2016届高三二轮复习物理专题通关 高效演练 6.13物理实验 Word版含答案

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高效演练1.(·乐山二模)如图所示是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。

打点计时器电源频率为50Hz 。

A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是纸带上7个连续的点,F 点由于不清晰而未画出。

F 点的速度v=________m/s,加速度a=________m/s 2(结果均保留两位有效数字)。

【解析】EG 间距为：2.80×10-2m F 点的速度为： v=E G 2T=2.80×10−22×0.02m/s=0.70m/s,纸带的加速度为： a=x DG −x AD9T 2=3.90×10−2−2.10×10−29×0.022m/s 2=5.0m/s 2。

答案：0. 70 5.02.(1)甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,所用弹簧测力计的量程为0～5N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A 点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O 点,如图所示,此时细绳都与平板平行,用F 1和F 2表示拉力的方向和大小。

甲同学实验中的F1和F2的方向互相垂直,F1=2.8N、F2=3.5N;乙同学实验中的F1和F2方向间的夹角约为30°,F1=F2=4.0N;丙同学实验中的F1和F2方向间的夹角约为120°,F1=F2=4.0N。

这三位同学中操作不合适的是哪一位?并说明原因。

___________________________________________________________ _______。

(2)若丁同学对本实验进行改进,设置如图所示的实验装置,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。

弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。

2016·北京卷(物理)21．J9E5[2016·北京卷] (1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图1-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”)．图1-(2)利用图1-装置做“验证机械能守恒定律”实验．①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)图1-③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图1-所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p＝________，动能变化量ΔE k＝________．图1-④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法⑤某同学用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2­h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断依据是否正确．21．[答案] (1)增强 敏感(2)①A ②AB ③－mgh B 12m ⎝⎛⎭⎫h C －h A 2T 2④C⑤该同学的判断依据不正确．在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定，有mgh －fh ＝12m v 2－0解得v 2＝2⎝⎛⎭⎫g －f m h .由此可知，v 2­h 图像就是过原点的一条直线．要想通过v 2­h 图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g [解析] (1)由题目图像可知，随温度升高热敏电阻的阻值明显减小，所以导电能力增强．又由图像可知，随温度变化，热敏电阻的电阻变化更明显，所以更加敏感．(2)①由机械能守恒定律可知，动能的减少量和重力势能的增加量相等，选项A 正确．②需要用低压交流电源接电磁打点计时器，需要用刻度尺测量纸带上点迹间距离．选择A 、B. ③ΔE p ＝－mgh B ，ΔE k ＝12m v 2B由匀变速直线运动规律可知，v B ＝h C －h A2T代入可得，ΔE k ＝12m ⎝⎛⎭⎫h C －h A 2T 2.④由于空气阻力和摩擦阻力的影响，有一部分重力势能会转化为热能．选项C 正确．2016·江苏卷(物理)10．J10[2016·江苏卷] 小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R 随t 的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．实验时闭合S ，先将开关K 与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t 1，t 2，…和电流表的相应示数I 1，I 2，….然后将开关K 与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I 1，I 2，…，分别记下电阻箱相应的示数R 1，R 2，….图1-(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________． A ．量程0～100 mA ，内阻约2 Ω B ．量程0～0.6 A ，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a ”“b ”“c ”，正确的操作顺序是________．①将旋钮a 由“0”旋转至“1” ②将旋钮b 由“9”旋转至“0” ③将旋钮c 由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t 和R 的数据见下表：图1-由图线求得R 随t 的变化关系为R ＝________ Ω. 10．[答案] (1)A (2)①②③(或①③②) (3)(见下图)0．04t ＋8.8(0.04t ＋8.6 ～0.04t ＋9.0 都算对)[解析] (1)当滑动变阻器取最大阻值10 Ω时，再加上金属电阻常温下阻值为10 Ω，总电阻为20 Ω，则电流I ＝E R 总＝1.5 V 20 Ω＝0.075 A ＝75 mA<100 mA ，故选量程为0～100 mA 的电流表比较精确，即选A.(2)调电阻箱时要注意的是不能使电流超过电流表的量程，也就是不能先将b 、c 旋钮先旋转至“0”，因为此时电阻箱相当于导线，电流表可能会烧坏．因此必须先将a 旋钮由“0”旋转至“1”，再将b 、c 旋钮旋转至“0”．(3)根据表中数据，在方格纸上描点，并根据点的分布特点作出R -t 图像，如上图，且使直线尽可能通过更多的点，把两个在直线上的点的数据代入直线方程R ＝kt ＋b ，列出方程组，求出k ＝0.04，b ＝8.8，即R ＝0.04t ＋8.8.11．E5[2016·江苏卷] 某同学用如图1-所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A 点，光电门固定在A 的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d 的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出，取v ＝dt 作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h 和计时器示数t ，计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小ΔE p 与动能变化大小ΔE k ，就能验证机械能是否守恒．图1-(1)用ΔE p ＝mgh 计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h 应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离．A ．钢球在A 点时的顶端B ．钢球在A 点时的球心C ．钢球在A 点时的底端(2)用ΔE k ＝12m v 2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图1-所示，其读数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100 s ，则钢球的速度为v ＝________m/s.图1-(3)下表为该同学的实验结果：他发现表中的ΔE p 与ΔE k 之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由．(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议． 11．[答案] (1)B(2)1.50(1.49～1.51 都算对) 1．50(1.49～1.51 都算对)(3)不同意，因为空气阻力会造成ΔE k 小于ΔE p ，但表中ΔE k 大于ΔE p .(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L 和l ，计算ΔE k 时，将v 折算成钢球的速度v ′＝lLv .[解析] (2)读数时要注意最小分度是1毫米，要估读到最小分度的下一位，速度v ＝d t ＝1.50×10－2m1.00×10－2 s＝1.50 m/s.(3)因为空气阻力会使动能的增加量ΔE k 小于重力势能的减少量ΔE p ，但表中ΔE k 大于ΔE p ，所以不同意他的观点．(4)据图可看出，光电门计时器测量的是遮光条经过光电门的挡光时间，而此时遮光条经过光电门时的速度比小球的速度大，因为它们做的是以悬点为圆心的圆周运动，半径不等，所以速度不能等同，而这位同学误以为相同，从而给实验带来了系统误差．改进方法：根据它们运动的角速度相等，分别测出光电门和球心到悬点的长度L 和l ，计算ΔE k 时，将v 折算成钢球的速度v ′＝lLv .2016年高考上海卷物理试题五。

