一、选择题
1.(09·重庆·14)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能) ( D )
A.内能增大,放出热量 B.内能减小,吸收热量 C.内能增大,对外界做功 D.内能减小,外界对其做功
2.(09·四川·16)关于热力学定律,下列说法正确的是 ( B )
A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C.吸收了热量的物体,其内能一定增加 D.压缩气体总能使气体的温度升高
3.(09·全国卷Ⅰ·14)下列说法正确的是 ( A ) A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量 C. 气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小 D. 单位面积的气体分子数增加,气体的压强一定增大
解析:本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。
4.(09·全国卷Ⅱ·16)如图,水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比 ( BC )
A.右边气体温度升高,左边气体温度不变 B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
解析:本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。
5.(09·北京·13)做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是 ( D ) A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,而非分子的运动,故A项错误;既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹,故B项错误,对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的,所以无法确定其在某一个时刻的速度,故也就无法描绘其速度-时间图线,故C项错误;故只有D项正确。
6.(09·上海物理·2)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体
的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 ( A ) A.温度和体积 C.温度和压强
B.体积和压强
D.压强和温度
解析:由于温度是分子平均动能的标志,所以气体分子的动能宏观上取决于温度;分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定,宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。 7.(09·上海物理·9)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为VA、VB,
压强变化量为pA、pB,对液面压力的变化量为FA、FB,则 ( AC )
A.水银柱向上移动了一段距离 C.pA>pB
B.VA<VB D.FA=FB
解析:首先假设液柱不动,则A、B两部分气体发生等容变化,由查理定律,对气体A:
PAPAPP;对气体B:BB,又初始状态满足PAPBh,可见使A、B升高相同温
TATATATA度,PATATTTPAA(PBh),PBAPBAPB,因此PAPB,因此FAFBTATATATA液柱将向上移动,A正确,C正确;由于气体的总体积不变,因此VA=VB,所以B、D错误。
二、非选择题
8.(09·广东物理·13)(1)远古时代,取火是一件困难的事,火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步,出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过 方式改变物体的内能,把 转变为内能。
(2)某同学做了一个小实验:先把空的烧瓶放到冰箱冷冻,一小时后取出烧瓶,并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的 ,温度 ,体积 。
答案:(1)做功,机械能;(2)热量,升高,增大
解析:做功可以增加物体的内能;当用气球封住烧瓶,在瓶内就封闭了一定质量的气体,当将瓶子放到热水中,瓶内气体将吸收水的热量,增加气体的内能,温度升高,由理气方程
PVC可知,气体体积增大。 T9.(09·山东物理·36) (8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中AB过程为等压变化,BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3,TA=TB=300K、TB=400K。 (1)求气体在状态B时的体积。
(2)说明BC过程压强变化的微观原因
(3)没AB过程气体吸收热量为Q,BC过 气体 放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小说明原因。
解析:设气体在B状态时的体积为VB,由盖--吕萨克定律得,
VAVB,代入数据得TATBVB0.4m3。
(2)微观原因:气体体积不变,分子密集程度不变,温度变小,气体分子平均动能减小,导致气体压强减小。
(3)Q1大于Q2;因为TA=TB,故AB增加的内能与BC减小的内能相同,而AB过程气体对外做正功,BC过程气体不做功,由热力学第一定律可知Q1大于Q2 考点:压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律
10.(09·浙江自选模块·14)“物理3-3”模块(10分)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示。
(1)关于气球内气体的压强,下列说法正确的是 A.大于大气压强
B.是由于气体重力而产生的
C.是由于气体分子之间的斥力而产生的 D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的
(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是 A.球内气体体积变大 B.球内气体体积变小 C.球内气体内能变大 D.球内气体内能不变
(3)为了估算气球内气体的压强,这位同学在气球的外表面涂上颜料,在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后,留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013105Pa,取g=10 m/s,则气球内气体的压强为 Pa。
2
(取4位有效数字)
气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”,这一“印迹”面
积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系? 答案:(1)AD ;(2)BD;(3)1.053*10Pa 面积相同
11.(09·江苏卷物理·12.A)(选修模块3—3)(12分)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是 。(填写选项前的字母)
