[选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答

问题问答题

[选做题]本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．

A．（选修模块3-3）

（1）由以下数据能估算出水分子直径的是______

A．水的质量、水的体积和阿伏加德罗常数

B．水的质量、水的密度和阿伏加德罗常数

C．水的摩尔质量和阿伏加德罗常数

D．水的摩尔体积和阿伏加德罗常数

（2）如图乙所示，用一根与绝热活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，内封闭一定质量的气体（分子间的相互作用力忽略不计），缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气，现将细线剪断，让气缸自由下落，下列说法正确的是______

A．气体压强减小，气体对外界做功

B．气体压强增大，外界对气体做功

C．气体体积增大，气体内能减小

D．气体体积减小，气体内能增大

（3）如图甲所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，此时活塞处于平衡状态，气体的温度为T₁．现通过电热丝缓慢加热气体，在气体吸收热量为Q的过程中，气体对活塞做功的大小为W．已知大气压强为p₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：

①气体的压强；

②加热过程中气体的内能增加量；

B．（选修模块3-4）

（1）下列说法中正确的是______．

A．激光比普通光源的相干性好

B．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

C．在光的衍射实验中，出现明条纹的地方光子到达的概率较大

D．接收电磁波时首先要进行调频

（2）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图丙中虚线所示，则：

A．质点P的运动方向向右

B．波的周期可能为0.27s

C．波的传播速度可能为630m/s

D．波的频率可能为1.25Hz

（3）如图丁所示，ABC为玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，∠B=60°，BC=3cm，一条平行于AC边的光线从O点垂直射向棱镜，OC=2cm，已知棱镜对光的折射率为n=1.5，试求光线在棱镜内传播的最短时间是多少？

C．（选修模块3-5）

（1）正电子（PET）发射计算机断层显像的基本原理是：将放射性同位素

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O注入人体，参与人体的代谢过程．

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O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：

①写出

158

O的衰变的方程式______．

②将放射性同位素

158

O注入人体，

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O的主要用途______

A．利用它的射线 B．作为示踪原子

C．参与人体的代谢过程 D．有氧呼吸

③PET中所选的放射性同位素的半衰期应______．（填“长”或“短”或“长短均可”）

（2）一辆小车在光滑水平面上以v₁=1m/s的速度向右运动，小车的质量为M=100kg，一质量为m=50kg的人从小车的右端迎面跳上小车，接触小车前的瞬间人的水平速度大小为v₂=5.6m/s．求人跳上小车后，人和小车的共同速度和人跳上小车的过程中人对小车做的功．

答案

A（1）A、已知水的质量、水的体积和阿伏加德罗常数，

不知道水的摩尔质量，求不出水分子个数，不能求出水分子直径，故A错误；

B、已知水的质量、水的密度和阿伏加德罗常数，不知道水的摩尔质量，

求不出水分子个数，不能求出水分子直径，故B错误；

C、已知水的摩尔质量和阿伏加德罗常数，不知道水的摩尔质量，

求不出水分子个数，不能求出水分子直径，故C错误；

D、已知水的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以求出1摩尔体积的分子数，

摩尔体积处于该体积的分子数等于每个分子的体积，然后利用体积公式可以求出分子直径，故D正确；故选D．

（2）设大气压为P₀，气缸质量为M，横截面积为S，则气缸内气体压强P=P₀-

，剪断细线后，气缸自由下落，

处于完全失重状态，气缸内气体压强P=P₀，缸内气体压强变大，气体体积减小，外界对气体做功，气体内能增大，

故AC错误，BD正确，故选BD．

（3）①活塞受到竖直向下的重力mg，向下的大气压力P₀S，向上的气体支持力PS，

活塞处于平衡状态，由平衡条件得：mg+P₀S=PS，则缸内气体压强P=P₀+

；

②由热力学第一定律得，气体内能的增量△U=Q-W．

B、（1）A、激光比普通光源的相干性好，故A正确；

B、光在介质中的传播速度v=

，在水中紫外线折射率大于红外线的折射率，因此紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故B错误；

C、在光的衍射实验中，出现明条纹的地方光子到达的概率较大，故C正确；

D、接收电磁波时首先要进行解调，故D错误；故选AC．

（2）A、介质中的质点只在平衡位置附近振动，并不随波进行迁移，故A错误；

B、由图丙所示波形图可知，波向右传播的距离x=（n+

）λ=6m，则△t=t′-t=0.2s=（n+

）T，

0.2s

，n=0、1、2、3…，波的周期小于等于0.2s，故B错误；

C、由波形图可知，波长λ=24m，波向右传播的路程s=x=（n+

）λ=x=（n+

）×24=24n+6，

波速v=

24n+6

0.2

=120n+30（m/s），n=0、1、2、3…，当n=5时，v=630m/s，故C正确；

D、波的周期T=

0.2s

，n=0、1、2、3…，频率f=

=5n+1.25（Hz），n=0、1、2…，

当n=0时，f=1.25Hz，故D正确；故选CD．

（3）如右图所示，光线进入棱镜后在AB面上经一次全反射，

再从AC边上折射出来的路程最短，此时传播时间最短，

最短传播时间：t=

vcos30°

，v=

，

故最短时间为t=2.2×10^-10（s）；

C、（1）①由质量数与核电荷数守恒可知，反应方程式是：

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O→

157

N+

e；

②由题意可知，正电子可以显示氧在人体内的运动轨迹，因此

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O的主要用途是B、作为示踪原子．

③氧在人体内的代谢时间不长，因此PET中所选的放射性同位素的半衰期应较短．

（2）人在落到小车上的过程中人和车系统动量守恒：-mv₂+Mv₁=（m+M）v，

可得人车共同速度为v=-1.2m/s　负号表示速度方向与小车原来的运动方向相反．

人跳上小车的过程中，对小车所做的功等于小车的动能增量W=

Mv2-

，

解得：W=22（J）；

故答案为：A（1）D；（2）BD；（3）①压强为P=P₀+

；②△U=Q-W；

B：（1）AC；（2）CD；（3）t=2.2×10^-10（s）；

C：（1）①

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O→

157

N+

e；②B；③短；

（2）人车共同速度为v=-1.2m/s，负号表示速度方向与小车原来的运动方向相反．

对小车所做的功为22J．