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高效演练1.(·黄冈二模)有一个小灯泡上标有“4V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I -U图线。

现有下列器材供选用：A.电流表A1(0～0.3A,r1=1Ω)B.电流表A2(0～0.6A,r2=0.4Ω)C.电流表A3(0～1.0A,r3=0.2Ω)D.定值电阻R1=19ΩE.定值电阻R2=150ΩF.滑动变阻器(10Ω,2 A)G.滑动变阻器(500Ω,1 A)H.学生电源(直流6V),开关,导线若干(1)如选用图A而不选用图B的电路图来完成实验,请说明理由：______________________________________________________________________ ________。

(2)由于没有电压表,可将电流表A1和定值电阻________串联起来作为电压表,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。

(用序号字母表示)(3)闭合开关前,应将图A电路中滑动变阻器的滑片滑至________(选填“左端”或“右端”)。

(4)当电流表A1的示数为0.20 A时,小灯泡达到额定电压,此时另一只电流表的读数为0.72A,测得小灯泡的额定功率为__________W。

【解析】(1)选用图A的电路图来完成实验,是因为实验要求电流从零开始调,需要多取几组数据所以变阻器应采用分压式接法。

(2)根据小灯泡的额定电压为4V,可知电压表量程应略大于4 V,故应选电阻D与电流表组成电压表,其最大量程为6V;由于采用分压式接法时,变阻器的电阻越小越方便调节,所以变阻器应选F。

(3)闭合开关前,应将图A 电路中滑动变阻器的滑片滑至左端,使其短路,起保护电路作用。

(4)P=UI=0.2×20×(0.72-0.2)W=2.08 W。

理科综合物理实验部分1．I．（6分）一个物体以5m/s的初速度垂直于墙壁的方向和墙壁相碰后，以3m/s的速度反向弹回来，若物体与墙壁相互作用的时间为0.2s，则此过程物体加速度大小为__▲__m/s2，方向为__▲__。

（填“与初速度方向相同”或“与初速度方向相反”）II．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电火花打点计时器使用的交流电频率为50Hz，记录小车运动的纸带如下，舍去太密的点，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出．．．．．．．．．．．．．．．．．．，纸带旁并排放着毫米刻度尺，零刻度点跟0计数点对齐。

（1）（3分）电火花计时器使用的电源是____▲____；A.220V交流电B.220直流电（2）（3分）每两个相邻的计数点之间的时间间隔为___▲___s；（6分）请根据放大的图片计算2和4两个计数点的速度、(保留2位有效数字)=0.15m/s （3）= ▲m/s =0.22 m/s = ▲m/s =0.39m/s2．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220 V、50 Hz交流电源．(1)设电火花计时器的周期为T，计算F点的瞬时速度的公式为＝________；(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表．以A点对应的时刻为t＝0，试在下图所示坐标系中合理地选择标度，作出v－t图象，并利用该图象求出物体的加速度a＝________m/s2；（计算结果保留两位有效数字）（3）如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________．(填“偏大”、“偏小”或“不变”)3．I．（1）在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的“电磁打点计时器”使用的是____ _ （直流电，交流电），每隔__ __ s 打一个点。

专题六 自考模块 [考题·考点统计][考纲律阐释]通过对近3年高考试题分析可以看出，高考对选修部分考查点为：3－3(分子动理论、气体及热力学定律)(1)分子大小的估算；(2)对分子动理论内容的理解；(3)物态变化中的能量问题；(4)气体实验定律的理解和简单计算；(5)固、液、气三态的微观解释；(6)热力学定律的理解和简单计算；(7)用油膜法估测分子大小。

命题形式基本上都是小题的拼盘。

3－4(振动与波动、光)(1)波的图象；(2)波长、波速和频率及其相互关系；(3)波的传播特性；(4)光的折射及全反射；(5)光的干涉、衍射及双缝干涉实验；(6)简谐运动的规律及振动图象；(7)电磁波的有关性质。

命题形式基本上都是小题的拼盘。

3－5(碰撞与动量守恒、近代物理初步)(1)动量守恒定律及其应用；(2)原子的能级跃迁；(3)原子核的衰变规律；(4)核反应方程的书写；(5)质量亏损和核能的计算；(6)三种射线的特点及应用；(7)光电效应问题的规律及应用等。

