- 热学
- 共784题
23.下列说法正确的是()。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得分为0分)
A.液晶具有流动性,光学性质各向异性
B.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
C.热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D.机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功以转化成机械能
E.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
正确答案
ACE
解析
解:A、液晶是一类介于晶体与液体之间的特殊物质,它具有流动性,光学性质各向异性;故A正确;B、扩散说明分子在做无规则运动,不能说明分子间的斥力;故B错误;C、热量总是自发的从温度大的物体传递到温度低的得物体;而温度是分子平均动能的标志;故C正确;D、根据能量转化的方向可知,机械能可能全部转化为内能;故D错误;E、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子之间的作用力表现为引力,所以液体表面存在表面张力;故E正确;
考查方向
解题思路
气体扩散现象说明气体分子在做无规则运动;
液晶具有流动性,光学性质各向异性;
热量总是自发地温度高的物体传递到低温物体;
根据热力学第二定律可知,能量的转化具有方向性;
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.
易错点
考查分子动理论的内容,在解题时要注意热力学第一定律中的符号问题,引起内能增加的均为正值,引起内能减小的均为负值;内能的增加为正值,内能的减小为负值
知识点
4.一定质量的理想气体在升温过程中( )
正确答案
解析
分子平均动能是气体温度的标志。
考查方向
解题思路
温度越高,分子平均动能越大,反之,越小
易错点
分子平均动能与气体温度的对应关系
知识点
33.请从给出的3道物理题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
1.【物理——选修3-3】
(1)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0表示斥力,F<0表示引力,a,b,c,d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直增加
D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加
(2)一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,如图所示,p—T和V-T图各记录了其部分变化过程,试求:
① 温度为600 K时气体的压强;
② 在p—T图象上将温度从400 K升高到600K的变化过程补充完整.
2.【物理——选修3-4】
(1)如下图1所示,一根水平拉直弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1.0m, t = 0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动,并产生沿x轴正方向传播的波,O质点的振动图象如图2所示,当O质点第一次达到正向最大位移时,P质点刚开始振动,则
A.质点Q的起振方向为y轴正向
B.O、P两质点之间的距离为半个波长
C.这列波传播的速度为1.0 m/s
D.在一个周期内,质点O通过的路程为0.4m
(2)如图所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖,其折射率,一束单色光与界面成角斜射到玻璃砖表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B,A和B相距h = 2.0 cm. 已知光在真空中的传播速度。保留两位有效数字。试求:
① 该单色光在玻璃砖中的传播速度;
② 玻璃砖的厚度d 。
3.【物理——选修3-5】
(1)某光电管的阴极为金属钾制成的,它的逸出功为2.21 eV,如图是氢原子的能级图,一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光照射到该光电管的阴极上,这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是( )
A.2条
B.4条
C.5条
D.6条
(2)如图所示,质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上,弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切。一个质量为m的小物块以速度沿水平面向弧形槽滑来,并冲上弧形槽,设小物块不能越过弧形槽最高点,求小物块所能上升的最大高度。
正确答案
正确答案
正确答案
33.请考生从给出的3道物理题中任选1题解答,如果多做,则按所做的第一题计分。
1.【物理—选修3-3】
(1)一个 内壁光滑,绝热的气缸固定在地面上,绝热的活塞下方封闭着空气,若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些,如图所示,则缸内封闭着的气体 ( )
A.每个分子对缸壁的冲力都会减小
B.单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减小
C.分子平均动能不变
D.若活塞重力不计,拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量
(2)某同学将一体积较大的广口瓶开口向上放入77℃热水杯中,待热平衡后,用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋(最粗处横截面略大于瓶口横截面)恰好封住瓶口,如图所示,当热水杯中水温缓慢降至42℃时,观察到鸡蛋缓慢落入瓶中,已知大气压强P=1.0×10Pa,瓶口面积S=1.0×10-2m2,熟鸡蛋重G=0.50N。求:
①温度为12℃,鸡蛋刚要落入瓶中时,广口瓶内的压强变为多大?
