2.选取对应的实验定律列方程求解. [例题2] 内壁光滑的导热气缸竖直放置在盛有冰水混合物的水槽中.用不计质量的活塞封闭压强为.体积为的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子.使被封闭气体的体积变为原来的一半.然后将气缸移出水槽.缓缓加热.使气体的温度变为. 12-3-4 ⑴求将气缸刚从水槽中移出时气体的压强及缸内气体的最终体积, ⑵在图12-3-4中画出整个过程中气缸内气体的状态变化(大气压强为). 解析:⑴在活塞上方缓缓倒沙的过程中.因气缸导热.所以气缸内被封闭的气体的温度不变.由玻意耳定律得 将气缸移出水槽.缓缓加热至的过程中.气体的压强不变.则由盖·吕萨克定律得 解以上两式.得 12-3-5 代入数据.解得 . ⑵整个过程中缸内气体的状态变化表示为如图12-3-5所示的过程. 命题解读及知识链接: ①本题巧妙地设置了两个特殊的状态变化过程:第一个过程因气缸导热.又处在冰水混合物的环境中.并且是将沙子缓缓倒在活塞上.所以是一个等温变化过程,第二个过程因是缓缓加热.并且气缸内壁光滑.所以可以保证气体作等压膨胀.所以.在解题时要注意分析题目中所给的条件.特别是一些隐含的条件.只有这样才能准确判断出气体的状态变化过程.以便选择合适的物理规律进行解题. ②气体的实验定律共有三个.本题中就用了两个.还有一个就是“查理定律 .其表达式为.在应用这三个实验定律的表达式解题时.除了温度的单位必须采用国际单位制中的单位“ 以外.其他状态参量的单位.只要能保证同一个状态参量在同一个表达式中的单位统一就可以了. [变式训练2]如图12-3-6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: 12-3-6 (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) (2)等压过程中活塞到达B处时的温度为TB 等容降温过程 (也可以直接用状态方程做) (3) 考点3 两段气体相互关联问题的处理 剖析: 该类问题涉及两部分的气体.它们之间虽没有气体变换.但在压强或体积这些量间有一定的关系.分析清楚这些关系往往是解决问题的关键.解决此类问题的一般方法是: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答。若三题都做,则按A、B两题评分。

A.(选修模块3-3)(12分)

1.下列说法中正确的是(      )

A.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体

B.一定质量气体压强不变温度升高时,吸收的热量一定大于内能的增加量

C.因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动

D.液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力,是因为表面层的分子分布比液体内部紧密

2.将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴,则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的直径是_________m(保留一位有效数字)。

3.如图所示,一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁导热良好,开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g

(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p

(2)设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q

 

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)下列说法中正确的是(      )

A.眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象

B.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

C.驱动力频率等于系统固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。

D.在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最高点时开始计时

(2)相对论论认为时间和空间与物质的速度有关;在高速前进中的列车的中点处,某乘客突然按下手电筒,使其发出一道闪光,该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等,都为c,站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______(填“相等”、“不等”)。并且,车上的乘客认为,电筒的闪光同时到达列车的前、后壁,地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______(填“前”、“后”)壁。

(3)如图所示,某列波在t=0时刻的波形如图中实线,虚线为t=0.3s(该波的周期T>0.3s)时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动,求质点P振动的周期和波的传播速度。

 

C.(选修模块3-5)(12分)

(1)下列说法正确的是(      )

A.电子的衍射现象说明实物粒子的波动性

B.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

C.原子核内部某个质子转变为中子时,放出β射线

D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小

(2)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;现保持滑片P位置不变,光电管阴极材料的逸出功为________,若增大入射光的强度,电流计的读数________(填“为零”或“不为零”)。

(3)一个静止的,放出一个速度为v1的粒子,同时产生一个新核,并释放出频率为γ光子。写出该核反应方程式,求出这个核反应中产生的新核的速度v2。(不计光子的动量)

 

 

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 选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)

A.(选修模块3-3)(12分)

⑴下列说法中正确的是  ▲ 

A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力

B.扩散运动就是布朗运动

C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体

D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述

⑵将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效数字).

⑶如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;

②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).

B.(选修3-4试题)

⑴(4分)下列说法正确的是  ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调

C.当波源或者接受者相对于介质运动时,接受者往往会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。

D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小

⑵如图所示,真空中有一顶角为75o,折射率为n =的三棱镜.欲使光线从棱镜的侧面AB进入,再直接从侧面AC射出,求入射角θ的取值范围为   ▲  

 

 

⑶(4分) 一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/sP质点的横坐标x = 96cm。求:

①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期;

②从图中状态为开始时刻,质点P第一次达到波峰时间。

C.(选修模块3-5)(12分)

⑴.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1 =-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是   ▲ 

A.60.3eV          B. 51.0 eV

C.43.2eV          D.54.4 eV

⑵一个静止的,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子。写出这种核反应方程式   ▲   ;这个核反应中产生的新核的速度为  ▲  ;因γ辐射而引起的质量亏损为  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如图,滑块AB的质量分别为m1m2m1m2,置于光滑水平面上,由轻质弹簧相连接,用一轻绳把两滑块拉至最近,弹簧处于最大压缩状态后绑紧,接着使两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.运动中某时刻轻绳突然断开,当弹簧恢复到其自然长度时,滑块A的速度正好为零。则:

①弹簧第一次恢复到自然长度时,滑块B的速度大小为   ▲

②从轻绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度的过程中,弹簧释放的弹性势能Ep =   ▲

 

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 选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)

A.(选修模块3-3)(12分)

⑴下列说法中正确的是  ▲ 

A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力

B.扩散运动就是布朗运动

C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体

D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述

⑵将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效数字).

⑶如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;

②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).

B.(选修3-4试题)

⑴(4分)下列说法正确的是  ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调

C.当波源或者接受者相对于介质运动时,接受者往往会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。

D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小

⑵如图所示,真空中有一顶角为75o,折射率为n =的三棱镜.欲使光线从棱镜的侧面AB进入,再直接从侧面AC射出,求入射角θ的取值范围为   ▲  

 

 

⑶(4分) 一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/sP质点的横坐标x = 96cm。求:

①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期;

②从图中状态为开始时刻,质点P第一次达到波峰时间。

C.(选修模块3-5)(12分)

⑴.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1 =-54.4 eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是   ▲ 

A.60.3 eV          B. 51.0 eV

C.43.2 eV          D.54.4 eV

⑵一个静止的,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子。写出这种核反应方程式    ▲   ;这个核反应中产生的新核的速度为  ▲  ;因γ辐射而引起的质量亏损为  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如图,滑块AB的质量分别为m1m2m1m2,置于光滑水平面上,由轻质弹簧相连接,用一轻绳把两滑块拉至最近,弹簧处于最大压缩状态后绑紧,接着使两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.运动中某时刻轻绳突然断开,当弹簧恢复到其自然长度时,滑块A的速度正好为零。则:

①弹簧第一次恢复到自然长度时,滑块B的速度大小为   ▲

②从轻绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度的过程中,弹簧释放的弹性势能Ep =   ▲

 

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