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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

9.如图,长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分隔成两部分,A处管内外水银面相平。将玻璃管缓慢向上提升H高度(管下端未离开水银面),上下两部分气体的压强变化分别为△p1和△p2,体积变化分别为△V1和△V2。已知水银密度为ρ,玻璃管截面积为S,则(   )

Ap2一定等于△p1

BV2一定等于△V1

Cp2与△p1之差为ρgh

DV2与△V1之和为HS

正确答案

A

解析

本实验中,玻璃管内液面上方封闭了一段空气,因此,大气压=玻璃管中水银柱产生的压强+液面上方封闭空气的压强,大气压不变的情况下,向上提起一段距离,管口未离开水银面,封闭空气的体积变大,压强变小,就会有水银进入管中,导致△V2一定等于△V1,△p2与△p1之差为ρgh,△V2与△V1之和为HS

均不对,但不管什么情况,△p2与△p1的差值一直来平衡高度是h的水银重力

考查方向

等温变化、热力学方程。难度较大

解题思路

在本题的分析中,一定要抓住关键,就是大气压的大小与管内水银柱压强和封闭空气的压强相等.明确管内上方有空气而不是真空,是本题最易出错之处.

易错点

管内上方有空气而不是真空

知识点

理想气体的状态方程
1
题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触。初始时两侧气体均处于平衡态,体积之比V1:V2=1:2,温度之比T1:T2=2:5。先保持右侧气体温度不变,升高左侧气体温度,使两侧气体体积相同;然后使活塞导热,两侧气体最后达到平衡。

求:

35.两侧气体体积相同时,左侧气体的温度与初始温度之比;

36.最后两侧气体的体积之比。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

设初始时压强为

左侧气体满足

右侧气体满足

解得

解析

分别对两侧气体由热力学定律求解

考查方向

热力学定律,难度适中

解题思路

两侧气体的不变量不同

易错点

不变量

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

活塞导热达到平衡

左侧气体满足

右侧气体满足

平衡时     

解得

解析

分别对两侧气体由热力学定律求解,平衡时的温度相同

考查方向

热力学定律,难度较大

解题思路

两侧气体关系思路相同

易错点

平衡时的温度

1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

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)下列说法正确的是______ (选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

    A.在一定条件下物体的温度可以降到0K

    B.吸收了热量的物体,其内能不一定增加

    C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大

    D.布朗运动是悬浮在液体中国体颗粒的分子无规则运动的反映

    E.知道某物质的摩尔质量和阿伏伽德罗常数,可以求出该物质的分子质量

   (2)汽车行驶时轮胎的胎压(胎内气体压强)太大容易造成爆胎事故,太低又造成油耗量上升。某型号的轮胎能在-33oC~87oC正常工作,须使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于l.6atm。现给该轮胎充气,设充气过程中轮胎体积不变,胎内气体温度恒为27oC,且充气后轮胎不漏气,试求充气后的胎压应在什么范围。(计算结果保留2位有效数字)



2.【物理—选修3—4】

(1)如图是一列向右传播的横波,波速为0.4m/s,M点的横坐标x=10m,图示时刻波传到N点,从图示时刻开始计时,经t=______ s M点第二次到达波谷,在此过程中N点经过的路程为 _________cm。

(2)如图所示,某同学为了表演“隐形的大头针”节目,在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针,并将其放入水中。已知水的折射率为,为了保证表演成功,需在水面上方各处均看不到大头针,求大头针末端离水面的最大距离h。

3.【物理—选修3—5】

(1)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131,碘l31是放射性同位素,    衰变时会辐射出射线与射线,碘l31被人摄入后,会危害身体健康,引起了全    世界的关注。下面关于核辐射的相关知识,正确的是_______(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

    A.人类无法通过改变外部环境来改变碘l31衰变的快慢

    B.碘l31的半衰期为8.3天,则4个碘原子核经16.6天后一定剩下一个碘原子核

    C.射线与射线都是电磁波,但射线穿透本领比射线强

    D.碘l31发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的

    E.碘l31()的衰变方程是:

(2)如图所示,一质量为M的木块用不可伸长的轻细绳悬于O点。先将木块向右拉开,使伸直的绳与竖直方向成某一夹角由静止释放,木块摆至最低点时速度的大小为vl,此时恰好有一粒质量为m的子弹以水平速度击中木块后留在其中,使木块立即向右摆动,并恰好能达到释放位置。求击中木块前子弹的速度。(摆动过程中空气的阻力不计)



第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

  

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

1
题型:简答题
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简答题 · 24 分

请考生从以下三题中任选二题作答。如果多做,则按所做的第一、二题计分。

【选修3-3】(请回答22、23题)

【选修3-4】(请回答24、25题)

【选修3-5】(请回答26、27、28题)

22.(4分)一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其p-V图像如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程,下列说法正确的是____。(填入正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分,有错选的得0分)

A气体经历过程1,其温度降低

B气体经历过程1,其内能减少

C气体在过程2中一直对外放热

D气体在过程2中一直对外做功

E气体经历过程1的内能该变量与经历过程2的相同

23.(8分)如图,密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连,汽缸壁导热;U形管内盛有密度为的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40 cm,求此时左、右两气室的体积,取重力加速度大小,U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。

24.(4分)下列说法正确的是________________。(填入正确答案序号。选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分:有选错的得0分)

