物理 常德市2016年高三第一次模拟考试
精品
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单选题 本大题共5小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
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题型: 单选题
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分值: 6分

14.甲.乙两质点沿同一方向做直线运动,某时刻经过同一地点。若以该时刻作为计时起点,得到两质点的xt图象如图所示。图象中的OCAB平行,CBOA平行。则下列说法中正确的是(    )

At1~t2时间内甲和乙的距离越来越远

B0~t2时间内甲的速度和乙的速度始终不相等

C0~t3时间内甲和乙的位移相等

D0~ t3时间内甲的平均速度大于乙的平均速度

正确答案

C

解析

A.图象的纵坐标表示物体所在的位置;由图可知t1到t2时刻两车的距离始终不变,故A错误;

B.图象的斜率表示物体的速度,由图可知,t1~t2时间内甲车的速度和乙车的速度相等,故B错误;

C.根据位移等于x的变化量,由图可知,0~t3时间内甲和乙的位移相等;故C正确;

D.0~t3时间内,甲和乙的位移相等,所用时间相等,则两车平均速度相等,故D错误;

考查方向

匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

解题思路

在位移﹣时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度;图象的交点表示位移相等,平均速度等于位移除以时间.

易错点

参照思想;几何法;运动学中的图像易错点.

在解题思路图象时要注意先明确图象的坐标,再根据图象的性质进行解题思路.要要明确位移时间图象的斜率等于速度,纵坐标的变化量表示位移.

1
题型: 单选题
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分值: 6分

15.“神舟十号”飞船于2013年6月11日17时38分载着3名宇航员顺利升空。当“神十”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时,若飞船舱内质量为m的航天员站在台秤上,对台秤的压力为FN。用R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度,g´表示飞船轨道所在处的重力加速度,不考虑地球自转。则下列关系式中正确的是(    )

Ag´=0

B

CFN= mg

D

正确答案

B

解析

解:飞船绕地心做匀速圆周运动,里面的人处于完全失重状态,则N=0,故CD错误。

根据得:g=

根据得:

可知,故A错误,B正确.

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

根据万有引力等于重力求出轨道处的重力加速度.由于飞船绕地球做匀速圆周运动,飞船中的人处于完全失重状态.

易错点

定性思想;推理法;万有引力定律的应用易错点.

1
题型: 单选题
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分值: 6分

17.如图所示的电路中有一自耦变压器,其原线圈接在电压稳定的交流电源上,副线圈上连接了灯泡.定值电阻R1.R2,电流表和电压表都是理想电表,起初开关S处于断开状态。则下列说法中正确的是(    )

A若P不动,闭合开关S,灯变亮

B若P不动,闭合开关S,电流表.电压表示数均增大

C保持开关S闭合,P向上移动时,灯变亮

D保持开关S闭合,P向下移动时,电压表.电流表示数均减小

正确答案

A

解析

解:A.若P不动,闭合开关S,,故A正确;
B.由A选项可知,负载电阻减小,电流增大,灯泡变亮根据电流与匝数成反比知电流表示数增大,L分压增大,副线圈电压不变,所以电压表示数减小,故B错误;
C.保持开关S闭合,P向上移动时,变压比减小,副线圈电压减小,电流减小,灯变暗,故C错误;
D.由C知,保持开关S闭合,P向下移动时,电压表示数增大,电流表示数增大,故D错误;

考查方向

变压器的构造和原理;闭合电路的欧姆定律.

解题思路

根据电压与匝数成正比,可确定当滑动触头P向下移动一段距离后,由于原线圈的输入电压不变,则可知副线圈电压变化.灯泡的亮暗.电线上消耗的功率及副线圈上的电流

易错点

交流电易错点.

1
题型: 单选题
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分值: 6分

18.如图所示,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A.B.C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用的时间为t2,小滑块两次的末速度大小相同,初速度大小分别为v1.v2,且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定。则(    )

Av1v2

Bv1=v2

Ct1=t2

Dt1>t2

正确答案

D

解析

解:在AB段,由牛顿第二定律得:F﹣mg=m,滑块受到的支持力:F=mg+m,则速度v越大,滑块受支持力F越大,摩擦力f=μF越大.