(A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大 (C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统地熵增加
(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J。 (3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/m,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数
35
NA=6.021023mol-1,取气体分子的平均直径为210-10m,若气泡内的气体能完全变为
液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。 答案:A. (1) D ;(2) 吸收;0.6;0.2;(3) 设气体体积为V0,液体体积为V1, 气体分子数nV0mNA, V1nd36(或V1nd3)
则
V1Vd3NA (或1d3NA) V06mV0mV11104 (9105~2104都算对) V0解得
解析:(1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小,温度不变,由玻意尔定律知,上升过程中体积增大,微观上体现为分子间距增大,分子间引力减小,温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变,此过程为自发过程,故熵增大。D 项正确。
(2)本题从热力学第一定律入手,抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变,由热力学第一定律UQW,物体对外做功0.6J,则一定同时从外界吸收热量0.6J,才能保证内能不变。而温度上升的过程,内能增加了0.2J。
(3)微观量的运算,注意从单位制检查运算结论,最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为V0,液体体积为V1,气体分子数nV0mNA, V1nd36(或V1nd3)
则
V1Vd3NA (或1d3NA) V06mV0mV11104 (9105~2104都算对) V0解得
12.(09·海南物理·14)(12分)(I)(4分)下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母,每选错一个扣2分,最低得分为0分) (A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和; (B)气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变; (C)功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功;
(D)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;
(E)一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小; (F)一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
(II)(8分)一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmGg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求: (1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
答案:(1)ADEF (4分,选对一个给1分,每选错一个扣2分,最低得分为0分) (II)(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程。 根据玻意耳—马略特定律有
pV11p2V2
式中,p176.0cmHg,V13.50m3,p236.0cmHg,V2是在此等温过程末氦气的体积。由①式得
V27.3m93 ②
(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1300K下降到与外界气体温度相同,即T2225K。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有
V2V3 ③ T1T2式中,V3是在此等压过程末氦气的体积。由③式得
V35.54m3 ④
评分参考:本题8分。①至④式各2分。
13.(09·上海物理·21)(12分)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,求: (1)稳定后右管内的气体压强p;
(2)左管A端插入水银槽的深度h。(大气压强p0=76cmHg)
解析:(1)插入水银槽后右管内气体:由玻意耳定律得:p0l0S=p(l0-h/2)S, 所以p=78cmHg;
p’-p0
(2)插入水银槽后左管压强:p’=p+gh=80cmHg,左管内外水银面高度差h1= g=4cm,中、左管内气体p0l=p’l’,l’=38cm, 左管插入水银槽深度h=l+h/2-l’+h1=7cm。
14.(09·宁夏物理·34)(1)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则 (填入选项前的字母,有填错的不得分) ( C ) A. Pb >Pc,Qab>Qac B. Pb >Pc,Qab 度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到 平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求 (i)第二次平衡时氮气的体积; (ii)水的温度。 解析: (i)考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为po,体积为hS,末态体积为0.8hS。 设末态的压强为P,由玻意耳定律得 ppohs1.25po ① 0.8hS活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1po,体积为V;末态的压强为P,体积为V,则 ''p'p0.1po1.35po ② V'2.2hS ③ 由玻意耳定律得 V1.35po2.2hS2.7hS ④ 1.1po(i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为 2hS和T0273K,末态体积为2.7hS。设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得 T 2.7hST0368.55K ⑤ 2hS 2009年联考题 一、选择题 1.(上海市徐汇区)下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是 ( ) A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,其分子之间的势能不变 C.对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它的内能一定增大 D.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增大 答案:C 2.(北京市崇文区)一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示,则 ( ) A.此单摆的固有周期约为0.5s B.此单摆的摆长约为1m C.