【冲刺必刷】2020届高考物理专题复习《热学》冲刺提升3(Word版附答案)
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电磁感应1.半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场,垂直纸面向里的磁感应强度大小为2B,垂直纸面向外的磁感应强度大小为B,如图所示.AEO为V形导线框,其面积为圆面积的八分之一,其总电阻为R,以角速度ω绕O轴逆时针匀速转动,从图中所示位置开始计时,用i表示导线框中的感应电流(顺时针方向为正),线框中感应电流i随时间t变化图象可能是( )2.如图所示,光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框ABC,其中AB=L,BC=2L,两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场,磁场宽度为L,导线框BC边与虚线边界垂直.现让导线框从图示位置开始沿BC方向匀速穿过磁场区域.设线框中产生顺时针方向的感应电流为正,则在线框穿过磁场的过程中,产生的感应电流与线框运动距离x的函数关系图象正确的是( )3.(多选)如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P之间接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置并良好接触,其他电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.t=0时对棒施加一平行于导轨向上的外力F,棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动.下列关于通过ab的感应电荷量q、电流I、ab所受外力F及穿过abPM的磁通量Φ随时间t变化的图象中,大致正确的是( )4.(多选)如图所示,在竖直面内有方向垂直纸面向里、高度为h的有界匀强磁场,磁场上、下边界水平.将边长为l(l<h)、质量为m的正方形金属线框abcd从磁场上方某处由静止释放,设ab边通过磁场上边界和磁场下边界时的速度分别为v1和v2;cd边通过磁场下边界时的速度为v 3.已知线框下落过程中ab边始终水平、ad边始终竖直,下列说法正确的是( )A.若v1=v2,则一定有v2>v3B.若v1>v2,则一定有v2>v3C.若v1=v2,从ab离开磁场到cd离开磁场的过程中,线框内产生的焦耳热为mghD.从ab进入磁场到cd离开磁场的过程中,线框内产生的焦耳热为mgh+12mv12−1 2mv325.(多选)如图所示,一个半径为r、粗细均匀、阻值为R的圆形导线框,竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.现有一根质量为m、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点由静止释放,棒在下落过程中始终与线框保持良好接触.已知下落距离为r2时棒的速度大小为v1,下落到圆心O时棒的速度大小为v2,忽略摩擦及空气阻力,下列说法正确的是( )A.导体棒下落距离为r2时,棒中感应电流的方向向右B.导体棒下落距离为r2时,棒的加速度的大小为g-27B2r2v12mRC.导体棒下落到圆心时,圆形导线框的发热功率为B2r2v22RD.导体棒从开始下落到经过圆心的过程中,圆形导线框产生的热量为mgr-12mv226.(多选)如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ,两侧对称,间距为L,上端接入阻值为R的电阻.ab以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m的金属棒MN与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R.已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v 1、v2,不计金属框、金属棒电阻及空气的阻力.下列说法中正确的是( )A.金属棒上升时间小于下降时间B.v2的大小可能大于mgRsinθB2L2C.上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大D.金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为v1+v2gsinθ7.如图甲所示,足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=0.5 Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=0.8 s时导体棒刚好要滑动.已知L=1 m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8 s内整个回路中产生的焦耳热;(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5 T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?(3)在(2)问条件下a导体棒经过多长时间开始滑动?8.如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;(2)金属棒运动速度的大小.9.如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d(导轨电阻不计),其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.一质量为m、电阻为r的匀质导体杆ab垂直于导轨放置,与导轨接触良好,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.对ab施加水平向左的恒力F,使ab从静止开始沿导轨运动,当运动距离为l时,速度恰好达到最大.已知重力加速度大小为g.在此过程中,求:(1)导体杆ab的最大速度v m;(2)电阻R产生的焦耳热Q R.参考答案1.半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场,垂直纸面向里的磁感应强度大小为2B,垂直纸面向外的磁感应强度大小为B,如图所示.AEO为V形导线框,其面积为圆面积的八分之一,其总电阻为R,以角速度ω绕O轴逆时针匀速转动,从图中所示位置开始计时,用i表示导线框中的感应电流(顺时针方向为正),线框中感应电流i随时间t变化图象可能是( )答案B2.如图所示,光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框ABC,其中AB=L,BC=2L,两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场,磁场宽度为L,导线框BC边与虚线边界垂直.现让导线框从图示位置开始沿BC方向匀速穿过磁场区域.设线框中产生顺时针方向的感应电流为正,则在线框穿过磁场的过程中,产生的感应电流与线框运动距离x的函数关系图象正确的是( )答案D3.(多选)如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P之间接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置并良好接触,其他电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.t=0时对棒施加一平行于导轨向上的外力F,棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动.下列关于通过ab的感应电荷量q、电流I、ab所受外力F及穿过abPM的磁通量Φ随时间t变化的图象中,大致正确的是( )答案BC4.(多选)如图所示,在竖直面内有方向垂直纸面向里、高度为h的有界匀强磁场,磁场上、下边界水平.将边长为l(l<h)、质量为m的正方形金属线框abcd从磁场上方某处由静止释放,设ab边通过磁场上边界和磁场下边界时的速度分别为v1和v2;cd边通过磁场下边界时的速度为v3.已知线框下落过程中ab边始终水平、ad边始终竖直,下列说法正确的是( )A.若v1=v2,则一定有v2>v3B.若v1>v2,则一定有v2>v3C.若v1=v2,从ab离开磁场到cd离开磁场的过程中,线框内产生的焦耳热为mghD.从ab进入磁场到cd离开磁场的过程中,线框内产生的焦耳热为mgh+12mv12−1 2mv32答案ABC5.(多选)如图所示,一个半径为r、粗细均匀、阻值为R的圆形导线框,竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.现有一根质量为m、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点由静止释放,棒在下落过程中始终与线框保持良好接触.已知下落距离为r2时棒的速度大小为v1,下落到圆心O时棒的速度大小为v2,忽略摩擦及空气阻力,下列说法正确的是( )A.导体棒下落距离为r2时,棒中感应电流的方向向右B.导体棒下落距离为r2时,棒的加速度的大小为g-27B2r2v12mRC.导体棒下落到圆心时,圆形导线框的发热功率为B2r2v22RD.导体棒从开始下落到经过圆心的过程中,圆形导线框产生的热量为mgr-12mv22答案BD6.(多选)如图所示,光滑“∏”形金属导体框平面与水平面的夹角为θ,两侧对称,间距为L,上端接入阻值为R的电阻.ab以上区域内有垂直于金属框平面磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m的金属棒MN与金属框接触良好,由图示位置以一定的初速度沿导轨向上运动,进入磁场区域后又继续上升一段距离但未碰及电阻R.已知金属棒上升、下降经过ab处的速度大小分别为v 1、v2,不计金属框、金属棒电阻及空气的阻力.下列说法中正确的是( )A.金属棒上升时间小于下降时间B.v2的大小可能大于mgRsinθB2L2C.上升过程中电阻R产生的焦耳热较下降过程的大D.金属棒上升、下降经过ab处的时间间隔为v1+v2gsinθ答案ACD7.如图甲所示,足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为R=0.5 Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当t=0.8 s时导体棒刚好要滑动.已知L=1 m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8 s内整个回路中产生的焦耳热;(2)若保持磁场的磁感应强度B=0.5 T不变,用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动,一根导体棒的质量为多少?(3)在(2)问条件下a导体棒经过多长时间开始滑动?答案(1)0.25 N 0.2 J (2)0.5 kg (3)2 s8.如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;(2)金属棒运动速度的大小.答案(1)mg(sin θ-3μcos θ)(2)(sin θ-3μcos θ)mgRB2L29.如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d(导轨电阻不计),其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.一质量为m、电阻为r的匀质导体杆ab垂直于导轨放置,与导轨接触良好,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.对ab施加水平向左的恒力F,使ab从静止开始沿导轨运动,当运动距离为l时,速度恰好达到最大.已知重力加速度大小为g.在此过程中,求:(1)导体杆ab的最大速度v m;(2)电阻R产生的焦耳热Q R.答案(1)(R+r)(F-μmg)d2B2(2)R(F-μmg)lR+r −mR(R+r)(F-μmg)22d4B4。
小卷冲刺抢分练(三)(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.关于光电效应的实验规律,下列说法中正确的是( )A .发生光电效应时,不改变入射光的频率,增大入射光强度,则单位时间内从金属表面逸出的光电子数目增多B .光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C .发生光电效应的反应时间一般都大于10-7sD .只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生解析: 发生光电效应时,不改变入射光的频率,增大入射光强度,则单位时间内打到金属上的光子个数增加,则从金属表面逸出的光电子数目增多,选项A 正确;光电子的最大初动能跟入射光强度无关,随入射光频率的增大而增大,选项B 错误;发生光电效应的反应时间一般都不超过10-9 s ,选项C 错误;只有入射光的频率大于该金属的极限频率时,即入射光的波长小于该金属的极限波长时,光电效应才能产生,选项D 错误。
答案: A 15.甲、乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进,它们运动的v t 图象如图所示,下列说法正确的是( )A .两车在t =40 s 时再次并排行驶B .甲车减速过程的加速度大小为0.5 m/s 2C .两车再次并排行驶之前,t =30 s 时两车相距最远D .两车之间的距离先增大,再变小,最后不变解析: t =40 s 时,甲车的位移为20+52×30 m+5×10 m=425 m ,乙车的位移为10×40 m =400 m ,甲车在乙车前面,A 错。
甲车做减速运动的加速度大小为a =20-530m/s 2=0.5 m/s 2,B 对。
在两车再次并排行驶之前,t =20 s 时,两车相距最远,C 错。
两车距离先增大,再变小,最后又变大,D 错。
热力学定律与能量守恒(45分钟100分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分,均为多选题)1.关于热现象和内能,下列说法正确的是( )A.做功和热传递都能改变物体的内能B.温度升高,物体内分子的平均动能一定增加C.外界对气体做了功,则气体的温度一定升高D.一定质量的气体,体积不变时,温度越高,内能越大E.气体能够充满容器的整个空间,是由于气体分子间呈现出斥力的作用【解析】选A、B、D。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,故A项正确;温度是分子平均动能的标志,温度升高,物体内分子的平均动能一定增加,故B项正确;根据热力学第一定律可知,ΔU=W+Q,当外界对气体做了功,同时对外放热,气体的内能可能不变,温度不变,也可能内能减小,温度降低,故C项错误;温度是一定质量理想气体内能的标志,温度越高,内能增大,故D项正确;气体分子间距离很大,分子作用力很弱,之所以能够充满整个容器,是由于气体分子在永不停息地做无规则运动,故E项错误。
2.(2018·惠州模拟)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( )A.气体分子间距离增大,分子势能一定增大B.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变C.在完全失重的状态下,气体的压强为零D.如果气体从外界吸收热10 J,同时对外做功8 J,则该气体的内能一定增大2 JE.气体温度不变时,体积减小,则每秒撞击单位面积器壁的分子数增多【解析】选B、D、E。
分子势能的大小随分子间距离的增加先减小后增大,由于最初分子间距的大小不定,所以分子间距离增大时,分子势能不一定增大,故A项错误;一定量的稀薄气体可看作理想气体,若气体的压强和体积不变,根据理想气体状态方程=C,可知温度不变,而温度是一定质量理想气体内能的唯一标志,所以内能一定不变,故B项正确;气体压强是由于气体分子热运动撞击器壁形成的,在完全失重状态下,气体分子的撞击仍然存在,故气体的压强不为零,故C项错误;气体从外界吸收热10 J,即:Q=10 J,气体对外做功8 J,即:W=-8 J;根据热力学第一定律ΔU=W+Q可解得:ΔU=2 J,即气体内能一定增大2 J,故D项正确;一定质量的气体温度不变时,分子运动的激烈程度不变,体积减小则单位体积内分子的个数增加,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多,故E项正确。