在BC段,由牛顿第二定律得:mg﹣F=m,滑块受到的支持力:F=mg﹣m,则速度v越大,滑块受支持力F越小,摩擦力f=μF越小.

设滑块从A运动到C与从C运动到A的末速度大小均为v,由能量守恒定律知,v1.v2均大于v,则滑块从A运动到C与从C运动到A的两个过程相比较,知从A到C的过程中,在AB段速度较大,滑块所受的摩擦力较大.在BC段速度较小,摩擦力较小,所以从A到C运动的过程,用时较长,摩擦力做功较多,而末动能相等,所以t1>t2,v1>v2.故D正确

考查方向

功能关系.

解题思路

滑块做圆周运动,根据牛顿第二定律判断滑块受到的支持力大小关系,然后判断摩擦力大小关系,再比较滑块的运动时间,根据动能定理比较初速度的大小.

易错点

比较思想;寻找守恒量法;功能关系 能量守恒定律.

1
题型: 单选题
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分值: 6分

16.如图所示,斜面固定在水平面上,斜面上一个质量为m的物块在沿斜面向下的拉力F1作用下匀速下滑,在下滑过程中的某时刻在物块上再施加一个竖直向上的恒力F2,且F2mg。则加F2之后较短的一段时间内物块的运动状态是(    )

A仍匀速下滑

B匀加速下滑

C匀减速下滑

D上述情况都有可能

正确答案

B

解析

对F1作用情况下物块进行受力解题思路,再对施加F2后的物块进行受力解题思路,可知物块受到的合力向下,所以在F2作用后物块运动状态是匀加速下滑。B正确。

考查方向

共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.

解题思路

首先对物体不施加力F时受力解题思路,根据牛顿第二定律列出方程,然后再对物体施加力F时受力解题思路列出牛顿第二定律方程,比较可得出结论.

易错点

共点力作用下物体平衡易错点.

多选题 本大题共2小题,每小题6分,共12分。在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
1
题型: 多选题
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分值: 6分

20.已知两个正点电荷A.B 的电量关系为QB=2QAMN为某一固定负点电荷C的电场中的两点,电势分别为(选取无穷远处为零势点)。现将A.B两电荷分别从无穷远处移到M.N点,电场力做的功相同;若将这两电荷互换位置后,A.B的电势能分别为EPAEPB(忽略电荷A.B对点电荷C的电场分布影响)。则有(    )

AEPAEPB

BEPAEPB

C

D

正确答案

B,D

解析

解:据题,两个电荷未换之前,有:-QAU∞M=-QBU∞N,又 U∞MM=-φM
U∞NN=-φN,联立得:QAφM=QBφN,由于2QA=QB,所以得:φM=2φN.因M和N为某一固定负点电荷C的电场中的两点,且选取无穷远处为零势点,则φM<φN.将这两电荷位置互换后,电荷A.B分别具有的电势能EA和EB为:EA=QAφN,EB=QBφM=4QAφN,由于φN<0,则得:EPA>EPB.故BD正确,AC错误。故选:BD。

考查方向

电势能;电场线.

解题思路

根据电场力做功W=qU,解题思路M.N两点的电势关系.再根据电场力做功等于电势能的减少量列式,即可判断。

易错点

定性思想;推理法;电场力与电势的性质易错点。

1
题型: 多选题
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分值: 6分

19.轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P连接,另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q连接,Q从静止释放后,上升一定距离到达与定滑轮等高处,在此过程中(    )

A物块P的机械能守恒

BQ上升到与滑轮等高时,它的机械能最大

C任意时刻P.Q两物体的速度大小都满足vP<vQ

D任意时刻Q受到的拉力大小与P的重力大小相等

正确答案

B,C

解析

解:A.物块P向下运动时,绳子的拉力对P做负功,则P的机械能减少,故A错误。
B.除重力以外其它力做的功等于物体机械能的增量,物块Q上升到与滑轮等高前,拉力对Q做正功,Q的机械能增加。物块Q上升到与滑轮等高后,拉力对Q做负功,机械能减小.所以Q上升到与滑轮等高时,机械能最大.故B正确。
C.将物块Q的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于P的速度.轻绳与杆的夹角为θ时,由速度的分解有:vP=vQcosθ,cosθ<1,则得 vP<vQ.故C正确。
D.P先向下做加速运动,处于失重状态,则绳的拉力大小小于P的重力大小,即Q受到的拉力大小小于P的重力大小,故D错误。

考查方向

功能关系;机械能守恒定律.

