5.势能面
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温州大学期末考试试卷一、是非题(正确者打‘✓',错误者打‘×’.共10小题,每题1分)1、 质量作用定律是碰撞理论的直接结果。
( )2、 过渡态理论中的“马鞍点”是势能面上的最高点。
( )3、 绝对纯净的液态水可以过冷到0℃以下而不结冰。
( )4、 对于电池:,m 较小的一端是负极。
( )5、 液体在固体表面发生铺展的必要条件是:γs —g γs-l + γl —g ( )6、 光化学反应的量子效率不可能小于1. ( )7、 弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向该曲面的曲心。
( )8、 高度分散的CaCO 3的分解压比块状CaCO 3的分解压大。
( )9、 同温度下,小液滴的饱和蒸气压恒大于平面液的饱和蒸气压。
( ) 10、反应级数n 不可能是负数。
( ) 二、选择题(只有一个正确答案,多选得零分。
共30题,每题2分)1、 在电导测量实验中, 应该采用的电源是: ( )①直流电源 ②交流电源③直流电源或交流电源④测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源2、 能证明科尔劳乌施经验式 ()的理论是: ( )① 阿仑尼乌斯 (Arrhenius ) 电离理论② 德拜-休克尔 (Debye-Huckel) 离子互吸理论 ③ 布耶伦 (Bjerrum) 的缔合理论④ 德拜-休克尔-昂萨格 (Debye —Huckel-Onsager ) 电导理论3、 法拉弟于1834年根据大量实验事实总结出了著名的法拉弟定律。
它说明的问题是:学院-——-—---—-—--——-—-——-—---———--—-——--—- 班级-——-—-—-------———-—---—-——-——--——- 姓名---—---——--————--—-—-—----——-———-——-— 学号——---—————-—---—--——-—-—-—--—-———--——( )①通过电解池的电流与电势之间的关系②通过电解池的电流与超电势之间的关系③通过电解池的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系④电解时电极上析出物质的量与电极面积的关系4、对于理想的水平液面,其值为零的表面物理量是:()①表面能②比表面吉布斯函数③表面张力④附加压力5、有一球形肥皂泡,半径为r,肥皂水溶液的表面张力为γ,则肥皂泡内附加压力等于:()①②③④6、某可逆性电池在以下三种情况下放电:(1)电流趋近于零;(2)有一定大小的工作电流;(3)短路。
势能面交叉与非绝热动力学以势能面交叉与非绝热动力学为题,本文将介绍势能面交叉和非绝热动力学的基本概念和相关理论。
势能面交叉是指在分子或原子的势能面上,不同势能面之间的相交现象。
在化学反应和分子动力学中,势能面交叉是一个重要的现象,它直接影响着分子的行为和反应路径。
势能面交叉通常发生在分子间的共振结构或多重态系统中。
在这些系统中,分子的势能面可以通过改变键长、键角或电子状态等方式发生变化。
当不同势能面交叉时,分子的行为将受到这些交叉点的影响。
势能面交叉的一个重要应用是在光化学反应中。
在光化学反应中,光子的能量被吸收,分子的电子状态发生变化。
当光激发态的势能面与基态的势能面交叉时,分子将从激发态返回到基态,释放出能量。
这种过程被称为非绝热跃迁。
非绝热动力学研究的是分子在非绝热过程中的行为和反应。
非绝热过程是指分子在势能面交叉点附近发生的跃迁和转变。
非绝热动力学理论的发展使得我们能够更好地理解和描述这些非绝热跃迁过程。
在非绝热动力学中,我们通常使用Landau–Zener定理和Marcus理论来描述非绝热过程。
Landau–Zener定理是描述势能面交叉点处的跃迁概率的一个重要定理。
它指出,当两个势能面交叉时,跃迁的概率与交叉速度和能量差有关。
Marcus理论则是描述电子转移反应中的非绝热过程的理论,它考虑了电子的隧穿效应和溶剂的影响。
非绝热动力学的研究对于理解和控制化学反应和光化学反应具有重要意义。
通过研究势能面交叉和非绝热过程,我们可以预测和调控分子的行为和反应路径。
这对于设计新型催化剂、开发高效能源材料和优化化学合成过程等具有重要的应用价值。
势能面交叉和非绝热动力学是化学和物理领域中重要的研究课题。
通过研究势能面交叉和非绝热过程,我们可以更好地理解和描述分子的行为和反应路径。
这对于推动化学科学的发展和应用具有重要的意义。
第五章习题解答5.1解如题5.1.1图杆受理想约束,在满足题意的约束条件下杆的位置可由杆与水平方向夹角所唯一确定。
杆的自由度为1,由平衡条件:即mg y =0①变换方程y=2rcos sin-= rsin2②故③代回①式即因在约束下是任意的,要使上式成立必须有:rcos2-=0④又由于cos=故cos2=代回④式得5.2解如题5.2.1图三球受理想约束,球的位置可以由确定,自由度数为1,故。
得由虚功原理故①因在约束条件下是任意的,要使上式成立,必须故②又由得:③由②③可得5.3解如题5.3.1图,在相距2a的两钉处约束反力垂直于虚位移,为理想约束。
