- 热学
- 共784题
15.热现象与大量分子热运动的统计规律有关,1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。对某一部分密闭在钢瓶中的理想气体,在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题图所示,下列分析和判断中正确的是( )
正确答案
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
一定质量的理想气体,分子势能不计,故A错误;在升温过程中,分子的平均动能增大,但不是每个子的动能增大,故B错误C正确;理想气体的气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计,故D错误。
知识点
33.请从33-35题中任选一题作答
33.【物理——选修3-3】
(1)下列说法正确的是______
A.气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和;
B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变;
C.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功;
D.一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小;
(2)气象探测气球,在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中,气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
①氦气在停止加热前的体积;
②氦气在停止加热较长一段时间后的体积.
34.【物理——选修3-4】
(1)在x=-0.5m处有一波源,产生沿x轴正方向传播的简谐横波,传到坐标原点时的波形如图所示。当此波到达P点时,处于原点的O处的质点所通过的路程和该时刻的位移分别是( )
A.10.25m, 2cm
B. 10.25m, -2cm
C.82cm, -2cm
D. 82cm, 2cm
(2)在平静的水面下有一点光源S正在以速度匀速上浮,开始时点光源到水面的距离为H,水对该光源发出的单色光的折射率为n。请解答下列问题:
①在水面上方可以看到一圆形的透光面,求经时间t后该圆的半径(光源未出水面)。
②若该单色光在真空中的波长为λ0,该光在水中的波长为多少?
35.【物理——选修3-5】
(1)我国某市考古队在一次考古中发现了一古生物骸骨,考古专家根据骸骨中的含量推断出该生物死亡的年代。已知此骸骨中
的含量为活体生物中
的
,
的半衰期为5700年,请问:该生物死亡时距今约( )年。
(2)如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:
①a与b球碰前瞬间的速度多大?
②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
其中第28、29题为物理题,第30、31题为化学题。考生从两道物理、两道化学题中各任选一题作答。
28.[物理——选修3-3]
(1)根据分子动理论,分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,以及具有分子势能。当分子间距离减小时,下列说法正确的是:( )
A.分子间引力一定增大
B.分子间斥力一定减小
C.分子势能一定增大
D.引力和斥力的合力一定增大
(2)一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气体的:
A.体积一定增大,内能一定改变
B.体积一定减小,内能一定保持不变
C.压强一定增大,内能一定改变
D.压强一定减小,内能一定不变
29.[物理——选修3-5]
(1)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,达到最高点时速度大小为v,方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为m/4,则爆炸后另一块瞬时速度大小为:( )
A.v
B.4v/3
C.3v/4
D.0
(2)如图所示为氢原子的能级图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光子a;当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时,辐射出光子b,则下列判断正确的是:______
A.光子a的能量大于光子b的能量
B.光子a的波长小于光子b的波长
C.b光比a光更容易发生衍射现象
D.若光子a能使某金属发生光电效应,则光子b也一定能使该金属发生光电效应
28.[物理——选修3-3]
(1)根据分子动理论,分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,以及具有分子势能。当分子间距离减小时,下列说法正确的是:
正确答案
15.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
15.下列关于热现象的说法,正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.一定质量的水,温度从30℃升高到50℃,下列说法中正确的是()
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
本题包括3小题,只要求选做2小题。每小题12分,共24分。
17.模块3-3试题
(I)用表示分子间的距离,EP表示分子势能,用
表示分子引力与斥力平衡时的分子间距,设
时,EP=0,则: ( )
正确答案
15.下列关于热现象的说法,正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(6分)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能EP与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值为﹣E0.若
两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是( )
A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大
B.乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0
C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态
D.乙分子的运动范围为x≥x1
(2)(9分)如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,面积分别为S1= 500px2,S2=250px2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接,静止时气缸中的空气压强P1=1.2atm,温度T1=600K,气缸两部分的气柱长均为L.已知大气压强P0=latm=l×l05Pa,取g=10m/s2,缸内空气可看作理想气体,不计摩擦.求:
①重物C的质量M是多少?
