2019秋 金版学案 物理·选修3-3(粤教版) 练习:第二章第二三节固体新材料 含答案解析
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A级抓基础1.(多选)如图所示,下列对图象的描述正确的是()A.该电压是直流电压B.该电压是交流电压C.该电压的周期是0.2 sD.该电压的频率是103Hz解析:从图象可以看出每经过0.3 s开始重复上一个过程,所以0.3s是一个周期,频率是103Hz;在一个周期内,前0.1 s电压为正值,后0.2 s电压为负值,表示前后电流方向相反,所以是交变电流,B、D正确,A、C错误.答案:BD2. 电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上开关S后,通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示.则()A.通过R1的电流有效值是1.2 AB.R1两端的电压有效值是6 VC.通过R2的电流最大值是1.2 2 AD.R2两端的电压最大值是6 2 V解析:从题图乙可以看出,该交变电流的电流最大值为0.6 2 A,=0.6 A,R1两端电压有效值为U1=IR1正弦式交变电流有效值为I=I m2=6 V,R2两端电压最大值为U m=I m R2=0.62×20 V=12 2 V,综上所述,选项B正确.答案:B3.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生交变电流的电动势为e=2202sin 100πt (V),对于这个交变电流的说法正确的是() A.此交变电流的频率为100 Hz,周期为0.01 sB.此交变电流电动势的有效值为220 VC.耐压为220 V的电容器能够在该交变电路中使用D.t=0时,线圈平面与中性面垂直,此时磁通量为零解析:由交变电流的瞬时值的表达式知e=E m sin ωt (V),故频率f =50 Hz,周期T=0.02 s,选项A错误;交变电流电动势的有效=ω2π=220 V,选项B正确;电容器的耐压值为交变电流的最大值,值E=E m2即220 2 V,故选项C错误;t=0时,感应电动势的瞬时值e=0,磁通量的变化率为零,此时磁通量为最大,选项D错误.答案:B4. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知()A.该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin 25t (V)B.该交变电流的电压的有效值为100 VC.该交变电流的方向每秒钟改变25次D.该交变电流加在击穿电压为110 V的电容器两端,电容器不会被击穿解析:由图可知T=4×10-2 s,故f=1T=25 Hz,ω=2πf=50 rad/s,所以该交变电流电压的表达式为u=100×2sin 50t(V),A错误;由图象可知交变电流电压的最大值为100 2 V,因此其有效值为10022V =100 V,故B正确;因为一个周期内电流方向改变两次,所以交变电流的方向每秒钟改变50次,故C错误;由图象可知交变电流电压的最大值为100 2 V,电容器要能正常工作,其击穿电压必须大于100 2 V,故D错误.答案:B5.如图所示电路中,A是熔断电流I0=2 A的保险丝,R是可变电阻,S是交流电源.交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e=2202sin 314t(V).为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于()A .110 2 ΩB .110 ΩC .220 ΩD .220 2 Ω解析:由题知电压有效值为220 V ,当电流I 0=2 A 时,由闭合电路欧姆定律得R =2202Ω=110 Ω. 答案:B B 级 提能力6. 如图所示,表示一交流电流随时间而变化的图象,此交变电流的有效值是( )A .5 2 AB .3.5 2 AC .3.5 AD .5 A解析:交变电流的有效值是根据其热效应定义的,它从电流产生焦耳热相等的角度出发,使交变电流与恒定电流等效.设交变电流的有效值为I ,令该交变电流通过一阻值为R 的纯电阻,在一个周期内有:I 2RT =I 21R T 2+I 22R T 2.所以该交变电流的有效值为I = I 21+I 222=5 A. 答案:D7. 如图所示电路,电阻R 1与电阻R 2阻值相同,都为R ,和R 1并联的D 为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A 、B 间加一正弦交变电流u =20 2sin 100πt (V),则加在R 2上的电压有效值为( )A .10 VB .20 VC .15 VD .510 V解析:电压值取正值时,即在前半个周期内,二极管电阻为零,R 2上的电压等于输入电压值;电压值取负值时,即在后半周期内,二极管电阻无穷大,可看作断路,R 2上的电压等于输入电压值的一半.综上,设加在R 2的电压有效值为U ,根据电流的热效应,在一个周期内满足U 2R T =202R ·T 2+102R ·T 2,可求出U =510 V ,故选项D 正确. 答案:D8.如图甲所示,调节台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的.现将某无级调光台灯接在220 V 的正弦式交变电流上,经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时电压表的示数是( )A .220 VB .156 VC .110 VD .78 V解析:由题图可知,该电流不是正弦式交变电流,但每次通电是14T 的正弦交变电流,其最大值与有效值的关系是U =U m 2,由U 2R T =⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T2,解得U =110 2 V ≈156 V ,故B 正确. 答案:B9.两个相同的电阻,分别通以如图所示的正弦交变电流和方波交变电流,两种交变电流的最大值、周期如图所示,则在一个周期内,正弦交变电流在电阻上产生的热量Q 1与方波交变电流在电阻上产生的热量Q 2之比等于( )A .3∶1B .1∶2C .2∶1D .1∶1解析:对于正弦式电流,有效值I 1=22I m =522 A. 根据焦耳定律,得Q 1=I 21RT =12.5RT .对于方波,根据焦耳定律,得Q 2=I 22R ·T 2+I 2′2R ·T 2=8RT +4.5RT =12.5RT , 所以,Q 1∶Q 2=1∶1.答案:D10. 图甲为一台小型发电机示意图,产生的感应电动势随时间变化如图乙所示.已知发电机线圈的匝数为100匝,电阻r =2 Ω,外电路的小灯泡电阻恒为R =6 Ω,电压表、电流表均为理想电表.下列说法正确的是( )A .电压表的读数为4 VB .电流表的读数为0.5 AC .1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次D .线圈在转动过程中,磁通量最大为0.082πWb 解析:由图乙可知,交变电流的最大值为E m =4 2 V ,有效值为E =E m 2=4 V ;根据闭合电路的欧姆定律可知:U =E R +r R =46+2×6 V =3 V ,A 错误.电流表的示数为I =E R +r =46+2A =0.5 A ,B 正确.由图乙可知,T =4×10-2 s ,f =1T=25 Hz ,一个周期内电流方向改变两次,所以1秒内流过小灯泡的电流方向改变50次,C 错误.根据E m=nBSω,可知Φm =BS =E m nω=42100×50π Wb =0.000 82πWb ,D 错误.答案:B11.交流发电机转子有n 匝线圈,每匝线圈所围面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,匀速转动的角速度为ω,线圈电阻为r ,外电路电阻为R ,当线圈处于中性面时开始计时,逆时针匀速转动180°过程中:(1)写出R 两端的电压瞬时值的表达式;(2)求R 上产生的电热Q ;(3)通过R 的电荷量q .解析:(1)线圈由中性面开始转动,感应电动势的瞬时值表达式为e =nBSωsin ωt ,由闭合电路欧姆定律可知i =e R +r, 电阻R 两端的电压为: u =iR , 解以上三式,得 u =R R +rnBSωsin ωt . (2)感应电动势的最大值为E m =nBSω, 感应电动势的有效值为E =E m 2, 由闭合电路欧姆定律可知I =E R +r, 由焦耳定律,可知Q =I 2Rt ,其中t =πω, 解以上四式,得Q =n 2πB 2S 2ωR 2⎝⎛⎭⎫R +r 2. (3)通过电阻R 的电荷量为q =I —Δt ,由闭合电路欧姆定律,得I —=E -R +r , 由法拉第电磁感应定律,得E —=n ΔΦΔt , 又ΔΦ=BS -⎝⎛⎭⎫-BS =2BS ,联立以上四式,得q =2nBS R +r. 答案:(1)u =R R +r nBSωsin ωt (2)Q =πn 2B 2S 2ωR 2()R +r 2 (3)q =2nBS R +r。
