气．据有关资料介绍，随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强渐渐减小，假设充气过程气球内部气体的温度保持不变，且外界大气压强也不变，则充气气球内部气体()A．压强增大B．单位体积内分子数增多C．单位体积内分子数削减D．分子的平均动能增大5．对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力”，乙说：“这个压强是由地面四周那些做规章运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”．下列推断正确的是()A．甲说得对B．乙说得对C．甲、乙说得都对D．甲、乙说得都不对6．容积不变的容器内封闭着确定质量的气体，当温度上升时()A．每个气体分子的速率都增大B．单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多C．气体分子对器壁的撞击在单位面积上的个数增多D．以上说法都不正确7．将H2、N2、O2三种气体分别放入不同容器中，使它们的温度、密度相同，则其压强p大小的关系符合(原子质量：H：1、N：14、O：16)()A．p(H2)>p(O2)>p(N2)B．p(O2)>p(N2)>p(H2)C．p(H2)>p(N2)>p(O2)D．p(N2)>p(O2)>p(H2)8．如图3所示，图3密闭汽缸内装有某种气体，则气体对缸内壁A、B两点产生的压强分别为p A、p B，若在完全失重状态下，气体对汽缸内壁两点的压强为p A′、p B′则()A．p A>p B，p A′>p B′B．p A<p B，p A′＝p B′C．p A＝p B，p A′＝p B′D．无法确定9.图4如图4所示，U形管的A端封有气体，B端也有一小段气体．现有一条小铁丝插入B端气体，轻轻搅动，使B部分上下两块水银柱相连接，设外界温度不变，则A端气柱的()A．压强增大B．压强减小。
2019-2020学年度高中物理选修3-3第二章 固体、液体和气体粤教版课后辅导练习
2019-2020学年度高中物理选修3-3第二章固体、液体和气体粤教版课后辅导练习➢第1题【单选题】如图所示，两端开口的弯玻璃管的左端插入水银槽中，右端开口向上，图中液体均为水银．现将水银槽稍向下移，玻璃管保持不动，则以下判断正确的是( )A、a液面下降的距离和b液面上升距离相等B、h1和h2始终相等C、封闭在弯管中的气体的压强增大D、h1不变，h3增大【答案】：【解析】：➢第2题【单选题】1克水（1cm^3）沸腾变为同温度的水蒸汽（体积为1676cm^3）的过程中( )A、内能不发生变化B、对外做功的大小等于整个过程中所吸收的热量C、内能增加，增加的内能等于整个过程中吸收的热量D、增加的内能和对外做的功之和等于整个过程中所吸收的热量【答案】：【解析】：➢第3题【单选题】下列说法正确的是( )A、液体表面张力的方向与液面相切B、物体运动的速度越大，其内能越大C、温度升高，物体内的每一个分子速率均增大D、夏天轮胎容易爆裂，是分子间斥力作用的结果【答案】：【解析】：➢第4题【单选题】液体表面张力产生的原因是( )A、在液体的表面层里，分子间距大，分子间斥力消失，只有引力B、由于气体分子对表面层液体分子的吸引C、在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力占优势D、液体分子间的排斥力的作用【答案】：【解析】：➢第5题【单选题】A、100℃B、112℃C、122℃D、124℃【答案】：【解析】：➢第6题【单选题】关于干湿泡温度计，下列说法正确的是( )A、湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度B、干泡所示温度正常都是低于湿泡所显示温度C、在同等温度下，干湿泡温度差别越大，说明该环境越干燥D、在同等温度下，干湿泡温度差别越大，说明该环境越潮湿【答案】：【解析】：➢第7题【多选题】下列说法中正确的是( )A、饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B、扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动C、用油膜法估测分子大小的实验中，不考虑油酸分子（视为球形）间的空隙并认为水面上形成的油酸膜的厚度即分子直径D、若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则此过程中气泡内的气体分子间的引力和斥力都增大E、物理性质表现为各向同性的固体为非晶体【答案】：【解析】：➢第8题【多选题】下列说法正确的是( )A、小雨滴呈现球形是水的表面张力作用的结果B、给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力C、干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远D、常见的金属都是非晶体E、液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性【答案】：【解析】：➢第9题【多选题】如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是( )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减小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【答案】：【解析】：➢第10题【多选题】。
2024-2024学年高中物理第三章热力学第一定律第三节能量守恒定律讲义含解析粤教版选修3_3
能量守恒定律1．不同形式的能之间可以相互转化，例如，电流通过导体时，电能转化为内能，燃料燃烧时，化学能转化为内能，炙热的灯丝发光，内能转化为光能。
2．各种形式的能相互转化过程中守恒，能量守恒定律的内容为：能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变。
3．能量守恒定律是自然界中的一条普遍规律，恩格斯把这肯定律称为“宏大的运动基本定律”，并把这肯定律和细胞学说、达尔文的生物进化论称为19世纪自然科学的三大发觉。
4．第一类永动机是指不须要任何动力或燃料却能不断对外做功的机器，它不行能造成的缘由是违反了能量守恒定律。
5．能量守恒定律的发觉在物理学理论的发展上使经典物理学从阅历科学发展成完整的理论科学，在哲学上为辩证唯物主义自然观供应了自然科学基础，揭示了自然界中各种不同的运动形式是相互联系的，且在转化过程数量上保持守恒。
所以，能量守恒定律论证了物质运动的不灭性和统一性。
能量守恒定律1能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移的过程中其总量不变。
2．对能量守恒定律的理解(1)能量的存在形式及相互转化各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能、化学能、原子能等。
各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化，例如：利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度上升，机械能转化为内能。
(2)与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的，例如，物体的机械能守恒，必需是只有重力做功；而能量守恒定律是没有条件的，它是一切自然界现象都遵守的基本规律。