[备考·应试指导]命题预测2016年高考，考查的方式会延续上一年度，题目的难度会有所增加。

复习时要侧重对基本知识的梳理和记忆，强化对基本概念和规律的理解，提高对典型问题的综合分析能力。

备考对策3－3(分子动理论、气体及热力学定律)由于本讲内容琐碎，考查点多，因此在复习中应注意抓好四大块知识：一是分子动理论；二是从微观角度分析固体、液体、气体的性质；三是气体实验三定律；四是热力学定律。

以四块知识为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆。

3－4(振动与波动、光)在复习本部分内容时应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播特点和图象分析、光的折射定律和全反射这两条主线，兼顾振动图象和光的特性(干涉、衍射、偏振)、光的本性，强化典型问题的训练，力求掌握解决本部分内容的基本方法。

3－5(碰撞与动量守恒、近代物理初步)由于本讲涉及的知识点多，且与科技相关，题目新颖，但难度不大，因此，备考中应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和原子核反应两条主线，注意综合题目的分析思路、强化典题的训练。

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选择题标准练(六)满分48分,实战模拟,20分钟拿下高考客观题满分!说明：共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求。

全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

1.在下列关于物理量和单位的说法中,正确的是( )①密度②牛③米/秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A.属于国际单位制中基本物理量的是①⑤⑥⑧B.属于国际单位制中基本单位的是⑤⑥⑦C.属于国际单位的是②③⑦D.属于国际单位的是④⑤⑥【解析】选C。

属于国际单位制中的基本单位的只有千克,属于国际单位制单位的有牛顿、米/秒、千克。

长度、质量和时间是基本物理量。

故C 正确,A、B、D错误。

2.如图所示,在倾角为θ的斜面上,质量均为m的物体A、B叠放在一起,轻绳通过定滑轮分别与A、B连接(绳与斜面平行),A与B、B与斜面间的动摩擦因数均为μ,轻绳与滑轮间的摩擦不计,若要用沿斜面向下的力F 将物体B匀速拉出,则F的大小为( )A.mgsinθ+μmgcosθB.mgsinθ+4μmgcosθC.2μmgcosθD.4μmgcosθ【解析】选D。

以物体A为研究对象进行受力分析,根据平衡条件可得轻绳拉力F T=mgsinθ+μmgcosθ;以物体B为研究对象进行受力分析,沿斜面方向：F+mgsinθ=F T+μmgcosθ+2μmgcosθ,两式联立解得：F=4μmgcosθ,选项D正确。

3.如图所示,一固定的水平玻璃圆环均匀带上电荷,其中心O的正上方和正下方分别有两点A、B,且OA=OB=h。

现将一质量为m的带正电小球放在A点时恰好处于静止状态,若给小球一个沿竖直向下的初速度v0,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )A.带电圆环在B点产生的场强方向竖直向上B.小球从A点运动到B点的过程中电场力一直做负功C.小球从A点运动到B点的过程中通过O点时速度最大D.小球通过B点时的速度为错误！未找到引用源。

