- 分子热运动和热机
- 共476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
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
12.(1)关于物态和物态变化,下列说法正确的是( )
A.液晶是一种特殊物质,它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样有光学各向异性
B.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
C.当分子间距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小,从而表现为引力
D.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度
E.物质从液态变成气态的过程叫汽化
(2)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米,再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化,如图所示,导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,气缸所处海平面的温度To=300K,压强P0=1 atm,封闭气体的体积Vo=3m3。如果将该气缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体。
①求990m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10m深的海水产生的压强)。
②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”),传递的热量__________(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功。
正确答案
(1)AE
(2)解:①当气缸下潜至990m时,设封闭气体的压强为p,温度为T,体积为V,由题意知p=100atm
根据理想气体状态方程得
代入数据得
②放热;大于。
解析
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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作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理一选修3-3]
(1)下列四幅图的有关说法中,正确的是_________
A.分子间距离为时,分子间不存在引力和斥力
B.估测油酸分子直径大小d时,可把油酸分子简化为球形处理
C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
D.猛推活塞,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功
(2)如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装有密度为p的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等 高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T。时,左、右管内液 面等高,两管内空气柱(可视为理想气体)长度均为L,压强均 为大气压强,重力加速度为g,现使左、右两管温度同时缓慢 升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。求:
①温度升高到为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;
②温度升高到为多少时,两管液面高度差为L。
34.[物理一选修3-4]
(1)如图所示为一列简谐波的波源O振动1.5s时沿波的传播方向上的波形图,已知波源O在t=0时开始沿y轴负方向振动,t=1.5 s时正好第二次到达波谷,则该波的振幅为_________cm.x=5.4 m的质点第一次到达波峰的时间为_________s,从t=0开始至x=5.4 m的质点第一次到达波峰这段时间内,波源0通过的路程是_________m.
(2)如图所示,为某种透明介质的截面图,ΔAOC为等腰直角三角形,BC为以O为圆心半径R = 12 cm的四分之一圆 弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光从BC面射向圆心O,在AB界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为.
①判断在屏幕MN上产生的两处亮斑分别是由什么色光组成的;
②求两个亮斑间的距离。
35.[物理一选修3-5]
(1)如图所示,一光电管的阴极用极限波长m的钠制成。用波长
m的紫外线照射阴极尺,光电管阳极A和阴极K之间的电势 差U=2.1V时光电流达到饱和,饱和值为I=0.56 mA.则每秒内由K极发射的电子数为______。电子到达阳极A时的最大动能为______J(结果均保留两位有效数字)。如果电势差U不变,而照射光的强度增到原值的三倍,此时电子到达阳极4时的最大动能______ (填“变大”“不变”或“变小”)(已知普朗克常量
,光 速
,电子电荷量
)
(2)如图所示,在光滑的水平面上有两个物块A、B,质量分别为mA=3 kg,mB=6 kg, 它们之间由一根不可伸长的轻绳相连,开始时绳子完全松弛,两物块紧靠在一起。现用3N的水平恒力F拉B,使B先运动,绳瞬间绷直后再拖动A前进,在B前进了0.75 m时,二物块共同向前运动的速度m/s,求连接两物块的绳长。
33.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作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。33.[物理一选修3-3]
(1)下列四幅图的有关说法中,正确的是_________
34.(1)5 11.7 1.95(2)解:①设红光和紫光的临界角分别为、
,
,
(1分)
同理<
所以紫光在
面发生全反射,而红光在
面一部分折射,一部分反射,(1分)
由几何关系可知,反射光线与垂直,所以在
处产生的亮斑
为红色,在
处产生的亮斑
为红色与紫色的混合色 (2分)
②画出如图光路图,设折射角为,
根据折射定律(2分)求得
(1分)
由几何知识可得:,解得
cm(1分)
由几何知识可得为等腰直角三角形,解得
=12cm
所以cm≈20.5cm.(1分)
35. (1)
不变 (2)
正确答案
正确答案
正确答案
选考题:请考生从给出的3道物理题中任选一道做答,如果多做,则每学科按所做的第一题记分。
33.【物理—选修3—3】
(1)如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是( )
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力的合力为零
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
(2)如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01m2,中间量可不计、B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连.已知大气压强p0=1×105Pa,平衡时,两活塞间的距离l0=0.6m.现用力压A.使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡.此时,用于压A的力F=5×102N.