(3)能量守恒定律的重要意义①找到了各种自然现象的公共量度——能量，从而把各种自然现象用定量规律联系起来，揭示了自然规律的多样性和统一性。
②突破了人们关于物质运动的机械观念的范围，从本质上表明白各种运动形式之间相互转化的可能性。
2019-2020学年度高中物理选修3-3粤教版练习题第二篇
2019-2020学年度高中物理选修3-3粤教版练习题第二篇第1题【单选题】下列说法中正确的是( )A、液体分子的无规则运动称为布朗运动B、液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著C、分子间的引力总是大于斥力D、分子间同时存在引力和斥力【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列说法正确的是( )A、扩散和布朗运动都是分子的无规则热运动B、水凝结成冰后，水分子的平均动能为零C、随着分子间距离的减小，分子间引力和斥力都在增大D、不计分子间的分子勢能，温变和质量相同的氢气和氧气具有相同的内能【答案】：【解析】：第3题【单选题】下列说法正确的是( )A、布朗运动是固体小颗粒分子的无规则运动的反映B、分子势能随分子间距离的增大而增大C、气体分子的平均动能越大，则气体压强越大D、分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小【答案】：【解析】：第4题【单选题】下列说法正确的是( )A、利用放大1000倍的高倍光学显微镜，可以观察到分子的无规则运动B、气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小C、第二类永动机违反了能量守恒定律D、橡胶无固定熔点，是晶体【答案】：【解析】：第5题【单选题】某未密闭房间的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时( )A、室内空气的压强比室外的小B、室内空气分子的平均动能比室外的大C、室内空气的密度比室外大D、室内空气对室外空气做了负功【答案】：【解析】：第6题【单选题】关于浸润和不浸润，下述说法正确的是：( )A、水是浸润液体，水银是不浸润液体B、在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面成凸形．C、如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱，就会形成浸润现象D、鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被水浸润【答案】：【解析】：第7题【单选题】下列说法中正确的是( )A、外界对物体做功，物体的内能一定增加B、物体的温度升高，物体内所有分子的动能都增大C、在分子相互靠近的过程中，分子势能一定增大D、在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小【答案】：【解析】：第8题【单选题】用分子动理论的观点看，下列表述正确的是( )A、物体的内能就是分子的平均动能和势能的总和B、一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加C、一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加D、如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大【答案】：【解析】：第9题【多选题】下列说法正确的是( )A、温度越高，扩散现象越不明显B、橡胶无固定熔点，是非晶体C、做功和热传递是改变物体内能的两种方式D、布朗运动就是液体分子的热运动E、第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律【答案】：【解析】：第10题【多选题】把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，每隔30秒把炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接起来，得到如图所示的图象．下列说法正确的是( )A、由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动B、图中记录的是炭粒做布朗运动的轨迹C、在30秒内，微粒的运动也是极不规则的D、实验中可以看到，温度越低，布朗运动越剧烈【答案】：【解析】：第11题【多选题】关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )A、只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B、悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C、一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大D、一定温度下，饱和汽的压强是一定的E、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势【答案】：【解析】：第12题【多选题】下列说法中正确的是( )A、相同条件下，温度越高，颗粒越小，布朗运动越明显B、荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果C、不断改进技术，热机吸收的热量可以全部转化为有用功D、晶体具有各向异性，具备各向同性的都是非晶体E、水的饱和汽压随温度的升高而变大【答案】：【解析】：第13题【多选题】下列说法正确的是( )A、布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力B、物体的内能在宏观上只与其所处状态及温度和体积有关C、一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D、液体密度越大表面张力越大，温度越高表面张力越小E、气体对器壁的压强就就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力【答案】：【解析】：第14题【多选题】下列说法正确的是( )A、饱和气压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关B、能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性C、液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力D、若某气体摩尔体积为V，阿伏伽德罗常数用NA表示，则该气体的分子体积为有误E、用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，则可估算出油酸分子直径为有误【答案】：【解析】：第15题【多选题】以下说法，正确的是( )A、分子间的距离增大则分子间的斥力与引力均减小B、外界对物体做功，物体的内能必定增加C、布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D、能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性E、一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变【答案】：【解析】：第16题【多选题】下列说法正确的是( )A、知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏伽德罗常数B、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C、两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大D、布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动【答案】：【解析】：第17题【多选题】下列说法错误的是( )。