高考押题专练1.近期我国多个城市的PM 2.5数值突破警戒线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩,大气污染严重.PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM 2.5的主要原因.下列关于PM 2.5的说法中正确的是()A.PM 2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.PM 2.5在空气中的运动属于布朗运动C.温度越低PM 2.5活动越剧烈D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM 2.5在空气中的浓度E.PM 2.5中颗粒小一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈2.下列说法正确的是()A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果3.下列说法正确的是()A.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关C.热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象,能量耗散不符合热力学第二定律D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E.某种液体的饱和蒸汽压与温度有关4.下列说法正确的是()A.气体总是充满容器,说明气体分子间只存在斥力B.对于一定质量的理想气体,温度升高,气体内能一定增大C.温度越高布朗运动越剧烈,说明水分子的运动与温度有关D.物体内能增加,温度一定升高E.热量可以从低温物体传到高温物体5.以下说法正确的是()A.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中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距B.功转变为热的实际宏观过程一定是可逆过程C.用油膜法估测分子直径的实验中,把用酒精稀释过的油酸滴在水面上,待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复以及酒精挥发后液面收缩D.液晶具有液体的流动性又具有晶体的各向异性,从某个方向看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的E.温度高的物体分子平均动能和内能一定大6.下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大B.不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,而不产生其他变化C.不可能使热量从低温物体传向高温物体D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大E.分子间距离增大时,分子力一定减小7.由于分子间存在着分子力,而分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能.如图所示为分子势能E p随分子间距离r变化的图象,取r趋近于无穷大时E p为零.通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息,则下列说法正确的是()A.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互远离B.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互靠近C.假设将两个分子从r=r1处释放,它们的加速度先增大后减小D.假设将两个分子从r=r1处释放,当r=r2时它们的速度最大8.关于分子动理论和热力学定律,下列说法中正确的是()A.空气相对湿度越大时,水蒸发越快B.物体的温度越高,分子平均动能越大C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D.两个分子间的距离由大于10-9m处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小到零,再增大E.若一定量气体膨胀对外做功50 J,内能增加80 J,则气体一定从外界吸收130 J的热量9.下列说法中正确的是()A.气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B.布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子永不停息地做无规则热运动C.热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响D.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力E.温度升高,物体所有分子的动能都增大10.一定质量的理想气体经历一系列变化过程,如图1所示,下列说法正确的是()图1A.b→c过程中,气体压强不变,体积增大B.a→b过程中,气体体积增大,压强减小C.c→a过程中,气体压强增大,体积不变D.c→a过程中,气体内能增大,体积变小E.c→a过程中,气体从外界吸热,内能增大11.以下说法正确的是()A.将0.02 mL浓度为0.05%的油酸酒精溶液滴入水中,测得油膜面积为200 cm2,则可测得油酸分子的直径为10-9 mB.密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大C.一种溶液是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系D.玻璃管的裂口烧熔后会变钝是由于烧熔后表面层的表面张力作用引起的E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为N A=VV0 12.如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱,左右两管水银面高度差为h cm,外界大气压为h0 cmHg.(1)若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);(2)在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T′.13.如图所示,玻璃管粗细均匀(粗细可忽略不计),竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30 cm、下端27 cm,中间水银柱长10 cm.在竖直管中间接一水平玻璃管,右端开口与大气相通,用光滑活塞封闭5 cm长水银柱.大气压p0=75 cmHg.(1)求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少?(2)现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中,求这时上下两部分气体的长度各为多少?14.如图所示,一水平放置的汽缸,由截面积不同的两圆筒连接而成.活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接,B与两圆筒连接处相距l=1.0 m,它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动.A、B的截面积分别为S A =30 cm2、S B=15 cm2.A、B之间封闭着一定质量的理想气体.两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持p0=1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上.当汽缸内气体温度T1=540 K,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为F1=30 N.(1)现使汽缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?(2)继续使汽缸内气体温度缓慢下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处?15.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p—V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27 ℃.求(1)该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?(2)该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?16.一汽缸竖直放在水平地面上,缸体质量M=10 kg,活塞质量m=4 kg,活塞横截面积S=2×10-3 m2,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强p0=1.0×105 Pa;活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连;当汽缸内气体温度为127 ℃时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20 cm,g取10 m/s2,缸体始终竖直,活塞不漏气且与缸壁无摩擦.(1)当缸内气柱长度L2=24 cm时,缸内气体温度为多少K?(2)缸内气体温度上升到T0以上,气体将做等压膨胀,则T0为多少K?17.(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.-2 ℃时水已经结为冰,水分子停止了热运动B.物体温度越高,物体内部分子热运动的平均动能越大C.内能不同的物体,物体内部分子热运动的平均动能可能相同D.一定质量的气体分子的平均速率增大,气体的压强可能减小E.热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态(2)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化.(ⅰ)已知从A到B的过程中,气体对外放出600 J的热量,则从A到B,气体的内能变化了多少?(ⅱ)试判断气体在状态B、C的温度是否相同.如果知道气体在状态C时的温度T C=300 K,则气体在状态A时的温度为多少?18.(1)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.第二类永动机违反了热力学第二定律,也违反了能量守恒定律B.布朗运动的规律反映出分子热运动的规律,即小颗粒的运动是液体分子无规则运动C.在围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D.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果E.从微观上看,气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关(2)如图所示,汽缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口h=50 cm,活塞面积S=10 cm2,封闭气体的体积为V1=1 500 cm3,温度为0 ℃,大气压强p0=1.0×105Pa,物体重力G=50 N,活塞重力及一切摩擦不计.缓慢升高环境温度,封闭气体吸收了Q=60 J 的热量,使活塞刚好升到缸口.求:(ⅰ)活塞刚好升到缸口时,气体的温度是多少?(ⅱ)汽缸内气体对外界做多少功?(ⅲ)气体内能的变化量为多少?19. (1)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.布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B.热量可以从低温物体传递到高温物体C.一定质量的理想气体,体积减小、温度不变时,气体的内能不变D.温度降低,物体内分子运动的速率不一定都变小E.随着科学技术的发展,人类终会制造出效率为100%的热机(2)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内,有一段长为l=16 cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体.当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示,被封闭气柱的长度l1=23 cm;当管口向上竖直放置时,如图乙所示,被封闭气柱的长度l2=19 cm.已知重力加速度g=10 m/s2,不计温度的变化.求:(ⅰ)大气压强p0(用cmHg表示);(ⅱ)当玻璃管开口向上以a=5 m/s2的加速度匀加速上升时,水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度.20.(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.物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B.橡胶无固定熔点,是非晶体C.饱和汽压与分子密度有关,与温度无关D.热机的效率总小于1E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大(2)如图甲所示,封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体,轻绳跨在定滑轮上.开始时汽缸内外压强相同,均为大气压p0(mg<p0S).汽缸内气体的温度T0,轻绳处在伸直状态.不计摩擦.缓慢降低汽缸内温度,最终使得气体体积减半,求:(ⅰ)重物刚离地时汽缸内的温度T1;(ⅱ)气体体积减半时的温度T2;(ⅲ)在图乙坐标系中画出气体状态变化的整个过程.并标注相关点的坐标值.21.(1)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.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变B.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小C.液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则压强一定增大E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小,且外界对气体做功,则气体一定放热(2)如图所示,开口向上的汽缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50 cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2 800 N/m的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量m=14 kg的物块B.开始时,缸内气体的温度t1=27 ℃,活塞到缸底的距离L1=120 cm,弹簧恰好处于原长状态.已知外界大气压强恒为p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,不计一切摩擦.现使缸内气体缓慢冷却,求:(ⅰ)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度;(ⅱ)气体的温度冷却到-93 ℃时B离桌面的高度H.(结果保留两位有效数字)22.(1)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.液体的分子势能与体积有关B.落在荷叶上的水呈球状是因为液体表面存在张力C.饱和蒸汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态D.布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈E.物体的温度升高,并不表示物体中所有分子的动能都增大(2)如图甲所示,竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物,活塞可在汽缸内无摩擦滑动.汽缸导热性良好,其侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通,汽缸内封闭了一段高为80 cm的理想气体柱(U形管内的气体体积不计,U形管足够长且水银始终没有进入汽缸),此时缸内气体处于图乙中的A状态,温度为27 ℃.已知大气压强p0=1.0×105 Pa=75 cmHg,重力加速度g取10 m/s2.(ⅰ)求A状态时U形管内水银面的高度差h1和活塞及重物的总质量m;(ⅱ)若对汽缸缓慢加热,使缸内气体变成B状态,求此时缸内气体的温度.23.(1)关于热学,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.物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关B.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功C.空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度D.一定质量的理想气体,在体积不变时,分子每秒与器壁的碰撞次数随着温度降低而减小E.一定质量的理想气体,当气体温度升高时,因做功情况不明确,其内能不一定增大(2)如图甲所示,一质量为2m的汽缸中用质量为m的活塞密封有一定质量的空气(可视为理想气体),当汽缸开口向上且通过悬挂活塞静止时,密封空气柱长度为L1.现将汽缸缓慢旋转180°悬挂缸底静止,如图乙所示,已知大气压强为p0,外界温度不变,活塞的横截面积为S,汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦,气缸导热性良好,求:(ⅰ)图乙中密封空气柱的长度L2;(ⅱ)从图甲到图乙,密封空气柱是吸热还是放热,并说明理由.高考押题专练1.近期我国多个城市的PM 2.5数值突破警戒线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩,大气污染严重.PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM 2.5的主要原因.下列关于PM 2.5的说法中正确的是()A.PM 2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.PM 2.5在空气中的运动属于布朗运动C.温度越低PM 2.5活动越剧烈D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM 2.5在空气中的浓度E.PM 2.5中颗粒小一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈【答案】BDE【解析】“PM2.5”是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物,PM2.5的尺度远大于空气中氧分子的尺寸的数量级,A错误.PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动,属于布朗运动,B正确.大量空气分子对PM 2.5无规则碰撞,温度越高,空气分子对颗粒的撞击越剧烈,则PM 2.5的运动越激烈,C错误.