②降低气缸中气体的温度,活塞A将向右移动,在
某温度下活塞A靠近D处时处于平衡,此时缸内气体的
温度是多少?3
4.[物理——选修3-4](15分)
(1)(6分)在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形
如图,其波速为5m/s,则下列说法正确的是()
A.此时P(-2m,0)、Q(2m,0)两点运动方向相同
B.再经过0.5s质点N刚好在(-5m,500px)位置
C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz
D.波的频率与波源的振动频率无关
(2)(9分)如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为900半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光.若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出部分的弧长为多长?
35.[物理——选修3-5](15分)
(1)(6分)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( )
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=l所发出的光频率最高
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)(9分)质量为m2=1.5kg的平板车B停放在光滑的水平面上,左端放置着一块质量为m1=450g的物体A,一颗质量为m0= 50g的子弹以v0=100m/s的速度水平瞬间射入物体A并留在A中,平板车B足够长.
求:物体A与平板车B间因摩擦产生的热量.
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(6分)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能EP与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示,图中分子势能的最小值为﹣E0.若
两分子所具有的总能量为0,则下列说法中正确的是( )
35.[物理——选修3-5](15分)
(1)(6分)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( )
正确答案
正确答案
19.下列说法中正确的是( )(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。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加
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.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
E.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
正确答案
ACD(6分)
解析
A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动,反映了液体或气体分子的无规则运动.故A正确.B、温度是分子平均动能的标志,是大量分子无规则运动的宏观表现;气体温度升高,分子的平均动能增加,有些分子的速率增加,也有些分子的速率会减小,只是分子的平均速率增加.故B错误.C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,温度没有变化,分子的平均动能不变,但是在这个过程中要吸热,内能增加,所以分子之间的势能必定增加.故C正确.D、温度是分子平均动能的标志,只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低.故D正确;E、将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,产生了其它影响,即消耗了电能,所以不违背热力学第二定律.故E错误.
考查方向
解题思路
正确解答本题要掌握:温度是分子平均动能的标志;布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动;物体的内能;正确理解好应用热力学第二定律.
易错点
有关分子运动和热现象的基本知识,对于这些基本知识一定注意加强记忆和积累.其中对热力学第二定律的几种不同的表述要准确理解
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
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)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)。
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.热量不可能从低温物体传到高温物体
D.物体的体积增大,分子势能不一定增加
E一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
(2)如图所示,两端等高、粗细均匀、导热良好的
U形管竖直放置,右端与大气相通,左端用水银柱封闭着长的气柱(可视为理想气体),左管的水银面 比右管的水银面高出。现从右端管口缓慢注入水银,稳定后右管水银面与管口等高。若环境温度不变,取大气压强。求稳定后加入管中水银柱的长度。
2.【物理——选修3-4】
(1)如图所示为一列简谐横波在t-0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且从t=0时刻开始计,当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。则下列说法正确的是____(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9分)
A.该简谐波沿x轴负方向传播
B.该简谐波的频率为5Hz
C.该简谐波的波速大小为4m/s
D.从t=0至t=0.1s,质点P传播的距离为2m
E.从t=0至t=0.1s,质点Q运动的路程是1.Om
3.【物理-选修3-5】
(1)关于光的波粒二象性,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O分)
A.个别光子的行为表现出粒子性,大量光子的行为表现出波动性
B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的
C.光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应则反映了光的波动性
D.频率越高的光其粒子性越显著,频率越低的光其波动性越显著
E.光表现出波动性时,就不具有粒子性,光表现出粒子性时,就不再具有波动性
(2)如图所示,上下表面均光滑的质量为M= 3kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,质量为m=2 kg的小木块A,以速度由滑板B左端开始沿滑扳B上表面向右运动。求:
I.弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小;
II.木块A离开滑板B时A、B的速度大小。
正确答案
正确答案
正确答案
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