A在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比

B弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变

C在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小

D系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率

E已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向

25.(8分)如图,半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为45°,出射光线射在桌面上B点处。测得AN之间的距离为 .现将入射光束在纸面内向左平移,求摄入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时,光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。

26.(4分)下列说法正确的是_________。(填入正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分;有选错的得0分)

A爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程

B康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量

C波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

E德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长

27.(8分)如图,物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,初始时静止;从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞,碰撞后两者粘连在一起运动,碰撞前B的速度的大小v及碰撞后A和B一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得。某同学以h为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1.92 ×10-3s2/m。已知物块A和B的质量分别为mA=0.400kg和mB=0.100kg,重力加速度大小g=9.8m/s2

若碰撞时间极短且忽略空气阻力,求h-v2直线斜率的理论值k0

28.求k值的相对误差×100%,结果保留1位有效数字。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

A,B,E

解析

由图像找到不变量,根据PV/T=K分析,结合热力学第一定律分析

考查方向

PV/T=K、热力学第一定律

解题思路

图像找到不变量、热力学第一定律

易错点

不变量,

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

设初始状态时汽缸左气室的体积为V01,右气室的体积为V02;当活塞至汽缸中某位置时,左、右气室的压强分别为p1、p2,体积分别为V1、V2,由玻意耳定律得

p0V01=p1V1  ①

p0V02=p2V2②

依题意有

V01+V02=V1+V2③

由力的平衡条件有

p2–p1=ρgh④

联立①②③④式,并代入题给数据得

由此解得

(另一解不合题意,舍去)⑥

由③⑥式和题给条件得

V1:V2=1:1⑦

解析

初始状态时汽缸左气室的体积为V01,右气室的体积为V02;当活塞至汽缸中某位置时,左、右气室的压强分别为p1、p2,体积分别为V1、V2,由玻意耳定律、由力的平衡条件解

考查方向

热学规律,难度适中

解题思路

找到不变量,由受力分析、玻意耳定律计算

易错点

平衡方程

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

A,B,D

解析

单摆做简谐振动的周期与摆球质量无关,已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,由于不知道运动形式,故无法求振子在任意时刻运动速度的方向

考查方向

简谐振动的物理规律,难度不大

解题思路

单摆、弹簧振子振动周期

易错点

振动周期决定因素

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

当光线经球心O入射时,光路图如图(a)所示。设玻璃的折射率为n,由折射定律有

式中,入射角i=45°,为折射角。

△OAB为直角三角形因此

发生全反射时,临界角C满足

在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时,光路图如图(b)所示。设此时光线入射点为E,折射光线射到玻璃体球面的D点。由题意有

内,根据正弦定理有

联立以上各式并利用题给条件得

评分参考:①②式各1分,③式2分,④式1分,⑤式2分,⑥式1分。

解析

当光线经球心O入射时,光路图如图(a)所示。设玻璃的折射率为n,由折射定律解,以及全反射和临界角的考查

考查方向

光学问题,难度较大

解题思路

正确做出光路图,由物理规律求解

易错点

作图

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

A,C,D

解析

康普顿效应表明光子只具有能量,又具有动量,德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越短

考查方向

康普顿效应、德布罗意波

解题思路

原子物理的相关概念考查

易错点

康普顿效应

第(6)小题正确答案及相关解析

正确答案

设物块A和B碰撞后共同运动的速度为,由动量守恒定律有

在碰撞后A和B共同上升的过程中,由机械能守恒定律有

联立①②式得

由题意得

代入题给数据得

解析

物块A和B碰撞后共同运动的速度为,由动量守恒定律有

在碰撞后A和B共同上升的过程中,由机械能守恒定律列方程求解

考查方向

考察了动量问题的两个守恒,难度适中

解题思路

研究系统是AB,物理方法是动量守恒定律、机械能守恒定律

易错点

联系方程

第(7)小题正确答案及相关解析

正确答案

按照定义

由⑤⑥式和题给条件得

解析

k值的相对误差×100%,

考查方向

相对误差

解题思路

由相对误差定义走

易错点

相对误差的计算

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题型:简答题
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简答题 · 10 分

如图,两端封闭的直玻璃管竖直放置,一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B,上下两部分气体初温度相等,且体积VA>VB。

36.若A、B两部分气体同时升高相同的温度,水银柱将如何移动?

某同学解答如下:

设两部分气体压强不变,由,…,,…,所以水银柱将向下移动。

上述解答是否正确?若正确,请写出完整的解答;若不正确,请说明理由并给出正确的解答。

37.在上下两部分气体升高相同温度的过程中,水银柱位置发生变化,最后稳定在新的平衡位置,A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB,分析并比较二者的大小关系。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

不正确  水银柱向上移动

解析

不正确。

水银柱移动的原因是升温后,由于压强变化造成受力平衡被破坏,因此应该假设气体体积不变,由压强变化判断移动方向。

正确解法:设升温后上下部分气体体积不变,则由查理定律可得

因为,pA,所示水银柱向上移动。

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

分别以两部分气体为研究对象,明确水银柱移动的原因是因为压强变化,不是因为体积的变化;故应设体积不变,根据查理定律进行分析;

易错点

理想气体状态方程的运用

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

升温前有pB=pA+ph(ph为汞柱压强)

升温后同样有pB' =pA'+ph

两式相减可得

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

根据平衡条件分别对改变温度前后两部分气体间的压强关系列式,联立即可比较压强的变化量.

易错点

理想气体状态方程的运用

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