2016年山东省临沂市高考物理二模试卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分1．2015年12月29日．“高分4号”对地观测卫星升空．这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星．下列关于“高分4号”地球同步卫星的说法中正确的是（）A．该卫星定点在北京上空B．该卫星定点在赤道上空C．它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自转周期的整数倍D．它的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小2．线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，如图甲所示，在ab线圈中通以如图乙所示的电流（电流从a流入为正），已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈以中感应电动势U cd随时间变化关系的图中，正确的是（）A．B．C．D．3．如图所示，边长为L的金属框abcd放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c、d四点的电势分别为φa、φb、φc、φd．下列判断正确的是（）A．金属框中无电流，φa=φdB．金属框中电流方向沿a﹣d﹣c﹣b﹣a，φa＜φdC．金属框中无电流，U bc=﹣D．金属框中无电流，U bc=﹣BL2ω4．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．原点O处存在一粒子源，能同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），速度方向均在xOy平面内，与x轴正方向的夹角θ在0～180°范围内．则下列说法正确的是（）A．发射速度大小相同的粒子，θ越大的粒子在磁场中运动的时间越短B．发射速度大小相同的粒子，θ越大的粒子离开磁场时的位置距O点越远C．发射角度θ相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的时间越短D．发射角度θ相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的角速度越大5．如图所示，竖直放置在水平面上的圆筒，从圆筒上边缘等高处同一位置分别紧贴内壁和外壁以相同速率向相反方向水平发射两个相同小球，直至小球落地，不计空气阻力和所有摩擦，以下说法正确的是（）A．筒外的小球先落地B．两小球的落地速度可能相同C．两小球通过的路程不一定相等D．筒内小球随着速率的增大．对筒壁的压力逐渐增加6．一电子在电场中仅受静电力作用，从A到B做初速度为零的直线运动，其电势能E p随距A点的距离x的关系如图所示，以下说法正确的是（）A．该电子的动能逐渐增大B．该电场可能是匀强电场C．A点电势高于B点电势D．该电子运动的加速度逐渐减小7．一个质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示．用F表示质点所受的合外力，x表示质点的位移，如图所示四个选项中可能正确的是（）A．B．C．D．8．17世纪，伽利略就通过实验分析指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去，从而得出力是改变物体运动的原因，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（）A．卡文迪许扭秤实验应用了微元的思想方法B．E=运用了比值定义的方法C．速度v=，当△t非常小时可表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法D．在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法二、解答题（共4小题，满分47分）9．某同学利用打点计时器做实验时，发现实验数据误差很大，怀疑电源的频率不是50Hz，采用如图甲所示的实验装置来测量电源的频率．已知砝码及砝码盘的质量为m=0.1kg，小车的质量为M=0.4kg，不计摩擦阻力，g取10m/s2．图乙为某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，已知相邻的计数点之间还有三个点未画出．（1）小车的加速度大小为m/s2；（2）根据纸带上所给出的数据，可求出电源的频率为Hz；（3）打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为m/s．10．（9分）C•S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现，当受到应力作用时电阻率发生变化．这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器，把力学量转换成电信号，半导体压阻传感器已经广泛地应用于航空、化工、航海、动力和医疗等部门．某兴趣小组在研究某长薄板电阻R x的压阻效应时，找到了如图所示器材（已知R x的阻值变化范围大约为几欧到几十欧）：A．电源E（3V，内阻约为1Ω）B．电流表A1（0.6A，内阻r1=5Ω）C．电流表A2（0.6A，内阻r2约为1Ω）D．开关S，定值电阻R0（1）为了比较准确地测量电阻R x的阻值，请根据所给器材画出合理的实物连接图（部分导线已画出，电表A1、A2已标出）；（2）在电阻R x上加一个竖直向下的力F时，闭合开关S，A1的示数为I1，A2的示数为I2，则R x=（用字母表示）；（3）R x与压力F的关系如图l所示，某次测量时电表A1、A2的示数分别如图2、图3所示，则这时加在薄板电阻R x上的压力为N．11．（13分）如图所示，质量为1kg物块自高台上A点以4m/s的速度水平抛出后，刚好在B点沿切线方向进入半径为0.5m的光滑圆弧轨道运动．到达圆弧轨道最底端C点后沿粗糙的水平面运动4.3m到达D点停下来，已知OB与水平面的夹角θ=53°，g=10m/s2（sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）AB两点的高度差；（2）物块到达C点时，物块对轨道的压力；（3）物块与水平面间的动摩擦因数．12．（19分）如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为中心、边长为2L的正方形区域，其边界ab 与x轴平行，正方形区域与x轴的交点分别为M、N．在该正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A 点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点以与x轴夹角为30°的方向进入正方形区域，并恰好从d点射出．（1）求匀强电场E的大小；（2）求匀强磁场B的大小；（3）若当电子到达M点时，在正方形区域换加如图乙所示周期性变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，求正方形磁场区域磁感应强度B0大小的表达式、磁场变化周期T与B0的关系式．【物理--选修3-】（共2小题，满分15分）13．下列说法正确的是（）A．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒B．没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能C．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大14．（10分）如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，厚度不计．可在气缸内无摩擦滑动．气缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃管相通．气缸内封闭了一段高为L=50cm的气柱（U形管内的气体体积不计）．此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差h l=5cm．已知大气压强p0=1.0×l05Pa，水银的密度ρ=13.6×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2．①求活塞的质量m；②若在活塞上缓慢添加M=26.7kg的沙粒时，活塞下降到距气缸底部H=45cm处，求此时气缸内气体的温度．