章末质量评估(三)(时间:90分钟 分值:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)1.光敏电阻的阻值能随光照强度而变化.街旁的路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,利用光敏电阻的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用光敏电阻的( ) A.压敏性 B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用解析:灯要求夜晚亮、白天熄.则白天有光,黑夜没有光,则是由光导致电路的电流变化,所以电路中光传感器导致电阻变化,实现动控制,因此是利用半导体的光敏性.答案:B2.传感器是一种采集信息的重要器件.如图所示是一种测定压力的电容式传感器,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器.可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容.现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路,已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转,当待测压力增大时,下列说法正确的是( )A.电容器的电容将减小B .电容器的电荷量将减小C .灵敏电流表指针向左偏转D .灵敏电流表指针向右偏转解析:当待测压力增大时,电容器极板间距离减小,根据电容的决定式C =分析得知,电容增大,故A 错误;电容两端电势差不εS4πkd 变,根据Q =CU 可知,电容器的电荷量将增加,故B 错误;由于电容器上极板带正电,则电路中形成逆时针方向的充电电流,故灵敏电流表的指针向右偏,故C 错误,D 正确.答案:D3. 传感器广泛应用在我们的生产生活中,常用的计算机键盘就是一种传感器.如图所示,键盘上每一个键的下面都连一小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片,这两金属片组成一个小电容器.当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下,从而给出相应的信号.这种计算机键盘使用的是( )A .温度传感器B .压力传感器C .磁传感器D .光传感器解析:由题意可知,电容器通过受压后变形从而将压力信号变成了电信号,故键盘采用的是压力传感器.答案:B4.在现代生活中,许多地方需要传感器,例如,电冰箱制冷系统的自动控制就要用到( )A .压力传感器B .声传感器C .光传感器D .温度传感器解析:电冰箱制冷系统需要根据温度的高低进行自动调温控制的,因此需要用温度传感器,故A 、B 、C 错误,D 正确.答案:D5.传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件,它在自动控制中有着广泛的应用.如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图.金属棒与导电液体构成一个电容器,将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接,从电容C 和导电液与金属棒间的电压U 的变化就能反映液面的升降情况,即①电源接通后,电容C 减小,反映h 减小 ②电源接通后,电容C减小,反映h 增大 ③电源接通再断开后,电压U 减小,反映h 减小 ④电源接通再断开后,电压U 减小,反映h 增大以上判断正确的是( )A .①③B .①④C .②③D .②④解析:此电容器的两个极板分别是金属棒与电解液,h 增大表示电容器的正对面积增大,所以电容就增大,充电后断开,则电量Q 不变,h 减小,C 减小,故①正确,②错误,而U =,U 增大,故③错误,故④正确.Q C 答案:B6. 下图是一个有光照或温度升高时排气风扇都能起动的自动控制装置,则图中的电风扇是模块机器人中的( )A.传感器B.执行器C.控制器D.敏感元件解析:有光照或温度升高时排气风扇都能起动,这个过程是利用了传感器,图中的电风扇在机器人中的作用是传感器的末端执行器,起到为机器人散热的作用,B正确.答案:B7. 如图所示为热水系统的恒温电路,R1是可变电阻,R2是热敏电阻,当温度低时,热敏电阻的阻值很大,温度高时,热敏电阻的阻值很小.当热水器中的水位达到一定高度(由水位计控制)且水的温度低于某一温度时,发热器才会开启并加热.则下列关于该恒温电路的说法中正确的是( )A.如果热水器中没有水,电路中B点处于高电势B.当水的温度低于某一温度时A点处于低电势C.为将发热器开启的水温调高一些,应增大R1的阻值D.为将发热器开启的水温调高一些,应减小R1的阻值解析:当水位达到一定高度,输入也是高电势,门电路输出高电势,发热器工作,所以如果热水器中没有水,电路中B点处于低电势,故A错误;同理可知,当水的温度低于某一温度时热敏电阻比较大,R2两端的电压大,输入门电路的电势高,即当水的温度低于某一温度时A点处于高电势,故B错误;为将发热器开启的水温调高一些,即热敏电阻更小时,两端的电压才高,所以只要将R1减小,R2相对增大,此时R2两端的电压变大,要想输入高电势,只有热敏电阻小些,即温度高些才可以,故C错误,D正确.答案:D8. 某同学设计的散热排风控制电路如图所示,M为排风扇,R是可变电阻,R 0是半导体热敏电阻,其阻值随温度升高而减小.控制开关电路具有下列特性:当A点电势ΦA<Φ0时,控制开关处于断路状态;当ΦA≥Φ0时,控制开关接通电路,M开始运转.下列说法中正确的是( )A.环境温度升高时,A点电势升高B.可变电阻R阻值调大时,A点电势降低C.可变电阻R阻值调大时,排风扇开始工作的临界温度升高D.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻,电路仍能正常工作解析:当环境温度升高时,半导体热敏电阻R0,其阻值随温度升高而减小.则电路中的电流增大,所以A点的电势升高,故A正确;可变电阻R阻值调大时,导致电路的电流减小,则A点电势升高,故B错误;可变电阻R阻值调大时,导致电路的电流减小,则A点电势升高,由于当A点电势ΦA<Φ0时,控制开关处于断路状态;当ΦA≥Φ0时,控制开关接通电路,M开始运转.工作临界温度没变,而是提前被接通,故C错误;若用金属热电阻代替半导体热敏电阻,当温度升高时,其阻值增大,导致A 点电势降低,则开关会处于断开状态,所以起不到散热排风的作用,故D 错误.答案:A9.为了保证汽车刹车时车轮不被抱死,使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动,这样既可以提高刹车效果,又不使车轮失去控制.为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置,这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如果该装置检测出车轮不再转动,它就会自动放松刹车机构,让车轮仍保持转动状态,这就是ABS 防抱死系统.如图是电磁脉冲传感器示意图,B 是一根永久磁体,外面绕有线圈,它们的左端靠近一个铁质齿轮A ,齿轮与转动的车轮是同步的,则以下说法正确的是( )A .车轮转动时,由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线,产生感应电流B .车轮转动时,由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化,产生感应电流C .车轮转速减慢时,输出电流的周期变小.电流强度也变小D .车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,电流强度也变大解析:此传感器是利用线圈中磁通量的变化产生感应电流的原理来实现检测的.当车轮转动时,带动齿轮转动.相当于将铁块插入和拔出线圈,从而使线圈中磁通量发生变化而产生感应电流.故选项A 错误,B 正确;当车轮转速减慢时,线圈中磁通量的变化减慢,产生的感应电流的周期变大,由E =可知,电流强度变小,故选项ΔΦΔtC、D错误.答案:B10.为了测量蹦床运动员跃起的高度,训练时在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力,并在计算机上作出压力—时间图象.某次训练作出的图象如图所示.设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员离开蹦床的速率大约是(g取10 m/s2)( )A.1 m/s B.10 m/sC.12 m/s D.20 m/s解析:由题图可知运动员离开蹦床的时间为2秒,则上升和下降的时间均为1秒,则运动员离开蹦床的速率大约是v=gt=10 m/s.答案:B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)11.用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验,如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果.观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线,以下结论正确的是( )A.作用力与反作用力作用在同一物体上B.作用力与反作用力同时存在,同时消失C.作用力与反作用力大小不一定相等D.作用力与反作用力方向相反解析:牛顿第三定律中作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在两个物体上.作用力和反作用力同时产生,同时消失.答案:BD12.如图是测试热敏电阻R的实验电路图,滑动变阻器已调节到某一适当的值.实验中观察到当温度升高时灯更亮.对实验现象分析正确的有( )A.温度升高,电路中的电流减小B.温度升高,电路中的电流增大C.温度升高,热敏电阻的阻值增大D.温度升高,热敏电阻的阻值减小解析:当温度升高时,电路中的热敏电阻的阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知:电路中的电流增大,导致灯泡变亮.答案:BD13.传感器是能将感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量量(一般是电学量)的一种元件,在自动控制中有相当广泛的应用,如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器,金属芯线与导电液体构成一个电容器,从电容C大小的变化情况就能反映出液面高度h的高低情况,则二者的关系是( )A .C 增大表示h 增大B .C 增大表示h 减小C .C 减小表示h 减小D .C 减小表示h 增大解析:当电容C 增大时,根据电容的决定式C =分析正对面εS4πkd 积应增大,则知,液面高度h 增大.