②当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大?
2.【物理—选修3-1】
(1)如图甲所示,同一水平直线上相距6m的A、B两处各有一个振源,C为A、B连线的中点。在t=0时刻,A、B两处的质点以相同的振幅同时开始做垂直于直线AB的上下振动,且都只振动了一个周期,它们的振动图象分别为图乙和图丙。若A处向右传播的波与B处向左传播的波在t=0.3s时刻于C点相遇,则 ( )
A.两列波在A、B间的传播速度为10m/s
B.两列波的波长都是4m
C.在两列波相遇的过程中,中点C为振动加强点
D.在t1=0.7s时刻,B处质点经过平衡位置且振动方向向下
35.【物理—选修3-5】
(1)如图所示为氢原子的能级示意图。一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法正确的是_______(填入正确选项前的字母)。
A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的频率最高
C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
(2)某实验室人员,用初速度为(c为真空中光速)的粒子轰击静止的氮原了核N,产生了质子。若碰撞可视为对心正碰,碰后新核与质子同方向运动,垂直磁场方向进入磁场,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比1:20。已知质子的质量为m。
①写出该反应方程;
②求出质子的速度(用c的倍数表达,保留一位有效数字)。
正确答案
正确答案
正确答案
35.【物理—选修3-3】
(1)下列说法正确的是( )
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
C.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子之间的势能增加
D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少
(2)如图所示,A、B气缸的长度均为750px,横截面积相同,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热良好的材料制成.原来阀门关闭,A内有压强PA=2×105Pa的氧气.B内有压强PB=1×105Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略不计.
求:
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
正确答案
(1)BC
(2)
①解:由玻意耳定律得:
对A部分气体有:pALS=p(L+x)S,
对B部分气体有:pBLS=p(L﹣x)S,
代入相关数据解得:x=10cm,p=1.5×105Pa;
②活塞C向右移动的过程中活塞对B中气体做功,而气体发生等温变化,内能不变,故B中气体向外界放热.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
33.【物理——选修3-3】
(1)下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
C.物体的温度为0 0C时,物体的分子平均动能也不为零
D.物体的内能增加,一定吸收热量
E.若两个分子间的势能增大,一定克服分子间的相互作用力做了功
(2)如图所示,上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管,管长L=2500px,其中有一段长h=375px的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置时,封闭气柱A的长度LA=1250px.现把开口端向下插入水银槽中,直至A端气柱长=37.125px时为止,这时系统处于静止状态.已知大气压强p0=1875pxHg,整个过程中温度保持不变,试求槽内的水银进入管内的长度
正确答案
(1)BCE
(2)对A部分气体,由玻意耳定律有 pALAS=S
及 pA=60cmHg
解得 =LApA/LA=80cmHg
对B部分气体 pBLBS=S
而 =95cmHg pB=p0=75cmHg
解得 ≈27.6cm
△h=L――h-
=19.9cm
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
4.一定质量的理想气体在升温过程中( )
正确答案
解析
分子平均动能是气体温度的标志。
考查方向
解题思路
温度越高,分子平均动能越大,反之,越小
易错点
分子平均动能与气体温度的对应关系
知识点
15.如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
此题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
知识点
30.[物理—选修3-3]
关于分子力,下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
正确答案
解析
由于分子间巨大的斥力作用,碎玻璃很难复原,这时斥力占据主导作用,但并不等于说分子间只有斥力起作用,而引力不起作用,故A错。分子间引力和斥力是同时存在的。当分子间距离小于分子间平衡距离时分子斥力占主导作用,分子间作用力表现为斥力;当分子间距离大于分子间平衡距离时分子引力占主导作用,分子间作用力表现为引力。分子间的引力和斥力,都随分子间距离的增大而减小,随距离的增大而减小的量不同。故D正确。
考查方向
分子间作用力,分子间作用力曲线图
解题思路