【物理--选修3-4】（共2小题，满分0分）15．如图所示，横截面为半圆形玻璃砖，O点为圆心，OO′为直径PQ的垂线．已知玻璃砖的折射率n=，光在真空中的速度为c．则光线在该玻璃砖中的传播速度为；一条与OO′连线成60°角的光线从玻璃砖的圆心射入玻璃砖，则光线从玻璃砖出射方向与最初入射方向的夹角为．16．如图所示为一列简谐横波沿﹣x方向传播在t=0时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为（﹣2，0）和（﹣7，0），已知t=0.5s时，M点第二次出现波峰．①这列波的传播速度多大？②从t=0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰？③当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少？【物理--选修3-5】（共2小题，满分0分）17．静止的镭核发生α衰变，生成Rn核，该核反应方程为，已知释放出的α粒子的动能为E0，假定衰变时能量全部以动能形式释放出去，该衰变过程总的质量亏损为．18．如图所示，质量均为2m的两滑块A、B静止在光滑水平面上，其长度均为L质量为m的子弹以水平向右的速度v0射入木块A，子弹穿出A后又水平射入木块B而未穿出，此后B与A之间的距离保持不变，已知滑块对子弹的阻力恒定，求：①子弹穿出A时的速度：②子弹穿过A的过程中滑块A的位移．2016年山东省临沂市高考物理二模试卷参考答案与试题解析二、选择题：本题共8小题，每小题6分1．2015年12月29日．“高分4号”对地观测卫星升空．这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星．下列关于“高分4号”地球同步卫星的说法中正确的是（）A．该卫星定点在北京上空B．该卫星定点在赤道上空C．它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自转周期的整数倍D．它的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小【考点】同步卫星．【分析】同步卫星与地球自转同步，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定速度与高度．【解答】解：AB、地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，就稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，故B正确，A错误；CD、因为同步卫星要和地球自转同步，即它们的T与ω相同，根据F==mω2r=m，因为ω一定，所以r 必须固定，且v也是确定，故CD错误；故选：B．【点评】此题要理解并掌握地球同步卫星的条件．地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．2．线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，如图甲所示，在ab线圈中通以如图乙所示的电流（电流从a流入为正），已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈以中感应电动势U cd随时间变化关系的图中，正确的是（）A．B．C．D．【考点】变压器的构造和原理．【分析】在每个时间段内电流随时间做正弦式变化，则根据法拉第电磁感应定律，判断线圈感应电动势的大小，根据楞次定律判断cd两点间电动势方向；【解答】解：在第一个，线圈ab电流沿正方向，且在增大，在副线圈cd中产生感应电动势，根据楞次定律可知，c端接感应电动势的负极，d端接感应电动势的正极，；电流的变化率与磁通量的变化率成正比，电流变化率在减小，所以副线圈感应电动势大小减小，符合要求的只有图象D；故选：D【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，知道磁场变化与电流变化的关系，还要掌握楞次定律判断感应电动势的方向，注意斜率与磁通量的变化率成正比．3．如图所示，边长为L的金属框abcd放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c、d四点的电势分别为φa、φb、φc、φd．下列判断正确的是（）A．金属框中无电流，φa=φdB．金属框中电流方向沿a﹣d﹣c﹣b﹣a，φa＜φdC．金属框中无电流，U bc=﹣D．金属框中无电流，U bc=﹣BL2ω【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．【分析】金属框中磁通量不变，故没有感应电流；但导体棒切割磁感线，有感应电动势产生，根据E=BL求解切割电动势即可．【解答】解：导体棒bc、ad做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据右手定则，感应电动势的方向从b到c，或者说是从a到d，故φa=φb，φc=φd，穿过线圈的磁通量一直为零，不变，故金属框中无电流；感应电动势大小E=BL=BL（）=，由于U b＜U c，所以U bc=﹣，磁通量一直为零，不变，金属框中无电流，故C正确，ABD错误；故选：C．【点评】本题关键是明确感应电流的产生条件是穿过闭合回路的磁通量发生改变，要会根据E=Blv求解感应电动势，会利用右手定则判断感应电动势的方向．4．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．原点O处存在一粒子源，能同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），速度方向均在xOy平面内，与x轴正方向的夹角θ在0～180°范围内．则下列说法正确的是（）A．发射速度大小相同的粒子，θ越大的粒子在磁场中运动的时间越短B．发射速度大小相同的粒子，θ越大的粒子离开磁场时的位置距O点越远C．发射角度θ相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的时间越短D．发射角度θ相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的角速度越大【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】带电粒子进入磁场中，受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，作出轨迹，由轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，求出轨迹的圆心角α，由t=T分析时间；根据几何知识分析粒子离开磁场的位置与半径的关系；由ω=，T=分析角速度．【解答】解：A、速度相同的粒子在磁场中半径相同；画出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示．由几何关系得：轨迹对应的圆心角α=2π﹣2θ；粒子在磁场中运动的时间t=T=•=，则得知：θ越大，时间t越短；若θ一定，运动时间一定．故A正确，C错误；B、设粒子的轨迹半径为r，则r=．如图，AO=2rsinθ=，则若θ是锐角，θ越大，AO越大．若θ是钝角，θ越大，AO越小．故B错误；D、粒子在磁场中运动的角速度ω=，又T=，则得ω=，与速度v和角度无关．故D错误．故选：A．【点评】求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间，常常根据t=T，θ是轨迹的圆心角，根据几何知识，轨迹的圆心角等于速度的偏向角．5．如图所示，竖直放置在水平面上的圆筒，从圆筒上边缘等高处同一位置分别紧贴内壁和外壁以相同速率向相反方向水平发射两个相同小球，直至小球落地，不计空气阻力和所有摩擦，以下说法正确的是（）A．筒外的小球先落地B．两小球的落地速度可能相同C．两小球通过的路程不一定相等D．筒内小球随着速率的增大．对筒壁的压力逐渐增加【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】结合向心力的来源分析小球是否脱离内壁；结合平抛运动的特点分析小球运动的时间与位移．【解答】解：A、筒内小球水平方向只受到筒壁的作用力，由于筒壁的作用力始终与速度的方向垂直，所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小．只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小．所以小球沿水平方向做匀速圆周运动，竖直方向做自由落体运动．