导致PM 2.5增多的主要原因是环境污染,故应该提倡低碳生活,有效减小PM 2.5在空气中的浓度,D正确.PM 2.5中颗粒小一些的,空气分子对颗粒的撞击越不均衡,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈,E正确.2.下列说法正确的是()A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果【答案】BCE【解析】布朗运动是指水中的花粉在液体分子无规则运动的撞击下发生无规则运动,它间接反映了液体分子的无规则运动,A错误.在液体表面张力的作用下,水滴呈球形,B正确.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,C正确.水的沸点和气压有关,高原地区水的沸点较低,是因为高原地区大气压较低,D错误.湿泡下端包有湿纱布,湿纱布上的水分要蒸发,蒸发是一种汽化现象,汽化要吸热,所以温度计的示数较低,E正确.3.下列说法正确的是()A.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关C.热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象,能量耗散不符合热力学第二定律D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E.某种液体的饱和蒸汽压与温度有关【答案】ABE【解析】1 g 100 ℃的水的势能小于1 g 100 ℃的水蒸气的势能,温度相同,二者的分子平均动能相同,故A正确.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关,B正确.热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象,能量耗散符合热力学第二定律,C错误.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律,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.某种液体的饱和蒸汽压与温度有关,E正确.4.下列说法正确的是()A.气体总是充满容器,说明气体分子间只存在斥力B.对于一定质量的理想气体,温度升高,气体内能一定增大C.温度越高布朗运动越剧烈,说明水分子的运动与温度有关D.物体内能增加,温度一定升高E.热量可以从低温物体传到高温物体【答案】BCE【解析】气体总是充满容器,说明气体分子在做无规则热运动,而气体分子之间既存在引力也存在斥力,A错误.由于理想气体的内能只与温度有关,所以对于一定质量的理想气体,温度升高,气体内能一定增大,B正确.温度越高布朗运动越剧烈,说明水中悬浮的微粒的运动与温度有关,而悬浮微粒的运动是由水分子运动对微粒的碰撞造成的,即水分子的运动与温度有关,C正确.物体内能增加,例如冰吸热熔化,内能增加,但是温度不变,D错误.热量可以从低温物体传到高温物体,例如电冰箱中热量从低温物体传到高温物体,E正确.5.以下说法正确的是()A.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中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距B.功转变为热的实际宏观过程一定是可逆过程C.用油膜法估测分子直径的实验中,把用酒精稀释过的油酸滴在水面上,待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复以及酒精挥发后液面收缩D.液晶具有液体的流动性又具有晶体的各向异性,从某个方向看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的E.温度高的物体分子平均动能和内能一定大【答案】ACD【解析】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中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距,差距越大蒸发越快,人们感觉干燥,差距越小蒸发越慢,人们感觉空气潮湿,A正确.功转变为热的实际宏观过程是不可逆的,B错误.由实验过程知,C正确.液晶的特点就是液晶既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性,从某个方向看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的,D正确.温度是分子平均动能的标志,内能由平均动能、势能和分子数共同决定,E错误.6.下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大B.不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,而不产生其他变化C.不可能使热量从低温物体传向高温物体D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大E.分子间距离增大时,分子力一定减小【答案】ABD【解析】温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子平均动能增大,A正确.热力学第二定律可以表示为:不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其他变化,B正确.通过做功的手段可以使热量从低温物体传向高温物体,C错误.当分子力表现为引力时,增大分子间的距离,需要克服分子间的引力做功,所以分子势能增大,D正确.分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小,因此分子力可能增大,也可能减小,E错误.7.由于分子间存在着分子力,而分子力做功与路径无关,因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能.如图所示为分子势能E p随分子间距离r变化的图象,取r趋近于无穷大时E p为零.通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息,则下列说法正确的是()A.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互远离B.假设将两个分子从r=r2处释放,它们将相互靠近C.假设将两个分子从r=r1处释放,它们的加速度先增大后减小D.假设将两个分子从r=r1处释放,当r=r2时它们的速度最大【答案】D【解析】当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,分子势能最小;当分子间距离小于平衡距离时,分子力表现为斥力,故r2处,分子间的作用力为零,所以r=r2处释放的两个分子,它们之间没有相互作用力,故处于静止,不会远离也不会靠近,A、B错误.假设将两个分子从r=r1处释放,则r1<r2,分子间表现为斥力,随着距离的增大,斥力在减小,所以加速度在减小,当到r=r2处作用力为零,加速度为零,速度最大,之后分子间表现为引力,距离增大,引力增大,加速度增大,故加速度先减小后增大,C错误,D 正确.8.关于分子动理论和热力学定律,下列说法中正确的是()A.空气相对湿度越大时,水蒸发越快B.物体的温度越高,分子平均动能越大C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D.两个分子间的距离由大于10-9m处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小到零,再增大E.若一定量气体膨胀对外做功50 J,内能增加80 J,则气体一定从外界吸收130 J的热量【答案】BDE【解析】空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢,故A错误;温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动就越剧烈,分子平均动能越大,故B正确;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,不违反热力学第一定律,故C错误;两个分子间的距离由大于10-9 m处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先表现为引力,引力先增大到最大值后减小到零,之后,分子间作用力表现为斥力,从零开始增大,故D正确;若一定量气体膨胀对外做功50 J,即W=-50 J,内能增加80 J,即ΔU=80 J,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,得Q=ΔU-W=130 J,即气体一定从外界吸收130 J的热量.故E正确.9.下列说法中正确的是()A.气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B.布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子永不停息地做无规则热运动C.热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响D.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力E.温度升高,物体所有分子的动能都增大【答案】ACD【解析】气体压强的大小与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关.故A正确;布朗运动指悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动,布朗运动反映的是液体分子的无规则运动,故B错误;热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,C正确;因为液体表面张力的存在,水黾才能停在水面上,故D正确;温度是分子的平均动能的标志,温度升高,并。
2020届高考物理仿真冲刺卷(三)一、单选题 (共6题)第(1)题为研究影响家用保温瓶保温效果的因素,某同学在保温瓶中灌入热水,现测量初始水温,经过一段时间后再测量末态水温.改变实验条件,先后共做了6次实验,实验数据记录如下表:下列研究方案中符合控制变量方法的是A.若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第1、3、5次实验数据B.若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第2、4、6次实验数据C.若研究初始水温与保温效果的关系,可用第1、2、3次实验数据D.若研究保温时间与保温效果的关系,可用第4、5、6次实验数据第(2)题如图所示,不可伸长的轻绳,绕过光滑定滑轮C,与质量为的物体A连接,A放在倾角为的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体连接,连接物体B的绳最初水平。
从当前位置开始,使物体B以速度沿杆匀速向下运动,设绳的拉力为,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )A.物体A做匀速运动B.物体A做加速运动C.小于D.等于第(3)题半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(下)所示.在时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是( )A.第3秒内上极板为正极B.第3秒内上极板为负极C.第2秒末微粒回到了原来位置D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为第(4)题在下列几种情景中,对情景的分析和判断正确的是( )A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零第(5)题“鹊桥”卫星是地球与位于月球背面的“嫦娥四号”月球探测器实现信号传输的中继站。
2020浙江高考物理新突破考前冲刺卷辑三本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
选择题部分一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列物理模型或概念的建立,其思想方法与建立“自由落体运动”模型相似的是()A.瞬时速度B.点电荷C.电场强度D.电阻解析自由落体运动是一种只考虑物体受到重力,静止释放的运动,因此是一个理想化模型,点电荷就是一个理想化的模型,选项B正确;瞬时速度是利用到极限的思想,电场强度、电阻利用的是比值定义法。
答案 B2.随着网络的发展,很多新兴产业对传统行业产生了极大冲击,滴滴打车便是其中一个典型的例子。
用户通过手机下单告诉自己的位置和目的地,很快便有提供服务的私家车为您服务。
图1中的原点表示用户的位置,而汽车标志就是接到单的司机。
下面说法正确的是()图1A.1分钟指的是目前接到单的时刻B.0.3公里指的是用户与司机的位移大小C.预计接到用户的过程中,平均速率为5 m/sD.以上说法都不正确解析根据题目信息,1分钟指的是接到用户的预计时间,选项A错误;0.3公里指的是接到用户预计的路程,选项B错误;路程除以时间应该是平均速率,所以选项C正确。
答案 C3.一辆汽车沿平直道路行驶,其位移—时间图象(x-t)如图2所示,在t=0到t=40 s这段时间内,汽车的平均速度大小是()图2A.0 m/sB.2 m/sC.2.67 m/sD.25 m/s解析由图知,t1=0时x1=0,t2=40 s时,x2=0,所以在t=0到t=40 s这段时间内汽车的位移为Δx=x2-x1=0,汽车的平均速度大小为v-=ΔxΔt=0 m/s,故A正确,B、C、D错误。
答案 A4.建筑工人正在高楼上砌砖(如图3),手滑不慎砖块掉落,发现2 s后砖块落到地上断成两块,则估计此楼高度约为(不计空气阻力)()图3A.5 mB.10 mC.20 mD.40 m解析砖块的运动可近似看作自由落体运动,根据公式h=12gt2,得h=12×10×22 m=20 m,选项C正确。
热学1.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、be、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行.下列说法正确的是.(填正确答案的标号)A.ab过程中气体从外界吸热B.bc过程中气体内能不变C.cd过程中气体从外界吸热D.de过程中外界对气体做功E.状态a的气体体积比状态d的气体体积小2.(多选)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是( )A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律C.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功,且不产生其他影响3.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体B.同一时刻,教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的C.当水中两个水分子间的分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小D.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体4.(1)关于下列实验及现象的说法,正确的是(填正确答案标号).A.图甲说明薄板是非晶体B.图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2C.图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关D.图丁说明水黾受到了浮力作用(2)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性,已知某轿车的氙气灯泡的容积为V,其内部氙气的密度为ρ,氙气摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA.则灯泡中氙气分子的总个数为,灯泡点亮后其内部压强将(选填“增大”“减小”或“不变”).(3)如图为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T的变化关系图象.由状态A变化到状态B的过程中气体吸收热量Q1=220 J,气体在状态A的压强为p=1.0×105 Pa.求:①气体在状态B时的温度T2;②气体由状态B变化到状态C的过程中,气体向外放出的热量Q2.5.如图是一定质量的理想气体的p-T图象,气体从a→b→c→a完成一次循环,关于气体的变化过程,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.气体在a态的体积Va 小于在c态的体积VcB.a→b过程气体的分子数密度变大C.b→c过程外界对气体做的功等于气体放出的热量D.c→a过程气体压强增大,从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的E.若a→b过程气体吸热300 J,c→a过程放热400 J,则c→a过程外界对气体做功100 J6.热等静压设备广泛应用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体.(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.7.如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V,氢气的体积为2V,空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求(1)抽气前氢气的压强;(2)抽气后氢气的压强和体积.8.