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  • ID:6-7581640 2021版高考物理一轮复习重庆专版 第四章 曲线运动 万有引力与航天

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  • ID:6-7581639 2021版高考物理一轮复习重庆专版 第三章 牛顿运动定律

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  • ID:6-7581638 2021版高考物理一轮复习重庆专版 第二章 相互作用

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  • ID:6-7568775 2021版高考物理一轮复习重庆专版 第一章 直线运动

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  • ID:6-7450389 2020年重庆市高考物理二模试卷word版含答案

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  • ID:6-7435472 2020年重庆一中高考物理模拟试卷(5月份)

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  • ID:6-7398737 2020年重庆市高考物理调研试卷(5月份)

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  • ID:6-7392980 重庆市万州分水中学2020届高三下学期模拟考试物理试卷 PDF版含答案

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  • ID:6-7102212 2020年重庆市直属校联考高考物理模拟试卷(3月份)

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    2020年重庆市直属校联考高考物理模拟试卷(3月份) 二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分.第14-17题为单选题,第18-21题为多选题. 1.(6分)如图为氢原子能级示意图。已知光子能量在1.63eV~3.10eV范围内的是可见光。要使处于第一激发态(n=2)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为(  ) A.12.09eV B.10.20eV C.1.89eV D.1.51eV 2.(6分)“嫦娥四号”探月飞船实现了月球背面软着陆,按计划我国还要发射“嫦娥五号”,执行月面采样返回任务。已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的,地球和月球的质量分别为M1和M2,月球半径为R,月球绕地球公转的轨道半径为r,引力常量为G,下列说法正确的是(  ) A.月球的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的 B.使飞船从地球飞向月球,地球上飞船的发射速度是地球的第一宇宙速度 C.采样返回时,使飞船从月球飞向地球,月球上飞船的发射速度为 D.采样返回时,使飞船从月球飞向地球,月球上飞船的发射速度应大于 3.(6分)如图,半径为0.1m的半球形陶罐随水平转台一起绕过球心的竖直轴水平旋转,当旋转角速度为10rad/s时,一质量为m的小物块恰好能随陶罐一起与陶罐保持相对静止做匀速圆周运动,已知小物块与陶罐的球心O的连线跟竖直方向的夹角θ为37°,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(重力加速度g取10m/s2,sin37°取0.6,cos37°取0.8)。则小物块与陶罐内壁的动摩擦因数μ为(  ) A. B. C. D. 4.(6分)如图所示,甲、乙两图中实线表示半径相同的带电圆弧,每段圆弧为电荷分布均匀且电荷量相同的绝缘圆弧,电性如图所示。已知甲图中O点场强大小为E,则乙图中P点场强大小为(  ) A.E B.E C.0 D. 5.(6分)如图所示为一台教学用手摇式交流发电机。若已知大皮带轮半径为0.2m,小皮带轮半径为0.02m,摇动手柄以每分钟60圈匀速转动,且摇动过程中皮带不打滑,则下列说法中正确的是(  ) A.大皮带轮与小皮带轮的转动的角速度之比为10:1 B.发电机产生的交变电流频率为10Hz C.若手摇手柄的转速减半,产生交流电的最大值不变 D.