若摆长增大,单摆的固有频率增大 D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动 答案:B 3.(上海市南汇区)下列说法中正确的是 ( ) A.摩擦生热的过程是不可逆过程 B.气体自由膨胀的过程是不可逆过程 C.由于总能量守恒,所以不会发生能源危机 D.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性 答案:AB 4. (广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测)为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.有关电子显微镜的下列说法中正确的是 ( ) A.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此不容易发生明显衍射 B.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此不容易发生明显衍射 C.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此更容易发生明显衍射 D.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此更容易发生明显衍射 答案:A 5.(北京市东城区)如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简 y/cm 5 OO -5 P 1 2 3 4 5 6 7 8 x/m Q Q 谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,则 ( ) A.质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向 B.P点振幅比Q点振幅小 C.经过△t=4s,质点P将向右移动8m D.经过△t=4s,质点Q通过的路程是0.4m 答案:AD 6.(上海市南汇区)当气体温度升高时,下面说法中正确的是 ( ) A.气体分子的平均动能会增大 B.所有气体分子的动能都相同 C.每个气体分子的动能都会增大 D.每个气体分子的速率都会增大 答案:A 7.(北京市东城区)下列说法正确的是 ( ) A.质点做自由落体运动,每秒内重力所做的功都相同 B.质点做平抛运动,每秒内动量的增量都相同 C.质点做匀速圆周运动,每秒内合外力的冲量都相同 D.质点做简谐运动,每四分之一周期内回复力做的功都相同 答案:B 8.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)下列说法正确的是 ( ) A.α射线与γ射线都是电磁波 B.原子核发生α衰变后,新核的质量数比原核的质量数减少4 C.原子核内某个中子转化为质子和电子,产生的电子从核内发射出来,就是β衰变 D.放射性元素的原子核数量越多,半衰期就越长 答案:BC 9.(上海市虹口区)如图所示,是一定质量的理想气体状态变化的过程中密度 随热力学温度T变化的图线,由图线可知 ( ) A.A→B过程中气体的压强变大。 B.B→C过程中气体的体积不变。 C.A→B过程中气体没有做功。 D.B→C过程中气体压强与其热力学温度平方成正比。 O A C T B 答案:ACD ρ 10.(广东省肇庆一模)家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,因此,PTC元件具有发热、控温双重功能.对此,下列判断中正确的是 ( ) A.通电后,其电功率先增大后减小 B.通电后,其电功率先减小后增大 C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度能自动保持在t1或t2不变 D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度能自动保持在t1~t2的某一值不变 答案:AD 11.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)设有一分子位于如图所示的坐标系原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小, o t/℃ 40 t1 t2 两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则 ( ) A.ab表示引力,cd表示斥力,e点的横坐标可能为10B.ab表示斥力,cd表示引力,e点的横坐标可能为10C.ab表示引力,cd表示斥力,e点的横坐标可能为10D.ab表示斥力,cd表示引力,e点的横坐标可能为10答案:C 12.(上海市卢湾区)图(a)所示绝热气缸(气体与外界无热交换)内封闭一定质量的理想气体,电热丝通电前后,改变气体参量分别得到两条等温线.待气体状态稳定后陆续取走活塞上方部分物体,又得到一气体变化图线.则在 图(b)中能正确反映上述三个变化过程的图线是 ( ) A、ab cd和ad B、ab cd和cb C、ab ad和 ac 答案:B 13.(北京市海淀区)关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是 ( ) D、cd ab和bd 0 图(a)-15 m -10 m m m -10 -15 电热丝P a c V 图(b) d b A.电磁波可能是横波,也可能是纵波 B.正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场 C.均匀变化的电场周围可产生电磁波 D.一切电磁波在真空中的传播速度为3.010m/s 答案:B 14.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)如图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出.气缸外部温度恒定不变,则 ( ) A.缸内的气体压强减小,内能增加 B.缸内的气体压强增大,内能不变 C.缸内的气体压强增大,内能减少 D.外界对缸内气体做功,缸内气体内能不变 答案:BD 15.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)下列说法中正确的是 ( ) A.经典力学对处理微观高速运动的粒子具有相当高的正确性 B.牛顿运动定律成立的参考系称为惯性参考系 C.相对论时空观认为长度、质量、时间都是绝对不变的 D.爱因斯坦认为光就是以光速C运动着的光子流 答案:BD 16.(上海市静安区)一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C, 最后到D状态,下列判断中正确的是 ( ) A.A→B温度升高,压强不变; B.B→C体积不变,压强变大; C.C→D体积变小,压强变大; D.D点的压强比A点的压强小。 答案:ACD 17.(北京市西城区)一列简谐横波正沿着x轴正方向传播,波在某一时刻的波形图象如图所示。下列判断正确的是 ( ) A.这列波的波长是8m y/cm v8 O 1 2 3 4 5 6 78910 x/m B.此时刻x = 3m处质点正沿y轴正方向运动 C.此时刻x = 6m处质点的速度为0 D.此时刻x = 7m处质点的加速度方向沿y轴负方向 答案:ABD 18.(上海市嘉定区)封闭在贮气瓶中的某种理想气体,当温度升高时,下列说法中正确的是(容器的热膨胀忽略不计) ( ) A.密度不变,压强增大 B.密度不变,压强减小 C.压强不变,密度增大 D.压强不变,密度减小 答案:A 19.