当电容C 减小时,则液面高度减小,故A 、C 正确,B 、D 错误.答案:AC14. 动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,图甲话筒原理图,图乙是录音机的录音、放音原理图.由图可知( )A .话筒工作时磁铁不动线圈振动而产生感应电流B .录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流C .录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D .录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场解析:话筒工作时,通过线圈切割磁感线,产生感应电动势,从而形成感应电流,故A正确;录音时是电生磁,即利用了电流的磁效应原理;放音时是磁生电,即利用了电磁感应现象原理.故B、D正确,C错误.答案:ABD三、非选择题(本题共4小题,共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)15.(14分)(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的响应更______(选填“敏感”或“不敏感”).(2)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等.图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线.图甲 图乙图丙 ①实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A (阻值范围0~10 Ω)、滑动变阻器B (阻值范围0~100 Ω)、电动势为6 V 的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干.该同学做实验时,滑动变阻器选用的是________(选填“A ”或“B ”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图.②将该小灯泡接入如丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3 A ,电源电动势为3 V .则此时小灯泡的电功率为________ W ,电源的内阻为______Ω.解析:(1)由R-t 图象可知,热敏电阻在温度上升时电阻减小,则导电能力增强.相对金属热电阻,热敏电阻在相同的温度变化情况下电阻变化大,则热敏电阻对温度变化的响应更敏感.(2) ①由于小灯泡的电阻较小,电路应该设计成电流传感器外接.描绘小灯泡伏安特性曲线,设计成滑动变阻器分压接法,故选用滑动变阻器A .②将该小灯泡接入丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3 A ,电源电动势为3 V ,在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为0.3 A 的点,该点横纵坐标的乘积0.3 A ×2.5 V =0.75 W 为此时小灯泡的电功率,电源的内阻为 Ω=1.67 Ω.3-2.50.3答案:(1)增强 敏感 (2)①A 电路如图所示②0.75 1.6716. (12分)如图所示,机械式电容键盘的每个键下面都连一小块金属片,与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片,这两块金属片组成一个小电容器,该电容器的电容C 可用公式C =ε计S d 算,式中常量ε=9×10-12F •m -1,S 表示金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离,当键被按下时,此电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了,从而给出相应的信号.设每个金属片的正对面积为50 mm 2,键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ,此时该电容器的电容为多少?如果电容变化了0.25 pF,电子线路恰能检测出必要信号,则键至少需要被按下多少?解析:由C =ε,可得S d C ==0.75×10-12F =0.75 pF ,9×10-12×50×10-60.6×10-3电容变为0.75 pF -0.25 pF =0.50×10-12 F ,由C =ε,可得S d d ′==0.45 mm ,9×10-12×50×10-60.50×10-12故应按下0.60-0.45=0.15 mm.答案:0.75 pF 0.15 mm17.(12分)通常情况下,电阻的阻值会随温度的变化而变化,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量较高的温度.如图所示,电流表量程为0~25 mA ,电源电动势为3 V ,内阻不计.R 为滑动变阻器,电阻R t 为温度传感器.当t ≥0 ℃时,R t 的阻值随温度t 的变化关系为R t =20+0.5t (单位为:Ω).先把R t 放入0 ℃的环境中,闭合开关S ,调节滑动变阻器R ,使电流表指针恰好满偏,然后把测温探头R t 放到某待测温度环境中,发现电流表的示数为10 mA ,则该环境的温度为多少?当把测温探头R t 放到480 ℃的环境中时,电路消耗的电功率为多少?解析:当把R t 放入0℃的环境中,电路总电阻R 1===120 Ω,R t 的阻值为R t =20+0.5t =20 Ω,U 1I 1 3 V 0.025 A 滑动变阻器阻值为R 变=R 1-R t =120 Ω-20 Ω=100Ω.当电流表示数为10 mA 时,电路总电阻R 2===300 U 2I 2 3 V 0.01 A Ω,R t 的阻值为300 Ω-100 Ω=200 Ω,所以20+0.5t =200 Ω,所以t 1= ℃=360 ℃,200-200.5把测温探头放到480 ℃环境中,测温探头电阻R t =20+0.5t =260 Ω,所以电路消耗电功率P ===0.025 W.U 2R (3 V )2260 Ω+100 Ω答案:360 ℃ 0.025 W18.(16分)电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象.按图甲连接电路,提供8 V 直流电源,先使开关S 与1相连,电源向电容器充电,这个过程可在瞬间完成,然后把开关S 掷向2,电容器通过电阻R 放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电流随时间变化的It 曲线,如图乙.(1)图中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端),它面积的物理意义是什么?(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是多少?(3)根据以上数据估算,电容器的电容是多少?解析:(1)根据图象的含义,因Q =It ,所以竖直狭长矩形的面积表示为:在0.1 s 内电容器的放电量;(2)根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的电量为0.08×10-3 C ,由大于半格算一个,小于半格舍去,因此图象所包含的格子个数为70,所以释放的电荷量是0.08×10-3C ×70=5.6×10-3C.(3)根据电容器的电容C =可知,Q U C = F =7.0×10-4 F.5.6×10-38答案:在0.1 s内电容器的放电量 5.6×10-3 C 7.0×10-4 F。
姓名,年级:时间:章末复习课[知识体系]错误!错误!主题1 单晶体、多晶体和非晶体的比较1.单晶体、多晶体和非晶体的区别及微观解释:相同单晶体多晶体非晶体外形有规则的几何形状没有规则的几何形状没有规则的几何形状物理性质各向异性各向同性各向同性熔点有确定的熔点有确定的熔点无确定的熔点典型物质盐、味精、雪花金属、岩石玻璃、橡胶、沥青微观解释内部物质微粒的排列有一定规律,在不同方向上内部物质微粒的排列没有一定规律,在不同方向上的微粒内部物质微粒的排列没有一定规律,在不同方向上的微粒的微粒排列及物质结构情况不一样排列及物质结构情况基本相同排列及物质结构情况基本相同2(1)单晶体具有各向异性,但并不是所有的物理性质都具有各向异性.例如,立方体铜晶体的弹性是各向异性的,但它的导热性和导电性却是各向同性的.(2)同一物质在不同条件下既可以是晶体,也可以是非晶体.例如,天然的水晶是晶体,而熔化以后再凝固的水晶(石英玻璃)却是非晶体.(3)对于单晶体和多晶体应以外形和物理性质两方面来区分,而对于晶体和非晶体应以熔点是否一定来区分.[典例❶]如图所示的四个图象中,属于晶体凝固图象的是( )解析:首先要分清晶体与非晶体的图象,晶体凝固时有确定的凝固温度,而非晶体则没有.A、D是非晶体的图象,故错误;其次分清是熔化还是凝固的图象,熔化是固体变成液体,达到熔点前是吸收热量,温度一直在升高,而凝固则恰好相反,故C对.B错.答案:C针对训练1.(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A.可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球体一定是单晶体D.一块晶体,若其各个方向的导热性相同,则这块晶体一定是多晶体解析:判定固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点.多晶体和非晶体都具有各向同性和天然无规则的几何外形,单晶体具有各向异性和天然规则的几何外形.答案:CD主题2 液体的微观结构及表面张力1.液体的结构更接近于固体,具有一定体积、难压缩、易流动、没有一定形状等特点.2.液体表面层具有收缩趋势,这是液体表面相互吸引力即表面张力的作用结果.3.表现张力的本质是分子引力,这是因为表面层的分子较稀,距离较大,分子间引力和斥力的合力表现为引力作用的效果.4.在表面张力作用下,液体表面积有收缩到最小的趋势.