若手摇手柄的转速减半,产生交流电的有效值也减半 6.(6分)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在1.5m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2.则该物体(  ) A.质量为1.0kg B.受到的外力大小为1.5N C.上升的最大高度为3m D.落地时的速度为12m/s 7.(6分)如图所示,两竖直光滑墙壁的水平间距为6m,贴近左边墙壁从距离地面高20m处以初速度10m/s水平向右抛出一小球,一切碰撞均无机械能损失。小球每次碰撞时:平行于接触面方向的分速度不变、垂直于接触面方向的分速度反向。不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,则(  ) A.小球第一次与地面碰撞点到左边墙壁的水平距离为6m B.小球第一次与地面碰撞点到左边墙壁的水平距离为4m C.小球第二次与地面碰撞点到左边墙壁的水平距离为2m D.小球第二次与地面碰撞点到左边墙壁的水平距离为0m 8.(6分)如图,纸面内有两个半径均为R且相切的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里;左侧有一半径同为R的圆形导线框,导线框电阻为r。三圆共面且圆心在同一直线上。现使圆形线框以v水平向右做匀速运动,则(  ) A.当 t=时,线框感应电流为 B.当 t=,线框中电流第一次反向 C.当 t=,线框感应电动势达到极大值 D.在线框穿过磁场过程中,电流改变两次方向 三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共129分 9.(5分)为了测量物块A和B之间的摩擦因数,在水平台面上将两个物块叠放,两物块上都固定一个拉力传感器,如图甲所示,连接B物块的绳子右端固定在竖直墙壁上。刚开始,两物块静止,两传感器示数都为零,现向左拉A物块的力F从零开始缓慢增大: (1)某同学进行了如下的操作,你认为正确的是   ; A.实验之前,直接把连接B物块的绳子竖直提起,记录下B物块悬空静止时传感器的示数F1 B.实验过程中,保证拉A的力F保持水平向左,不然会对测量的摩擦因数有影响 C.实验过程中,保证拉B的绳子保持水平,记录稳定时传感器2的示数F2 D.实验过程中,当A动起来之后,必须匀速向左拉出,加速拉出测量的摩擦因数会偏小 (2)实验过程中,传感器2的示数如图乙,刚开始的小段时间,传感器1有示数,而传感器2示数为零的原因是   ,物块AB之间的摩擦因数是   (用题中符号表示)。 10.(10分)某学习小组决定探究“光电效应”的实验规律,采用如图所示的实验电路,用稳定的黄色强光照射光电管的阴极板: (1)要描绘光电管的伏安曲线,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该在   端(选填“a或b”)。 (2)实验过程中发现,实验室提供的微电流传感器G(电阻为Rg=1995Ω)量程太小了,该小组同学决定把量程放大400倍,应该给微电流传感器   联一个   Ω的电阻。 (3)滑动滑片P,读出电压表示数U,微电流传感器示数I示,并换算成光电管的实际电流I实际,如表: U(V) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 I示(×10﹣10A) 0.01 0.07 0.11 0.14 0.17 0.19 0.21 0.23 0.25 0.26 0.28 0.29 0.29 0.29 I实际(×10﹣10A) 4 28 44 56 68 76 84 92 100 104 112 116 116 116 通过所采集的数据描出光电管的伏安曲线,实验证实:随着电压的增大,电流有饱和值的存在。 (4)在上述探究“光电效应”中的“饱和电流”实验中,电路图中电源的负极为   端(选填“M或N”)。每个光电子带电量为e=1.6×10﹣19C,则在第(3)步的实验中每秒钟阴极板上被光照射而逸出的光电子个数约为   个。(结果保留3位有效数字) 11.(12分)如图所示,直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第四象限内有一边长为a的正方形有界匀强磁场,正方形磁场A点位于(a,0),B点位于(0,﹣a),磁场方向垂直于纸面向里,现有一质量为m,电荷量为q的带负电的粒子,从y轴上的P点以速度v0平行于x轴射入电场中,粒子恰好从A点进入磁场,进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.