求:(假定气体温度保持不变.)
①此时两活塞间的距离。
②活塞A向下移的距离。
③大气压对活塞A和活塞B做的总功。
34.【物理—选修3-4】
(1)如图为一列简谐横波的波形图,其中虚线是t1=0.01s时的波形,实线是t2=0.02s时的波形,已知t2−t1=。关于这列波,下列说法中正确的是( )
A.该波的传播速度可能是600m/s
B.从t1时刻开始,经0.1s质点P通过的路程为0.8m
C.若该波波源从0点沿x轴正向运动,则在x=200m处的观测者接收到的波的频率将大于25Hz
D.遇到宽约3m的障碍物时,该波能发生明显的衍射现象
(2)如图所示,ABC为直角三棱镜,BC边长为16 cm,AB边长为32 cm.有一束很强的细光束OP射到BC边上,入射点P为BC的中点,OP与BC的夹角为30°,该光束从P点进入棱镜后再经AC面反射沿与AC平行的MN方向射出,其中M为AC边上的一点,AM=8cm.则棱镜的折射率是多少?
35.【物理—选修3-5】
(1)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性
(2)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射。到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块。其中一块沿原轨道返回,质量为m/2,求爆炸过程中系统增加的机械能。
正确答案
33.
(1)BC
(2)①活塞A受压向下移动的同时,活塞B也向下移动.已知达到平衡时,F=5×102N.
P=P0+F/S=1.5×105Pa
P0 l0s=pls l=0.4m
②当气体的压强为p0时,弹簧受B的作用而有一定的压缩量,当气体的压强变为p0+F/S时,弹簧增加的压缩量就是B向下移动的距离x,由胡克定律: F=kx x=0.1m
设A向下移动的距离为y, l = l0+x- y 得: y=0.3m
③W=P(l-l0 )s =200J
34.
(1)CD
(2)先根据题意作出光路图
利用几何知识:过M点做AC的垂线,
∠A=300,MN=4,MN/BC=AN/AC,AN=cm
得AC=16
cm,得CN=12
△PCO∽△MON,MN/PC=NO/OC,
得OC=8cm,又PC=8cm,所以∠CPO=600
600对应的折射角为300.
再由折射率定义:
35.
(1)AB
(2)爆炸后沿原轨道返回,则该炸弹速度大小为v,方向与原方向相反,
爆炸过程动量守恒,
解得
爆炸过程重力势能没有改变,爆炸后系统增加的机械能
=2mv2
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
34.【物理一物理3—3】
(1)下列说法正确的是( )
A.当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大
B.在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
C.热量能够自发地从高温物体传到低温物体,也能自发地从低温物体传到高温物体
D.液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的
E.自然界发生的一切过程能量都守恒,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
(2)某次科学实验中,从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸,把它放在大气压强为P0=latm、温度为t0=27℃的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑,容积为V=lm3,开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时,气缸内密封有温度为t=447℃、压强为P=1.2atm的理想气体,将气缸开口向右固定在水平面上,假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。
求:
①活塞刚要向左移动时,气缸内气体的温度t1;
②最终气缸内气体的体积V1;
③在整个过程中,气缸内气体对外界__________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气缸内气体放出的热量__________(填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量。
正确答案
(1)BD
(2)
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.2010年南非世界杯谁最火?章鱼帝保罗实至名归。来自德国奥博豪森水族馆的章鱼帝保罗7猜7中,并成就了自己本届世界杯100%的命中率。有关足球和足球比赛中存在着广泛的物理知识的应用,下列表述中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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