【典例2】关于液体的表面张力,下列说法中正确的是( )A.液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力B.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为零C.不论是水还是水银,表面张力都会使表面收缩D.表面张力的方向与液面相垂直解析:液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力,A错;液体的表层分子要比内部稀疏些,分子间的距离较内部分子间距离大,表层分子间表现为引力,B错;液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势,C正确;液体表面张力的方向总是与液面相切,总是跟液面分界线相垂直,D错.答案:C针对训练2.(多选)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有()A.水黾可以停在水面上B.荷叶面上的露珠呈球形C.滴入水中的红墨水很快散开D.悬浮在水中的花粉做无规则运动解析:因为液体表面张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如,故A正确;荷叶上的露珠存在表面张力,它表面的水分子表现为引力,从而使它收缩成一个球形,与表面张力有关,故B正确;滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象,是液体分子无规则热运动的反映,故C 错误;悬浮在水中的花粉做无规则运动是布朗运动,是液体分子无规则热运动的反映,故D错误.答案:AB主题3 变质量问题分析变质量问题时,可以通过巧妙地选择合适的研究对象,使这类问题转化为一定质量的气体问题,用理想气体状态方程求解.1.打气问题.向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题,只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象,就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.2.抽气问题.从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问题.分析时,将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程中看作是等温膨胀过程.3.灌气问题.将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题.分析这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题.4.漏气问题.容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,不能用理想气体状态方程求解.如果选容器内剩余气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状态变化,可用理想气体状态方程求解.【典例3】某种喷雾器的贮液筒的总容积为7。
章末质量评估(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分)1.下列说法正确的是( )A.饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大B.饱和汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态C.所有晶体都有固定的形状、固定的熔点和沸点D.所有晶体由固态变成液态后,再由液态变成固态时,固态仍为晶体解析:饱和汽压与温度有关,随着温度的升高而增大,A正确;饱和汽是指蒸发和液化处于动态平衡,B错误;单晶体有固定形状,而多晶体没有固定形状,C错误;水晶为晶体,熔化再凝固后变为非晶体,D错误.答案:A2.有关固体和液体,下列说法中正确的是( )A.固体分为晶体和非晶体,其中晶体的光学性质是各向同性的B.组成晶体的物质微粒在空间整齐排列成“空间点阵”C.液体的物理性质表现出各向异性D.液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置解析:固体分为晶体和非晶体,晶体具有各向异性,故A错误.晶体具有各向异性,所以内部的物质微粒是有规则地排列的,组成晶体的物质微粒在空间整齐排列成“空间点阵”,B正确.液体的物理性质表现出流动性、不稳定性,故C 错误.液体没有确定的形状且有流动性,是因为液体分子作用力较小,分子位置不固定,故D 错误.答案:B3.对一定量的理想气体,下列说法正确的是( )A .气体体积是指所有气体分子的体积之和B .气体分子的热运动越剧烈,气体的温度就越高C .当气体膨胀时,气体的分子势能减小,因而气体的内能一定减少D .气体的压强是由气体分子的重力产生的,在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强解析:由于气体分子间的距离较大,分子间距离不能忽略,所以气体体积要比所有气体分子的体积之和要大,A 错误;气体分子的热运动越剧烈,分子的平均速率就越大,平均动能越大,温度就越高,B 正确;理想气体的内能只与气体的温度有关,只要气体的温度不变,则内能不变,C 错误;气体压强是由气体分子对容器壁频繁地撞击而产生的,与气体的重力没有关系,所以在失重的情况下,气体对器壁仍然有压强,D 错误.答案:B4.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下.温度由5 ℃升高到10 ℃,体积的增量为ΔV 1;温度由10 ℃升高到15 ℃,体积的增量为ΔV 2,则( )A .ΔV 1=ΔV 2 B .ΔV 1>ΔV 2C .ΔV 1<ΔV 2D .无法确定解析:由盖·吕萨克定律=可得=,即ΔV =·V 1,V 1T 1V 2T 2V 1T 1ΔV ΔT ΔTT 1所以ΔV 1=×V 1,ΔV 2=×V 2(V 1、V 2分别是气体在5 ℃和1052785283℃时的体积),而=,所以ΔV 1=ΔV 2,A 正确.V 1278V 2283答案:A5.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上.其原因是,当火罐内的气体( )A .温度不变时,体积减小,压强增大B .体积不变时,温度降低,压强减小C .压强不变时,温度降低,体积减小D .质量不变时,压强增大,体积减小解析:体积不变,当温度降低时,由查理定律=C 可知压强减p T 小,故B 项正确.答案:B6.在一定温度下,当一定量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于( )A .单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B .气体分子的密集程度变小,分子的平均动能也变小C .每个分子对器壁的平均撞击力变小D .气体分子的密集程度变小,分子势能变小解析:气体温度不变,分子的平均动能不变,气体分子对器壁的平均撞击力不变,当气体的体积增大时,气体分子的密集程度减小,气体压强减小,A 正确,B 、C 错误;气体的体积增大.分子势能增大,D 错误.答案:A7.下列对饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和汽压以及湿度的认识,正确的是( )A .液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关,而与体积无关B .增大压强,一定可以使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽C .降低温度一定可以使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽D .空气中所含水蒸气的压强越大,空气的湿度越大解析:饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,而与体积、压强无关,故A 正确,B 错误;饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,降低温度可能使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽,但不是一定使未饱和蒸汽变成饱和蒸汽,故C 错误;空气的湿度是指相对湿度,空气中所含水蒸气的压强越大,空气的绝对湿度越大,但相对湿度不一定越大,故D 错误.答案:A8.如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象,它由状态A 经等容过程到状态B ,再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ,则下列关系式中正确的是( )A .T A <TB ,T B <T CB .T A >T B ,T B =TC C .T A >T B ,T B <T CD .T A =T B ,T B >T C解析:据理想气体状态方程=a ,可知气体从状态A 经等容过pV T 程到状态B ,=常量,压强减小,温度降低,即T A >T B ;从状态Bp T到状态C 为等压变化,=常量,体积增加,温度升高,有T B <T C ,V T 故选C.答案:C9.如图所示,活塞质量为m ,缸套质量为M ,通过弹簧吊放在地上,气缸内封住一定质量的空气,缸套与活塞无摩擦,活塞截面积为S ,大气压强为p 0,则( )A .气缸内空气的压强等于p 0+Mg SB .气缸内空气的压强等于p 0-mg SC .内外空气对缸套的作用力为(M +m )gD .内外空气对活塞的作用力为mg解析:对缸套受力分析如图所示由力的平衡:pS =p 0S +Mg ,所以p =p 0+,A 对、B 错;Mg S 内外空气对缸套和活塞的作用力为pS -p 0S =Mg ,所以C 、D 均错.