然后从B点离开磁场,不考虑粒子的重力,求: (1)P点的位置坐标; (2)磁感应强度的大小 12.(20分)如图,半径R=m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点A和圆心O的连线与水平方向夹角θ=30°,另一端点B为轨道的最低点,其切线水平。一质量M=2kg、板长L=2.0m的滑板静止在光滑水平地面上,右端紧靠B点,滑板上表面与圆弧轨道B点和左侧固定平台C等高。光滑水平面EF上静止一质量为m=1kg的物体(可视为质点)P,另一物体Q以v0=m/s向右运动,与P发生弹性正碰,P随后水平抛出,恰好从A端无碰撞进入圆弧轨道,且在A处对轨道无压力,此后沿圆弧轨道滑下,经B点滑上滑板。滑板运动到平台C时立刻被粘住。已知物块P与滑板间动摩擦因数μ=0.5,滑板左端到平台C右侧的距离为s。取g=10m/s2,求: (1)物体P经过A点时的速度; (2)物体Q的质量mQ; (3)物体P刚滑上平台C时的动能EkC与s的函数表达式。 【物理一选修3-3】(15分) 13.(5分)下列说法中正确的是(  ) A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大 B.毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间 C.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强 D.水的饱和汽压随温度的升高而增大 E.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 14.(10分)如图所示,一绝热的薄壁气缸质量为m、底面积为S、深度为L,放在水平地面上,气缸与地面的动摩擦因数为μ.一轻质绝热活塞与轻杆连接固定在竖直墙上,轻杆保持水平,轻杆与活塞的作用力保持水平,活塞与气缸内壁密封且可无摩擦的自由滑动。缸内封闭有一定质量的理想气体,初时活塞位于距气缸底部处、缸内气压为P0、温度T0;现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热,(外界大气压恒为P0,重力加速度为g,气缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求: ①气缸刚要开始相对地面滑动时,缸内气体的压强是多少? ②活塞刚滑动到气缸口时,缸内气体的温度是多少? [物理--选修3-4](15分) 15.如图所示,虚线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,实线是这列波在t=s时刻的波形图。已知该波的波速是1.8m/s,则下列说法正确的是(  ) A.这列波的波长是14cm B.这列波的频率是15Hz C.这列波一定沿x轴正方向传播的 D.从t=0时刻开始,x=6cm处的质点经0.05s振动到波峰 E.每经过s介质中的质点就沿x轴移动12cm 16.真空中有一个半球形的玻璃,半径为R,直径所在的圆形截面水平。如图是过球心的竖直半圆形纵截面,在该竖直面内有一束竖直向上的光线从P点射入该玻璃半球。已知入射方向的延长线与圆形截面的交点Q与球心O点的间距为R,该玻璃球的折射率为,光速为c。 求:①光进入玻璃后,第一次从玻璃射出点到球心O点的距离 ②光在玻璃半球中传播的时间 2020年重庆市直属校联考高考物理模拟试卷(3月份) 参考答案与试题解析 二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分.第14-17题为单选题,第18-21题为多选题. 1.【解答】解:氢原子从高能级向基态跃迁时,所辐射光子能量最小值为:E=E2﹣E1=﹣3.40eV﹣(﹣13.6eV)=10.2eV>3.10eV, 故可知要产生可见光,氢原子吸收能量后,最起码要跃迁到n>2能级; 由于E'=E3﹣E2=﹣1.51eV﹣(﹣3.40eV)=1.89eV,满足1.63eV<E'<3.10eV, 故可知要使处于第一激发态(n=2)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,氢原子最起码应该跃迁到n=3能级。 则氢原子吸收的最小能为:Em=E3﹣E2=﹣1.51eV﹣(﹣3.4eV)=1.89eV,故ABD错误,C正确。 故选:C。 2.【解答】解:A、月球的第一宇宙速度,地球第一宇宙速度,已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的,月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比,故A错误; BCD、地球到月球飞船速度要大于地球的第一宇宙速度,月球到地球飞船速度要大于月球的第一宇宙速度,故BC错误,D正确。 