如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K.(1)求细管的长度;(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度.9. 如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门.现将K打开,容器内的液K.开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为V8的体积减小了V.不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为6g.求流入汽缸内液体的质量.⑥10.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭=18.0 有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1cm和l=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面2上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.参考答案1.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、be、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行.下列说法正确的是.(填正确答案的标号)A.ab过程中气体从外界吸热B.bc过程中气体内能不变C.cd过程中气体从外界吸热D.de过程中外界对气体做功E.状态a的气体体积比状态d的气体体积小答案ACE2.(多选)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是( )A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律C.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功,且不产生其他影响答案AC3.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体B.同一时刻,教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的C.当水中两个水分子间的分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小D.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体答案BCE4.(1)关于下列实验及现象的说法,正确的是(填正确答案标号).A.图甲说明薄板是非晶体B.图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2C.图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关D.图丁说明水黾受到了浮力作用(2)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性,已知某轿车的氙气灯泡的容积为V,其内部氙气的密度为ρ,氙气摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA.则灯泡中氙气分子的总个数为,灯泡点亮后其内部压强将(选填“增大”“减小”或“不变”).(3)如图为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T的变化关系图象.由状态A变化到状态B的过程中气体吸收热量Q1=220 J,气体在状态A的压强为p=1.0×105 Pa.求:①气体在状态B时的温度T2;②气体由状态B变化到状态C的过程中,气体向外放出的热量Q2.答案(1)C (2)ρVM NA增大(3)①600 K ②120 J5.如图是一定质量的理想气体的p-T图象,气体从a→b→c→a完成一次循环,关于气体的变化过程,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.气体在a态的体积Va 小于在c态的体积VcB.a→b过程气体的分子数密度变大C.b→c过程外界对气体做的功等于气体放出的热量D.c→a过程气体压强增大,从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的E.若a→b过程气体吸热300 J,c→a过程放热400 J,则c→a过程外界对气体做功100 J答案ADE6.热等静压设备广泛应用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体.(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.答案(1)3.2×107 Pa (2)1.6×108 Pa7.如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V,氢气的体积为2V,空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求(1)抽气前氢气的压强;(2)抽气后氢气的压强和体积. 答案(1)12(p 0+p) (2)12p 0+14p4(p 0+p )V 02p 0+p8.如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm 的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K. (1)求细管的长度;(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度. 答案(1)41 cm (2)312 K9. 如图,容积为V 的汽缸由导热材料制成,面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K.开始时,K 关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p 0.现将K 打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为V8时,将K 关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量.答案15p 0S 26g⑥ 10.在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变. 答案22.5 cm 7.5 cm。
2020届高考物理核心考点仿真冲刺卷(三)(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题在探究超重和失重规律时,某同学手握拉力传感器静止不动,拉力传感器下挂一重为G的物体,传感器和计算机相连。
该同学手突然竖直向上提升一下物体,经计算机处理后得到拉力F随时间t变化的图像,则下列图像中可能正确的是()A.B.C.D.第(2)题2020年7月23日,天问一号火星探测器在中国文昌航天发射场发射升空。
已知火星半径与地球半径之比约为,火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为。
设探测器、火星和地球的质量分别为、和,则有( )A.B.C.D.第(3)题宇宙世界含有大量的未知星体,判断星体的物质组成需要估算该星体的平均密度,现在发射航天器在该星体表面绕球心飞行,假定该星体是质量分布均匀的球体,引力常量为,则要估算该星体的平均密度,只需测量出()A.航天器的质量B.航天器的体积C.未知星体的质量D.航天器飞行一周的时间第(4)题磁感应强度的单位是特斯拉(T),关于特斯拉与基本单位千克(kg)、秒(s)、安培(A)之间关系,下列描述正确的是( )A.1T =1kg/( A·s2)B.1T =1kg· s2/A C.1T =1kg/(A·s)D.1T =1kg·s/A第(5)题如图,放映电影时,强光照在胶片上,一方面,将胶片上的“影”投到屏幕上;另一方面,通过声道后的光照在光电管上,随即产生光电流,喇叭发出与画面同步的声音。
电影实现声音与影像同步,主要应用了光电效应的下列哪一条规律A.入射光的频率必须大于金属的极限频率,光电效应才能发生B.光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光的频率增大而增大C.当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度随入射光的强度增大而增大D.光电效应的发生时间极短,光停止照射,光电效应立即停止第(6)题如图所示为圆锥摆示意图,用长为L的细绳一端固定,另一端系着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,则小球的角速度大小为( )A.B.C.D.第(7)题如图所示,匀质铁链质量为m,长度为L,现使其放在倾角为30°的光滑斜面上,其余部分竖直下垂。
热学1.如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱,左右两管水银面高度差为h cm,外界大气压为hcmHg.(1)若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);(2)在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T'.2.如图所示,导热汽缸由半径不同的两个圆柱形容器组成,汽缸上部横截面积为1.5S,深度为0.5L,下部横截面积为S,深度为L,侧面有阀门C,C处于打开状态.活塞上表面通过滑轮与一水桶相连.关闭阀门后向水桶中缓慢加水,使活塞上升到距汽缸上口0.3L处停下.已知:大气压强为p0,室温为T,重力加速度为g,不计一切摩擦,忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量.求:(1)加入水桶中水的质量;(2)将水桶中的水取走一半,并对缸中气体缓慢加热,当活塞再次停于离汽缸上口0.3L 处时,气体的温度.3.有一只一端开口的L形玻璃管,其竖直管的横截面积是水平管横截面积的2倍,水平管长为90 cm,竖直管长为8 cm,在水平管内有一段长为10 cm的水银封闭着一段长为80 cm 的空气柱如图所示.已知气柱的温度为27 ℃,大气压强为75 cmHg,管长远大于管的直径.(1)现对气体缓慢加热,当温度上升到多少时,水平管中恰好无水银柱.(2)保持(1)中的温度不变,将玻璃管以水平管为轴缓慢旋转180°,使其开口向下.求稳定后封闭部分气体压强.4.如图甲所示,U形汽缸固定在水平地面上,用重力不计,面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的气体,已知汽缸不漏气,活塞移动过程无摩擦.初始时,外界大气压强为p=1.0×105 Pa,活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度.(1)请在乙图中作出能反映汽缸内气体的压强p 随热力学温度T 变化的图象;(2)当温度缓慢升高到t 1=27 ℃时,活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=5 kg 的砝码,要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力,则温度至少要升高到多少摄氏度?5.一粗细均匀的U 形管ABCD 的D 端封闭,A 端与大气相通.用水银将一定质量的理想气体封闭在U 形管的CD 一侧,如图甲所示.环境温度T 1=300 K 时,管中AB 、CD 两侧的水银面高度平齐h 1=15 cm,AB 、CD 管高相同h 2=35 cm,BC 两柱心宽度h 3=5 cm,现将U 形管绕C 点顺时针缓慢旋转90°后如图乙所示,此过程没有水银漏出.大气压强取p 0=75 cmHg,U 形管的横截面积S=0.4 cm 2.(1)求此时CD 侧空气柱长度l 1;(2)若环境温度升高至T 2时,AB 、CD 两侧的水银面又对齐,求此时温度T 2.6.某物理社团受“蛟龙号”的启发,设计了一个测定水深的深度计.如图所示,导热性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同,长度均为L,内部分别有轻质薄活塞A 、B,活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动,汽缸Ⅰ左端开口.外界大气压强为p 0,汽缸Ⅰ内通过A 封有压强为p 0的气体,汽缸Ⅱ内通过B 封有压强为2p 0的气体,一细管连通两汽缸,初始状态A 、B 均位于汽缸最左端.该装置放入水下后,通过A 向右移动的距离可测定水的深度.已知p 0相当于10 m 高的水产生的压强,不计水温变化,被封闭气体视为理想气体,求:(1)当A 向右移动L4时,水的深度h; (2)该深度计能测量的最大水深h m .7.容器内装有1 kg的氧气,开始时,氧气压强为1.0×106 Pa,温度为57 ℃,因为漏气,经过一段时间后,容器内氧气压强变为原来的35,温度降为27 ℃,求漏掉多少千克氧气?8.如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B 的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ℃,汽缸导热.(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强.⑧9.一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p=75.0 cmHg.环境温度不变.参考答案1.如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B 的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ℃,汽缸导热.(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强.答案(1)V22p(2)上升到B的顶部(3)1.6p⑧7.〔2016全国Ⅲ·33(2)〕一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p=75.0 cmHg.环境温度不变.答案144 cmHg 9.42 cm1.如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱,左右两管水银面高度差为h cm,外界大气压为hcmHg.(1)若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);(2)在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T'.答案(1)3ℎlℎ0+h (2)ℎ02+3ℎlℎ0(ℎ0-ℎ)T2.如图所示,导热汽缸由半径不同的两个圆柱形容器组成,汽缸上部横截面积为1.5S,深度为0.5L,下部横截面积为S,深度为L,侧面有阀门C,C处于打开状态.活塞上表面通过滑轮与一水桶相连.关闭阀门后向水桶中缓慢加水,使活塞上升到距汽缸上口0.3L处停下.已知:大气压强为p0,室温为T,重力加速度为g,不计一切摩擦,忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量.求:(1)加入水桶中水的质量;(2)将水桶中的水取走一半,并对缸中气体缓慢加热,当活塞再次停于离汽缸上口0.3L 处时,气体的温度.答案(1)9p0S26g (2)2320T3.有一只一端开口的L形玻璃管,其竖直管的横截面积是水平管横截面积的2倍,水平管长为90 cm,竖直管长为8 cm,在水平管内有一段长为10 cm的水银封闭着一段长为80 cm 的空气柱如图所示.已知气柱的温度为27 ℃,大气压强为75 cmHg,管长远大于管的直径.(1)现对气体缓慢加热,当温度上升到多少时,水平管中恰好无水银柱.(2)保持(1)中的温度不变,将玻璃管以水平管为轴缓慢旋转180°,使其开口向下.求稳定后封闭部分气体压强.答案(1)360 K (2)72 cmHg4.如图甲所示,U形汽缸固定在水平地面上,用重力不计,面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的气体,已知汽缸不漏气,活塞移动过程无摩擦.初始时,外界大气压强为p=1.0×105 Pa,活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度.(1)请在乙图中作出能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象;(2)当温度缓慢升高到t1=27 ℃时,活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=5 kg的砝码,要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力,则温度至少要升高到多少摄氏度?答案(1)如图(2)177 ℃5.一粗细均匀的U形管ABCD的D端封闭,A端与大气相通.用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的CD一侧,如图甲所示.环境温度T1=300 K时,管中AB、CD两侧的水银面高度平齐h1=15 cm,AB、CD管高相同h2=35 cm,BC两柱心宽度h3=5 cm,现将U形管绕C 点顺时针缓慢旋转90°后如图乙所示,此过程没有水银漏出.大气压强取p 0=75 cmHg,U 形管的横截面积S=0.4 cm 2.(1)求此时CD 侧空气柱长度l 1;(2)若环境温度升高至T 2时,AB 、CD 两侧的水银面又对齐,求此时温度T 2. 答案(1)18.75 cm (2)320 K6.某物理社团受“蛟龙号”的启发,设计了一个测定水深的深度计.如图所示,导热性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同,长度均为L,内部分别有轻质薄活塞A 、B,活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动,汽缸Ⅰ左端开口.外界大气压强为p 0,汽缸Ⅰ内通过A 封有压强为p 0的气体,汽缸Ⅱ内通过B 封有压强为2p 0的气体,一细管连通两汽缸,初始状态A 、B 均位于汽缸最左端.该装置放入水下后,通过A 向右移动的距离可测定水的深度.已知p 0相当于10 m 高的水产生的压强,不计水温变化,被封闭气体视为理想气体,求:(1)当A 向右移动L4时,水的深度h;(2)该深度计能测量的最大水深h m . 答案(1)3.33 m (2)20 m7.容器内装有1 kg 的氧气,开始时,氧气压强为1.0×106 Pa,温度为57 ℃,因为漏气,经过一段时间后,容器内氧气压强变为原来的35,温度降为27 ℃,求漏掉多少千克氧气? 答案0.348.如图,容积均为V 的汽缸A 、B 下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K 2位于细管的中部,A 、B 的顶部各有一阀门K 1、K 3;B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B 的底部;关闭K 2、K 3,通过K 1给汽缸充气,使A 中气体的压强达到大气压p 0的3倍后关闭K 1.已知室温为27 ℃,汽缸导热.(1)打开K 2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; (2)接着打开K 3,求稳定时活塞的位置;(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强.答案(1)V22p(2)上升到B的顶部(3)1.6p⑧9.一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p=75.0 cmHg.环境温度不变.答案144 cmHg 9.42 cm。