2019-2020学年粤教版物理选修3-5新素养学案：第四章第三节放射性同位素 Word版含答案
第三节放射性同位素1.知道什么是核反应，知道在核反应中质量数和电荷数守恒．2.掌握同位素的概念．3．了解放射性同位素的应用． 4.了解放射线的危害与防护．一、核反应1．核反应：除天然放射性元素会产生自发核衰变外，还可以利用高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，产生新的原子核，这个过程叫做核反应．2．反应能：核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放或吸收，所放出或吸收的能量叫做反应能．3．核反应规律：质量数和电荷数守恒．4．举例(1)α粒子轰击氮核而发现质子14 7N＋42He―→17 8O＋11H.(2)α粒子轰击铍而发现中子94Be＋42He―→12 6C＋10n.二、放射性同位素1．原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同．具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素．例如，氢的三种同位素：氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)．2．约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷(3015P)的反应方程为：2713Al ＋42He→3015P＋10n.3015P衰变放出正电子的反应方程为：3015P→3014Si＋01e＋ν．3．放射性同位素：具有放射性的同位素，叫做放射性同位素．1．(1)放射性同位素3015P，既可以通过核反应人工获得，也可以从自然界中获得．()(2)现在用到射线时，既可以用人工放射性同位素，也可以用天然放射性物质．()提示：(1)×(2)×三、放射性同位素的应用放射性同位素的应用分为三类：射线的应用，示踪原子的应用，半衰期的应用．2．(1)利用γ射线照射种子，可以培育出优良品种．()(2)用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期．()(3)任何放射性物质都可以作为示踪原子使用．()提示：(1)√(2)√(3)×四、放射线的危害及防护尽管放射线有着广泛的用途，但它对人体却是有伤害作用的．辐射防护的基本方法有时间防护、距离防护、屏蔽防护．核反应及核反应方程1．核反应的条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．3．原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应14N＋42He―→17 8O＋11H.7(2)1932年查德威克发现中子的核反应9Be＋42He―→12 6C＋10n.4(3)1934年约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：2713Al＋42He→3015P＋10n；30P→3014Si＋01e.154．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向．(2)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化．完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程．(1)14 7N＋10n→14 6C＋________(2)14 7N＋42He→17 8O＋________(3)10 5B＋10n→________＋42He(4)94Be＋42He→________＋10n(5)5626Fe＋21H→5727Co＋________[思路点拨] 书写核反应方程要点：(1)分清反应的种类，是衰变还是人工核反应．(2)根据电荷数守恒和质量数守恒确定出新原子核和放出的粒子．[答案](1)11H(2)11H，发现质子的核反应方程(3)73Li(4)12 6C，发现中子的核反应方程(5)10n(1)原子核的人工转变的发生方面：原子核的人工转变必须要有一定的装置和条件，不可以自发产生．(2)原子核的人工转变的实质方面：粒子打入核内部使核发生了转变．放射性元素210 84Po衰变为206 82Pb，此衰变过程的核反应方程是____________________ ；用此衰变过程中发出的射线轰击19 9F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是________________________．解析：根据核反应中的质量数、电荷数守恒规律，可以求出新生射线为42He，另一粒子为11H.方程式中一定要使用箭头，不能用符号．答案：210 84Po→206 82Pb＋42He42He＋19 9F→2210Ne＋11H放射性同位素及其应用1．放射性同位素(1)放射性同位素的分类①天然放射性同位素．②人工放射性同位素．(2)人工放射性同位素的优势①放射强度容易控制．②可制成各种所需的形状．③半衰期短，废料易处理．2．放射性的应用(1)放射出的射线的利用①利用γ射线的贯穿本领：利用60Co放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ射线探伤．利用γ射线可以检查30 cm厚的钢铁部件，利用放射线的贯穿本领，可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自动控制生产过程．②利用射线的电离作用：放射线能使空气电离，从而可以消除静电积累，防止静电产生的危害．③利用γ射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，培育优良品种．④利用放射性产生的能量轰击原子核，实现原子核的人工转变．⑤在医疗上，常用以控制病变组织的扩大．(2)作为示踪原子①在工业上，可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况．②在农业生产中，可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间．③在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围．④在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密，阐明生命活动的物质基础，起了极其重要的作用，使生物化学从静态进入动态，从细胞水平进入分子水平．在利用放射性的同时，要注意保护生态环境，从而实现可持续发展．