4.如圖所示.內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上.汽缸開口……查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(14分)如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上,汽缸開口向上,一面積為0.01m2的活塞密封了一定的空氣,在活塞的上方豎直固定一支架,在支架的O點通過細(xì)線系一質(zhì)量為m=8kg的球,球心到O點的距離為L=2m.活塞與支架的總質(zhì)量為M=12kg,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?I>g=10m/s2,大氣壓強p=1.00×105Pa,汽缸和活塞都是絕熱的�,F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平,穩(wěn)定后由靜止釋放球,當(dāng)球第一次運動到最低點時,活塞下降了h=0.2m且恰好活塞的速度為零,此時細(xì)線中的拉力為F=252N。求球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能E。

查看答案和解析>>

如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上,汽缸開口向上,一面積為0.01m2的活塞封閉了一定空氣,在活塞的上方豎直固定一支架,在支架上的O點通過細(xì)線系一質(zhì)量為m=8kg的球,球心到O點的距離為L=2m�;钊c支架總質(zhì)量為M=12kg,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2,大氣壓強P=1.00×105p,汽缸是絕熱的�,F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平,穩(wěn)定后由靜止釋放球,當(dāng)球第一次運動到最低點時,活塞下降了h=0.2m且速度恰好為零,此時細(xì)線中的拉力為F=252N,求球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能.(提示小球在達(dá)到最低點是機械能的減少等于汽缸中空氣內(nèi)能的增加)

查看答案和解析>>

如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上,汽缸開口向上,一面積為0.01m2的活塞封閉了一定空氣,在活塞的上方豎直固定一支架,在支架上的O點通過細(xì)線系一質(zhì)量為m=8kg的球,球心到O點的距離為L=2m�;钊c支架總質(zhì)量為M=12kg,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2,大氣壓強P=1.00×105p,汽缸是絕熱的。現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平,穩(wěn)定后由靜止釋放球,當(dāng)球第一次運動到最低點時,活塞下降了h=0.2m且速度恰好為零,此時細(xì)線中的拉力為F=252N,求球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能.(提示小球在達(dá)到最低點是機械能的減少等于汽缸中空氣內(nèi)能的增加)

查看答案和解析>>

如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸,高度為L、底面積為S,缸內(nèi)有一個質(zhì)量為m的活塞,封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)T0時,用繩子系住汽缸底,將汽缸倒過來懸掛起來,汽缸處于豎直狀態(tài),缸內(nèi)氣體高為L0。已知重力加速度為g,大氣壓強為p0,不計活塞厚度及活塞與缸體的摩擦,求:
(1)采用緩慢升溫的方法使活塞與汽缸脫離,缸內(nèi)氣體的溫度至少要升高到多少?
(2)當(dāng)活塞剛要脫離汽缸時,缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為△E,則氣體在活塞下移的過程中吸收的熱量為多少?

查看答案和解析>>

 [選做題]本題包括A、B、C三個小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做,則按A、B兩題評分。

A.(選修模塊3—3)(12分)

  (1)以下說法正確的是          

    A.滿足能量守恒的定律的宏觀過程都是可以自發(fā)進(jìn)行的

    B.熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度

    C.若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽,當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時,水汽的質(zhì)量減少,密度不變。

    D.當(dāng)分子間距離增大時,分子間引力增大,而分子間斥力減小

  (2)如圖所示,由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體,將一細(xì)管插入液體,利用虹吸收現(xiàn)象,使活塞上方液體緩慢流出,在些過程中,大氣壓強與外界的溫度均保持不變,下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是            圖,該過程為       過程(選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”)

 
   (3)如圖,一集熱箱里面封閉著一定量的氣體,集熱板作為箱的活塞且始終正對著太陽,其面積為S,在t時間內(nèi)集熱箱里氣體膨脹對牙做功的數(shù)值為W,其內(nèi)能增加了△U,不計封閉氣體向外散的熱,已知照射到集熱板上太陽光的能量為50%被箱內(nèi)氣體吸收,求:

       ①這段時間內(nèi)的集熱箱里氣體共吸收的熱量;

②太陽光照在集熱板單位面積上的輻射功率。

 

B.(選修模塊3—4)(12分)

  (1)下列說法中正確的是       

    A.散光比自然光的相干性好

    B.紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度

    C.在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中,測量單擺周期應(yīng)該從小球經(jīng)過最低點開始計時,以減小實驗誤差

    D.接收電磁波時首先要進(jìn)行調(diào)頻

  (2)如圖所示,一個半徑為R的透明圓柱體放置在水平面上,一束藍(lán)光從A點沿水平方向垂直于左表面射入柱體后經(jīng)B點射出,最后射到水平面上的C點。已知,該柱體對藍(lán)光的折射率為,則它從右側(cè)面射出時的出射角=   ;若將藍(lán)光換成紫色,則它從柱體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比,位置