热学1.对于实际的气体,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能2.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变3.关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的4.关于固体、液体的性质,下列说法正确的是(填正确答案的标号).A.非晶体不可能转化为晶体B.单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点D.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,其尖端变钝,这是由于液体表面张力的作用E.唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”,诗中荷叶和露水表现为不浸润5.(多选)关于固体和液体,下列说法正确的是(填正确答案的标号).A.晶体一定有确定的熔点B.晶体一定有确定的几何形状C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体D.所有物质都具有液晶态E.在液体表面任意画一条线,线两侧的液体间的作用力是引力6.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体B.同一时刻,教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的C.当水中两个水分子间的分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小D.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体7.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是有液体表面张力B.晶体凝固时放出热量,但分子平均动能不变C.气体如果失去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D.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程,温度均由T1升高到T2,则等容过程比等压过程吸收的热量少E.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中分子速率很大的,如大于v的分子全m部取走,则气体的温度会下降,此后气体中不存在速率大于v的分子m8.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.零摄氏度的物体的内能为零B.气体如果失去了容器的约束会散开,这是因为气体分子热运动的结果C.温度相同的氧气和臭氧气体,分子平均动能相同D.理想气体,分子之间的引力、斥力依然同时存在,且分子力表现为斥力E.浸润现象是分子间作用力引起的9.关于热现象,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小B.液晶像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向同性C.处于失重状态的宇宙飞船中,由于消除了重力的影响,一大滴水银的表面将收缩为球面,水银滴成为球形D.液面上部的蒸汽达到饱和时,就没有液体分子从液面飞出,所以从宏观上来看液体不再蒸发E.热量可以自发地从高温物体向低温物体传递,但要从低温物体向高温物体传递,必须有第三者的介入10.用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是.热学1.对于实际的气体,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能答案BDE2.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变答案BCD3.关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案ACD4.关于固体、液体的性质,下列说法正确的是(填正确答案的标号).A.非晶体不可能转化为晶体B.单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学各向异性的特点D.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,其尖端变钝,这是由于液体表面张力的作用E.唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”,诗中荷叶和露水表现为不浸润答案CDE5.(多选)关于固体和液体,下列说法正确的是(填正确答案的标号).A.晶体一定有确定的熔点B.晶体一定有确定的几何形状C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体D.所有物质都具有液晶态E.在液体表面任意画一条线,线两侧的液体间的作用力是引力答案ACE6.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体B.同一时刻,教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的C.当水中两个水分子间的分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小D.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体答案BCE7.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是有液体表面张力B.晶体凝固时放出热量,但分子平均动能不变C.气体如果失去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D.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程,温度均由T1升高到T2,则等容过程比等压过程吸收的热量少E.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中分子速率很大的,如大于vm的分子全部取走,则气体的温度会下降,此后气体中不存在速率大于vm的分子答案ABD8.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.零摄氏度的物体的内能为零B.气体如果失去了容器的约束会散开,这是因为气体分子热运动的结果C.温度相同的氧气和臭氧气体,分子平均动能相同D.理想气体,分子之间的引力、斥力依然同时存在,且分子力表现为斥力E.浸润现象是分子间作用力引起的答案BCE9.关于热现象,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小B.液晶像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向同性C.处于失重状态的宇宙飞船中,由于消除了重力的影响,一大滴水银的表面将收缩为球面,水银滴成为球形D.液面上部的蒸汽达到饱和时,就没有液体分子从液面飞出,所以从宏观上来看液体不再蒸发E.热量可以自发地从高温物体向低温物体传递,但要从低温物体向高温物体传递,必须有第三者的介入答案ACE10.用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是.答案使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积。
2020新高考物理三轮冲刺仿真模拟训练(三)一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1、如图所示为甲、乙两物体从同一位置出发沿同一方向做直线运动的v-t 图象,其中t2=2t1,则下列判断正确的是( )A.甲的加速度比乙的大B.t1时刻甲、乙两物体相遇C.t2时刻甲、乙两物体相遇D.0~t1时间内,甲、乙两物体之间的距离逐渐减小2、如图甲为一种门后挂钩的照片,相邻挂钩之间的距离为7 cm,图乙中斜挎包的宽度约为21 cm,在斜挎包的质量一定的条件下,为了使悬挂时背包带受力最小,下列措施正确的是( )A.随意挂在一个钩子上B.使背包带跨过两个挂钩C.使背包带跨过三个挂钩D.使背包带跨过四个挂钩3、下列各组物理量中均为矢量的是( )A.路程和位移 B.速度和加速度C.力和功 D.电场强度和电势4、下列电磁波的说法中不正确的是( )A.电磁波不能在真空中传播,介质可以是空气、水等透明的物质B.人类将进入智能时代,以后所有的电器都可以使用电磁波,只要在电器上安装一个电磁波接发装置就可以实现C.光是一种电磁波,光的波长比无线电波的波长小得多D.电磁波通信技术是一项重大的技术,它使人们远程联络实现了实时性,但同时也带来了电磁污染的危害5、如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )A.所受的合力为零,做匀速运动B.所受的合力恒定,做匀加速运动C.所受的合力恒定,做变加速运动D.所受的合力变化,做变加速运动6.女子十米台跳水比赛中,运动员从跳台斜向上跳起,一段时间后落入水中,如图所示,不计空气阻力,随入水深度的增加,阻力增大,下列说法正确的是( )A.她在空中上升过程中处于超重状态B.她在空中下落过程中做自由落体运动C.她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度D.入水过程中,水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小7.刀削面是西北人喜欢的面食之一,全凭刀削得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m,面团离锅上沿最近的水平距离为0.4 m,锅的直径为0.4 m,若削出的面片落入锅中,则面片的水平初速度不可能是(g=10 m/s2)( )A.0.8 m/s B.1.2 m/sC.1.5 m/s D.1.8 m/s8.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )9.如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的水平弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁,今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这瞬间,以下说法正确的是( )A .B 球的速度为零,加速度大小为F mB .B 球的速度为零,加速度为零C .A 立即离开墙壁D .在A 离开墙壁后,A 、B 两球均向右做匀速运动10.2018年12月8日,“嫦娥四号”探测器成功发射,并于2019年1月3日实现人类首次在月球背面软着陆.已知月球半径为R ,月球表面重力加速度为g ,万有引力常量为G ,当“嫦娥四号”在绕月球做匀速圆周运动时的轨道半径为r .下列说法正确的是( )A.月球的密度为3g4πrGB.“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的线速度为R g rC.“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的周期为2πr gD.若“嫦娥四号”要进入低轨道绕月球做圆周运动,需要点火加速11.如图所示,是磁流体发电机示意图.平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a、b两板间便产生电压.如果把a、b 板与用电器相连接,a、b板就是等效直流电源的两个电极.若磁场的磁感应强度为B,每个离子的电荷量大小为q、速度为v,a、b两板间距为d,两板间等离子体的等效电阻为r,用电器电阻为R.稳定时,下列判断正确的是( )A.图中a板是电源的正极B.电源的电动势为BvqC.用电器中电流为BvqR+rD.用电器两端的电压为RR+rBvd12.教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路图如图所示.理想交流电流表和理想交流电压表的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若将发电机线圈的匝数变为原来的2倍,其他条件均不变,下列说法正确的是( )A.R消耗的功率变为2PB.电压表的读数为4UC.电流表的读数为4ID.通过R的交变电流频率不变13.如图所示,A、B两小球用轻杆连接,A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动,B球处于光滑水平面上,不计球的体积.开始时,在外力作用下A、B 两球均静止且杆竖直.现撤去外力,B开始沿水平面向右运动.已知A、B 两球质量均为m,杆长为L,重力加速度为g,则下列说法中不正确的是( )A.A球下滑到地面时,B球速度为零B.A球下滑到地面过程中轻杆一直对B球做正功C.A球机械能最小时,B球对地的压力等于它的重力D.两球和杆组成的系统机械能守恒,A球着地时的速度为2gL二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)14.如图所示,杯中装满水,上方有一点A,杯底有一点B,A、B连线和水面的交点为O,现在A点用很细的一束红光照向水面上的P点,正好在B点形成亮点.若在A点用很细的另一颜色的光照向水面上的Q点,也正好在B 点形成亮点.下列说法正确的是( )A.不管另一种光是什么颜色,P点和Q点都在O点的右边B.若另一种光是紫色,则Q点距O点较远C.若另一种光是蓝色,则Q点距O点较近D.若另一种光是黄色,P点和Q点都在O点的左边15.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P、Q为介质中的两个质点,图乙为质点P的振动图象,则( )A.t=0.2 s时,质点Q沿y轴负方向运动B.0~0.3 s内,质点Q运动的路程为0.3 mC.t=0.5 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度D.t=0.7 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离16.氢原子光谱如图甲所示,图中给出了谱线对应的波长,玻尔的氢原子能级图如图乙所示,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,可见光的频率范围约为4.2×1014~7.8×1014Hz,则( )A.Hα谱线对应光子的能量小于Hδ谱线对应光子的能量B.图甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四种光均属于可见光范畴C.Hβ对应光子的能量约为10.2 eVD.Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级三、非选择题(本题共6小题,共55分)17.(7分) (1)“探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图甲所示.下列说法正确的是________.A.斜槽必须是光滑的,且末端切线调成水平B.每次释放小球必须从斜槽同一位置由静止释放C.将球的位置记录在坐标纸上后,取下坐标纸,用直尺将所有点连成折线D.小球运动时不应与竖直面上的坐标纸相接触(2)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,如图乙所示.①下列实验操作正确的是________.A.用一个弹簧测力计与用两个弹簧测力计拉橡皮条时,只要满足橡皮条的长度相等B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.实验中,两根细绳必须等长D.实验中,只需记下弹簧测力计的读数②实验中,弹簧测力计的示数如图丙所示,则图中弹簧测力计的读数为________ N.