2019届高三物理考前大题精炼:热学(附解析)
2019届高三物理考前大题精炼:热学(附解析) 1.【2018全国模拟卷】如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。 1.【2018年(新课标I卷)】如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0, 现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为𝑉8时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了𝑉6,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
2.【2018全国III卷】在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。 3.【湖南省洞口一中2018届高三模拟】一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭,D端与大气相通.用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧,并将两端向下竖直放置,如图所示.此时AB侧的气体柱长度l1=25cm.管中AB、CD两侧的水银面高度差h1=5cm.现将U形管缓慢旋转180°,使A、D两端在上,在转动过程中没有水银漏出.已知大气压强p0=76cmHg.求旋转后,AB、CD两侧的水银面高度差.
4.【湖北省武汉市2019届高三模拟】粗细均匀的U形玻璃管竖直放置左端封闭右端开口,右端上部有一光滑轻活塞。初始时管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知玻璃管的横截面积处处相同在活塞移动的过程中,没有发生气体泄漏,大气压强p0=76cmHg。
(i)求初始时左端气体的压强p1; (ⅱ)若环境温度不变缓慢拉动活塞,当活塞刚好达到右端管口时,求左端水银柱下降的高度h。(解方程时可以尝试试根法) 5.【陕西省2019届高三第二次联考】如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时,被封闭的气柱长L=25cm,两边水银柱高度差h=5cm,大气压强p0=75cmHg。
①为使左端水银面下降h1=5cm,封闭气体温度应变为多少; ②封闭气体的温度保持①问中的值不变,为使两液面相平,需从底端放出的水银柱长度为多少。
6.【2019届广东省“六校”联考】密闭导热的气缸内有一定质量的理想气体,初始状态轻活塞处于A点,距离气缸底部6cm,活塞横截面积为1000cm2,气缸内温度为300K,大气压强为p=1.0×105Pa。现给气缸加热,气体吸收的热量Q=7.0×102J,气体温度升高100K,轻活塞上升至B点。求:
①B点与气缸底部的距离; ②求此过程中气体内能的增量△U。 7.【四省名校2019届高三大联考】如图所示,可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸,气缸内有一导热活塞,活塞底面与气缸底面平行,一定量的气体做密封在气缸内。当平台倾角为37°时,气缸内气体体积为V,然后将平台顺时针缓慢转动直至水平,该过程中,可以认为气缸中气体温度与环境温度相同,始终为T0,平台转至水平时,气缸内气体压强为大气压强p0的2倍。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8。
(i)当平合处于水平位置时,求气缸内气体的体积; (ⅱ)若平台转至水平后,经过一段时间,坏境温度缓慢降至0.9T0(大气压强p0保持不变),该过程中气缸内气体放出0.38p0V的热量,求该过程中气体内能的变化量△U。 1.【解析】由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态,求封闭气体的压强,然后找到
不同状态下气体参量,计算温度或者体积。
开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有
𝑝0𝑇0=𝑝1
𝑇1
①
根据力的平衡条件有 𝑝1𝑆=𝑝0𝑆+𝑚𝑔② 联立①②式可得 𝑇1=(1+𝑚𝑔𝑝0𝑆)𝑇0③
此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有
𝑉1𝑇1=𝑉2
𝑇2
④
式中
精选大题 V1=SH⑤ V2=S(H+h)⑥ 联立③④⑤⑥式解得 𝑇2=(1+ℎ𝐻)(1+𝑚𝑔𝑝0𝑆)𝑇0⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为 𝑊=(𝑝0𝑆+𝑚𝑔)ℎ⑧ 故本题答案是:𝑊=(𝑝0
𝑆+𝑚𝑔)ℎ
1.【解析】设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为𝑉1,压强为𝑝1;下方气体的体积为𝑉2,压强为𝑝2。在活塞下移的过程中,活塞上、下方气体的温度均保持不变,由玻意耳定律得
𝑝0𝑉2=𝑝1𝑉1 ①
𝑝0𝑉2=𝑝2𝑉2 ②
由已知条件得 𝑉1=𝑉2+𝑉6−𝑉8=1324𝑉 ③ 𝑉2=𝑉2−𝑉6=𝑉3 ④
设活塞上方液体的质量为m,由力的平衡条件得 𝑝2𝑆=𝑝1𝑆+𝑚𝑔 ⑤ 联立以上各式得 𝑚=15𝑝0𝑆26𝑔 ⑥
2.【解析】设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有 𝑝1=𝑝2+𝜌𝑔(𝑙1−𝑙2)①
式中𝜌为水银密度,g为重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1=pl1′② p2l2=pl2′③ l1′–l1=l2–l2′④ 由①②③④式和题给条件得 l1′=22.5 cm⑤ l2′=7.5 cm⑥ 3.【解析】对封闭气体研究,初状态时,压强为:p1=p0+h1=76+5cmHg=81cmHg,体积为:V1=l1s; 设旋转后,气体长度增大△x,则高度差变为(5-2△x)cm,此时气体的压强为:p2=p0-(5-2△x)=(71+2△x)cmHg,体积为:V2=(25+△x)s 根据玻意耳定律得:p1V1=p2V2,即:(81×25)=(71+2△x)(25+△x) 解得:△x=2cm 根据几何关系知,AB、CD两侧的水银面高度差为:△h=5-2△x=1cm.