答案:A10.如图所示,一定质量的理想气体的状态变化过程的VT 图象.则与之相对应的变化过程p T 图象应为( )解析:a →b 过程中,V T 图象是经过坐标原点的直线,根据理想气体状态方程=C 可知,压强p 一定,故是等压变化,p T 图象pV T 是与T 轴平行的直线;b →c 过程是等容变化,根据理想气体状态方程=C 可知,p T 图象是经过坐标原点的直线;c →a 过程是等温变pV T 化,p T 图象是与p 轴平行的直线.故A 、C 、D 错误,B 正确.答案:B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)11.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程.以下说法正确的是( )A .液体的分子势能与体积有关B .晶体的物理性质都是各向异性的C.温度升高,每个分子的动能都增大D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析:液体体积与分子间相对位置相联系,从宏观上看,分子势能与体积有关,A正确.多晶体表现各向同性,B错误.温度升高,分子平均速率增大,C错误.露珠表面张力使其表面积收缩到最小,呈球状,D正确.答案:AD12.关于饱和汽和相对湿度,下列说法正确的是( )A.饱和汽压根热力学温度成正比B.温度一定时,饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比D.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压解析:饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度;故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值,相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的,但饱和汽压不是与热力学温度成正比,故A错误,B正确;相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比,故C错误;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,故D正确.答案:BD13.下列说法正确的是( )A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点C.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故D.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解析:空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,A正确;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,B错误;高原地区水的沸点较低,是由于高原地区气压低,故水的沸点也较低,C错误;干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是由于湿泡外纱布中水蒸发吸收热量,使湿泡的温度降低,D正确.答案:AD14.如图所示,内径均匀、两端开口的V形管,B支管竖直插入水银槽中,A支管与B支管之间的夹角为θ,A支管中有一段长为h的水银柱保持静止,下列说法中正确的是( )A.B管内水银面比管外水银面高hB.B管内水银面比管外水银面高h cos θC.B管内水银面比管外水银面低h cos θD.管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高水银柱解析:以A管中的水银柱为研究对象,则有pS+ρgh cosθS=p0S,B管内压强p=p0-ρgh cos θ,显然p<p0,且B管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ.B、D正确.答案:BD三、非选择题(本大题共5小题,共54分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(9分)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图(a)所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b)所示,则甲是________,乙是________,丙是________(均填“多晶体”“单晶体”或“非晶体”).解析:由题图(a)知,甲、乙各向同性,丙各向异性;由题图(b)知,甲、丙有固定的熔点,乙没有固定的熔点.所以甲是多晶体,乙是非晶体,丙是单晶体.答案:多晶体 非晶体 单晶体16.(9分)对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值.如图所示,三个坐标系中,两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态.根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小.(1)pT图象(图甲)中A、B两个状态,________状态体积小.(2)VT图象(图乙)中C、D两个状态,________状态压强小.(3)pV图象(图丙)中E、F两个状态,________状态温度低.解析:甲图画出的倾斜直线为等容线,斜率越小,体积越大,所以V B>V A.乙图画出的倾斜直线为等压线,斜率越小,压强越大,所以p D>p C.丙图画出的双曲线为等温线,离原点越远,温度越高,所以T E>T F.答案:(1)A (2)C (3)F17.(10分)如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中,温度随时间变化的曲线,据图回答:(1)这种合金在固态时是不是晶体?(2)这种合金的熔点是多少?(3)熔化过程用了多少时间?(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态?解析:图中BC阶段表示该合金的熔化过程,说明有一定的熔点,所以这种合金在固态时是晶体,且熔点为210 ℃,熔化过程用了Δt=(14-6)min=8 min,BC段为固、液共存状态.答案:(1)是 (2)210 ℃ (3)8 min (4)固、液共存18.(12分)如图,一汽缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内,平衡时活塞与汽缸底相距L.现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d.已知大气压强为p0,不计汽缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为p0;整个过程中温度保持不变.求小车加速度的大小.解析:设小车加速度为a,稳定时汽缸内气体的压强为p1,活塞受到汽缸内外气体的压力分别为F1=p1S,F0=p0S,由牛顿第二定律得F1-F0=ma.小车静止时,在平衡情况下,汽缸内气体的压强为p0,由玻意耳定律得p1V1=p0V,式中V=SL,V1=S(L-d),联立各式得a=.p0Sdm(L-d)答案:p0Sdm(L-d)19.(14分)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36 cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300 K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30 cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;(2)封闭气体温度升高到T2=540 K时的压强p2.解析:(1)设气缸的横截面积为S,由盖·吕萨克定律有:=,l0ST0lST1代入数据得:T1=360 K.(2)由查理定律有:=,p0T1p2T2代入数据得:p2=1.5×105 Pa.答案:(1)360 K (2)1.5×105Pa。
A级抓基础1.(多选)关于交变电流和直流电的说法中,正确的是()A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流电的大小可以变化,但方向一定不变C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化解析:直流电的特征是电流方向不变,交流电的特征是电流方向改变.另外,交变电流不一定都是正弦式电流或余弦式电流.答案:BD2.对于正弦式交变电流,下列说法正确的是()A.电流在一周期内方向改变一次,大小随时间变化B.电流在一周期内方向改变二次,大小随时间变化C.线圈在中性面时穿过线圈的磁通量最大,电动势最大D.线圈在垂直于中性面的位置磁通量为零,电动势为零解析:在正弦交流电中,电流在一个周期内方向改变两次,选项A 错误,选项B正确;线圈在中性面时穿过线圈的磁通量最大,电动势为零,选项C、D错误..答案:B3.(多选)下列图象中属于交变电流的有()解析:A图电流的方向不变,是直流电,B、C、D选项中电流的大小、方向都做周期性变化,是交流电,故A错误,B、C、D正确.答案:BCD4. (多选) 如图所示,矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时产生交变电流,下列说法正确的是()A.当线框位于中性面时,线框中感应电动势最大B.当穿过线框的磁通量为零时,线框中的感应电动势也为零C.每当线框经过中性面时,感应电动势方向就改变一次D.线框垂直中性面时,线框中感应电动势最大解析:当线框位于中性面时,感应电动势为零,线圈与磁场垂直,A错误;当穿过线框的磁通量为零时,感应电动势最大,线圈与磁场平行,B错误;每当线框经过中性面时,感应电动势方向就改变一次,C正确;线框垂直中性面时,线框中感应电动势最大,D正确.