③某次实验中,若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是__________.18.(7分) (1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值.经过规范操作后,所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示,则此电阻器的阻值为________ Ω.(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:①如图丙所示,已经连接了一部分电路,请在图丙中将电路连接完整.②合上开关后,测出9组I、U值,在I-U坐标系中描出各对应点,如图丁所示.请在图丁中画出此小灯泡的伏安特性曲线.③与图丁中P点对应的状态,小灯泡丝阻值最接近________.A.16.7 Ω B.12.4 Ω C.6.2 Ω19.(9分)陕西汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹,如图是镇巴三元圈子崖天坑,最大深度300 m,在某次勘察中,一质量为60 kg的探险队员利用竖直方向的探险绳从坑沿滑到坑底.若队员先从静止开始做匀加速直线运动,下滑20 s时速度达到5 m/s,然后以此速度匀速运动45 s,最后匀减速直线运动到达坑底速度恰好为零.整个下行过程中探险绳始终处于竖直,探险队员视为质点.g取10 m/s2,求:(1)匀加速阶段的加速度大小a1及匀加速下降的高度h1;(2)匀减速下降时探险绳对探险队员的摩擦力大小;(3)探险队员整个下落过程的平均速度大小.20.(12分)熟练荡秋千的人能够通过在秋千板上适时站起和蹲下使秋千越荡越高.一质量为m的人荡一架底板和摆杆均为刚性的秋千,底板和摆杆的质量均可忽略,假定人的质量集中在其重心.人在秋千上每次完全站起时其重心距悬点O的距离为l,完全蹲下时此距离变为l+d,人在秋千上站起和蹲下过程都是在一极短时间内完成的.作为一个简单的模型,假设人在第一个最高点A点从完全站立的姿势迅速完全下蹲,然后荡至最低点B,随后他在B点完全站直,继而随秋千荡至第二个最高点C,这一过程中该人重心运动的轨迹如图所示,已知A与B的高度差为h1.此后人以同样的方式回荡,重复前述过程,荡向第三、四个最高点.设人在站起和蹲下的过程中与秋千的相互作用力始终与摆杆平行,以最低点B为重力势能零点,全过程忽略空气阻力,重力加速度为g.(1)试说明该人重心在A→A′→B→B′→C四个阶段的机械能变化情况;(只需说明增大还是减小或不变)(2)求出从第一最高点A按上述过程运动,第一次到最低点B人还没有站起来的瞬间底板对人的支持力大小;(3)求第1次返回到左边站立时重心离B点的高度是多少?21.(10分)如图甲所示,两光滑导轨由水平、倾斜两部分平滑连接,相互平行放置,两导轨相距L=1 m,倾斜导轨与水平面成θ=30°角.倾斜导轨所处的某一矩形区域BB′C′C内有一垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B1=1 T,B、C间距离为L1=2 m.倾斜导轨上端通过单刀双掷开关S连接R=0.8 Ω的电阻和电容C=1 F的未充电的电容器.现将开关S掷向1,接通电阻R,然后从倾斜导轨上离水平面高h=1.45 m处垂直于导轨静止释放金属棒ab,金属棒的质量m=0.4 kg,电阻r=0.2 Ω,金属棒下滑时与导轨保持良好接触,在到达斜面底端CC′前已做匀速运动.金属棒由倾斜导轨滑向水平导轨时无机械能损失,导轨的电阻不计.当金属棒经过CC′时,开关S掷向2,接通电容器C,同时矩形区域BB′C′C的磁感应强度B1随时间变化如图乙所示.水平导轨所处的某一矩形区域CC′D′D内无磁场,C、D间距离为L2=8 m.DD′右侧的水平轨道足够长且两水平轨道内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B2=2 T,g=10 m/s2,求:(1)金属棒刚进入矩形磁场区域BB ′C ′C 时两端的电压;(2)金属棒通过矩形磁场区域BB ′C ′C 的过程中,电阻R 产生的热量; (3)若金属棒在矩形区域CC ′D ′D 内运动,到达DD ′前电流为零,则金属棒进入DD ′右侧磁场区域运动达到稳定后,电容器最终所带的电荷量. 22.(10分)如图所示,在y 轴右侧平面内存在方向向里的匀强磁场,磁感应强度大小B =0.5 T ,坐标原点O 有一放射源,可以向y 轴右侧平面沿各个方向放射mq =2.5×10-7 kg/C 的正离子,这些离子速率分别在从0到最大值v m =2×106 m/s 的范围内,不计重力和离子之间的相互作用.(1)求离子打到y 轴上的范围;(2)若在某时刻沿+x 方向放射各种速率的离子,求经过5π3×10-7 s 时这些离子所在位置构成的曲线方程;(3)若从某时刻开始向y 轴右侧方向放射各种速率的离子,求经过5π3×10-7s 时已进入磁场的离子可能出现的区域面积.答案与解析1、C 。
仿真冲刺卷(三)(建议用时:60分钟满分:110分)二、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.2019年4月1日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设.某核电站获得核能的核反应方程为U n Ba+Kr+n,已知铀核U的质量为m 1,钡核Ba的质量为m2,氪核Kr 的质量为m3,中子n的质量为m4,下列说法中正确的是( )A.该核电站通过核聚变获得核能B.铀核U的质子数为235C.在上述核反应方程中x=3D.一个铀核U发生上述核反应,释放的能量为(m1-m2-m3-m4)c215.如图所示,A,B,C,D是真空中一正四面体的四个顶点,每条棱长均为l.在正四面体的中心固定一电荷量为-Q的点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( )A.A,B两点的电场强度相同B.A点电场强度大小为C.A点电势高于C点电势D.将一正电荷从A点沿直线移动到B点的过程中,电场力一直不做功16.如图所示,水平面O点左侧光滑,O点右侧粗糙且足够长,有10个完全相同且质量均为m的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块1恰好位于O点,滑块2,3……依次沿直线水平向左排开,现将水平恒力F作用于滑块1,经观察发现,在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数μ=B.匀速运动过程中速度大小为C.第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等D.在水平恒力F作用下,10个滑块全部可以进入粗糙地带17.“嫦娥四号”于2019年1月3日自主着陆在月球背面,实现人类探测器首次月背软着陆.由于“嫦娥四号”在月球背面,不能与地球直接通信,需要通过中继通信卫星才能与地球“沟通”,“鹊桥”是“嫦娥四号”月球探测器的中继卫星,该中继卫星运行在地月系的拉格朗日L2点附近的晕轨道上.地月系的拉格朗日L2点可理解为在地月连线的延长线上(也就是地球和月球都在它的同一侧),地球和月球对处于该点的卫星的引力的合力使之绕地球运动,且在该点的卫星运动的周期与月球绕地球运动的周期相同.若某卫星处于地月系的拉格朗日L2点,则下列关于该卫星的说法正确的是( )A.在地球上可以直接看到该卫星B.该卫星绕地球运动的角速度大于月球绕地球运动的角速度C.该卫星绕地球运动的线速度大于月球绕地球运动的线速度D.该卫星受到地球与月球的引力的合力为零18.航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力.已知单个正离子的质量为m,电荷量为q,正、负极栅板间加速电压为U,从喷口喷出的正离子所形成的电流为I.忽略离子间的相互作用力,忽略离子喷射对卫星质量的影响.该发动机产生的平均推力F的大小为( )A.F=IB.F=IC.F=ID.F=2I19.如图(甲)所示为一发电机的原理图,发电机产生的交变电流接图(乙)中理想变压器的原线圈.已知变压器原、副线圈的匝数之比为22∶1,发电机输出电压u随时间t变化的规律如图(丙)所示,发电机线圈电阻忽略不计,则( )A.电阻两端电压的瞬时值表达式为u=10sin(50πt)VB.电压表示数为10 VC.若仅使发电机线圈的转速增大一倍,则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍,而电压表示数不变D.若仅使电阻R增加,则电流表示数减小20.如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,M为磁场边界上一点,有无数个带电荷量为q(q>0)、质量为m的相同粒子在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )A.粒子从M点进入磁场时的速率v=B.粒子从M点进入磁场时的速率v=C.若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的倍D.若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的倍21.如图所示,滑块A,B的质量均为m,A套在固定倾斜直杆上,倾斜杆与水平面成45°角,B套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距离忽略不计,且杆足够长,A,B通过铰链用长度为L的刚性轻杆(初始时轻杆与水平面成30°角)连接,A,B从静止释放,B开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,滑块A,B均视为质点,在运动的过程中,下列说法正确的是( )A.当A到达与B同一水平面时v B=v AB.当A到达与B同一水平面时,B的速度为C.B滑块到达最右端时,A的速度为D.B滑块最大动能为三、非选择题(包括必考题和选考题两部分,第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答,第33~34题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题:共47分.22.(6分)某校研究性学习小组的同学用如图(甲)所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉钉住;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;调节滴水计时器的滴水速度为每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;随即在撤去浅盘的同时放开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达斜面底端时立即将小车移开.图(乙)为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离是:x01=1.40 cm,x12=2.15 cm,x23=2.91 cm,x34=3.65 cm,x45=4.41 cm, x56=5.15 cm,试问:(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的原理类似.(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4=m/s,计算小车的加速度a的表达式为,计算结果为m/s2.(结果均保留两位有效数字)23.(9分)某同学想测量一个量程为0~3 V,内阻约3 kΩ的电压表V 的内阻R x,所用的实验器材有:待测电压表V;电流表A(量程0~1.2 mA,内阻为R A=100 Ω);滑动变阻器R1(0~500 Ω);定值电阻R=5.0 kΩ;电阻箱R0(0~9 999.9 Ω);电源E(电动势8 V,内阻较小);开关一个、导线若干.(1)要把电流表A改为量程0~12 V的电压表,应与电流表A串联的电阻箱R0电阻调为Ω.(2)按如图(a)所示电路图连接好电路,将电阻箱阻值按照上述第(1)问计算结果调节好,闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到最(选填“左”或“右”)端.实验中,多次调节滑动变阻器,记下电压表V的示数U和电流表A的示数I.(3)该同学以I为纵坐标,U为横坐标建立坐标系,根据测得数据描点作图如图(b)所示.由电路图可知I与U的关系式为I= (用题中所给物理量符号表示),结合图线(b)和已知数据可求得待测电压表内阻R x=kΩ.(结果保留2位有效数字)(4)该同学还想利用图(a)电路,测量一量程为0~1 V、内阻约2 kΩ的电压表内阻,为保证实验中的测量数据变化范围尽量大,只需更换一个定值电阻即可,若有四个阻值分别为 2.0 kΩ,8.0 kΩ, 14.0 kΩ,20.0 kΩ的定值电阻可供选择,他应选用阻值为kΩ的定值电阻.24.(12分)如图所示,一本大字典置于桌面上,一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处.假设字典的质量分布均匀,同一页纸上的压力分布也均匀,字典总质量M=1.5 kg,宽L=16 cm,高H=6 cm,A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0.3,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2,各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,水平向右拉动A4纸,当A4纸夹在字典中离桌面的高度h为2 cm时,字典恰好能被拖动.重力加速度g取10 m/s2,求:(1)字典与桌面之间的动摩擦因数μ2.(2)若将A4纸夹在字典最深处,且离桌面高度为3 cm,用水平向右的拉力F将A4纸从字典中匀速抽出,写出拉力F与A4纸位移x的函数表达式(在抽出A4纸的过程中,只有与A4纸上方重叠部分的字典才对A4纸有压力).25.(20分)如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.线段CO=OD=l,θ=30°.在第四象限正方形ODFE内存在沿x轴正方向、大小E=的匀强电场,在第三象限沿AC放置一平面足够大的荧光屏,屏与y轴平行.一个电子P从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场,恰好不从AD边射出磁场.已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力.(1)求电子P射入磁场时的速度大小.(2)求电子P经过y轴时的坐标.(3)若另一电子Q从x坐标轴上某点(x≠0)以相同的速度仍沿y轴正方向射入磁场,且P,Q打在荧光屏上同一点,求电子Q在电场中运动的时间.(二)选考题:共15分.(请考生从给出的2道物理题中任选一题作答)33.[物理——选修3-3](15分)(1)(5分)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.悬浮在液体中的微粒越大,某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显B.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C.分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性E.外界对气体做功,气体的内能可能减小(2)(10分)如图是一太阳能空气集热器示意图,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳暴晒,气体温度由T0=300 K升至T1=350 K.①求此时气体的压强.②保持T1=350 K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.34.[物理——选修34](15分)(1)(5分)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.做简谐振动的物体,速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期B.当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射C.波的周期与波源的振动周期相同,波速与波源的振动速度相同D.电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关(2)(10分)如图所示,为某玻璃砖的截面图,其中右侧为半径为R的半圆,O1为圆心.左侧为直角三角形ABC,∠C=90°,∠B=60°,玻璃砖折射率n=,把玻璃砖竖直固定在桌面上,一束平行光斜射到AB边上,光线与AB边成45°角,求:①桌面上有光线照到的地方离C点的最小距离.②通过O1点的光线在玻璃砖内运动的时间.仿真冲刺卷(三)14.C 从核反应方程可知,该核电站通过核裂变获得核能,故A错误;铀核U的质子数为92,故B错误;由质量数守恒得235+1=144+89+x,解得x=3,故C正确;一个铀核U发生上述核反应,由质能方程可得ΔE=Δmc2=(m1+m4-m2-m3-3m4)c2=(m1-m2-m3-2m4)c2,故D错误.15.B 由于点电荷在正四面体的中心,由对称性可知,A,B两点的电场强度大小相等,但是方向不同,故A错误;由立体几何知识可知,正四面体的中心到顶点的距离为l,故A点的电场强度大小E===,故B正确;电势为标量,由对称性可知A点电势等于C点电势,故C错误;从A点沿直线移动到B点的过程中电势先降低再升高,对于正电荷而言,其电势能先变小再变大,所以电场力先做正功再做负功,故D错误.16.B 对整体分析,根据共点力平衡得F=3μmg,解得μ=,故A错误;根据动能定理得F·2L-μmg·2L-μmg·L=×10mv2,解得v=,故B 正确;第一个滑块进入粗糙地带后,整体仍然做加速运动,每个滑块的加速度相同,隔离分析,由于选择的研究对象质量不同,根据牛顿第二定律知,轻杆的弹力大小不等,故C错误;在水平恒力F作用下,由于第4个滑块进入粗糙地带后,整体将做减速运动,设第n个小滑块能进入粗糙地带,由动能定理得F(nL)-μmgL [1+2+3+…+(n-1)]=0-0,解得n=7,所以10个滑块不能全部进入粗糙地带,故D错误.17.C如图所示,该卫星在地月连线的延长线上,故在地球上不能直接看到该卫星,故A错误;该卫星绕地球运动的周期与月球绕地球运动的周期相同,故该卫星与月球绕地球运动的角速度大小相等,故B错误;据线速度v=rω可知,卫星与月球绕地球角速度相等,但该卫星轨道半径大,线速度大,故C正确;该卫星绕地球做圆周运动,向心力由地球和月球对它的万有引力的合力提供,则合力不为零,故D错误.18.A 以正离子为研究对象,由动能定理得qU=mv2,Δt时间内通过的总电荷量Q=IΔt,喷出离子的总质量M=m=m.