4.【解析】(1)初始时,两管液面高度差为ℎ1=4𝑐𝑚,设左管中空气柱的压强为𝑝1,右管中空气柱的压强为𝑝2,有
𝑝1=𝑝2−𝜌𝑔ℎ1
由于活塞轻质光滑,所以𝑝2=𝑝0 解得:𝑝1
=72𝑐𝑚𝐻𝑔;
(2)对于左管中的气体,初始时的长度为𝑙1=1𝑐𝑚,拉动活塞后的压强为𝑝1′,长度为𝑙1′ 由玻意耳定律得: 𝑝1𝑙1=𝑝1′𝑙1
′
对于右管中的气体,初始时的长度为𝑙2=6𝑐𝑚,拉动活塞后的压强为𝑝2′由玻意耳定律得: 𝑝2𝑙2=𝑝2′𝑙2
′
拉动活塞后左端水银柱下降了h,由几何关系得: 𝑙1′=𝑙1+ℎ 𝑙2′=𝑙2+15−ℎ 此时,两管中液面高度差为 ℎ2=4−2ℎ 两管中气体压强满足 𝑝1′=𝑝2′−𝜌𝑔ℎ2
解得:h=2cm。 5.【解析】①设左端水银面下降后封闭气体的压强为P2,温度为T2,体积为T2,则:𝑃2
=80cmHg;
𝑉2=(𝐿+ℎ1)𝑆; 由理想气体状态方程得:𝑃1𝑉1𝑇1=𝑃2𝑉2𝑇2; 代入数值解得:𝑇2
=384K;
②两液面相平时,气体的压强为:𝑃3=𝑃0,体积为𝑉3,左端液面下降ℎ2,右管液面下降:(ℎ2
+5)cm;
由波意耳定律得:𝑃2𝑉2=𝑃3𝑉3; 𝑉3=(𝐿+ℎ1+ℎ2)𝑆; 解得:ℎ2
=2cm;
所以放出的水银柱长度:𝐻=2ℎ2
+5=9cm;
6.【解析】①由题可知理想气体做等压变化,由盖—吕萨克定得𝐿𝐴𝑇𝐴=𝐿𝐵𝑇𝐵 解得𝐿𝐵
=8𝑐𝑚
②气体对外做功𝑊=𝑝(𝑉𝐵−𝑉𝐴)=𝑝(𝐿𝐵−𝐿𝐴
)𝑆;
解得𝑊=200𝐽;
广东实验中学2019年高三考前热身(解析版)-理综物理
广东实验中学2019年高三考前热身(解析版)-理综物理理科综合物理试题13、如下图,容积一定的测温泡,上端有感知气体压强的压力传感器.待测物体温度升高,那么泡内封闭气体: A 、体积不变,压强变大 B 、体积变小,压强变大 C 、温度不变,压强变小 D 、温度降低,压强变小14、以下说法正确的选项是:A 、用气筒给自行车打气,筒壁的温度会知高,产生这种现象的要紧缘故是气筒的活塞与筒壁摩擦而生热B 、用气筒给自行车打气,筒壁的温度会知高,产生这种现象的要紧缘故是筒壁外周围的空气温度高于筒壁,将热量传递给筒壁C 、在国际单位制中,ev 是属于能量的单位D 、玻尔理论能够解释其他原子的原子光谱15、汽车以恒定功率行驶:A 、速度越大,做功越多B 、速度越大,牵引力越大C 、牵引力越大,做功越多D 、匀速行驶时,牵引力等于阻力 【答案】D【解析】依照W FS =,做功多少跟受力大小,在力方向上发生的位移大小有关,不能说力大做功就多,也不能说速度大做功多,因此AC 错误。
依照公式P Fv =,P 一定那么速度越D 、在A 点电势高于在B 点电势【二】双项选择题:此题共9个小题,每题6分,共54分。
每题给出的四个选项中,有二个选项符合题意。
每题全选对得6分,选对1项且正确得3分,错选、不选得0分。
17、如图为氢原子能级图,现有一群处于n =3激发态的氢原子,那么这些原子: A 、发出的光子最小能量是0.66eV B 、发出的光子最大能量是12.75eV C 、能发出3种不同频率的光子D 、由n =3跃迁到n =1时发出的光子频率最高18.在远距离输电时,输送的电功率为P ,输电电压为U ,所用导线电阻率ρ,横截面积为S ,总长度为L ,输电线损耗的电功率为P',用户得到的电功率为P 用,那么P',P 用正确的选项是: A 、L S U P ρ2='B 、SU LP P 22ρ=' C 、LSU P P ρ2-=用D 、)1(2SU L P P P ρ-=用【答案】BD19.如下图,由散乱碎石形成的土星环中,有两个绕土星做匀速圆周运动的小石块a 、b ,以下说法正确的选项是:A 、a 的速度较大B 、b 的速度较大C 、a 的加速度较大D 、b 的加速度较大 【答案】AC-0.851234∞n -13.6-3.4-1.510eV /E【解析】由公式22Mm v G m r r =得v =,因此a 的速度较大,由公式2Mm G ma r =得2M a G r=,因此a 的加速度较大,选AC20、甲、乙两物体同时从同一地点动身,同方向做匀加速直线运动的v —t 所示,那么: A 、甲的瞬时速表达式为t v 2= B 、乙的加速度比甲的加速度大 C 、t =2s 时,甲在乙的前面 D 、t =4s 时,甲、乙两物体相遇34、〔18分〕〔1〕用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d ,得到如图甲所示的读数、可知金属丝的直径是mm ;〔2〕图甲为“探究求合力的方法”的实验装置、 ①以下说法中正确的选项是________、A 、在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中,橡皮条结点O 的位置不能变化B 、弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C 、F 1、F 2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程D 、为减小测量误差,F 1、F 2方向间夹角应为90°E.弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为4.0N.②某同学在调整了定滑轮的位置的情况下,在验证力的平行四边形定那么实验中得到如下数据,请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理、 〔3〕〔12分〕某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”:将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”,其电动势约为1、5V,内阻约有几百欧。
江西上高二中2019年高三考前热身(解析版)-理综物理
江西上高二中2019年高三考前热身(解析版)-理综物理理科综合物理试题【二】选择题〔此题8小题,在每题给出的四个选项中,有的只有一个正确选项,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分〕14、在物理学进展的过程中,许多物理学家的科学发明推动了人类历史的进步。
对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实相符的是〔〕A、伽利略依照理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的缘故B、牛顿发明了万有引力定律;卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G;C、库仑发明了电荷之间的相互作用规律—库仑定律,并利用扭秤实验测出了静电力常量K。
D、法拉第发明了磁场产生电流的条件和规律,奥斯特确定感应电流方向的定律。
15、如下图质量为1kg的滑块从半径为50cm的半圆形轨道的边缘A点滑向底端B,此过程中,摩擦力做功为3J。
假设滑块与轨道间的动摩擦因数为0.2,那么在B点时滑块受到摩擦力的大小为(2g )m10sA、3.6NB、2NC、1.6ND、0.4N16、今年2月6日,国防科技工业局公布了“嫦娥二号”月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图,目前国际上尚无其他国家获得和公布过优于7m分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。
设地球、月球的质量分别为m1、m2,半径分别为R1、R2,某人造地球卫星的第一宇宙速度为v,其环绕周期为T,那么环绕月球表面飞行的探测器的速度和周期应该为〔〕A、v,TB、v,TC、v,TD、v,T16、【答案】A17、两个点电荷Q 1、Q 2固定于x 轴上,将一带正电的试探电荷从足够远处沿x 轴负方向移近Q 2〔位于坐标原点O 〕过程中,试探电荷的电势能E p 随位置变化的关系如下图。
那么以下判断正确的选项是〔〕A 、M 点电势为零,N 点场强为零B 、M 点场强为零,N 点电势为零C 、Q 1带负电,Q 2带正电,且Q 2电荷量较小D 、Q 1带正电,Q 2带负电,且Q 2电荷量较小17.【答案】AC18、如下图,50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B =2/10T 的水平匀强磁场中,线框面积S =0.5m 2,线框电阻不计。
【课堂新坐标】2019届高三物理(通用版)二轮复习 第2部分 倒计时第1天 选修3-3 热学部分 Word版含答案
倒计时第1天 选修3-3 热学部分A .主干回顾B .精要检索1.分子动理论与统计观点(1)分子动理论的基本观点、实验依据和阿伏加德罗常数 ①物体是由大量分子组成的a .分子模型:球体,直径d =36V 0π;立方体,边长d =3V 0.式中V 0为分子体积,只适用于求固体或液体分子的直径;一般分子直径大小的数量级为10-10m .油膜法测分子直径:d =VS,V 是纯油滴体积,S 是单分子油膜的面积.b .一般分子质量的数量级为10-26kg,1 mol 任何物质含有的分子数为6.02×1023个.②分子永不停息地做无规则热运动扩散现象和布朗运动是分子无规则运动的证明.温度越高,扩散越快;颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈.③分子间存在着相互作用力a .分子间同时存在引力和斥力,实际表现的分子力是它们的合力.b.引力和斥力都随着距离的增大而减小,但斥力比引力变化得快.c.分子间的作用力与距离的关系如图1所示,图中斥力用正值表示,引力用负值表示,F为斥力和引力的合力,即分子力.图1(2)气体分子运动速率的统计分布在一定状态下,气体大多数分子的速率在某个值附近,速率离这个值越远,具有这种速率的分子就越少,即气体分子速率总体上呈现出“中间多,两头少”的分布特征.(3)温度内能①分子动能:分子由于热运动而具有的能叫分子动能.分子平均动能:所有分子动能的平均值叫分子平均动能.温度是所有分子平均动能的标志.②分子势能:由于分子间的相对位置决定的能量.分子势能的大小与分子间距离有关,其关系曲线如图2所示.图2③物体的内能:物体所有分子动能和分子势能的总和.物体的内能与温度、体积及物质的量有关.2.固体、液体与气体(1)固体的微观结构、晶体、非晶体和液晶的微观结构①晶体分为单晶体和多晶体.晶体有确定的熔点.晶体内原子排列是有规则的.单晶体物理性质各向异性,多晶体的物理性质各向同性.②非晶体无确定的熔点,外形不规则,原子排列不规则.③液晶:具有液体的流动性,具有单晶体的各向异性.光学性质随所加电压的改变而改变.(2)液体的表面张力现象①表面张力的作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.②表面张力的方向:表面张力的方向跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.③表面张力的大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大.(3)气体实验定律①气体实验定律玻意耳定律(等温变化):pV=C或p1V1=p2V2.查理定律(等容变化):p T =C 或p 1T 1=p 2T 2.盖—吕萨克定律(等压变化):V T =C 或V 1T 1=V 2T 2.②一定质量气体的不同图象的比较公式:pV T =C 或p 1V 1T 1=p 2V 2T 2.(5)饱和汽、未饱和汽和饱和汽压 ①饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽. ②未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽. ③饱和汽压:饱和汽所具有的压强.特点:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关. (6)相对湿度湿度是指空气的干湿程度.描述湿度的物理量:①绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强. ②相对湿度:空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比. 3.热力学定律与能量守恒 (1)热力学第一定律如果系统和外界同时发生做功和热传递,那么外界对系统所做的功(W)加上外界传递给系统的热量(Q)等于系统内能的增加量(ΔU).表达式:ΔU =W +Q式中,系统内能增加,ΔU>0;系统内能减小,ΔU<0;外界向系统传热,Q>0,系统向外界传热,Q<0;外界对系统做功,W>0,系统对外界做功,W<0.(2)能量守恒定律①能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量保持不变.②能量守恒定律说明自然界中的能量是守恒的,一切违背能量守恒定律的设想都是不可能实现的,第一类永动机不可能制成.(3)热力学第二定律①热力学第二定律的两种表述a.表述一:热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传导的方向性表述).b.表述二:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响(按机械能和内能转化过程的方向性表述).②热力学过程方向性实例热量Q能自发传给低温物体;a.高温物体热量Q不能自发传给能自发地完全转化为b.功热;不能自发地完全转化为能自发膨胀到气体体积V2(V1<V2);c.气体体积V1不能自发收缩到能自发混合成混合气体AB.d.不同气体A和B不能自发分离成C.考前热身1.(1)下列说法中正确的是( )A.热量可以自发地从低温物体传递到高温物体B.当分子间的距离变小时,分子间的作用力可能减小,也可能增大C.单位体积内分子数增加,气体的压强一定增大D.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其他变化E.在绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能一定增大(2)如图3所示,一质量M=5 kg、横截面积S=10 cm2且导热性能极好的薄壁汽缸,开口向上放在水平地面上,汽缸内用质量m=1 kg的活塞封闭了一定质量的理想气体,此时汽缸内的理想气体的高度为l=20 cm.已知大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度取g=10 m/s2.图3(ⅰ)若用力缓慢向上拉动活塞,使气缸能离开地面,则气缸的高度至少是多少?(ⅱ)若气缸内理想气体的温度为27 ℃,气缸的高度为h=0.5 m,现使气体缓慢升温,使活塞刚好移动到气缸顶端,则气体的温度需要升高到多少摄氏度?【解析】(1)根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,所以选项A错误;由分子力F随分子间距离r的变化关系可知,当r减小时,分子力F有可能减小,也有可能增大,选项B正确;由压强的微观解释可知,气体的压强由单位体积内气体分子的个数和气体分子的平均动能共同决定,当单位体积内气体分子的个数增加时,有可能气体分子的平均动能减小得更多,结果仍会造成气体压强的减小,故选项C 错误;热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不引起其他变化,故第二类永动机违背了热力学第二定律而不可制成,选项D 正确;由热力学第一定律可知:ΔU =W +Q ,当系统处于绝热过程中时,则有ΔU =W ,外界对物体做功,物体的内能一定增大,选项E 正确.(2)(ⅰ)若气缸刚要离开地面时,活塞恰好到达气缸顶端,设此时气缸的高度为H ,气缸内气体的压强为p 对气缸受力分析有p 0S =pS +Mg ,解得p =5×104Pa 对理想气体由玻意耳定律可得⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0+mg S lS =pHS解得H =0.44 m.(ⅱ)气体缓慢升温使活塞移动过程中,气体做等压变化,由盖吕萨克定律可得lS T 0=hST式中T 0=300 K ,T =273 K +t 解得t =477 ℃.【答案】 (1)BDE (2)(ⅰ)0.44 m (ⅱ)477 ℃ 2.(1)下列说法正确的是________.A .热量可以从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化B .温度升高,说明物体中所有分子的动能都增大C .气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果D .分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小E .在一个绝热容器内,不停地搅拌液体,可使液体的温度升高(2)如图4所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的3倍,细筒足够长.粗筒中A 、B 两轻质活塞间封有一定质量的空气(可视为理想气体),气柱长L =20 cm.活塞A 上方的水银深H =15 cm ,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B 使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B 缓慢上移,直至水银的1/3被推入细筒中,求活塞B 上移的距离.(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p 0相当于75 cm 的水银柱产生的压强)图4【解析】 (1)不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,故A 项错误.温度升高,物体的平均分子动能增大,但不是所有的分子动能都增大,故B 项错误.气体压强是由于气体分子不断对容器的器壁碰撞而产生的,故C 项正确.分子间距离增大,分子间的引力和斥力都减小,故D 项正确.绝热容器内没有热量散失,搅拌液体,外界对液体做功,机械能转化为液体的动能和内能,液体内能增加,所以温度升高,故E 项正确.(2)初态封闭气体压强为p 1=ρgH +p 0末态有13水银上升到细筒中,设粗筒横截面积为S ,则13HS =h 1S 3,23HS =h 2S此时封闭气体压强为p 2=ρgh 1+ρgh 2+p 0 又V 1=LS ,V 2=L′S由题意气体温度不变可得p 1V 1=p 2V 2解得L′=18 cm 可知活塞B 上升的距离d =H +L -L′-23H =7 cm.