答案:CD5.正弦式交变电流是由矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时产生的,这种情况下电动势的最小值出现在()A.穿过线圈的磁通量为零时B.线圈经过中性面时C.穿过线圈的磁通量变化最快时D.线圈边框与磁感线平行时解析:当线圈与磁感线垂直时,经过中性面,此时穿过线圈的磁通量最大,由于没有任何一边切割磁感线,线圈中没有感应电动势产生,即电动势为最小,故A、D错误,B正确;电动势为零时,根据法拉第电磁感应定律可知,线圈的磁通量变化率为零,磁通量变化最慢,故C错误.答案:BB级提能力6.下图是交流发电机的示意图.线圈abcd在磁场中匀速转动产生交变电流.线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上,两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连.当线圈沿逆时针方向转动时,关于电流方向以下判断正确的是()A.当线圈转到图甲的位置时,线圈中的电流方向为d→c→b→a B.当线圈转到图乙的位置时,线圈中的电流方向为a→b→c→d C.当线圈转到图丙的位置时,线圈中的电流方向为d→c→b→a D.当线圈转到图丁的位置时,线圈中的电流方向为a→b→c→d 解析:图甲、丙中,ab和cd边运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以没有电流产生,故A、C错误;当线圈转到图乙的位置再运动时,通过线圈的磁通量变大,根据电磁感应定律,可知产生的感应磁场的方向与原磁场方向相反,再根据右手定则,可以判断电流方向为a→b→c→d,故B正确;当线圈转到图丁的位置时,线圈中的电流方向为a→d→c→b,故D错误.答案:B7. (多选)交流发电机的线圈转到中性面位置时,下列说法中正确的是()A.电流将改变方向B.磁场方向和线圈平面平行C.穿过线圈的磁通量最大D.线圈产生的感应电动势最大解析:线圈平面每经过中性面一次,感应电流与感应电动势方向均改变一次,故A正确;中性面位置,磁感线与线圈平面垂直,磁通量最大,故B错误;由B分析知,C正确;磁通量最大,磁通量变化率为零,故感应电动势为零,故D错误.答案:AC8.(多选)线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中可知()A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C.在O~D时间内线圈转过的角度为2πD.若从O~D时间为0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次解析:A和C时刻线圈中电流最大,故线圈处于与中性面垂直的位置,故A错误;B和D时刻线圈中电流为零,此时处于中性面,此时线圈中磁通量最大,故B正确;O~D时间内为电流的一个周期,故线圈转过的角度为2π,故C正确;从O~D时间为0.02 s,则周期为0.02 s,故1 s内对应50个周期,则在1 s内交变电流的方向改变100次,故D正确.答案:BCD9.如图甲所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生的交变电流如图乙所示,设沿abcda方向为电流正方向,则下列说法正确的是()图甲图乙A.乙图中t1~t2时间段对应甲图中Ⅰ至Ⅱ图的过程B.乙图中t2~t3时间段对应甲图中Ⅲ至Ⅳ图的过程C.乙图中t4时刻对应甲图中的Ⅳ图D.若乙图中t4处是0.02 s,则1 s内电流的方向改变50次解析:由图乙可知,零时刻线圈处于中性面,由于沿abcda是电流正方向,由楞次定律可以判断图乙中零时刻对应的是图甲的Ⅰ,再根据法拉第电磁感应定律,可以得到t1~t2时间段对应的是Ⅱ到Ⅲ图的过程,t2~t3时间段对应的是Ⅲ到Ⅳ的过程,所以选项A错误,选项B 正确;同理可以判断,图乙中的t4时刻对应的也是Ⅰ图,所以选项C 错误;若乙图中t4时刻是0.02 s,则周期为0.02 s,即交流电的频率为50 Hz,而一个周期内电流方向改变两次,所以1 s内包含了50个周期,电流方向改变100次,故选项D错误.答案:B10.如图甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图乙所示的电流i,则()图甲图乙A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B.在t2到t3时间内A、B两线圈相吸C.t1时刻两线圈间的相互作用力最大D.t2时刻两线圈间的相互作用力最大解析:在t1到t2时间内,A线圈中电流在减小,由楞次定律知,B 线圈中产生的感应电流与A线圈中电流同向,两线圈相吸;t2到t3时间内,A线圈中电流i在增加,由楞次定律知,B线圈中产生的感应电流与A线圈相反,两线圈相斥.在t1时刻,A中Δi AΔt→0,则B中感应电流i B=0,两线圈间相互作用力为零;在t2时刻,A线圈中的电流i A =0,尽管i B最大,但两线圈间相互作用力为零.答案:A。
姓名,年级:时间:模块综合检测(二)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.下列能源中属于二次能源的是()A.石油 B.电能C.煤炭D.核能答案:B2.下列说法中正确的是()A.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动B.多晶体没有固定的熔点C.液晶的光学性质具有各向异性D.由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离,故液体表面存在表面张力解析:布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动,选项A错误;多晶体有固定的熔点,选项B错误;液晶的光学性质具有各向异性,选项C正确;由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,故液体表面存在表面张力,选项D错误.答案:C3.下列说法中正确的是( )A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B.由水的摩尔质量和水分子的质量,可以求出阿伏加德罗常数C.布朗运动表明分子越小,分子运动越剧烈D.分子间的作用力随分子间距离的增大而减小解析:液体表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故A错误;由水的摩尔质量和水分子的质量,可以求出1 mol 水的分子数,即可求得阿伏加德罗常数,故B正确;布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动,是由于颗粒周围液体分子撞击引起的,所以布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动,布朗运动表明颗粒越小,运动越剧烈,间接表明液体分子运动越剧烈,故C错误;分子间的作用力是引力时,分子力随分子间距离的增大先增大后减小,故D错误.答案:B4.下列关于湿度的说法中正确的是()A.不同温度下,水的绝对湿度不同,而相对湿度相同B.在绝对湿度不变而降低温度时,相对湿度减小C.相对湿度越小,人感觉越舒服D.相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度解析:不同温度下,水的绝对湿度可以相同,A错;降低温度,水的饱和汽压减小,绝对湿度不变的条件下,相对湿度增大,B错;相对湿度越小表示空气越干燥,相对湿度越大,表示空气越潮湿,太干燥或太潮湿,人都会感觉不舒服,C错;相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比,所以它反映了水蒸气含量接近饱和的程度,D对.答案:D5.下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D.非晶体的物理性质是各向同性而晶体的物理性质都是各向异性解析:当分子间距减小,分子势能可能增大、也可能减小,故A错误;温度高平均动能一定大,物体中分子无规则运动越剧烈,故B正确;根据麦克斯韦统计规律可知,物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关,故C错误;单晶体的物理性质是各向异性,多晶体的物理性质各向同性,故D错误.答案:B6.下列说法中不正确的是( )A.给轮胎打气的过程中,轮胎内气体内能不断增大B.洒水车在不断洒水的过程中,轮胎内气体的内能不断增大C.太阳下暴晒的轮胎爆破,轮胎内气体内能减小D.拔火罐过程中,火罐能吸附在身体上,说明火罐内气体内能减小解析:给轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,体积几乎不变,压强增加,温度升高,内能增加,选项A正确;洒水车内水逐渐减少,轮胎内气体压强逐渐减小,体积增大,对外做功,气体内能减小,选项B错误;轮胎爆破的过程中,气体膨胀对外做功,内能减小,选项C正确;火罐内气体温度逐渐降低时,内能减小,选项D正确.答案:B7.以下说法正确的是()A.液体的饱和汽压随温度升高而降低B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大C.在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将增大D.液面上部的蒸汽达到饱和时,液体不再蒸发,没有液体分子从液面飞出解析:液体的饱和汽压随温度的升高而升高,故A错误;当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,故B错误;在绝对湿度一定的情况下,气温降低时饱和汽压减小,则相对湿度将增大,故C正确;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D错误.答案:C8.如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别浸没在水和水银的同一深度内,A、B两球用同一种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则( )A.A球吸收的热量较多B.B球吸收的热量较多C.两球吸收的热量一样多D.无法确定解析:两球初末态温度分别相同,初末态体积也相同,所以内能增量相同,但水银中的B球膨胀时对外做功多,所以吸热较多,故选B.答案:B9.如图所示,在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉,迅速向下压活塞,筒内气体被压缩后可点燃硝化棉.在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中( )A.气体对外界做正功,气体内能增加B.外界对气体做正功,气体内能增加C.气体的温度升高,压强不变D.气体的体积减小,压强不变解析:压缩玻璃筒内的空气,气体的压强变大,机械能转化为筒内空气的内能,空气的内能增加,温度升高,当达到棉花的燃点后,棉花会燃烧;故B正确,A、C、D错误.答案:B10。