解题思路

通过绳子拉力对Q物体的做功情况,判断物块Q机械能的变化,从而得出何时机械能最大.将物块Q的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于P的速度.结合平行四边形定则求出P.Q速度的关系.

易错点

整体思想;合成分解法;寻找守恒量法;功能关系 能量守恒定律.

简答题(综合题) 本大题共68分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
1
题型:简答题
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分值: 6分

21.如图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计,两完全相同的导体棒①.②紧靠导轨置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处,磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放①,当①恰好进入磁场时由静止释放②。已知①进入磁场即开始做匀速直线运动,①.②两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示①.②两棒的加速度a和动能Ek随各自位移x变化的图像中可能正确的是(    )

正确答案

ACD

解析

 

A.以红色.蓝色分别表示导体棒①、②,竖直光滑金属导轨表明导体棒在运动过程中无摩擦力作用,图1到图2,棒①也未进入磁场无安培力,只受重力作用做自由落体运动,加速度为g,进入磁场的速度v=2gh;在①进入磁场做匀速直线运动时,受力平衡mg=B²L²V/R,此时②做自由落体运动,到图3导体棒①.②速度相同,闭合回路的磁通量不变,无感应电流,导体棒只受重力,加速度为g,图4之后①出了磁场加速度仍为g;综上所述,A答案正确;
B.图1到图4导体棒②无电流加速为g,图4中瞬时速度为2gh,此时棒①B²L²V/R −mg=ma,加速度向上不为零,B答案错误;
C.棒①从图1到图2,图3到图5只受重力;图2到图3匀速受力平衡;根据动能定理,C答案正确;
D.棒②从图1到图4,图5之后只受重力;图4到图5安培力大于重力棒做变减速,安培力减小;根据动能定理,D答案正确。

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.

解题思路

金属棒①开始自由落体,进入磁场先做匀速运动(棒受力平衡),后做加速度为g的匀加速(磁通量不变,无感应电流);
金属棒②开始自由落体直到图4位置,由于速度过大,安培力大于重力在合力作用下做变减速,出磁场做加速度为g的匀加速;

易错点

电磁感应与图像结合.

1
题型:简答题
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分值: 6分

某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。

22.某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=            mm。

23.下列实验要求中不必要的一项是      (请填写选项前对应的字母)。

A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B应使A位置与光电门间的距离适当大些

C应将气垫导轨调至水平

D应使细线与气垫导轨平行

24.实验时保持滑块的质量MA.B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是       (请填写选项前对应的字母)。

A作出“图象”

B作出“图象”

C作出“图象”

D作出“图象”

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

2.30

解析

解:由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm;

考查方向

探究功与速度变化的关系.

解题思路

游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读;

易错点

实验题;定性思想;推理法;动能定理的应用易错点.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

A.拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;
C.应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故CD是必要的;
本题选不必要的,故选:A.

考查方向

探究功与速度变化的关系.

解题思路

从实验原理和实验误差角度解题思路操作的步骤;

易错点

实验题;定性思想;推理法;动能定理的应用易错点.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

C

解析

根据牛顿第二定律得a=F/M那么(d/t)²=2FL/M

解得:t2=Md²/2LF所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出

1/t²−F图象或作出t2-1/F图象,故C正确。

考查方向

探究功与速度变化的关系.

解题思路

根据运动学公式计算加速度,根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式,从而确定处理数据时应作什么图象.

易错点

实验题;定性思想;推理法;动能定理的应用易错点.