(北京市西城区)如图所示,一单摆摆长为L,摆球质量为m,悬挂于O点。现将小球拉至 P点,然后释放,使 小球做简谐运动,小球偏离竖直方向的最大角度为θ。已知重力加速度为g。在小球由P点运动到最低点P′的过程中 ( ) A.小球所受拉力的冲量为0 B.小球所受重力的冲量为2πmLg C.小球所受合力的冲量为12πmgsinLg D.小球所受合力的冲量为m2gL(1cos) 答案:D 20.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 ( ) A.“人造太阳”的核反应方程是23411H1H2He0n B.“人造太阳”的核反应方程是235114192192U0n56Ba36Kr30n C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是Emc2 D.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是E1mc22 答案:AC 21.(上海市嘉定区)恒温的水池中,有一气泡缓慢上升,在此过程中,气泡的体积会逐渐增大,不考虑气泡内气体分子势能的变化,下列说法中正确的是 ( ) O ╯θ P P′ A.气泡内的气体对外界做功 B.气泡内的气体内能增加 C.气泡内的气体与外界没有热传递D.气泡内气体分子的平均动能保持不变 答案:AD 22.(上海市虹口区)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化 的规律。 A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有 一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,那么为了保 持瓶中气体体积不变 ( ) A.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向上移动. B.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向下移动. C.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向上移动. D.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向下移动. 答案:AD 23.(北京市海淀区)如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与两相同的固定电阻 B 软管 A R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻R =2R1 , 与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体 棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,固定电阻R1消耗的热功率为P, 此时 ( ) A.整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ v B 整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ v 8P V10PD.导体棒受到的安培力的大小为 VC.导体棒受到的安培力的大小为答案:AD 24.(广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过(钙48)轰击(锎249)发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素,实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x,再连续经过3次α衰变后,变成质量为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x是 ( ) A.质子 答案:B B.中子 C.电子 D.α粒子 25.(上海市崇明县)如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论中正确的是 ( ) A.若外界大气压增大,则弹簧将压缩一些; B.若外界大气压增大,则气缸的上底面距地面的高度将增大; C.若气温升高,则活塞距地面的高度将减小; D.若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大。 答案:D 26.(北京市宣武区)在真空中传播的电磁波,当它的频率增加时,它的传播速度及其波长( ) A速度不变,波长减小 B速度不变,波长增大 C速度减小,波长变大 D速度增大,波长不变 答案:A 27.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是 ( ) A.红外报警装置 B.走廊照明灯的声控开关 C.自动洗衣机中的压力传感装置 D.电饭煲中控制加热和保温的温控器 答案:A 28.(上海市宝山区)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是 ( ) 答案:D 29.(北京市宣武区)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出 ( ) A这列波的波长为5m B波中的每个质点的振动周期为4s C若已知波沿x轴正向传播,则此时质点a向下振动 D若已知质点b此时向上振动,则波是沿x轴负向传播的 答案:C 30.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中,下列说法中正确的是 ( ) A.电子运动的轨道半径可以是任意数值 B.电子跃迁过程中要吸收光子 C.电子跃迁过程中电子的动能增加了 D.电子在轨道上绕核运动的向心力是万有引力提供的 答案:C 31.(上海市宝山区)下列说法中正确的是 ( ) A.温度是分子平均动能的标志 B.物体的体积增大时,分子势能一定增大 C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 D.利用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,就一定可以求出该种气体的分子质量 答案:AC K 32.(北京市东城区)如图所示,一个下面装有轮子的 贮气瓶停放在光滑的水平地面上,左端与竖直墙壁接触. 现打开右端阀门K,气体往外喷出,设喷口面积为S, 气体密度为 ,气体往外喷出的速度为v,则气体刚喷出时钢瓶左端对竖直墙的作用力大小是 ( ) A.S B. v2S2 C. 12vS 2D.S 答案:D 33.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)下列衰变中,属于α衰变的是 ( ) 242402340A.23490Th91Pa1e B.11Na12Mg1e 234430300C.23892U90Th2He D.15P14Si1e 答案:C 34.(北京市丰台区)边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有 ( ) A.产生的感应电流方向相反 B.所受的安培力方向相反 C.进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量 答案:C 35.(广东省陈经纶中学)如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,a 态是气缸放在冰水混合物中 气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27℃)中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的 是 ( ) A.