故选:D。 3.【解答】解:小物块恰好保持相对静止,物块受重力、支持力和摩擦力,合外力为向心力,故摩擦力斜向上。 Nsinθ﹣μNcosθ=mRω2sinθ Ncosθ﹣μNsinθ=mg 解得:,故A正确; 若物体由上滑趋势,可以算出动摩擦因数μ为负值,舍去。 故选:A。 4.【解答】解:甲图中O点电场强度为E,乙图图形相当于甲图图形顺时针旋转45°,再与另一甲图中图形叠加,所以乙图中P点电场强度如图所示, 可视为两个E夹角为45°叠加,两矢量水平分量之和为(1)E,竖直分量之和为, 则P处的电场强度为EP=E=,故ABC错误,D正确; 故选:D。 5.【解答】解:A、大轮与小轮通过皮带相连,与皮带接触的点线速度大小相同,根据v=ωr可知,故A错误; B、摇动手柄以每分钟60圈匀速转动,即n=60r/min=1r/s,角速度ω大=2πn=2πrad/s,则小轮转动的角速度ω小=10ω大=20πrad/s,故产生交流电的频率f=,故B正确; C、若手摇手柄的转速减半,小轮的角速度减半,由Em=NBSω知,产生交流电的最大值减半,根据可知,有效值减半,故C错误,D正确; 故选:BD。 6.【解答】解:AB、根据动能定理可得:F合△h=△Ek, 则Ek﹣h图象的斜率大小k=F合, 上升过程中有:mg+F== 下落过程中:mg﹣F==8N 联立解得:F=2N,m=1kg,故B错误,A正确; C、上升过程,根据动能定理有﹣(mg+F)H=0﹣Ek0, 代入数据解得上升的最大高度为H=3m,故C正确; D、从最高点到落地根据动能定理有mgH﹣FH=﹣0, 代入数据解得物体落地时的速度为v=,故D错误。 故选:AC。 7.【解答】解:AB、在竖直方向,加速度不变,设运动时间为t,则有: h=gt2 解得:t= 在水平方向上,由于速度不变,故总路程共有:x=v0t=10×2m=20m,水平方向位移经过6m与墙壁碰撞一次,则小球与墙碰撞3次后落地, 两竖直墙壁间的距离为6m,根据运动可知,小球第一次与地面碰撞点到左边墙壁的水平距离为4m,故A错误,B正确; CD、平抛斜抛运动总时间t′=3t=6s,运动的总路程x=vt′=60m,由于水平方向每过6m与墙壁碰撞一次,则再次与与地面碰撞10次刚好落在与左墙相距0m处,故C错误,D正确; 故选:BD。 8.【解答】解:画出圆形导线框运动的5个状态,如图所示: A、当 t=时,导线框运动到1位置,有效切割长度为2Rsin60°=R,线框中的感应电流:I==,故A正确; B、当 t=时,导线框运动到2位置,当 t=时,导线框运动到3位置,从初始位置到2位置,穿过线框的磁通量变大,从2位置到3位置,穿过线框的磁通量变小,根据楞次定律可知,当t=时,导线框运动到2位置时,电流方向第一次反向,故B正确; C、当 t=时,导线框运动到3位置,此时导线框的左右两侧都在切割,切割长度和方向均相同,此时的感应电动势相互抵消,实际感应电动势为0,故C错误; D、全过程中,磁感线的贯穿方向始终不变,所以线框中的电流方向改变一次,故D错误。 故选:AB。 三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共129分 9.【解答】解:(1)在拉力F作用下,AB发生相对运动,B始终处于静止状态,此时处于平衡状态,则μmBg=F2,要求的AB间的摩擦力,则必须测量出F2B的质量 A、实验之前,直接把连接B物块的绳子竖直提起,记录下B物块悬空静止时传感器的示数F1,此时即为B物体的重力,即F1=mBg,故A正确; B、实验过程中,不论A的拉力F水平向左如何变化,B都处于平衡状态,故B错误; C、实验过程中,保证拉B的绳子保持水平,此时在水平方向上,绳子的拉力才等于B受到的摩擦力,记录稳定时传感器2的示数F2,故C正确; D、实验过程中,当A动起来之后,必须匀速向左拉出,加速拉出时,B仍然处于平衡状态,故摩擦因数不变,测量的摩擦因数不会变,故D错误; 故选:AC (2)传感器1有示数,而传感器2示数为零,说明AB之间没有相对运动趋势,也就是说A与地面没有先对运动或相对运动趋势,其原因是滑块A与地面之间有摩擦力, 对B根据共点力平衡可知F2=μmg 由于F1=mg 联立解得 故答案为:(1)AC;(2)滑块A与地面之间有摩擦力; 10.【解答】解:(1)为了保护电表和光电管,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该在a端。 (2)根据电表改装原理,小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻,根据并联电路的规律可知,IgRg=(I﹣Ig)R并, 解得并联电阻:R并=5Ω。 (4)研究“光电效应”的“饱和电流”需要在光电管两端加正向电压,电路图中电源的负极为N端; 分析光电管的伏安曲线可知,饱和电流:I=115×10﹣10A=1.15×10﹣8A, 根据电流的定义式可知,每秒钟阴极板上被光照射而逸出的光电子个数:n==个=7.19×1010个。 故答案为:(1)a;(2)并;5;(4)N;7.19×1010。 11.【解答】解:(1)令粒子由P到A做类平抛运动位移与水平方向的夹角为θ,根据类平抛运动的规律有: 则P点的纵坐标为:y= 所以P点的坐标为(0,); (2)粒子的运动轨迹如图所示,根据几何知识有: 解得: 因为,且v=2v0, 解得:B= 答:(1)P点的位置坐标为(0,); (2)磁感应强度的大小为。 12.【解答】解:(1)设P在A点的速度为vA.由P无碰撞进入圆轨道,且在A处对轨道无压力,则在A处,由重力指向圆心的分力提供P所需要的向心力,有 mgsinθ=m 解得 vA=2m/s (2)对P在A点的速度分解,则其水平分速度 vx=vAsinθ=2×0.5m/s=1m/s 所以P的平抛初速度为vx=2m/s Q与P发生弹性碰撞,取向右为正方向,由动量守恒定律得 mQv0=mQvQ+mvx。 由机械能守恒得 mQv02=mQvQ2+mvx2。 联立解得 mQ=0.5kg (3)P从A点沿圆轨道滑至B点过程,由机械能守恒定律得 mg(R+Rsinθ)+= 解得 vB=2m/s P滑上滑板后,P带动滑动滑板运动,设P与滑板能达到共速,此过程滑板向左运动位移为xM。 对P与滑板系统,取向左为正方向,由动量守恒定律有 mvB=(M+m)v共。 解得 v共=m/s 对滑板,由动能定理得 μmgxM= 解得 xM=m ①当s≥xM=m时,P物体P刚滑上平台C时的动能EkC与s无关,对P和滑板,由能量关系有 EkC=﹣Q﹣△E 其中 Q=μmgL,△E= 解得 EkC=J ②当s<xM=m时,滑板与平台相碰时,P与滑板未共速,对滑板,由动能定理得 fs= 对P和滑板,由能量关系有 EkC=﹣Q﹣ 其中 Q=μmgL 解得 EkC=(4﹣5s)J 答: (1)物体P经过A点时的速度是2m/s; (2)物体Q的质量mQ是0.5kg; (3)物体P刚滑上平台C时的动能EkC与s的函数表达式:①当s≥m时,EkC=J。 ②当s<m时,EkC=(4﹣5s)J。 【物理一选修3-3】(15分) 13.【解答】解:A、温度是分子平均动能的标志,故温度高平均动能一定大,内能的多少还与物质的多少有关,故A正确; B、毛细现象可以发生在浸润的固体和液体之间,也可以发生在不浸润的固体和液体之间,故B错误; C、在完全失重的情况下,气体的重力体重气做自由落体运动,而气体分子对器壁的碰撞不会改变,故体密闭容器内的气体对器壁有压强,故C错误; D、水的饱和汽压随温度升高而增大,故D正确; E、气体的压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的,它包含两方面的原因:分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力。气体的温度降低时,分子的平均动能减小,所以,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。故E正确; 故选:ADE。 14.【解答】解:①对气缸受力分析,根据平衡条件可知:PS=P0S+μmg 解得: ②在加热过程中,根据理想气体状态方程可知: 解得:T= 答:①气缸刚要开始相对地面滑动时,缸内气体的压强是; ②活塞刚滑动到气缸口时,缸内气体的温度是。 [物理--选修3-4](15分) 15.【解答】解:A、由波动图象可知,波长为:λ=12cm=0.12m,故A错误; B、波速为:v=1.8m/s,则波的传播周期为:T==s,频率为:f==15Hz,故B正确; C、t=s=T,则波沿x轴正方向传播,故C正确; D、t=0时刻,x=6cm处的质点,沿y轴负方向振动,经过0.75T达到波峰,时间为:△t=0.75T=0.05s,故D正确; E、波传播过程中,质点不随波迁移,故E错误。 故选:BCD。 16.【解答】解:①入射光线与半球体的交点为P,连接OP,OP为入射点的法线。 因此,图中的角α为入射角,过P点作球体水平表面的垂线,垂足为Q,设∠QPO=α, 由几何关系有:sin∠QPO==, 得:α=60° 设光线在C点的折射角为β,有折射定律可得: 联立解得:β=30° 由几何关系,∠QOP也是30°,设折射光线与玻璃上表面交于D点,则△OPD为等腰三角形,所以:= ②光在玻璃内的速度:v= 所以光在玻璃半球中传播的时间:t= 联立可得:t= 答:①光进入玻璃后,第一次从玻璃射出点到球心O点的距离为; ②光在玻璃半球中传播的时间是。