分子间引力和斥力是同时存在的。当分子间距离小于分子间平衡距离时分子斥力占主导作用,分子间作用力表现为斥力;当分子间距离大于分子间平衡距离时分子引力占主导作用,分子间作用力表现为引力。分子间的引力和斥力,都随分子间距离的增大而减小,随距离的增大而减小的量不同。
易错点
分子间的引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而减小,理解主导因素的决定作用
知识点
20.(5分)下列说法中正确的是( )(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)(选做题)
正确答案
解析
A、悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,液体分子对颗粒撞击的冲力越不平衡,合力越大,布朗运动越明显,故A正确;
B、用气筒给自行车打气时,越打越费劲,是要克服活塞内外的压强差带来的压力,不是因为气体间的分子力表现为斥力,故B错误;
C、当分子力表现为引力时,分子力随分子间距离的增大而先增大,后减小;分子势能随分子间距离的增大而增大,故C错误;
D、一定质量的理想气体,温度升高,体积减小,由理想气体的状态方程,可以知道,气体的压强一定增大,故D正确;
E、热机的效率不可能提高到100%,因为它违背了热力学第二定律,所以内能全部转化为机械能的热机是不可能制成的,故E正确;
考查方向
分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;分子势能;理想气体的状态方程;热力学第二定律
解题思路
悬浮在液体中的固体颗粒越小,温度越高,布朗运动就越明显;给自行车打气时,要克服活塞上下的压强差带来的压力来压活塞; 牢记分子力随距离变化的关系;一定质量的理想气体状态变化时遵守气态方程.热机的效率不可能提高到100%,是因为它违背了热力学第二定律;
易错点
关键理解布朗运动的概念,即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动.
教师点评
本题考查了分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;分子势能;理想气体的状态方程;热力学第二定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与物体的内能、热量、热力学第一定律等知识点交汇命题.
知识点
1.下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据热力学第一定律,气体内能的变化由做功和热传递共同决定,只知道吸收热量无法判断内能的变化,故A错误;
B、布朗运动是悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡引起的,故悬浮微粒越小,碰撞的不平衡越明显,则布朗运动越明显,故B正确;
C、根据理想气体状态方程,封闭在气缸中的气体,体积减小,压强不一定减小,故C错误;
D、分子间一定同时存在引力和斥力的作用,铅板能够合在一起是由于引力大于斥力,故D错误;
考查方向
热力学第一定律;分子间的相互作用力;分子的热运动 布朗运动
解题思路
根据热力学第一定律公式△U=W+Q判断;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,由液体分子碰撞的不平衡性造成;根据理想气体状态方程判断;分子间同时存在引力和斥力.
易错点
理解布朗运动的概念,即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,布朗运动是液体分子无规则热运动的反映.
教师点评
本题考查了热力学第一定律;分子间的相互作用力;分子的热运动 布朗运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与理想气体状态方程等知识点交汇命题.
知识点
29. 下列说法正确的是
正确答案
解析
A、布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动,反映了液体分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B、若两分子间距离减小,分子间斥力增大、引力也增大,故B错误;
C、温度是分子的平均动能的标志,气体分子的平均动能增大则温度升高,但其压强不一定增大,还与分子的密度有关,故C错误;
D、内能与温度、体积、物质的多少等因素有关,而分子平均动能只与温度有关,故内能不同的物体,它们分子热运动的平均分子动能可能相同,故D正确;
E、水滴呈球形是液体表面张力作用的结果,故E正确.
考查方向
分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;物体的内能 热量;液体的表面张力
解题思路
布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动;当分子间距小于平衡距离时,分子力的合力为斥力;当分子间距大于平衡距离时,分子力的合力为引力;内能与温度、体积、物质的多少等因素有关;液体表面张力是因为液体表面分子间距大于平衡间距,分子力表现为引力造成的.
易错点
正确理解布朗运动的概念,即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,反映了液体分子在永不停息地做无规则运动.
教师点评
本题考查了分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;物体的内能 热量;液体的表面张力等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与热力学第一定律,热力学第二定律等知识点交汇命题.