由动量定理可知正离子所受平均冲量Δt=Mv,由以上式子可得=I,根据牛顿第三定律可知,发动机产生的平均推力F=I,故A正确.19.BD 由题图(丙)知,原线圈电压的最大值U1m=311 V,原线圈电压有效值U1==220 V,由U1∶U2=n1∶n2知,副线圈电压的最大值U2m≈14.1 V,副线圈电压有效值U2=10 V,故A错误,B正确;若仅使发电机线圈的转速n增大一倍,则角速度ω增大一倍,根据E m=NBSω可知,变压器原线圈输入电压的频率和最大值都增大一倍,原副线圈中电流的频率相等,变压器副线圈输出电压的频率增大一倍,由U1∶U2=n1∶n2知,副线圈输出电压增大一倍,电压表读数增大一倍,故C错误;若仅使电阻R增加,原线圈两端的电压和原副线圈匝数比不变,则副线圈输出电压不变,副线圈中电流减小,原副线圈匝数比不变,则原线圈中电流也减小,电流表示数减小,故D正确.20.AD 边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长,由题意知,偏转圆半径r 1==,得粒子速率为v=;若将磁感应强度的大小变为,偏转圆半径之比==,则r 2=R,偏转圆直径对应的弦长为R,此时有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为90°,即此时这段圆弧对应的弧长是圆周长的,则两次粒子射出边界的圆弧长之比=.选项A,D正确.21.BD 从开始到A到达与B同一水平面的过程,由系统的机械能守恒得mgLsin 30°=m+m,又v A cos 45°=v B,即v B=v A,解得v B=,故A错误,B正确;B滑块到达最右端时,速度为零,此时轻杆与斜杆垂直,有mgL(sin 30°+sin 45°)=m,解得v A=,故C错误;当轻杆与水平杆垂直时B的速度最大,此时A的速度为零,由系统的机械能守恒得mg(Lsin 30°+L)=E kB,解得E kB=,故D正确.22.解析:(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器原理类似.(2)计数点4所代表时刻的瞬时速度v4== m/s≈0.20 m/s.小车的加速度a的表达式为a=代入数据可得a≈0.19 m/s2.答案:(1)打点计时器(2)0.20 0.19评分标准:第(1)问1分,第(2)问前两个空各2分,第三个空1分. 23.解析:(1)要把电流表A改为量程0~12 V的电压表,应与电流表A 串联的电阻箱R0电阻调为R0=-R A=(-100)Ω=9 900 Ω.(2)为了保护电路,闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到最左端.(3)由电路图可知I(R A+R0)=U+R,即I=U=U,图象的斜率k=,由数学知识可得k=×10-4Ω-1,解得R x=3.2 kΩ.(4)测量量程为0~1 V、内阻约2 kΩ电压表内阻,则此电压表的最大电压为1 V,最大电流为I1==5×10-4A,定值电阻与电压表串联,电源电压为8 V,所以定值电阻最大电压为7 V,最大电流为I1,则电阻R==14.0 kΩ.答案:(1)9 900 (2)左(3)U 3.2(3.0~3.3均可)(4)14.0评分标准:第(2)问1分,其他每空2分.24.解析:(1)字典刚好被拖动,A4纸对字典的摩擦力f=f桌(1分)而f桌=μ2Mg(1分)f=2μ1mg(1分)m=M(1分)代入数据得μ2=0.4.(2分)(2)A4纸夹在离桌面的高度为3 cm处,高于2 cm,所以字典拖不动,当A4纸抽出位移为x时,纸上方压力F N=(2分)此时A4纸受到的拉力大小F=f′=2μ1F N(2分)即F=μ1Mg.(2分)答案:(1)0.4 (2)F=μ1Mg25.解析:(1)电子恰好不从AD边射出磁场,即电子的运动轨迹与AD边相切,作出粒子的运动轨迹如图所示.由几何关系可得r+=l(2分)粒子在磁场中做匀速圆周运动,有ev0B=(2分)解得r=,v0=.(1分)(2)电子在电场中做类平抛运动,假设电子从OE边离开,有2r=a(1分)y P=v0t1(1分)eE=ma(1分)解得t1=,y P=l(1分)由于y P=l<l,故假设成立,电子从OE边射出,经过y轴时的坐标为(0,-l).(2分)(3)对于电子P,设射出时速度方向与y轴负方向成α角,射在荧光屏上的位置距离x轴为Y,则tan α=(1分)v Px=at1(1分)由几何关系有Y=y P+(1分)对于电子Q,设其在电场中运动的时间为t2,射出时速度方向与y轴负方向成β角,在y轴上的射出点与O点距离为y Q1,射出点与电子P打在荧光屏上的相交点竖直距离为y Q2,则y Q1+y Q2=Y(1分)y Q1=v0t2(1分)y Q2=(1分)tan β=(1分)v Qx=at2(1分)联立解得t2=(另一个解t2′=是电子P在电场中运动的时间,故舍弃).(1分)答案:(1)(2)(0,-l) (3)33.解析:(1)悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数越少,布朗运动越明显,故A错误;由于液体表面分子较为稀疏,故液体表面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,故B正确;分子的平均动能相等时,物体的温度相等;考虑到分子的质量可能不同,分子平均速率大有可能分子的平均动能小;分子平均速率小有可能分子的平均动能大,故C错误;由热力学第二定律可知,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故D正确;当外界对气体做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q分析可知,内能可能增大也可能减小,故E正确.(2)①设升温后气体的压强为p1,由查理定律得=(2分)代入数据得p1=p0.(2分)②抽气过程可视为等温膨胀过程,设膨胀后的总体积为V,由玻意耳定律得p1V0=p0V(2分)解得V=V0(2分)设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K,由题意得K=(1分)解得K=.(1分)答案:(1)BDE (2)①p0②34.解析:(1)做简谐振动的物体,相邻速度和位移都相同的时间间隔为一个周期,A正确;当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生明显衍射,B错误;波的周期与波源的振动周期相同,波速是波在介质中的传播速度,在均匀介质中波速是不变的,而波源的振动速度是波源做简谐运动的速度,是时刻变化的,C错误;电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播,D正确;相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关,E正确.(2)①光线在AB边上发生折射,入射角i=45°.由折射定律知n=(1分)解得r=30°(1分)即光线在玻璃砖内平行于BC射向圆弧界面,当在圆弧界面发生全反射,边界光线射向桌面交桌面于P点,与C点最近.设入射角为i2,则sin i2=sin C=(1分)解得i2=45°(1分)过O2作BC的垂线交桌面于点Q,可知∠P=45°由几何知识可得,=·cos i2=R(1分)==R+R·sin i2=R(1分)可得=+=(1+)R.(1分)②通过O点的光线在玻璃砖内通过的路程x=R+Rtan 30°=R(1分)光在玻璃中的传播速度v==c(1分)则t==.(1分)答案:(1)ADE (2)①(1+)R ②。
2020届高考物理高频考点仿真冲刺卷(三)(基础必刷)学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点。
一个带负电的点电荷仅受电场力作用,从A点沿电场线运动到B点过程中,其速度v随时间t变化的规律如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.A点的电场强度比B点的大B.A、B两点的电场强度相等C.电场线方向由A指向BD.该点电荷在A点具有的电势能比B点大第(2)题图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。
手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。
下列说法正确的是( )A.时,弹簧弹力为0B.时,手机位于平衡位置上方C.从至,手机的动能增大D.a随t变化的关系式为第(3)题一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气压不变。
在上浮过程中气泡内气体()A.内能变大B.压强变大C.体积不变D.从水中吸热第(4)题氖泡可用于指示和保护电路。
在玻璃管中有两个相同的板状金属电极,并充入低压氖气,在两极间接入电压使氖气导电,如果金属电极发出的电子在电场作用下获得足够的能量,就能使氖气发光。
将氖泡、保护电阻和电压可调的电源按如图所示的电路连接。
氖泡用黑纸包住,黑纸上留出一条狭缝使光可以照射到氖泡。
发现在没有光照的暗室中,当电源电压为时,氖泡恰能发光;当电源电压为()时,氖泡不发光,但同时用频率为的紫光照射氖泡,氖泡也恰能发光。
两次实验中,氖泡恰能发光时回路中的电流可认为相等。
已知普朗克常量为,电子电荷量为。
热力学多选与计算题组合测试三1.(1)如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C为等压过程,D→A为等容过程,则在该循环过程中,下列说法正确的是________.A.A→B过程中,气体放出热量B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化E.若气体在B→C过程中内能变化量的数值为2 kJ,与外界交换的热量为7 kJ,则在此过程中气体对外做的功为5 kJ(2)如图2所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s2)求:图2①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度.2.(1)下列说法正确的是( )A.液体的表面层内分子分布比较稀疏,分子间只存在引力B.气体分子的平均动能越大,其压强就越大C.在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能增加D.空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿E.压强与气体分子的密集程度及分子的平均动能有关(2)如图3所示,两端开口、粗细均匀的U型管竖直放置,其中储有水银,水银柱的高度如图所示.将左管上端封闭,在右管的上端用一不计厚度的活塞封闭右端.现将活塞缓慢下推,当两管水银面高度差为20 cm时停止推动活塞,已知在推动活塞的过程中不漏气,大气压强为76 cmHg,环境温度不变.求活塞在右管内下移的距离.(结果保留两位有效数字)图33.(1)下列说法正确的是( )A.液面上部的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B.质量相等的80 ℃的液态萘和80 ℃的固态萘相比,具有不同的分子势能C.单晶体的某些物理性质表现为各向异性,多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性D.液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大E.理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功,这一过程违背了热力学第二定律(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其p-V图象如图4所示.已知该气体在状态A时的温度为27 ℃,求:图4①该气体在状态B和C时的温度分别为多少K?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?4.(1)下列说法中正确的是( )A.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动B.气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律C.随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小D.一定量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行(2)如图5a所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20 cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.已知大气压强为p0= 75 cmHg.图5①若将装置缓慢翻转180°,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图b所示.当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;②若将图a中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35 cm,求左管水银面下降的高度.5.(1)下列说法正确的是( )A.对于一定质量的理想气体,若压强增大而温度不变,则外界对气体做正功B.塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,说明分子间存在着引力C.当分子间的距离减小时,其分子势能可能增大,也可能减小D.绝对湿度越大,相对湿度一定越大E.扩散现象和布朗运动都证明了分子永不停息地做无规则运动(2)如图6所示,粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内,封闭端水平放置,水平段管长60 cm,上端开口的竖直段管长20 cm,在水平管内有一段长为20 cm的水银封闭着一段长35 cm的理想气体,已知气体的温度为7 ℃,大气压强为75 cmHg,现缓慢对封闭理想气体加热.求:图6①水银柱刚要进入竖直管时气体的温度;②理想气体的温度升高到111 ℃时,玻璃管中封闭理想气体的长度.6.(1)下列有关热现象描述中,正确的是( )A.物体的内能是物体内所有分子的动能和势能的总和B.如果两个系统到达热平衡,则它们的内能一定相等C.对于一个绝热系统,外界对它所做的功等于系统内能的增量D.对于一个热力学系统,外界对它传递的热量和外界对它所做的功之和等于系统内能的增量E.一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的(2)如图7所示,一下端开口、上端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的上部封有长l1=30.0 cm的空气柱,中间有一段长为l=25.0 cm的水银柱,下部空气柱的长度l2=40.0 cm.已知大气压为p0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往上推,使管内上部分空气柱长度变为l1′=20.0 cm.假设活塞上推过程中没有漏气,求活塞上推的距离.(假设整个过程中气体的温度不变)图77.(1)如图8所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机内水位升高,与洗衣机相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度保持不变.则被封闭的空气( )图8A.单位时间内空气分子与压力传感器碰撞的次数增多B.分子的热运动加剧C.分子的平均动能增大D.体积变小,压强变大E.被封闭空气向外放热(2)如图9所示,容积为100 cm 3的球形容器,装有一根均匀刻有从0到100刻度的粗细均匀的长直管子,两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.2 cm 3,球内盛有一定质量的理想气体,有一滴水银恰好将球内气体同外面的大气隔开,在温度为5 ℃时,那滴水银在刻度20处,如果用这种装置作温度计用:图9①试求此温度计可以测量的温度范围(不计容器及管子的热膨胀,假设在标准大气压下测量)②若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度,则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等?为什么?专题规范练1.答案 (1)ABE (2)①450 K ②1 200 K解析 (1)A →B 为等温过程,压强变大,体积变小,故外界对气体做功,根据热力学第一定律有ΔU =W +Q ,温度不变,则内能不变,故气体一定放出热量,故A 正确;B →C 为等压过程,体积增大,由理想气体状态方程pV T =C 可知,气体温度升高,内能增加,故气体分子的平均动能增大,故B 正确;C →D 为等温过程,压强变小,体积增大,因为温度不变,故气体分子的平均动能不变,压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少,故C 错误;D →A 为等容过程,体积不变,压强变小,由pV T=C 可知,温度降低,气体分子的平均动能减小,故气体分子的速率分布曲线会发生变化,故D 错误;B →C 为等压过程,体积增大,气体对外做功,该过程中气体的温度升高,则气体的内能增加2 kJ ,气体从外界吸收的热量为7 kJ ,气体对外界做功为5 kJ ,故E 正确.