                    (選填“偏左”、“偏右”或“不變”)。

(3)一列橫波在某時刻的波動圖像如圖所示,從此時開始質(zhì)點比質(zhì)點早到達(dá)波谷。求:

 
       ①此波的傳播方向和波速大�。�

內(nèi)質(zhì)點通過的路程。

 

 

 

 

C.(選擇模塊3—5)(12分)

  (1)下列說法正確的是                 

    A.黑體輻射,隨著溫度的升高,一方面各種波長的輻射強度都有增加,加一方面輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。

    B.原子核越大,它的結(jié)合能越高,原子核中核子結(jié)合得越牢固。

    C.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時,把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長變長。

    D.4個放射性元素的原子核經(jīng)過一個半衰期后一定還剩下2個沒有發(fā)生衰變。

 
   (2)一群氫原子處于量子數(shù)的能級狀態(tài),

氫原子的能級示意圖如圖,那么①該群氫

原子可能發(fā)射              種頻率的

光子。

②氫原子由的能級直接躍遷到

的能級時,輻射出的光子照射到逸出功為

的金屬鉀時能發(fā)生光電效應(yīng),由此

產(chǎn)生的光電子的最大的初動能是     

  (3)如圖所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球A、B、C現(xiàn)讓A球以的速度向B球運動,A、B兩球碰撞后粘合在一起,兩球繼續(xù)向右運動并跟C球碰撞,碰后C球的速度。求:

 
       ①A、B兩球碰撞后瞬間的共同速度;

        ②兩次碰撞過程中損失的總動能。

 

 

 

查看答案和解析>>

 

1.答案:C    布朗運動反映了懸浮小顆粒外部液體分子在不停地做無規(guī)則的熱運動,A錯;分子間的作用力隨距離的增大而減小,B錯;C是熱力學(xué)第三定律內(nèi)容,正確;熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體,但在消耗其他形式能量時可以做到,因此D錯.

2.答案:AC   本題考查了分子熱運動的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)的人文知識,形式新穎活潑. “天光云影共徘徊”是朱熹《觀書有感》詩中“半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊.問渠那得清如許,為有源頭活水來”的一句,是光的反射現(xiàn)象;“隔墻花影動,疑是玉人來”是王實甫的《西廂記》中的一句,是月光成影的光學(xué)現(xiàn)象.

3.答案:BD   封閉氣體的體積不變,溫度升高時,氣體分子的平均動能增大,壓強增大.而分子的密集程度不變,所以氣體分子的密度不變.壓強增大,每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多.

4.答案:BCD  A選項是由于浮力和重力相平衡,其余的都與表面張力有關(guān).

5.答案:D     根據(jù)理想氣體溫度、壓強和體積之間的關(guān)系可知,一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度不變的條件下,分子的平均動能不變,壓強增大,體積一定減小,氣體密度增大,C錯,D正確;由體積減小可知外界對氣體做功,B錯;由熱力學(xué)第一定律可知,外界對氣體做功而內(nèi)能不變,可判斷氣體向外界放熱,A錯.

6.答案:D   由于汽缸及活塞絕熱,所以外界對氣體做功,氣體內(nèi)能必然增大,溫度升高,即不可能回到原來狀態(tài),D選項正確.

7.答案:ACD    氣缸整體是絕熱的,當(dāng)移動活塞P時,有外力對系統(tǒng)做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,系統(tǒng)的內(nèi)能要增加,因此從整體上講,甲、乙的內(nèi)能都要增加,但外力并沒有直接對甲做功,甲的內(nèi)能之所以增加是因為吸收了熱量,而乙放出熱量,所以ACD正確.

8.答案:B   乙分子從ab,再到c的過程中,分子之間均表現(xiàn)為引力,所以乙分子始終做加速運動,且到達(dá)c點時速度最大,故A錯誤,B正確,C錯誤.乙分子由bc的過程,分子引力做正功,故兩分子間的分子勢能減小,而從c到d的過程分子間為斥力,做負(fù)功,分子間的勢能增加,故D錯誤.

9.答案:AB    根據(jù)熱力學(xué)第一定律ㄓU=Q+W可知,對氣體加熱,氣體的內(nèi)能不一定增加,則選項A正確;絕對零度是低溫物體的極限,不可能達(dá)到,則選項B正確;溫度是物體分子平均動能大小的標(biāo)志,物體溫度升高,物體中分子熱運動加劇,其分子平均動能增加,但不是每個分子的平均動能都增加,則選項C錯誤;理想氣體中分子間無相互作用力,壓縮封閉在氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體,難度越來越大是因為壓強增大的原因,則選項D錯誤.