1
题型:简答题
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分值: 9分

某实验小组设计了如图甲所示的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为6V,内阻RV约10kΩ,电流表量程为0.5 A,内阻RA=4.0Ω,R为电阻箱。

25.该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验。闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1.电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在I-U坐标系中,将各组U1.I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线如图乙中的曲线所示。为了完成该实验,应将导线c端接在         (选填“a”或“b”)点;

26.利用25题中记录的数据,通过解题思路计算可得外电路的电压U2U2的计算式为                     ;(用U1.I.RRA表示)

27.实验小组利用(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2I的数据也描绘在I-U坐标系中,如图乙中的直线所示,根据图像解题思路可知,电源的电动势E=       V,内电阻r=      Ω;

28.实验中,当电阻箱的阻值调到3.0Ω时,热敏电阻消耗的电功率P=         W。(保留两位有效数字)

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

a

解析

解:利用伏安法测电阻,由图象可知热敏电阻的阻值远小于电压表电阻,所以采用电流表外接法;故导线c应接在a点。

考查方向

描绘小电珠的伏安特性曲线.

解题思路

解题思路电路结构,明确电流表外接法的应用

易错点

实验题;定性思想;实验解题思路法;恒定电流易错点.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

U2=U1+I(R+RA

解析

解:根据串并联电路规律可知:外电压:U2=U1+I(R+RA

考查方向

描绘小电珠的伏安特性曲线.

解题思路

根据串并联电路的规律可明确路端电压的表达式;

易错点

实验题;定性思想;实验解题思路法;恒定电流易错点.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

6.0;5.0

解析

解:电源两端的电压利用欧姆定律可知.利用电源的外特性曲线可知电动势和内电阻.把电流表.电阻箱.电源作为等效电源,等效电源的电动势为6.0,内电阻为r=5.0Ω。

考查方向

描绘小电珠的伏安特性曲线.

解题思路

根据伏安特性曲线可明确电源的电动势和内电阻;

易错点

实验题;定性思想;实验解题思路法;恒定电流易错点.

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

0.60.

解析

解:等效电源内阻r0=5.0+4.0+6.0=15Ω; 在I-U图象中作等效电源的伏安特性曲线,如图所示;与热敏电阻的伏安特性曲线的交点坐标(2.5,0.24).所以热敏电阻的电功率为0.60W.

考查方向

描绘小电珠的伏安特性曲线.

解题思路

在图中作出等效电源的伏安特性曲线,与曲线的交点为热敏电阻的工作点,则由P=UI可求得电功率.

易错点

实验题;定性思想;实验解题思路法;恒定电流易错点.

1
题型:简答题
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分值: 19分

如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在的区域内有磁感应强度大小.方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的某区域内有电场强度大小E = 3.2×104N/C.方向沿y轴正方向的有界匀强电场,其宽度d=2m。一质量0kg.电荷量的带电粒子从P点以速度v=4.0×106m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。

32. 求:带电粒子在磁场中运动的半径和时间;

33.当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;

34.若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,试讨论电场强度的大小E′与电场左边界的横坐标x′的函数关系。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

带电粒子在磁场中运动的半径为2m,时间为5.23×10﹣5s;

解析

解:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律 有qvB=m代入数据得:r=2m

轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°在磁场中运动时间t==

代入数据得:t=5.23×10﹣5s

考查方向

粒子在混合场中的运动。
第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标为5m;

解析

解:带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动

粒子在电场中加速度a===2.0×108m/s2

运动时间t1===5.0×10﹣5s沿y方向分速度vy=at1=1.0×104m/s

沿y方向位移y==2.0×108m/s2×5.02×10﹣10=0.25m粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点t2==7.5×10﹣5s故Q点的坐标为x=d+vt2=2+4×7.5×10﹣5m=5.0m

考查方向

粒子在混合场中的运动。
第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,当0<x′<3m时,E′=;当3m≤x′≤5m时,E′=

解析

解:电场左边界的横坐标为x′.当0<x′<3m时,如图2,设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′,则:tanθ′=又:tanθ′=由上两式得:E′=

当3m≤x′≤5m时,如图3,有y=at2=将y=1m及各数据代入上式得:E′=

考查方向

粒子在混合场中的运动。
1
题型:简答题
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分值: 13分

近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0=72 km/h,靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=28.8 km/h,然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前.后都是平直大道)。试问:

29.该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?

30.该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?