若已知发射小球的水平速度和圆筒高度，小球运动的时间：t=，在筒外的小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，所以运动的时间也是t=，筒内小球落地所用时间和筒外小球一样长．故选项A错误；B、两个小球在竖直方向都做自由落体运动，落地的速率都是：v=，若筒内小球恰好运动n（n=1，2，3…）周，则二者速度的方向也相同，二者的速度相等．故B是可能的，选项B正确．C、两个小球的水平方向的路程：，可知两小球通过的路程一定相等．故选项C错误；D、由于筒壁的作用力始终与速度的方向垂直，所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小．只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小．所以筒内小球沿水平方向做匀速圆周运动，需要的向心力不变，所以对筒壁的压力不变．故选项D错误．故选：B【点评】该题考查平抛运动，解答的关键是筒内小球沿水平方向做匀速圆周运动，竖直方向做自由落体运动，若将该轨迹张开到一个平面内，则是平抛运动．6．一电子在电场中仅受静电力作用，从A到B做初速度为零的直线运动，其电势能E p随距A点的距离x的关系如图所示，以下说法正确的是（）A．该电子的动能逐渐增大B．该电场可能是匀强电场C．A点电势高于B点电势D．该电子运动的加速度逐渐减小【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键，由图可知，电势能的减小，说明电场力做正功，由W=Fs可知电场力逐渐减小，因此电子做加速度逐渐减小的加速运动，知道了运动形式即可正确解答本题．【解答】解：A、电子在静电力作用下，从A到B做初速度为零的匀加速直线运动，根据动能定理电子的动能逐渐增大，故A正确；B、的斜率等于电场力，斜率变小，电场强度减小，该电场不可能是匀强电场，故B错误；C、根据，电子带负电q＜0，，A点电势低于B点电势，故C错误；D、根据牛顿第二定律，电场强度减小，所以该电子运动的加速度逐渐减小，故D正确；故选：AD【点评】本题关键要理解图象的斜率等于电场力，由电势能与电场力做功的关系来判断电场力做功情况，由W=qU判断电势差，进而确定电势的高低．7．一个质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示．用F表示质点所受的合外力，x表示质点的位移，如图所示四个选项中可能正确的是（）A．B．C．D．【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据v﹣t图象判断出质点做匀减速直线运动，加速度恒定，方向与初速度方向相反，根据牛顿第二定律和位移时间公式即可判断【解答】解：A、在v﹣t图象中，质点做匀减速直线运动，加速度恒定，根据牛顿第二定律可知，F=ma恒定，故A错误，B正确；C、物体做匀减速直线运动，故位移x=，故C错误，D正确故选：BD【点评】本题关键是明确直线运动中，物体加速时加速度与速度同向；物体减速时加速度与速度反向，然后利用牛顿第二定律和位移时间公式即可8．17世纪，伽利略就通过实验分析指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去，从而得出力是改变物体运动的原因，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（）A．卡文迪许扭秤实验应用了微元的思想方法B．E=运用了比值定义的方法C．速度v=，当△t非常小时可表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法D．在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法【考点】物理学史．【分析】当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即瞬时速度，采用的是极限思维法；把整个运动过程划分成很多小段，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法；在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法．【解答】解：A、卡文迪许扭秤实验应用了放大的思想方法，故A错误；B、电场强度E=运用了比值定义的方法，故B正确；C、根据速度v=，当△t非常小时可表示t时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法，故C正确；D、在探究加速度、力和质量三者之间关系的实验中，应用了控制变量法，故D 正确；故选：BCD【点评】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累．二、解答题（共4小题，满分47分）9．某同学利用打点计时器做实验时，发现实验数据误差很大，怀疑电源的频率不是50Hz，采用如图甲所示的实验装置来测量电源的频率．已知砝码及砝码盘的质量为m=0.1kg，小车的质量为M=0.4kg，不计摩擦阻力，g取10m/s2．图乙为某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，已知相邻的计数点之间还有三个点未画出．（1）小车的加速度大小为2m/s2；（2）根据纸带上所给出的数据，可求出电源的频率为40Hz；（3）打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为1m/s．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】（1）对车与砝码及盘进行研究，根据牛顿第二定律，即可求解加速度；（2）根据加速度公式a=，从而求解电源的频率；（3）根据平均速度等于中时刻瞬时速度，即可求解．【解答】解：（1）对车与砝码及盘整体进行研究，依据牛顿第二定律，则有：mg=（m+M）a；解得：a===2m/s2；（2）根据加速度公式a=，则有：T===0.1s；由于相邻的计数点之间还有三个点未画出，则有，4T0=T，那么T0=0.025s；那么电源的频率为：f===40Hz；（3）、打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为：v C==m/s=1m/s故答案为：（1）2；（2）40；（3）1．【点评】本题借助实验考查了牛顿第二定律与匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．注意相邻的计数点之间还有三个点未画出，及选取车与砝码及盘整体研究．10．C•S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现，当受到应力作用时电阻率发生变化．这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器，把力学量转换成电信号，半导体压阻传感器已经广泛地应用于航空、化工、航海、动力和医疗等部门．某兴趣小组在研究某长薄板电阻R x的压阻效应时，找到了如图所示器材（已知R x的阻值变化范围大约为几欧到几十欧）：A．电源E（3V，内阻约为1Ω）B．电流表A1（0.6A，内阻r1=5Ω）C．电流表A2（0.6A，内阻r2约为1Ω）D．开关S，定值电阻R0（1）为了比较准确地测量电阻R x的阻值，请根据所给器材画出合理的实物连接图（部分导线已画出，电表A1、A2已标出）；（2）在电阻R x上加一个竖直向下的力F时，闭合开关S，A1的示数为I1，A2的示数为I2，则R x=（用字母表示）；（3）R x与压力F的关系如图l所示，某次测量时电表A1、A2的示数分别如图2、图3所示，则这时加在薄板电阻R x上的压力为 1.5N．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）测电阻阻值应测出电阻两端电压与通过电阻的电流，根据所给实验器材与实验原理作出实验电路图．（2）根据实验电路应用并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值．（3）由图示电表读出其示数，然后求出电阻阻值，最后由图示图象求出压力大小．【解答】解：（1）测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，实验给出两个电流表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联，实验可以不使用电压表，测出电阻两端电压，另一个电流表串联在电路中测电路电流，电路图如图所示：。