知识点
选考题:请考生从给出的3道物理题中任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
【物理—选修3-3】(15分)
18.(6分) 下列有关热现象的叙述,正确的是________。(填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。A.布朗运动是指悬浮在液体中花粉分子的无规则热运动B.随着分子间距离的增大,若分子间的相互作用力先增大后减小,此时分子间的作用
力一定是引力C.第二类永动机没有违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定
律D.一定质量的理想气体在等温变化时,其内能一定不变E.热量可以从高温物体传递到低温物体,也可以从低温物体传递到高温物体
19. (9分)如图所示,L形一端开口的玻璃管在竖直平面内,管是由粗细不同的两部分组成的,竖直部分粗管的横截面积是水平部分细管横截面积的2倍,管的封闭端水平放置,水平段管长为100 cm,竖直段管长为30 cm,在水平管内有一段长为12 cm的水银封闭着一段长为80 cm的空气柱。已知气柱的温度为27 ℃,大气压强为75 cmHg,现对气体缓慢加热,求:当温度上升到119 ℃时,封闭端空气柱的长度。
正确答案
BDE
解析
A、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,实质是液体分子的无规则热运动造成的,故A错误;
B、分子间的相互作用力先增大后减小,此时分子间的必定大于平衡距离,此时分子间的作用力一定是引力,故B正确;
C、第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,故C错误;
D、温度是理想气体内能的决定因素,故一定质量的理想气体在等温变化时,其内能一定不改变,故D正确;
E、由热力学第二定律知,在外界的影响下,热量可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱,故E正确.
考查方向
热力学第二定律;物体的内能 ; 分子的热运动 布朗运动
解题思路
布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,实质是液体分子的无规则热运动造成的;分子力与分子间距离有关;热力学第一定律说明做功和热传递在改变物体内能方面是等效的,而热力学第二定律说明一切涉及热现象的宏观过程具有方向性;
易错点
掌握布朗运动的现象和实质,明确温度是理想气体内能的标志.
正确答案
98 cm
解析
设水银柱将要进入竖直管内所需温度为t1,由盖·吕萨克定律: ,
解得:T2=330 K,t1=57°。
设水银柱刚好全部到竖直管内所需温度为t,由气体状态方程:,
解得:T3=405 K,t2=132 ℃,
可见119℃时水平管内还有水银,设竖直管内水银柱高为x,
把数据代入对应气体状态方程:
解得:x=5 cm, 所以空气柱长为98 cm.
考查方向
理想气体的状态方程
解题思路
假设水银柱全部还在水平管内,此过程被封闭的气体压强不变,计算当温度变为119℃时,气体的长度,与水平管的长度相比较,判断是否合理.再假设进入竖直管的水银高度为xcm,分析此时的状态参量,列式进行求解.
易错点
判断水银柱是否能进入竖直管是解决此问题的关键.
1.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
A、布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,故A错误;
B、改变内能的方式有做功和热传递,对一定质量的气体加热,如果同时气体对外界做了功,其内能不一定增加,故B错误;
C、温度是分子的平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大,故C正确;
D、分子间的引力与斥力同时存在,都随距离的增大而减小,故D错误;
考查方向
分子的热运动 布朗运动;热力学第一定律;分子间的相互作用力
解题思路
布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,改变内能的方式有做功和热传递,分子之间的相互作用力,斥力比引力变化的快.
易错点
理解分子力大小与分子间距离的关系.
知识点
33.选考题一
下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错一个扣3分,最低得分为0分)
正确答案
解析
A、液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较疏,分子间引力大于斥力,A错误;
B、晶体有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度,B正确;
C、扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,但扩散现象和布朗运动并不是热运动,C正确;
D、第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律,D错误;
E、两个分子从很远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大后变小,再变大,E正确;
考查方向
液体的表面张力;晶体和非晶体;分子的热运动 布朗运动;热力学第二定律;分子间的相互作用力
解题思路
液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较疏,晶体有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度,热运动是分子的运动,第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律.
易错点
理解分子力之间相互作用规律,知道布朗运动是固体颗粒的运动,它不是分子的运动.
知识点
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