与 b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较少 B.与 a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C.在相同时间内,a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等 D.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量 答案:C 36.(北京市海淀区)如图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平 a b d B L a F a b R 面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某 b v0 h 一高度h后又返回到底端。若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab的电阻及空气阻力,则( ) A.上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大 B.上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多 C.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多 D.上滑过程的时间比下滑过程长 答案:C 37.(上海市卢湾区)如图所示,竖直放置的弯曲管ABCD,A管接一密闭球形容器,内有一定质量的气体,B管开口,水银柱将两部分气体封闭,各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3.外界大气压强为H0(cmHg).后来在B管开口端注入一些水银,则 ( ) A、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3 B、注入水银后h1增大h3减小,A管内气体的压强可能不变 C、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小 D、注入水银后液面高度差的变化量△h2>△h3 答案:ACD 38.(广东省三校联考)分子太小,不能直接观察,我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动,在下面所给出的四个研究实例中,采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是 ( ) A. 利用磁感线去研究磁场 DCB. 把电流类比为水流进行研究 C. 通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流 D. 研究加速度与合外力、质量间的关系时,先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系,然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系 答案:C 二、非选择题 39.(上海市徐汇区)如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置,玻璃管上端有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封,整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热。求: (1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2; (2)当气体温度达到1.8T1时的压强p。 解析:(1)从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程: 1.5p0V1=0.5p0V2(2分),V2=3V1, 缓慢加热,当活塞刚碰到玻璃管顶部时为等压过程: 3V13.6V1 = T1T2T2=1.2 T1 (2)继续加热到1.8T1时为等容过程: 0.5p0p = , 1.2 T11.8T1p=0.75p0 40.(上海市普陀区)如图,粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置,两管的竖直部分高度为20cm,内径很小,水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强P0=76cmHg。当空气柱温度为T0=273K、长为L0=8cm时,BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长也为2cm。求: (1)右边水银柱总长是多少? (2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB内? (3)为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大,空气柱温度至少要升高到多少? 解析:(1)P1=P0+h左=P0+h右 h右=2cm,∴L右=6cm。 (2)P1=78cmHg,P2=80cmHg,L2=(8+2+2)cm=12cm。 P1L0SP2L2S,即:788S8012S ∴T=420K 2273T2T0T2(3)当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时,高度差最大。L3=28cm。 等压变化,L2SL3S,即:12S28S,∴T3=980K 420T3T2T341.(上海市南汇区)如图,水平放置的汽缸内壁光滑,一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分,两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时,A气体的体积是B的一半,A气体的温度是17ºC,B气 体的温度是27ºC,活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体, 使A、B两部分气体的温度都升高10ºC,在此过程中活塞向哪个方向移动? 某同学的解题思路是这样的:设温度升高后,左边气体体积增加V,则右边气体体积减少V,根据所给条件分别对两部分气体运用气态方程,讨论出V的正负便可知道活塞移动方向。 你认为该同学的思路是否正确?如果认为正确,请按该同学思路确定活塞的移动方向;如 A B 果认为不正确,请指出错误之处,并通过计算确定活塞的移动方向。 解析:该同学思路正确。 对A有: pAVp(VV) ATATApB2Vp(2VV) BTBTB对B有: 将已知条件代入上述方程,得V>0) 故活塞向右移动 还可以用下面方法求解: 设想先保持A、B的体积不变,当温度分别升高10ºC时,对A有 pApA TATApATA300pApA TA290TB310pBpB TB300同理,对B有pB由于pApB,300310> 290300所以pA>pB,故活塞向右移动。 42.(卢湾区)如图所示,放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气,容器侧壁正中央有一阀门,阀门细管直径不计.活塞质量为10kg,横截面积为60cm2.现打开阀门,让活塞下降直至静止.不计摩擦,不考虑气体温度的变化,大气压强为1.0×105Pa .