去掉绳代之以力T,且视为主动力后采用虚功原理,一确定便可确定ABCD的位置。
因此自由度数为1。
选为广义坐。
由虚功原理:w①又取变分得代入①式得:化简得②设因在约束条件下任意,欲使上式成立,须有:由此得5.4解自由度,质点位置为。
由①由已知得故②约束方程③联立②③可求得或又由于故或5.5解如题5.5.1图按题意仅重力作用,为保守系。
因为已知,故可认为自由度为1.选广义坐标,在球面坐标系中,质点的动能:由于所以又由于故取Ox为零势,体系势能为:故力学体系的拉氏函数为:5.6解如题5.6.1图.平面运动,一个自由度.选广义坐标为,广义速度因未定体系受力类型,由一般形式的拉格朗日方程①在广义力代入①得:②在极坐标系下:③故将以上各式代入②式得5.7解如题5.7.1图又由于所以①取坐标原点为零势面②拉氏函数③代入保守系拉格朗日方程得代入保守系拉格朗日方程得5.8解:如图5.8.1图.(1)由于细管以匀角速转动,因此=可以认为质点的自由度为1.(2)取广义坐标.(3)根据极坐标系中的动能取初始水平面为零势能面,势能:拉氏函数①(4),代入拉氏方程得:(5)先求齐次方程的解.②特解为故①式的通解为③在时:④⑤联立④⑤得将代回式③可得方程的解为:5.9解如题5.9.1图.(1)按题意为保守力系,质点被约束在圆锥面内运动,故自有度数为2. (2)选广义坐标,.(3)在柱坐标系中:以面为零势能面,则:拉氏函数-①(4)因为不显含,所以为循环坐标,即常数②对另一广义坐标代入保守系拉氏方程③有得④所以此质点的运动微分方程为(为常数)所以5.10解如题5.10.1图.(1)体系自由度数为2.(2)选广义坐标(3)质点的速度劈的速度故体系动能以面为零势面,体系势能:其中为劈势能.拉氏函数①(4)代入拉格郎日方程得:②代入拉格郎日方程得③联立②,③得5.11 解如题5.11.1图(1)本系统内虽有摩擦力,但不做功,故仍是保守系中有约束的平面平行运动,自由度(2)选取广义坐标(3)根据刚体力学其中绕质心转动惯量选为零势面,体系势能:其中C为常数.拉氏函数(4)代入保守系拉氏方程得:对于物体,有5.12解如题5.12.1图.(1)棒作平面运动,一个约束,故自由度. (2)选广义坐标(3)力学体系的动能根据运动合成又故设为绕质心的回转半径,代入①得动能②(4)由③(其中)则④因为、在约束条件下任意且独立,要使上式成立,必须:⑤(5)代入一般形式的拉氏方程得:⑥又代入一般形式的拉氏方程得:⑦⑥、⑦两式为运动微分方程(6)若摆动角很小,则,代入式得:,代入⑥⑦式得:⑧又故代入⑧式得:(因为角很小,故可略去项)5.13解如题5.13.1图(1)由于曲柄长度固定,自由度.(2)选广义坐标,受一力矩,重力忽略,故可利用基本形式拉格朗日方程:①(3)系统动能②(4)由定义式③(5)代入①得:得5.14.解如题5.14.1图.(1)因体系作平面平行运动,一个约束方程:(2)体系自由度,选广义坐标.虽有摩擦,但不做功,为保守体系(3)体系动能:轮平动动能轮质心转动动能轮质心动能轮绕质心转动动能.①以地面为零势面,体系势能则保守系的拉氏函数②(1)因为不显含,得知为循环坐标.故=常数③开始时:则代入得又时,所以5.15解如题5.15.1图(1)本系统作平面平行运动,干限制在球壳内运动,自由度;选广义坐标,体系摩擦力不做功,为保守力系,故可用保守系拉氏方程证明①(2)体系动能=球壳质心动能+球壳转动动能+杆质心动能+杆绕中心转动动能②其中代入②得以地面为零势面,则势能:(其中为常数)(3)因为是循环坐标,故常熟③而代入①式得④联立③、④可得(先由③式两边求导,再与④式联立)⑤⑤试乘并积分得:又由于当5.16解如题图5.16.1.(1)由已知条件可得系统自由度.(2)取广义坐标.(3)根据刚体力学,体系动能:①又将以上各式代入①式得:设原点为零势能点,所以体系势能体系的拉氏函数②(1)因为体系只有重力势能做工,因而为保守系,故可采用③代入③式得即(5)解方程得5.17解如题5.17.1图(1)由题设知系统动能①取轴为势能零点,系统势能拉氏函数②(2)体系只有重力做功,为保守系,故可采用保守系拉氏方程.代入拉氏方程得:又代入上式得即③同理又代入上式得④令代入③④式得:欲使有非零解,则须有解得周期5.18解如题5.18.1图(1)系统自由度(2)取广义坐标广义速度(3)因为是微震动,体系动能:以为势能零点,体系势能拉氏函数(4)即①同理②同理③设代入①②③式得欲使有非零解,必须解之又故可得周期5.19解如题5.19.1图(1)体系自由度(2)取广义坐标广义速度(3)体系动能体系势能体系的拉氏函数(4)体系中只有弹力做功,体系为保守系,可用①将以上各式代入①式得:②先求齐次方程③设代入③式得要使有非零,必须即又故通解为:其中又存在特解有②③式可得式中及为积分常数。
高中必修一到必修三物理公式高中必修一到必修三物理公式 11)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