故选A 、B 、E.(2)①物块A 开始移动前气体做等容变化,则有p 2=p 0+μmg S=1.5×105 Pa 由查理定律有p 1T 1=p 2T 2,解得T 2=p 2p 1T 1=450 K②物块A 开始移动后,气体做等压变化,到A 与B 刚接触时 p 3=p 2=1.5×105 Pa ;V 3=(L 1+d )S由盖—吕萨克定律有V 2T 2=V 3T 3,解得T 3=V 3V 2T 2=900 K之后气体又做等容变化,设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为T 4 p 4=p 0+2μmg S=2.0×105 Pa ;V 4=V 3由查理定律有p 3T 3=p 4T 4,解得:T 4=p 4p 3T 3=1 200 K2.答案 (1)CDE (2)27 cm解析 (1)分子间同时存在引力和斥力,液体表面是分子间作用力的合力为引力;故A 错误;气体压强与温度和体积两个因素有关,微观上取决于气体分子的平均动能和分子数密度,故B 错误;理想气体绝热压缩的过程中没有热交换,即Q =0,压缩气体的过程中外界对气体做功,W >0,根据热力学第一定律:ΔU =W +Q ,知内能增大,故C 正确;人们对湿度的感觉与相对湿度有关,空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿,故D 正确;根据压强的微观意义可知,压强与气体分子的密集程度及分子的平均动能有关,故E 正确.故选C 、D 、E.(2)由题意,将活塞缓慢向下推,两管水银面高度差为20 cm ,左管水银面上升10 cm ,右管水银面下降10 cm ,设活塞下移x cm ,U 型管的截面积为S ,对左端气体有: L 左′=40 cm根据玻意耳定律得:p 左L 左S =p 左′L 左′S对右端气体有: L 右′=(60-x ) cmp 右′=(p 左′+20) cmHg根据玻意耳定律得:p 右L 右S =p 右′L 右′S解得:p 左′=95 cmHgp 右′=115 cmHg得:x ≈27 cm.3.答案 (1)BCD (2)①600 K 300 K ②放热 1 000 J解析 (1)液面上部的蒸汽达到饱和时,液体分子从液面飞出,同时有蒸汽分子进入液体中;从宏观上看,液体不再蒸发,故A 错误;液态萘凝固成80 ℃的固态萘的过程中放出热量,温度不变,则分子的平均动能不变,萘放出热量的过程中内能减小,而分子平均动能不变,所以一定是分子势能减小,故B 正确;根据多晶体与单晶体的特点可知,单晶体的某些物理性质表现为各向异性,多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性,故C 正确;液体表面层的分子比液体内部的分子之间的距离大,分子之间的作用力表现为引力,分子之间的距离有缩小的趋势,可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能,故D 正确;根据热力学第二定律,理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功,但会引起其他的变化,这一过程不违背热力学第二定律,故E 错误.故选B 、C 、D.(2)①对一定质量的理想气体由图象可知,A →B 为等容变化,由查理定律得p A T A =p B T B即代入数据得T B =600 K A →C 由理想气体状态方程得p A V A T A =p C V C T C代入数据得T C =300 K ②从A 到C 气体体积减小,外界对气体做正功,由p -V 图线与横轴所围成的面积可得W =(p B +p C )(V B -V C )2=1 000 J 由于T A =T C ,所以该气体在状态A 和状态C 内能相等,ΔU =0由热力学第一定律ΔU =W +Q可得Q =-1 000 J ,即气体向外界放出热量,传递的热量为1 000 J4.答案 (1)ABE (2)①20 cm 或37.5 cm ②10 cm解析 (1)布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动,在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞,是由于气体的流动,这不是布朗运动,故A 正确;麦克斯韦提出了气体分子速率分布的规律,即“中间多,两头少,故B 正确;随着分子间距离的增大,分子势能不一定减小,当分子力表现为引力时,分子力做负功,分子势能增大.故C 错误;一定量的理想气体发生绝热膨胀时,不吸收热量,同时对外做功,其内能减小,故D 错误;根据热力学第二定律可知,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,故E 正确.故选A 、B 、E.(2)①将装置缓慢翻转180°, 设左管中空气柱的长度增加量为h ,如图所示,由玻意耳定律得:p 0L =(p 0-2h )(L +h )解得h =0或h =17.5 cm则左管中空气柱的长度为20 cm 或37.5 cm.②若将题图a 中的阀门S 打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S ,右管水银面下降了H =35 cm ,设左管水银面下降的高度为l ,由玻意耳定律得:p 0L =[p 0-(H -l )](L +l )解得l =10 cm 或l =-70 cm(舍去)即左管水银面下降的高度为10 cm.5.答案 (1)ACE (2)①47 ℃ ②45 cm解析 (1)由理想气体状态方程pV T=C 知,若增大压强而温度不变,则气体的体积减小故外界对气体做正功,故A 正确;塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,是大气压的作用,故B 错误;分子势能随距离增大先减小后增加,再减小,故两个分子的间距减小,分子势能可能增大,也可能减小,故C 正确;对于不同的压强和温度,饱和蒸汽压不同,故绝对湿度大时相对湿度不一定大,故D 错误;扩散现象和布朗运动都证明了分子在做永不停息的无规则运动,故E 正确.(2)①设水银柱刚好要进入竖直管内时的温度为t ,有V 1T 1=V 2T 2解得:T 2=320 K ,即t =47 ℃②设当温度为111 ℃时水平管内还有水银,竖直管内水银柱高为x则75×35280=(75+x )(60-20+x )384解得:x =5 cm所以理想气体的长度为45 cm.6.答案 (1)ACD (2)20 cm解析 (1)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,故A 正确;如果两个系统到达热平衡,则温度一定相等,但内能不一定相等,还与物质的量等因素有关,故B 错误;对于一个绝热系统,系统与外界没有热交换,外界对它所做的功等于系统内能的增量,故C 正确;根据热力学第一定律:ΔU =W +Q >0,可知对于一个热力学系统,外界对它传递的热量和外界对它所做的功之和等于系统内能的增量,故D 正确;根据热力学第二定律知,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,故E 错误.故选A 、C 、D.(2)取上部分空气柱为研究对象:设移动活塞后压强为p 1′由玻意耳定律得:p 1l 1=p 1′l 1′将p 1=50 cmHg ,l 1=30 cm ,l 1′=20 cm代入得:p 1′=75 cmHg以下部分空气柱为研究对象:设最后空气柱长度为l 2′,压强p 2′=100 cmHg由玻意耳定律得:p 2l 2=p 2′l 2′将p 2=75 cmHg ,l 2=40 cmHg代入得l 2′=30 cm则活塞向上移动的距离为x =l 1+l 2-l 1′-l 2′=20 cm7.答案 (1)ADE (2)①267.3~320.8 K ②见解析解析 (1)气体的温度不变,则单个分子对器壁的平均撞击力不变,故气体压强增大时,一定是单位时间内空气分子与压力传感器碰撞的次数增多,故A 正确;气体的温度不变,所以分子的热运动没有加剧,故B 错误;气体的温度不变,而温度是分子平均动能的标志,所以分子的平均动能不变,故C 错误;由以上的分析可知,细管与洗衣缸内的水面的高度差增大时,体积变小,压强变大,故D 正确;被封闭气体的体积减小的过程中外界对气体做功,气体的温度不变则内能不变,根据热力学第一定律:ΔU =W +Q 可知,Q <0,所以被封闭空气向外放热,故E 正确.故选A 、D 、E.(2)①由等压变化:V 2V 1=T 2T 1代入数据解得 T 2≈267.3 K由等压变化:V 3V 1=T 3T 1代入数据解得 T 3≈320.8 K此温度计可以测量的温度范围267.3~320.8 K②相等,因为是等压变化,温度变化与体积变化比值恒定(或温度数值与0到100的刻度数。
热学1.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、be、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行.下列说法正确的是.(填正确答案的标号)A.ab过程中气体从外界吸热B.bc过程中气体内能不变C.cd过程中气体从外界吸热D.de过程中外界对气体做功E.状态a的气体体积比状态d的气体体积小2.(多选)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是( )A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律C.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功,且不产生其他影响3.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体B.同一时刻,教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的C.当水中两个水分子间的分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小D.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体4.(1)关于下列实验及现象的说法,正确的是(填正确答案标号).A.图甲说明薄板是非晶体B.图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2C.图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关D.图丁说明水黾受到了浮力作用(2)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性,已知某轿车的氙气灯泡的容积为V,其内部氙气的密度为ρ,氙气摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A.则灯泡中氙气分子的总个数为,灯泡点亮后其内部压强将(选填“增大”“减小”或“不变”).(3)如图为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T的变化关系图象.由状态A变化到状态B的过程中气体吸收热量Q1=220 J,气体在状态A的压强为p0=1.0×105 Pa.求:①气体在状态B时的温度T2;②气体由状态B变化到状态C的过程中,气体向外放出的热量Q2.5.如图是一定质量的理想气体的p-T图象,气体从a→b→c→a完成一次循环,关于气体的变化过程,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.气体在a态的体积V a小于在c态的体积V cB.a→b过程气体的分子数密度变大C.b→c过程外界对气体做的功等于气体放出的热量D.c→a过程气体压强增大,从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的E.若a→b过程气体吸热300 J,c→a过程放热400 J,则c→a过程外界对气体做功100 J6.热等静压设备广泛应用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体.(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.7.如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求(1)抽气前氢气的压强;(2)抽气后氢气的压强和体积.8.如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K.(1)求细管的长度;(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度.9. 如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K.开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为V8时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量.⑥10.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.参考答案1.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、be、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行.下列说法正确的是.(填正确答案的标号)A.ab过程中气体从外界吸热B.bc过程中气体内能不变C.cd过程中气体从外界吸热D.de过程中外界对气体做功E.状态a的气体体积比状态d的气体体积小答案ACE2.(多选)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是( )A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律C.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功,且不产生其他影响答案AC3.下列说法正确的是(填正确答案标号).A.热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体B.同一时刻,教室内空气中氮气和氧气的分子平均动能是相同的C.当水中两个水分子间的分子力为零时,它们具有的分子势能一定最小D.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体答案BCE4.(1)关于下列实验及现象的说法,正确的是(填正确答案标号).A.图甲说明薄板是非晶体B.图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2C.图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关D.图丁说明水黾受到了浮力作用(2)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性,已知某轿车的氙气灯泡的容积为V,其内部氙气的密度为ρ,氙气摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A.则灯泡中氙气分子的总个数为,灯泡点亮后其内部压强将(选填“增大”“减小”或“不变”).(3)如图为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T的变化关系图象.由状态A变化到状态B的过程中气体吸收热量Q1=220 J,气体在状态A的压强为p0=1.0×105 Pa.求:①气体在状态B时的温度T2;②气体由状态B变化到状态C的过程中,气体向外放出的热量Q2.答案(1)C (2)ρVM N A增大(3)①600 K ②120 J5.如图是一定质量的理想气体的p-T图象,气体从a→b→c→a完成一次循环,关于气体的变化过程,下列说法正确的是(填正确答案标号).A.气体在a态的体积V a小于在c态的体积V cB.a→b过程气体的分子数密度变大C.b→c过程外界对气体做的功等于气体放出的热量D.c→a过程气体压强增大,从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的E.若a→b过程气体吸热300 J,c→a过程放热400 J,则c→a过程外界对气体做功100 J答案ADE6.热等静压设备广泛应用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体.(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.答案(1)3.2×107 Pa (2)1.6×108 Pa7.如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求(1)抽气前氢气的压强;(2)抽气后氢气的压强和体积.答案(1)12(p0+p) (2)12p0+14p 4(p0+p)V02p0+p8.如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K.(1)求细管的长度;(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度.答案(1)41 cm (2)312 K9. 如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K.开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为V8时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量.答案15p0S26g⑥10.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.答案22.5 cm 7.5 cm。