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在农业、医疗卫生、科研等许多方面得到广泛应用．(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是________．A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用C．射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是(2)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如果工厂生产的是厚度1 mm铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线．(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C做________．[解析](1)因放射性的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，所以使验电器所带电荷消失．(2)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1 mm的铝板，因而探测器不能探到，γ射线穿透本领最强，穿透1 mm的铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨，β射线也能穿透几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨．(3)把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素合为一体，它们是同一物质，把这种放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可了解某些不容易查明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．[答案](1)B(2)β(3)示踪原子(1)用射线来测量厚度，一般不选取α射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取γ射线，也有部分选取β射线的．(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线．(3)使用放射线时安全是第一位的．原子核的人工转变与衰变的比较原子核的衰变原子核的人工转变发生反应的原子核具有放射性的不稳定核所有的原子核反应条件自发进行，无条件利用α粒子、质子、中子或γ光子作为“炮弹”轰击靶核反应本质核子数变化，形成新核核子的重组，形成新核典型反应23892U→23490Th＋42He14 7N＋42He→17 8O＋11H核反应方程的特点箭头左边只有一个放射性原子核箭头左边有靶核和“炮弹”各一个核反应的规律质量数守恒(注意质量并不守恒)，电荷数守恒书写方程的原则尊重实验事实，不能仅仅依据守恒定律主观臆造下列方程中属于衰变的是()，属于人工转变的是()，生成原来元素的同位素的是()，放出β粒子的是()①12353I＋10n→12453I②23892U→23490Th＋42He③21482Bb→21483Bi＋0－1e④94Be＋42He→12 6C＋10n[解析]首先从方程左端去判断哪种是衰变、哪种是人工转变，当方程左端只有一种元素的原子核时，只能是衰变，故②③为衰变，①④为人工转变；而同位素的产生，是根据原子序数相同而质量数不同来判断，所以①会生成该元素的同位素；判断β衰变，只需要看清衰变方程右端是否产生电子即可，应选③.[答案]②③①④①③[随堂检测]1．如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是()A．正电子B．中子C．光子D．电子解析：选B.查德威克实验用人工转变的方法发现了中子，中子的贯穿能力很强，故B 正确．2．(多选)在下列应用中，利用了放射性同位素射线的是()A．利用α射线照射可消除机器运转中产生的有害静电B．用射线照射种子可以使种子变异，培育出新品种C．用伦琴射线透视人体D．肿瘤病人在医院进行放疗答案：ABD3．(多选)下列应用中，放射性同位素作为示踪原子的是()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，根据探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺的疾病解析：选ABD.利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，因此选项C不属于示踪原子的应用．4．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋73Li→2y y＋14 7N→x＋17 8O y＋94Be→z＋12 6Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A．α粒子B．质子C．中子D．电子解析：选C.根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定x为质子11H，y为42He即α粒子，z 为中子10n.5．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上，并指出哪些是核的人工转变．(1)238 92U→234 90Th＋________；(2)94Be＋42He→126C＋________；(3)234 90Th→234 91Pa＋________；(4)3015P→3014Si＋________；(5)147N＋42He→178O＋________．解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子来用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(42He)，同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(0－1e)，正电子(0＋1e)，质子(11H)．其中(2)、(5)是核的人工转变．答案：(1)42He(2)10n，核的人工转变(3)0－1e(4)0＋1e(5)11H，核的人工转变[课时作业]一、单项选择题1．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而产生电，因此达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是使其成为更优良的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害解析：选D.利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出．γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视．作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种．用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量．本题选D.2．