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高效演练1.(2015·乐山二模)如图所示是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。

打点计时器电源频率为50Hz。

A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,F点由于不清晰而未画出。

F点的速度v=________m/s,加速度a=________m/s2(结果均保留两位有效数字)。

【解析】EG间距为：2.80×10-2mF点的速度为：v==m/s=0.70m/s,纸带的加速度为：a==m/s2=5.0m/s2。

答案：0. 70 5.02.(1)甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,所用弹簧测力计的量程为0～5N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,如图所示,此时细绳都与平板平行,用F1和F2表示拉力的方向和大小。

甲同学实验中的F1和F2的方向互相垂直,F1=2.8N、F2=3.5N;乙同学实验中的F1和F2方向间的夹角约为30°,F1=F2=4.0N;丙同学实验中的F1和F2方向间的夹角约为120°,F1=F2=4.0N。

这三位同学中操作不合适的是哪一位?并说明原因。

___________________________________________________________ _______。

(2)若丁同学对本实验进行改进,设置如图所示的实验装置,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。

弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。

分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

在实验操作过程中,改变拉力,重复多次实验时,要求O点________(选填“一定”或“不一定”)静止在同一位置。

专题限时集训(十二)1．(1)关于下列现象的说法正确的是( )图Z12­1A ．甲图说明分子间存在间隙B ．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C ．丙图说明，气体压强的大小既与分子平均动能有关，也与分子的密集程度有关D ．丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用(2)如图Z12­2所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg ，横截面积为50 cm 2，厚度不计．当温度为27 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm(可视为理想气体)，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．g 取10 m/s 2，不计活塞与气缸之间的摩擦，大气压强保持不变．①将气缸倒过来放置，若温度上升到127 ℃，此时气柱的长度为20 cm ，求大气压强； ②分析说明上述过程气体是吸热还是放热．图Z12­22．(1)下列各种说法中正确的是( )A ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加B ．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C ．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D ．布朗运动是液体分子的无规则运动(2)如图Z12­3所示，导热的圆柱形气缸放置在水平桌面上，横截面积为S 、质量为m 1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞与气缸间无摩擦且不漏气．总质量为m 2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连．当环境温度为T 时，活塞离缸底的高度为h .现使环境温度缓慢降为T 2.(重力加速度为g ) ①当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？②保持环境温度为T 2不变，在砝码盘中添加质量为Δm 的砝码时，活塞返回到高度为h 处，求大气压强p 0.图Z12­33．(1)近期我国多个城市的PM2.5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．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其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PM2.5的主要原因．下列关于PM2. 5的说法中正确的是()A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低PM2.5运动越剧烈D．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5中一些小的颗粒的运动比其他颗粒的运动更为剧烈(2)如图Z12­4所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，小明同学在17 ℃的室内对蹦蹦球充气，已知两球的体积约为2 L，充气前的气压为1 atm，充气筒每次充入0.2 L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，所充气体可视为理想气体．则：①充气多少次可以让气体压强增大至3 atm?②室外温度达到了－13 ℃，蹦蹦球拿到室外后，压强将变为多少？图Z12­44．(1)关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是()A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体D．功转变为热的实际宏观过程一定是可逆过程(2)图Z12­5甲是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像．已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.①说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息求T A；②请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p-T图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.对于需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程．图Z12­55．(1)下列说法正确的是()A．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B．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力增大，斥力减小C．液晶具有液体的流动性，同时其光学性质具有晶体的各向异性特征D．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动E．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部(2)如图Z12­6所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且mg＝p0S，环境温度保持不变．①在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．图Z12­66．(1)下列说法中正确的是()A．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明气体分子间有斥力B．