活塞经过细管时加速度恰为g.求: (1)活塞静止时距容器底部的高度; (2)活塞静止后关闭阀门,对活塞施加竖直向上的拉力,是否能将金属容器缓缓提离地面?(通过计算说明) 解析:(1)活塞经阀门细管时, 容器内气体的压强为P1=1.0×105Pa,容器内气体的体积为V1=60×10-4×0.2m3=1.2×10-3m3 活塞静止时,气体的压强为P2=P0+mg/S=1.0×105+10×10/60×10-4=1.17×105 Pa 根据玻意耳定律,P1V1=P2V2 1.0×105×1.2×10-3=1.17×105×V2 求得 V2=1.03×10-3m3 h2= V2/S=1.03×10-3/60×10-4=0.17m (2)活塞静止后关闭阀门, 假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,则气体的压强为P3= P0-Mg/S=1.0×105-35×10/60×10-4=4.17×104 Pa P2V2=P3V3 1.0×105×1.2×10-3=4.17×104×60×10-4×h 求得 h=0.48 m >容器高度 ∴金属容器不能被提离地面 43.(静安区)如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端留有一抽气孔.管内下部被活塞封住一定量的理想气体,气体温度为T1.开始时,将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到P0时,活塞下方气体的体积为V1,活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5P0。继续将活塞上方抽成真空并密封,整个抽气过程中,管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热,求 (1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度; (2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强. 解析:(1)活塞上方压强为P0时,活塞下方压强为P0+0.5P0。活塞刚到管顶时,下方气体压强为0.5P0 设活塞刚到管顶时温度为T2,由气态方程: (P00.5P0.5P(0)V10V12.6V1) T1T2解得:T2=1.2 T1 (2)活塞碰到顶部后,再升温的过程是等容过程。由查理定律得: 0.5PP02 1.2T11.8T1 解得:P2=0.75P0 44.(嘉定区)如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。27℃时,空气柱长度 L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱的高度h为8cm,大气压强为75cm水银柱高。 (1)当温度达到多少℃时,报警器会报警? (2)如果要使该装置在87℃时报警,则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱? (3)如果大气压增大,则该报警器的报警温度会受到怎样的影响? 解析:(1)等压变化 = 30020 = T230 T1 T2V1V2 T2=450K t2=177℃ (2)设加入xcm水银柱,在87℃时会报警 p1V1p3V3 = T1T3 (83x)(30x)8320S = 300360x=8.14cm (3)报警的温度会升高 44.(虹口区)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,初始时气体体积为 3.0×l0 -3m3。用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0×105Pa。推动活塞压缩气体,稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa。 ( 1)求此时气体的体积; ( 2)保持温度不变,缓慢改变作用在活塞上的力,使气体压强变为8.0×104Pa,求此时气体的体积。 解析:(1)从气体状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程 p1V1p2V2 T1T21.01053203.01033p1T2-33 V2m=2.0×10 mV1=51.610300p2T1 (2)气体状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程 p2V2=p3V3 p2V21.61052.01033-33 V3= m=4.0×10 m p38.010445.(崇明县)如图所示,水平放置的汽缸内壁光 滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装 置,使活塞只能在A、B之间运动,B左面汽 缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.1V0。开 始时活塞在A处,缸内气体的压强为1.1p0 (p0为大气压强且保持不变),温度为399.3K, 现缓慢让汽缸内气体降温,直至297K。求: (1)活塞刚离开A处时的温度TA; (2)缸内气体最后的压强p; (3)在右图中画出整个过程的p-V图线。 解析:等容过程中活塞离开A时的温度为TA (1) P1TP2 1T21.1P0P0399.3T ATA363K (2)等压过程中活塞到达B处时的温度为TB1.1V0TV0 ATB1.1V0V0363T BTB330K 等容降温过程 P0PTBTB P0P330297 B A V0 p 1.2p0 1.1p0 1.0p0 0.9p0 0.9V0 V0 1.1V0 1.2V0 V P0.9P0 (也可以直接用状态方程做) (3)图3分 p 1.2p0 1.1p0 1.0p0 0.9p0 0.9V0 V0 1.1V0 1.2V0 V 46.(宝山区)如图所示,有一圆柱形汽缸,上部有一固定挡板,汽缸内壁的高度是2L,一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离底部L高处,外界大气压为1.0×105Pa,温度为27℃,现对气体加热,求: (1)当加热到127℃时活塞离底部的高度; (2)当加热到427℃时,气体的压强。 解析:开始加热活塞上升的过程封闭气体作等压变化。设气缸横截面积为S,活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t℃,则对于封闭气体,状态一:T1=(27+273)K,V1=LS;状态二:T=(t+273)K,V=2LS。 L 2L Tt2732LSV由,解得t=327℃ ,可得 300LSV1T1(1)当加热到127℃时,活塞没有上升到气缸上部挡板处,设此时活塞离地高度为h,对于封闭气体,初状态:T1=300K,V1=LS末;末状态:T2=400K,V2=hS。 由 V2ThS4004 ,解得h=L 2,可得 LS3003V1T1(2)设当加热到4270C时气体的压强变为p3,在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处, 对于封闭气体,初状态:T1=300K,V1=LS, p1=1.0×105Pa; 末状态:T3=700K,V3=2LS,p 3=? 由 p3V3p1V1, T3T1V1T3p1, V3T1 可得p3代入数据得:p3=1.17×105Pa 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容