2025年岳麓版高一物理上册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、【题文】如图所示,物体A放在水平桌面上,通过定滑轮悬挂一个重为10 N的物体B,且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4 N.要使A静止,需加一水平向左的力F1,则力F1的取值可以为()A. 6 NB. 8 NC. 10 ND. 15 N2、下列关于重力势能的说法正确的是()A. 物体的重力势能一定大于零B. 在地面上的物体的重力势能一定等于零C. 物体重力势能的变化量与零势能面的选取有关D. 物体的重力势能与零势能面的选取有关3、下列关于质点的说法正确的是()A. 质点一定是体积很小、质量很小的物体B. 当研究一列火车全部通过一座桥所需要的时间时,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以把火车视为质点C. 地球虽大,且有自转,但有时候仍可将地球看做质点D. 质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有什么意义4、【题文】一物体做直线运动,在t=5s内速度从v0=12m∕s,增加到v=18m∕s,通过的位移是x=70m,这个物体5s内的平均速度是 ( )A. 14m∕sB. 15m∕sC. 6m∕sD. 无法确定5、【题文】有一个星球假若是一个均匀带负电的球体,无空气,现有一个质量为m带电荷为q的小球放在离地面h高处恰好能悬浮,若将小球由静止放在比h更高的位置,则小球将:()A. 向下运动B. 仍然静止C. 向上运动D. 无法确定6、【题文】关于惯性的大小,下面说法中正确的是:A. 两个质量相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大B. 在相同合外力作用下,物体获得的加速度越大则惯性越小C. 静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大的缘故D. 在月球上举重比在地球上容易,所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小7、质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动,运动过程的v鈭�t图象如图所示,已知t1时刻汽车达到额定功率,之后保持额定功率运动,整个过程中汽车受到的阻力恒定,由图可知()A. 0隆芦t1汽车牵引力恒定,大小为B. t1隆芦t2汽车牵引力逐渐增大,t2时刻牵引力等于阻力C. 0隆芦t1汽车的功率与时间t成正比D. 在t1隆芦t2时间内,汽车克服阻力做的功为8、如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M,N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M,Q到N的运动过程中,错误的说法是()A. 从P到M所用的时间等于B. 从P到M所用的时间等于C. 从P到Q阶段,角速度逐渐变小D. 从M到N所用时间大于评卷人得分二、双选题(共7题,共14分)9、标准状况下,有rm{垄脵 6.72 L}甲烷,rm{垄脷 3.01隆脕10^{23}}个rm{HCl}分子,rm{垄脹 13.6 g H_{2}S}rm{垄脺 0.2 mol}氨气,则下列四种气体的关系表示正确的是A. 体积:rm{垄脺 < 垄脵 < 垄脷 < 垄脹}B. 质量:rm{垄脺 < 垄脵 < 垄脹 < 垄脷}C. 密度:rm{垄脵 < 垄脹 < 垄脺 < 垄脷}D. 氢原子数:rm{垄脷 < 垄脺 < 垄脹 < 垄脵}10、关于化学反应过程中,能量变化描述正确的是A. 成键过程中吸收能量B. 断键过程中吸收能量C. 成键过程中放出能量D. 断键过程中放出能量11、下列大气污染物中,能与人体中血红蛋白结合而引起中毒的气体是( )A.rm{SO_{2}}B.rm{C{O}_{2} }C.rm{NO_{2}}D.rm{NO}12、标准状况下,有rm{垄脵 6.72 L}甲烷,rm{垄脷 3.01隆脕10^{23}}个rm{HCl}分子,rm{垄脹 13.6 g H_{2}S}rm{垄脺 0.2 mol}氨气,则下列四种气体的关系表示正确的是A. 体积:rm{垄脺 < 垄脵 < 垄脷 < 垄脹}B. 质量:rm{垄脺 < 垄脵 < 垄脹 < 垄脷}C. 密度:rm{垄脵 < 垄脹 < 垄脺 < 垄脷}D. 氢原子数:rm{垄脷 < 垄脺 < 垄脹 < 垄脵}13、关于化学反应过程中,能量变化描述正确的是A. 成键过程中吸收能量B. 断键过程中吸收能量C. 成键过程中放出能量D. 断键过程中放出能量14、下列大气污染物中,能与人体中血红蛋白结合而引起中毒的气体是( )评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、在“研究平抛物体的运动”实验中;某同学记录了A;B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系.平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出.那么小球平抛的初速度为____,小球抛出点的坐标为____.(g=10m/s2)(注明单位)16、关于探究功与物体速度变化的关系的实验中,下列叙述正确的是____A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值。