2019-2019 学年粤教版高中物理选修 3-3 第二章固体、液体随和体单元测试一、单项选择题1.如图,开水中气泡在上涨过程体积渐渐增大.设泡内为质量不变的理想气体,则上涨过程泡内气体()A. 压强增大B. 压强不变C. 在开水中吸热 D. 在开水中放热2.以下说法正确的选项是()A.必定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小B.人对空气干爽与湿润的感觉主要取决于空气的相对湿度C.产生毛细现象时,液体在毛细管中必定上涨D.滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力3.用同一热源加热某种物质,使其从固态变为液态,直至沸腾.整个过程物质的温度与时间关系图象如下图,以下判断正确的选项是()A.t 1与 t2对比,物质的内能同样.因为温度同样B.从 t2到 t3到 t4,物质都处在沸腾的过程中C.0~t1时辰,物质处于固态; t1~t2时辰,物体处于液态D.融化和沸腾的过程,都要吸热4.某球形固体物质,其各导游热性能同样,则该物质( )A. 必定是非晶体B.可能拥有确立的熔点C. 必定是单晶体,因为它有规则的几何外形D. 必定不是单晶体,因为它具有各向同性的物理性质5.两头关闭玻璃管水平搁置,一段水银把管内同种气体分红两部分,V 左>V 右,如图.当温度为t1时,水银柱静止不动,现把两边都加热到t2,则管内水银柱将()A. 向左挪动B. 向右挪动C. 保持静止 D. 没法判断6.对于饱和汽的以下说法不正确的选项是()A.必定温度下,饱和汽的密度是必定的B.同样温度下,不一样液体的饱和汽压一般是同样的C.饱和汽压随温度高升而增大,与体积没关D.理想气体定律对饱和汽不合用,而未饱和汽近似恪守理想气体定律7.如下图为水的饱和汽压图象,由图能够知道( )A. 饱和汽压与温度没关B.饱和汽压随温度高升而增C. 饱和汽压随温度高升而减小D. 未饱和蒸汽的压强必定小于饱和蒸汽的压强二、多项选择题8.必定质量的某种理想气体,由状态 A 经过图中直线所示过程迟缓变化到状态B,在此过程中()A. 气体的密度向来变小B.气体的密度向来变大C. 气体的内能向来增添D.气体的内能向来减小9.如下图,用一绝热的活塞将必定质量的理想气体密封在绝热的气缸内(活塞与气缸壁之间无摩擦),现经过气缸内一电阻丝对气体加热,则以以下图象中能正确反应气体的压强 p、体积 V 和温度 T 之间关系的是().A. B.C. D.10.伽利略在 1593 年,制造了世界上第一个温度计﹣﹣空气温度计.如下图,一个修长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清楚可见,如A. 该温度计的测温物质是槽中的液体B. 该温度计的测温物质是细管中的红色液体C. 该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D. 该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的三、填空题11.如下图为一沾有肥皂膜的闭合金属框.若将膜面上棉线圈内部的膜戳破后,棉线圈的形状会变为 ________,这是因为 ________的作用,与戳破前对比,肥皂膜的内能 ________(选填“增添”、“减少”或“不变”).12.在某温度时,水蒸气的绝对气压为 P=200mmHg ,此时的相对湿度为 50%,饱和汽压为 ________.13.如下图,在用DIS 考证“玻意耳﹣马略特定律”的实验中,用一个带刻度的注射器及计算机协助系统来研究气体的压强和体积关系.①实验研究的对象是 ________,实验中应保持不变的参量是________;②实验中为了控制该参量不变,采纳的主要举措比较合理的是以下哪些项________(多项选择)A.在活塞上涂上润滑油,保持优秀的密封性.B.推拉活塞时要迟缓.C.不要用手直接握在注射器密闭气体的部分.D.实验前注射器内要吸入尽量多的空气.四、解答题14.如下图,足够长的圆柱形气缸竖直搁置,其横截面积为S=1×10﹣3m2,气缸内有质量 m=2kg 的活塞,活塞与气缸壁关闭优秀,不计摩擦.开始时活塞被销子 K 销于如图地点,离缸底L1=12cm,此时气缸内被关闭气体的压强为P1=1.5 ×105 Pa,温度为 T1=300K.外界大气压为P0=1.0 ×105Pa,g=10m/s2.①现对密闭气体加热,当温度升到T2=400K ,其压强 P2多大?②若在此时拔去销子K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一地点时,气缸内气体的温度降为T3=360K,则这时活塞离缸底的距离L 3为多少?③保持气体温度为360K 不变,让气缸和活塞一同在竖直方向作匀变速直线运动,为使活塞能逗留在离缸底L 4=16cm 处,则求气缸和活塞应作匀加快直线运动的加快度 a 大小及方向.15.如下图,粗细平均的 U 形管左端关闭,右端张口,两竖直管长为 L 1=50cm,水平管长 d=20cm,大气压强 P0=76cmHg.左管内有一段L 0=8cm 长的水银封住长为 L 2=30cm 长的空气柱,现将张口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强慢慢降低,要把水银柱所有移到右管中,求右管内压强起码降为多少.五、综合题16.某地大气中的水汽没有达到饱和状态,若无其余水汽根源,则当气温高升后,以下各物理量:(1)饱和水汽压怎么变化(2)相对湿度怎么变化?(3)绝对湿度怎么变化?(4)露点怎么变化?答案分析部分一、单项选择题1.【答案】 C【分析】【解答】气泡迟缓上涨的过程中,外面的压强渐渐减小,气泡膨胀对外做功,因为外面恒温,在上涨过程中气泡内空气的温度一直等于外界温度,则内能不变,依据热力学第必定律可得,△U=W+Q 知,气泡内能不变,同时对外做功,所以一定从外界汲取热量,温度不变,体积膨胀,依据理想气体状态方程=k 知压强减小.应选: C【剖析】在气泡迟缓上涨的过程中,气泡外面的压强渐渐减小,气泡膨胀,对外做功,气泡内空气的温度一直等于外界温度,内能不变,依据热力学第必定律能够判气绝泡吸放热状况.依据理想气体状态方程知压强变化.2.【答案】 B【分析】【解答】 A、饱和汽的压强与液体的种类和温度相关,与体积没关;故A错误;B、人对空气干爽与湿润的感觉不是取决于绝对湿度,而主要取决于空气的相对湿度;故 B 正确;C、若两物体是不浸润的,则液体在毛细管中能够是降落的;故 C 错误;D、红墨水在水中扩散是因为分子在永不暂停地无规则运动;和表面张力没关;故D错误;应选: B.【剖析】饱和汽的压强与液体的种类和温度相关,与体积没关;人对空气干爽与湿润的感觉主要取决于空气的相对湿度;扩散现象说明分子在永不暂停地运动.3.【答案】 D【分析】【解答】 A、从 t 1到 t2的时间段,物体要汲取热量,内能就会增添,所以 t3这段时辰,内能较大.故 A 错误.B、由图可知,从 t3到 t4,物质都处在沸腾的过程中,t2还在融化过程中,故B错误.C、t1~t2时辰,物体的温度恒定,故说明物体处于液态与固体共存的状态;故C 错误.D、因为冰融化和水沸腾都需要吸热,故 D 正确.应选: D.【剖析】(1)晶体在融化过程中,汲取热量、内能增添,但温度保持不变.(2)比热是物质的一种特征,同种物质(状态必定)比热同样;不一样物质比热一般不一样.水的比热容是4.2 ×103J/Kg?℃),冰的比热容是: 2.1 ×103J/(Kg?℃).(3)冰融化需要吸热,水沸腾也需要吸热.4.【答案】 B【分析】【剖析】因为单晶体不过某些物理性质拥有各向异性,而此外某些物理性质却拥有各向同性,应选项 A 、D 不正确;晶体拥有确立的熔点,所以选项 B 正确;物体外形能否规则不是判断是不是单晶体的依照,应当说,单晶体拥有规则的几何外形是“天生”的,而多晶体和非晶体也能够有规则的几何外形,自然,这只好是“后天”人为加工的,所以 C 选项错误。
姓名,年级:时间:第二节晶体的微观结构第三节固体新材料1。
了解对晶体结构的认识过程,知道晶体微观结构的特点. 2.知道晶体的结合类型和特点.3.会用固体的微观结构解释其宏观性质.4。