物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能也增大C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．对物体做功，物体的内能可能减小E．物体中所有分子的热运动动能的总和叫作物体的内能(2)如图Z12­7所示，质量m＝1 kg的导热气缸倒扣在水平地面上，A为一T形活塞，气缸内充有理想气体．气缸的横截面积S＝2×10－4 m2，当外界温度为t＝27 ℃时，气缸对地面恰好没有压力，此时活塞位于气缸中央．不计气缸壁厚度，内壁光滑，活塞始终在地面上静止不动，大气压强为p0＝1×105 Pa，g取10 m/s2.①求气缸内封闭气体的压强；②环境温度升高时，气缸缓慢上升，求温度至少升高到多少时，气缸不再上升．③气缸不再上升后，温度继续升高，从微观角度解释压强变化的原因．图Z12­7【答案】专题限时集训(十二)1．(1)C (2)①1.0×105 Pa ②吸热[解析] (1)两块平整的表面洁净的铅块压紧会“粘”在一起，说明分子之间存在引力，选项A 错误；用油膜法测分子大小时，应少撒痱子粉以便于油滴能够尽量散开形成单分子层油膜，选项B 错误；通过该模拟实验能够说明气体压强既与单位时间内撞击单位面积的分子数(即分子密集程度)有关，又与分子平均动能有关，选项C 正确；水黾停在水面上是由于水黾受到水面上的表面张力的作用，选项D 错误．(2)①气缸正立时：p 1＝p 0＋mg S气缸倒立时：p 2＝p 0－mg S 由理想气体状态方程，有p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得：p 0＝1.0×105 Pa.②温度升高时，气体内能增加；气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸热．2．(1)BC (2)①h 2 ②（m 2＋2Δm －m 1）g S[解析] (1)根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，选项A 错误；自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项B 正确；液体与大气相接触，表面层内分子比较稀疏，所受其他分子的作用表现为相互吸引，选项C 正确；布朗运动现象中观察的运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，布朗运动是液体分子的无规则运动的表现，选项D 错误．(2)①环境温度缓慢降低过程中，气缸中气体压强不变，气体做等压变化初状态：T 1＝T ，V 1＝hS末状态： T 2＝T 2，V 2＝h 1S ，p 2＝p 0＋（m 1－m 2）g S 由盖·吕萨克定律T 1T 2＝V 1V 2解得h 1＝h 2. ②添加砝码后，气体做等温变化V 3＝hS ，p 3＝p 0＋（m 1－m 2－Δm ）g S 由玻意耳定律p 2V 2＝p 3V 3解得p 0＝（m 2＋2Δm －m 1）g S . 3．(1)BDE (2)①20(次) ②2.69 atm[解析] (1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，而分子直径的数量级为10－10 m，所以PM2.5的尺寸的数量级比空气中氧分子的尺寸的数量级大得多，选项A错误；悬浮在空气中的PM2.5受大量空气分子对其无规则碰撞而运动，是布朗运动，不是分子的热运动，选项B正确；温度越高，分子运动越剧烈，PM2.5的布朗运动越剧烈，选项C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减少PM2.5在空气中的浓度，选项D正确；PM2.5颗粒越小，其布朗运动越剧烈，选项E正确．(2)①设充气n次可使气体压强增大为p＝3 atm以球内原来的气体和所充气体整体为研究对象充气过程气体发生等温变化根据玻意耳定律得p0(V＋nΔV)＝pV1 atm×(2 L＋n×0.2 L)＝3 atm×2 L解得n＝20(次)．②当温度变化时，气体发生等容变化由查理定律得pp′＝TT′解得p′＝pT′T＝3 atm×（273－13）K（273＋17）K≈2.69 atm.4．(1)C(2)①不变200 K②略[解析] (1)布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，不是液体分子的运动，布朗运动可以反映液体分子的无规则运动，选项A错误；分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，选项B错误；热力学第二定律指出热量可以自发地从高温物体传给低温物体，而不引起其他变化，但是不能自发地从低温物体传到高温物体，而不产生其他影响，选项C正确；热力学第二定律的实质是一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项D错误．(2)①由图甲可以看出，A与B连线的反向延长线过原点O，所以A→B是一个等压变化，p A ＝p B根据盖·吕萨克定律，有V AT A＝V BT B解得T A＝V AV B T B＝0.4 m30.6 m3×300 K＝200 K.②由图甲可知，由B→C是等容变化根据查理定律，有p BT B＝p CT C解得p C＝T CT B p B＝400 K300 K×1.5×105 Pa＝2.0×105 Pa由状态A→B→C的p-T图像如图所示．5．(1)ACD(2)①0.4l0②2.5T0[解析] (1)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，选项A正确；分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力减小，斥力减小，选项B错误；液晶具有液体的流动性，同时其光学性质具有晶体的各向异性特征，选项C 正确；液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动，选项D正确；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力，液体表面存在张力，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，选项E错误．(2)①初状态：Ⅰ气体压强p1＝p0＋mgS＝2p0Ⅱ气体压强p2＝p1＋mgS＝3p0添加铁砂后：Ⅰ气体压强p′1＝p0＋3mgS＝4p0Ⅱ气体压强p′2＝p′1＋mgS＝5p0Ⅱ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：p2l0S＝p′2l2SB活塞下降的高度h2＝l0－l2解得h2＝0.4l0.②Ⅰ气体发生等温变化，根据玻意耳定律：p1l0S＝p′1l1S只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A活塞回到原来位置时，Ⅱ气体高度l′2＝2l0－0.5l0＝1.5l0根据理想气体状态方程：p2l0ST0＝p′2l′2ST2解得：T2＝2.5T0.6．(1)CD(2)①1.5×105 Pa②600 K③略[解析] (1)用打气筒的活塞压缩气体费力，是因为打气的过程中气体的压强越来越大，气体对活塞的压力越来越大，所以需要用越来越大的力才能推动活塞运动，气体分子间距较大，分子力可忽略不计，选项A错误；当r<r0时，分子间距越大，分子势能越小，选项B错误；根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传向高温物体，但通过外力做功可以把热量从低温物体传递到高温物体，例如电冰箱的制冷过程，选项C正确；根据热力学第一定律，如果物体对外界做功的同时，物体从外界吸热，且吸收的热量大于物体对外界做的功，那么内能就增加，如果吸收的热量小于物体对外界做的功，那么内能就减少，所以选项D正确；物体中所有分子的热运动的分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能，选项E错误．(2)①气缸对地面恰好没有压力对气缸进行受力分析：mg＋p0S＝pS解得气体的压强为p＝1.5×105 Pa.②温度升高时，气缸缓慢上升，缸内气体压强不变根据盖·吕萨克定律V2T1＝V T2解得：T2＝600 K.③温度升高，分子平均动能增加，体积不变，分子密集程度不变，所以压强变大．。