31.在29、30问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

该车驾驶员应在距收费站口33.6m处开始减速

解析

解:设小汽车初速度方向为正方向,vt=28.8km/h=8m/s,v0=72km/h=20m/s,a1=﹣5 m/s2,小汽车进入站台前作匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则:

解得:x1=33.6m

考查方向

匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与位移的关系.【易错点】计算题;定性思想;推理法;直线运动规律易错点.

解题思路

根据匀减速直线运动位移速度公式即可求解.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是5.4s

解析

解:设小汽车初速度方向为正方向,vt=28.8km/h=8m/s,v0=72km/h=20m/s,a1=﹣5 m/s2

小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段:vt=v0+a1t1

加速阶段:

则加速和减速的总时间为:t=t1+t2=2.4+3=5.4 s

考查方向

匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

解题思路

根据v=v0+at求解加速和减速的时间.

易错点

计算题;定性思想;推理法;直线运动规律易错点.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

该车因减速和加速过站而耽误的时间为1.62s.

解析

解:设小汽车初速度方向为正方向,vt=28.8km/h=8m/s,v0=72km/h=20m/s,a1=﹣5 m/s2,在加速阶段:

则总位移:x=x1+x2=75.6m

若不减速所需要时间:

车因减速和加速过站而耽误的时间:△t=t﹣t'=5.4﹣3.78=1.62s

考查方向

匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

解题思路

根据速度位移关系求加速阶段位移,知道总位移,根据速度时间关系求出不减速所需要时间,和29题时间比较的耽误的时间.

易错点

计算题;定性思想;推理法;直线运动规律易错点.

1
题型:简答题
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分值: 5分

35.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0分)

A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动

B.液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离

C.扩散现象可以在液体.气体中进行,不能在固体中发生

D.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小

E.气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多



正确答案

BDE

解析

解:A.布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动,是由大量分子撞击引起的,反应了液体分子的无规则运动,故A错误;
B.液体表面层的分子间距离近似等于r0,内部分子之间距离小于r0,分子距离为r0时分子势能最小,所以液体的内部分子间比液体表面层的分子间有更大的分子势能,故B正确.
C.扩散现象可以在液体.气体中进行,也能在固体中发生,故C错误;
D.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但是它们合力的变化却不一定,如分子之间距离从小于r0位置开始增大,则分子力先减小后增大再减小.故D正确;
E.气体体积不变时,温度越高,由PV/T=C知,气体的压强越大,由于单位体积内气体分子数不变,分子平均动能增大,所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多.故E正确.

考查方向

布朗运动;扩散.

解题思路

解析本题应该掌握:布朗运动特点以及物理意义;液体分子距离特点以及分子势能和分子距离之间关系;分子力随分子之间距离变化关系;一定质量的理想气体的内能只与温度有关.气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关.

易错点

定性思想;推理法;布朗运动易错点.

1
题型:简答题
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分值: 10分

如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变。

36.试求:粗管中气体的最终压强;

37.求活塞推动的距离。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

粗管中气体的最终压强为88 cmHg;

解析

解:设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,以右管封闭气体为研究对象,
P1=80cmHg,V1=11×3S=33S                  
V2=10×3S=30S等温变化:P1•V1=P2•V2
80×33S=P2•30S                   
P2=88 cmHg

考查方向

理想气体的状态方程.

解题思路

以粗管封闭气体为研究对象,气体发生等温变化,根据理想气体状态方程可求得最终压强;再以左管气体为研究对象,气体发生等温变化,根据理想气体状态方程可求得气体体积,从而可得活塞推动的距离.

易错点

理想气体状态方程易错点.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

活塞推动的距离为4.5cm

解析

以左管被活塞封闭气体为研究对象,
P1=76cmHg,V1=11S,P2=88 cmHg 等温变化:P1•V1=P2•V2
V2=9.5Scm活塞推动的距离:L=11+3-9.5=4.5cm

考查方向

理想气体的状态方程.

解题思路

以粗管封闭气体为研究对象,气体发生等温变化,根据理想气体状态方程可求得最终压强;再以左管气体为研究对象,气体发生等温变化,根据理想气体状态方程可求得气体体积,从而可得活塞推动的距离.

易错点

理想气体状态方程易错点.

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