了解材料科学技术的有关知识及应用.一、晶体的微观结构1.晶体的微观结构假说的内容:晶体内部的微粒是___________有规则地排列的.2.假说提出的依据:晶体外形的___________规则性和物理性质的___________各向异性.3.实验验证:人们用___________X射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的.4.微观结构理论的内容(1)组成晶体的物质微粒(原子、分子或离子)在空间排成阵列,呈现周而复始的___________有序结构,说明晶体的微观结构具有___________周期性特点.(2)晶体内部各微粒之间存在着很强的___________相互作用力,微粒只能在___________各自的平衡位置附近做微小振动.1.晶体为什么有规则的几何外形?提示:由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的,微粒只在一定平衡位置做微小振动,所以晶体有规则的几何外形.二、固体新材料1.新材料的基本特征(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景;(2)新材料的发展与___________新工艺、___________新技术密切相关;(3)新材料往往具有___________特殊性能,如超高强度、超高硬度、超塑性;(4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步;(5)___________硅是当前用途最广的半导体材料.2.新材料的未来(1)新材料科学正向着研究各种___________复合材料、研究并开发___________纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的___________机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展.(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容.2.家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”,然而使用一段时间后,锁舌就会变涩而不易被碰,造成锁门困难,这时,你可以用铅笔在锁舌上研磨几下,“碰锁"便开关自如了,而且可以维持几个月之久,你知道其中的道理吗?提示:因为铅笔中含有石墨成分,利用的是石墨的润滑作用,石墨具有层状结构,层与层之间容易脱落,因而起到润滑作用.晶体的结构和性质1.晶体的微观结构的特点(1)组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子),依照一定的规律在空间中整齐地排列.(2)晶体中物质微粒的相互作用很强,微粒的热运动不足以克服它们的相互作用力而远离.(3)微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.2.固体特征的微观解释(1)方法:在固体界面沿不同方向画出等长直线.(2)现象①单晶体在不同直线上微粒的个数不相等,说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不相同,在物理性质上表现为各向异性.②非晶体在不同直线上微粒的个数大致相等,说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同,在物理性质上表现为各向同性.(3)同一种物质在不同条件下形成不同的晶体.如图所示,这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况.从图上可以看出,在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同.直线AB上物质微粒较多,直线AD上较少,直线AC上更少.(多选)下列叙述中正确的是()A.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C.非晶体没有规则的几何形状和确定的熔点D.石墨的硬度比金刚石差得多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布[思路点拨]结合晶体和非晶体的特性及影响其特性的微观结构特点进行思考判断.[解析]晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质不同;也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状.石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度.[答案]ABC1。
第二章固体、液体和气体
第二节晶体的微观结构
第三节固体新材料
A级抓基础
1.下列晶体中属于金属晶体的是()
A.金刚石和氧化钠B.锗和锡
C.银和氯化钠D.镍和金
解析:根据晶体的结合类型可知氧化钠和氯化钠是离子晶体;锗、锡和金刚石是原子晶体;银、镍和金是金属晶体.故选D.
答案:D
2.(多选)晶体表现出各向异性是由于()
A.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C.晶体内部结构的无规则性
D.晶体内部结构的有规则性
解析:组成晶体的物质微粒是有规则排列的,由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同,造成晶体在不同方向上的物理性质不同,选项A、D正确.
答案:AD
3.(多选)纳米材料具有许多奇特效应,如()
A.电光效应B.量子尺寸效应
C.高硬度D.表面和界面效应
解析:由纳米材料的良好性能表现知B、D项正确.
答案:BD
4.(多选)下列说法中正确的是()
A.化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B.因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体
C.普通玻璃是非晶体
D.一块铁虽然是各向同性的,但它是晶体
解析:一种元素可以生成多种晶体,因为其分子可能排成几种空间点阵结构.玻璃为非晶体,而石英为晶体,所有的金属都为多晶体,故C、D正确.
答案:CD
5.下列说法正确的是()
A.新材料特殊的性能不仅包括特殊的物理性能,也包括一些特殊的化学性能
B.制作集成电路时,尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求,但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷
C.纳米是长度单位,1 nm=10-10 m
D.金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进,增大磁记录的密度
解析:新材料的特殊性能是指物理性能,A错;制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的,B错;1 nm=10-9 m,C错;由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大,晶粒间的相互交换作用弱,是可以配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的,D正确.答案:D
B级提能力
6.(多选)下列新型材料中,可用作半导体材料的有()
A.高分子合成材料B.新型无机非金属材料
C.复合材料D.光电子材料
解析:高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等:新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料;复合材料分为结构复合材料和功能复合材料;光电子材料有光电子半导体材料、光纤和薄膜材料、液晶显示材料等,故B、D正确.
答案:BD
7.纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用.下列关于晶体的说法正确的是()
A.晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动
B.晶体内的微观粒子间的相互作用很强,使各粒子紧紧地靠在一起C.晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同
D.晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序,无法预测
解析:
答案:C
8.下列关于白磷与红磷的说法中,正确的是()
A.它们是由不同的物质微粒组成的
B.它们有不同的晶体结构
C.它们具有相同的物理性质
D.白磷的燃点比红磷的燃点高
解析:白磷和红磷都是由磷元素构成,故A错;白磷和红磷的微粒排列规律不同,构成了不同的晶体,在物理性质上有较大差别,如白磷的燃点比红磷的燃点低,故B对,C、D错.
答案:B
9.关于石墨和金刚石的区别,下面说法正确的是()
A.石墨和金刚石是由同种物质微粒组成、空间结构相同的晶体
B.金刚石晶体结构紧密,所以质地坚硬,石墨晶体是层状结构,所以质地松软
C.石墨与金刚石是由不同的物质微粒组成的不同晶体
D.石墨导电而金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
解析:石墨和金刚石都是由碳原子组成的,但碳原子在空间按不同的规则分布.
答案:B
10.利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象,从而可以研究物质的构成规律.下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象,通过观察、比较,可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的,具有一定的结构特征.则构成这些材料的原子的物质表面排列的共同特点是:
(1)____________________________________________________
______________________________________________________.
(2)____________________________________________________
______________________________________________________.
解析:本题通过扫描隧道显微镜研究晶体材料的构成规律,尽管不同材料的原子在空间排列情况不同,但原子都是按照一定规律排列的,都具有一定的对称性.
答案:(1)在确定方向上原子有规律地排列,在不同方向上原子的排列一般不同
(2)原子的排列具有一定的对称性。