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()A．利用γ射线使空气电离，把静电荷导走B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加C．利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子解析：选D.γ射线的电离作用很弱，应利用α射线的电离作用，A错；γ射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗，β射线不具有生物作用，B、C均错；同位素的核外电子数相同，化学性质相同，放射性同位素带有“放射性标记”，可用探测器探测，D对．3．用中子轰击2713Al，产生2411Na和X粒子，2411Na具有放射性，它衰变后变成2412Mg，则X 粒子和钠的衰变过程分别是()A．质子，α衰变B．电子，α衰变C．α粒子，β衰变D．正电子，β衰变解析：选C.无论原子核的衰变，还是原子核的人工转变，都满足质量数守恒和电荷数守恒，根据以上守恒可得如下方程：10n＋2713Al→2411Na＋42He，2411Na→2412Mg＋0－1e.显然，X粒子是α粒子，钠发生了β衰变．4．以下几个核反应方程，粒子X代表中子的方程是()A．14 7N＋42He→17 8O＋X B．94Be＋42He→12 6C＋XC．3015P→3014Si＋X D．14 6C→14 7N＋X解析：选B.由核反应过程中质量数和电荷数守恒可以判断出选项B正确．5．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16 8O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是()A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表正电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：选C.根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为01e，即正电子，故C项正确，A、B、D三项错误．6．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线．利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是() A．钋210 B．氡222C．锶90 D．铀238解析：选C.要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．二、多项选择题7．对放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B．对具有放射性的废料，要装入特制的容器并深埋地下进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的解析：选BCD.射线杀伤癌细胞的同时对人体的正常细胞也是有害的，A选项错误；B、C、D关于射线的防护的表述都是正确的．8．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是()A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核质量数大3D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍解析：选CD.设原子核X的符号为a b X，则原子核Y为a b－1Y，a b X―→0＋1e＋a b－1Y，11H＋a b－1Y―→42He＋a－3b－2Z，故原子核Z为a－3b－2Z.9．用盖革·米勒计数器测定放射线源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线，10天后再测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是() A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期是5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天解析：选AC.因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确，B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是5天．10．正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15 8O注入人体，15 8 O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图象．则根据PET的原理判断下列表述正确的是() A．15 8O在人体内的衰变方程是15 8O→15 7N＋01eB．正、负电子湮灭方程是01e＋0－1e→2γC．在PET中，15 8O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，15 8O主要用途是参与人体的新陈代谢解析：选ABC.显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此15 8O主要用途是作为示踪原子，D错．三、非选择题11．中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素202 78Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶94Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞204 80Hg，反应过程可能有两种：①生成202 78Pt，放出氦原子核；②生成202 78Pt，放出质子、中子；(3)生成的202 78Pt发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞202 80Hg.写出上述核反应方程式．解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程．(1)94Be＋11H→95B＋10n.(2)①204 80Hg＋10n→202 78Pt＋32He；②204 80Hg＋10n→202 78Pt＋211H＋10n.(3)202 78Pt→202 79Au＋0－1e；202Au→202 80Hg＋0－1e.79答案：见解析12．1934年，约里奥·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al＋42He→3015P＋10n，这里的3015P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程；(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？解析：(1)核反应方程为3015P→3014Si＋01e.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为11H→10n＋01e.答案：(1)3015P→3014Si＋01e(2)正电子是原子核内的一个质子转换成一个中子放出正电子。