10.答案:D  當(dāng)液面由a位置上升到b位置時,管內(nèi)氣體體積減小,表明溫度降低,管內(nèi)氣體的壓強減小,管內(nèi)氣體分子的平均動能減小,氣體內(nèi)能減�。�

11.(8分)答案:(1)115~120都對  (2分)(2)都對(2分)(3)讓油膜在水面上形成單分子油膜(2分)(4)(2分)

12.答案:(1)還需要用刻度尺.(3分)

   (2)實驗的主要步驟是:將細(xì)玻璃管水平放置,用刻度尺量出水銀柱長h(cm)和封閉空氣柱長l1(cm);將細(xì)玻璃管開口向上豎直放置,用刻度尺量出封閉空氣柱長l2(cm).(3分)

   (3)設(shè)玻璃管的截面積為S,兩種情況下空氣的狀態(tài)參量分別為p1=p0V1=l1S,p2=p0+h(mmHg),V2=l2S

由玻意耳定律p0l1S=(p0+h)l2S

得大氣壓為p0=l1h/(l1l2). (3分)

13.解析:空氣柱在體外時的狀態(tài)參量為p1=760mmHg,V1=5mL,T1=300K(3分)

空氣柱在體內(nèi)在收縮壓時的狀態(tài)參量為p2=120mmHg,T2=310K(2分)

由理想氣體狀態(tài)方程得,空氣柱在收縮壓下的體積為V2=p1V1T2/T1p2=32.17mL(3分)

空氣柱在體內(nèi)擴張壓時的狀態(tài)參量為p3=80mmHg,T3=310K(3分)

由理想氣體狀態(tài)方程得,空氣柱在擴張壓下的體積為V3=p1V1T3/T1p3=49.1mL(3分)

14.解析:設(shè)球在第一次運動到最低點時的速度為v,則根據(jù)牛頓第二定律得, (5分)

根據(jù)熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律可知,球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能ㄓE為(5分)

聯(lián)立兩式、代入數(shù)值得ㄓE=228J. (4分)

15.解析:(1)能(2分)

因為大氣壓強是由大氣重力產(chǎn)生的,由(2分)

(2分)

把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得,kg(2分)

大氣層空氣的分子數(shù)為個(2分)

(2)可求出液化后空氣的體積為:m3(2分)

設(shè)大氣液化后液體水分布在地球表面上時,地球半徑增加h,則有

,考慮到h遠(yuǎn)小于R,忽略h的二次項和三次項得,

m. (2分)

16.解析:(1)在活塞上方倒沙的過程中溫度保持不變,對氣體,由玻意耳定律得,p0V0=p1V1,代入數(shù)據(jù),得p1=V0p0/V1=2.0×10-3×1.0×105/1.0×10-3Pa=2.0×105Pa(5分)

在緩慢加熱到127℃的過程中,氣體壓強保持不 

變,由蓋?呂薩克定律得,V1/T0=V2/T2

V2=T2V1/T0=(273+127)×1.0×10-3/273m3

=1.47×103m3(5分)

   (2)在整個物理過程中畫在p―V圖上,

如圖所示. (6分)

17.解析:每人每天所吸1atm凈化空氣的體積為

V=(16×60×24)×500mL=1.152×104L,(4分)

由玻意耳定律可知,每桶10atm的凈化空氣轉(zhuǎn)化為1atm時的體積為V/=10×20/1L=200L(4分)

故每人每天需要凈化空氣的桶數(shù)為n=V/V/=1.152×104/200=57.6≈58桶(4分)

由此可見,這個方案并不現(xiàn)實. (4分)

18.解析:因活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),由平衡條件得,(p0p1)S=(p2p2)S

代入數(shù)據(jù)得p3=1.0×105Pa(2分)

B內(nèi)左側(cè)氣體有p2l2S=pl2/S②(2分)

B內(nèi)右側(cè)氣體有p3l3S=pl3/S③(2分)

l2+l3=l2/+l3/=(16+8)cm=24cm④(2分)

聯(lián)立②③④得l3/=6cm(2分)

活塞右移ㄓx=l3l3/=2cm,當(dāng)B內(nèi)兩側(cè)壓強相等時,

對活塞由平衡條件得,(p1/p0)S=(p-p0)S

解得p1/=p0=1.0×105Pa(2分)

A內(nèi)氣體由理想氣體的狀態(tài)方程得,p1l1S/T1= p1/l1/S/T1/,其中l1/=(30+2)cm=32cm

即有0.5×30S/300=1×32S/T1/

解得T1/=640K(2分)

A內(nèi)溫度升高T=T1/T1=340K(2分)

 


同步練習(xí)冊答案
关 闭