  • ID:6-7060581 2020届(重庆)高考物理大二轮冲刺练习:热学(选修3-3)含解析

    高中物理/高考专区/二轮专题

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    2020届(重庆)高考物理大二轮冲刺练习:热学(选修3-3)含解析
    1.(2019·陕西西安联考)(1)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是________。
    A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
    B.外界对物体做功,物体内能一定增加
    C.温度越高,布朗运动越显著
    D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小
    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
    (2)竖直放置的粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银,水平管部分有一空气柱,各部分长度如图所示,单位为厘米。现将管的右端封闭,从左管口缓慢倒入水银,恰好使右侧的水银全部进入右管中,已知大气压强p0=75 cmHg,环境温度不变,左管足够长。求:

    ①此时右管封闭气体的压强;
    ②左侧管中需要倒入的水银柱的长度。
    解析 (1)温度高的物体内能不一定大,内能还与体积和物质的量有关,但分子平均动能一定大,因为温度是分子平均动能的标志,故A正确;改变内能的方式有做功和热传递,若外界对物体做功的同时物体放热,内能不一定增大,故B错误;布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的,液体温度越高,液体分子热运动越激烈,布朗运动越显著,故C正确;当分子间的距离从平衡位置增大时,分子间作用力先增大后减小,故D错误;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,故E正确。
    (2)设管内的横截面积为S,
    ①对右管中封闭气体,右侧的水银刚好全部进入竖直右管后
    p0×40S=p1×(40-10)S,解得:p1=100 cmHg
    ②对水平部分气体,末态压强:
    p′=(100+15+10) cmHg=125 cmHg,
    由玻意耳定律:(p0+15)×15S=p′LS
    解得:L=10.8 cm
    所以加入的水银柱的长度为:(125-75+10-10.8) cm=49.2 cm.
    答案 (1)ACE (2)①100 cmHg ②49.2 cm
    2.(2019·陕西榆林二模)(1)(多选)下列说法正确的是________。
    A.布朗运动是固体颗粒的运动,它和扩散现象都说明分子在运动
    B.温度高的物体分子平均动能一定大,内能也一定大
    C.因为气体分子频繁与其他分子或容器壁碰撞,所以它在空间内不能自由移动
    D.分子势能随分子间距的增大,可能先减小后增大
    E.当分子间距增大时,分子间的引力和斥力均减小,且当间距r>10-9 m时分子力可以忽略不计
    (2)如图所示,一高H=20 cm的绝热汽缸的侧壁安装有能通电加热的电阻丝。开始时汽缸竖直放置,用一个质量为m、横截面面积S=10 cm2的绝热活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸间无摩擦且不漏气,此时活塞与汽缸底部的距离h=10 cm,气体温度为27 ℃。现将汽缸绕右下角沿顺时针方向缓慢旋转90°,使缸体水平放置在地面上,此过程中活塞向缸口移动了x=5 cm,缸内气体温度降为-3 ℃。待系统稳定后给电阻丝通电对气体缓慢加热,气体吸热7 J时内能增加4 J。已知外界大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2,T=t+273 K。求:

    ①活塞的质量。
    ②加热后气体的摄氏温度。
    解析 (1)布朗运动是悬浮在液体里的固体颗粒在液体分子撞击下所做的一种机械运动,它反映了液体分子在运动,扩散现象是由于存在浓度差,分子彼此进入对方的现象,它们都说明分子在做热运动,A正确;温度是分子平均动能的标志,但内能是构成物质的所有分子动能和势能的总和,温度高的物体分子平均动能大,但内能不一定大,B错误;因为气体分子间距较大,分子力可以忽略,分子除碰撞外不受其他力的作用,所以可在空间内自由移动,且向各个方向上运动的机会是均等的,C错误;分子间距较小时分子力表现为斥力,在间距增大时分子力做正功,分子势能减小,当分子间距大于某一值后,分子力表现为引力,此时再增大分子间距分子力做负功,分子势能增大,D正确;分子间同时存在相互作用的引力和斥力,它们都随分子间距的增大而减小,且斥力变化得更快,我们通常说的分子力是引力和斥力的合力,间距r>10-9 m时分子力的大小可以忽略不计,E正确。
    (2)①汽缸竖直放置时,对缸内气体有
    p1=p0+,V1=Sh,T1=300 K
    汽缸水平放置时,对缸内气体有
    p2=p0,V2=S(h+x),T2=270 K
    汽缸沿顺时针方向旋转过程中,由理想气体状态方程得=
    解得:m= kg
    ②加热过程中气体发生等压膨胀,由热力学第一定律可知气体对外做的功为W=Q-ΔU=3 J
    设加热时活塞移动的距离为y,则有W=p0Sy
    解得y=3 cm
    加热结束时,对缸内气体有
    p3=p0,V3=S(h+x+y),T3=t3+273 K
    由理想气体状态方程得=
    解得加热后气体的温度t3=51 ℃。
    答案 (1)ADE (2)① kg ②51 ℃
    3.(2019·山东济南联考)(1)(多选)下列说法正确的是________。
    A.当分子间距r>r0时(r=r0时分子力为零),分子间的引力随着分子间距的增大而减小,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,分子力表现为引力
    B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
    C.一定质量的理想气体等压膨胀过程中的内能不变
    D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大
    E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
    (2)如图所示,劲度系数为k=100 N/m的轻质弹簧与完全相同的导热活塞A、B不拴接,一定质量的理想气体被活塞A、B分成两部分封闭在可导热的汽缸内。活塞A、B之间的距离与B到汽缸底部的距离均为l=1.2 m,初始时刻,气体Ⅰ与外界大气压强相同,温度为T1=300 K,将环境温度缓慢升高至T2=440 K,系统再次达到稳定,A已经与弹簧分离,已知活塞A、B的质量均为m=1.0 kg。横截面积为S=10 cm2;外界大气压强恒为p0=1.0×105 Pa。不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好,g取10 m/s2,求活塞A相对初始时刻上升的高度。

    解析 (1)当分子间距r>r0时,分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小,而且斥力减小更快,所以分子力表现为引力,故A正确;第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律,而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律,而是违背了热力学第二定律,故B错误;一定质量的理想气体等压膨胀,体积变大,温度升高,内能增大,故C错误;相对湿度为水蒸气的实际压强与相同温度水的饱和汽压的比值的百分数,大气中相对湿度越大,水蒸发也就越多,人就感受到越潮湿,故大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大,故D正确;一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变,分子的平均动能不变,所吸收的热量全部用来增大分子势能,故E正确。
    (2)对气体Ⅰ,初态:T1=300 K,p1=1.0×105 Pa,
    V1=lS;
    末态:T2=440 K,p2=p0+=1.1×105 Pa,V2=l′S
    根据理想气体状态方程:=
    解得末态气体Ⅰ的长度为l′=1.6 m。
    对气体Ⅱ,初态:T3=300 K,p3=p0+=1.2×105 Pa,
    V3=lS;
    末态:T4=440 K,p4=p2+=1.2×105 Pa,V4=l″S
    根据理想气体状态方程:=
    解得末态气体Ⅱ的长度为l″=1.76 m。
    故活塞A上升的高度为Δh=(l′-l)+(l″-l)=(1.6 m-1.2 m)+(1.76 m-1.2 m)=0.96 m。
    答案 (1)ADE (2)0.96 m
    4.(2019·广西榆林模拟)(1)(多选)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.外界对气体做了功,则气体的温度一定升高
    C.一定质量的气体,体积不变时,温度越高,内能越大
    D.温度升高,物体内分子的平均动能一定增加
    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
    (2)将热杯盖扣在水平橡胶垫上,杯盖与橡胶垫之间的密封气体被加热而温度升高,有时会发生杯盖被顶起的现象。如图所示,杯盖的横截面积为S,开始时内部封闭气体的温度为T0,压强为大气压强p0。当封闭气体温度上升至T1时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为T1,再经过一段时间后,内部气体温度恢复到T0。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:

    ①杯盖的质量;
    ②当温度恢复到T0时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
    解析 (1)做功和热传递都能改变物体的内能,选项A正确;外界对气体做了功,如果气体向外放热,则气体的温度不一定升高,选项B错误;一定质量的气体,体积不变时,温度越高,内能越大,选项C正确;温度升高,物体内分子的平均动能一定增加,选项D正确;气体能够充满容器的整个空间,是由于气体分子能够自由移动,选项E错误。
    (2)①以开始封闭的气体为研究对象,由查理定律得=
    杯盖恰好被顶起p1S=p0S+mg
    解得杯盖的质量m=p0S
    ②杯盖被顶起放出少许气体后,以杯盖内的剩余气体为研究对象。
    由查理定律得=
    设提起杯盖所需的最小力为F,由平衡条件得F+p2S=p0S+mg
    联立以上各式,代入数据得F=p0S。
    答案 (1)ACD (2)见解析
    5.(2019·江苏芜湖模拟)(1)(多选)下列说法中正确的是________。
    A.需要用力才能压缩气体表明气体分子间存在斥力
    B.一定温度下,水的饱和汽压是一定的
    C.一定质量的理想气体从外界吸热,内能可能减小
    D.微粒越大,撞击微粒的液体分子数量越多,布朗运动越明显
    E.液体与大气相接触,液体表面层内分子间的作用表现为相互吸引

    (2)如图所示,圆柱形汽缸上部开口且有挡板,内部底面积S为0.1 m2,内部高度为d。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体,活塞上放置一质量为10 kg的重物,开始时活塞处于离底部的高度,外界大气压强为1.01×105 Pa,温度为27 ℃。活塞与汽缸内壁的摩擦忽略不计,现对气体加热,求:(g取10 m/s2)
    ①当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度;
    ②气体温度达到387 ℃时气体的压强。
    解析 (1)需要用力才能压缩气体这是由于气体压强的缘故,与气体分子间的斥力无关,选项A错误;饱和汽压与温度有关,在一定温度下,水的饱和汽压是一定的,选项B正确;一定质量的理想气体从外界吸热,若对外做功,则内能可能减小,选项C正确;微粒越小,液体分子对微粒的碰撞越不平衡,布朗运动越明显,选项D错误;液体与大气相接触,液体表面层内分子比较稀疏,分子间的作用表现为相互吸引,选项E正确。
    (2)①被封闭气体做等压变化:V1=S
    T1=(273+27) K=300 K
    设温度升高到T2时,活塞刚好到达汽缸口:V2=Sd
    根据盖—吕萨克定律:=
    解得T2=600 K。
    ②T3=387 ℃=660 K>T2
    故被封闭气体先做等压变化,待活塞到达汽缸口后做等容变化V3=Sd
    由理想气体状态方程:=
    p1=p0+
    解得p3=1.12×105 Pa。
    答案 (1)BCE (2)①600 K ②1.12×105 Pa
    6.(2019·河北衡水中学模拟)(1)(多选)关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是________。
    A.在10r0(r0为分子间作用力为零的间距,其值为10-10 m)距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力
    B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零
    C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小
    D.分子间距离越大,分子间的斥力越小
    E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢
    (2)如图所示,圆柱形喷雾器高为h,内有高度为的水,上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气。将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有水流出。已知水的密度为ρ,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积,将空气看作理想气体。

    ①求室内温度。
    ②在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入空气与原有空气的质量比。
    解析 (1)分子间同时存在引力和斥力,在平衡距离以内表现为斥力,在平衡距离以外表现为引力,在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力,A正确;设分子平衡距离为r0,分子距离为r,当r>r0,分子力表现为引力,分子距离越大,分子势能越大;当r<r0,分子力表现为斥力,分子距离越小分子势能越大;故当r=r0,分子力为0,分子势能最小;由于分子势能是相对的,其值与零势能点的选择有关,所以分子距离为平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,B、C错误;分子间同时存在引力和斥力,两个分子间的距离变大的过程中,分子斥力与分子引力都减小,分子间引力变化总是比斥力变化慢,D、E正确。
    (2)①设喷雾器的横截面积为S,室内温度为T1,喷雾器移到室内一段时间后,封闭气体的压强p1=p0+ρg·
    气体做等容变化:=
    解得:T1=T0
    ②以充气结束后喷雾器内空气为研究对象,排完水后,压强为p2,体积为V2=hS。若此气体经等温变化,压强为p1时,体积为V3
    则p2=p0+ρgh,p1V3=p2V2
    即V3=(p0+ρgh)hS
    同温度下同种气体的质量比等于体积比,

    • 2020-03-21
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