【答案】 (1)CDE (2)7 cm3.(1)下列说法中正确的是________.A .布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B .叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C .液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点D .当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时,分子间的距离越大,分子势能越大E .热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体(2)某同学研究一定质量理想气体的状态变化,得出如图5的pt 图象.已知在状态B 时气体的体积V B =3 L ,求:图5①气体在状态A 的压强; ②气体在状态C 的体积.【解析】 (1)布朗运动是通过微粒运动反映液体分子的运动,选项A 错误;叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,选项B 正确;液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点,选项C 正确;当两分子间距离大于平衡位置的间距r 0时,分子间的距离越大,分子势能越大,选项D 正确;热量在一定条件下能从低温物体传到高温物体,选项E 错误.(2)①从图中可知,p B =1.0 atm , T B =(273+91)K =364 K T A =273 K根据查理定律有p A T A =p B T B代入数据解得p A =0.75 atm.②p B =1.0 atm ,V B =3 L ,p C =1.5 atm 根据玻意耳定律有 p B V B =p C V C代入数据解得V C =2 L.【答案】 (1)BCD (2)①0.75 atm ②2 L 4.(1)下列说法中正确的是( )A .分子间的距离增大时,分子势能一定增大B .晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点C .根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体D .物体吸热时,它的内能可能不增加E .一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热(2)如图6甲所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,横截面积为S =1×10-3m 2.活塞的质量为m =2 kg ,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 下方汽缸的容积为1.0×10-3m 3,A 、B 之间的容积为2.0×10-4m 3,外界大气压强p 0=1.0×105Pa.开始时活塞停在B 处,缸内气体的压强为0.9p 0,温度为27 ℃.现缓慢加热缸内气体,直至327 ℃.求:①活塞刚离开B 处时气体的温度t 2; ②缸内气体最后的压强;③在图乙中画出整个过程中的pV 图线.甲 乙图6【解析】 (1)分子间的距离有一个特殊值r 0,此位置分子间引力与斥力平衡,分子势能最小.当分子间的距离小于r 0时,分子势能随距离的增大而减小,当分子间的距离大于r 0时,分子势能随距离的增大而增大,选项A 错误;根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.在有外力做功的情况下热量可以从低温物体传到高温物体,选项C 错误.(2)①活塞刚离开B 处时,设气体的压强为p 2,由二力平衡可得p 2=p 0+mg S ,解得p 2=1.2×105Pa.由查理定律得0.9p 0273+t 1=p 2273+t 2,解得t 2=127 ℃.②设活塞最终移动到A 处,缸内气体最后的压强为p 3,由理想气体状态方程得p 1V 0273+t 1=p 3V 3273+t 3,解得p 3=1.5×105 Pa.因为p 3>p 2,故活塞最终移动到A 处的假设成立. ③如图所示.【答案】 (1)BDE (2)①127 ℃ ②1.5×105Pa ③见解析图5.(1)如图7所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A.其中,A→B 和C→D 为等温过程,B→C 和D→A 为绝热过程(气体与外界无热量交换).该循环过程中,下列说法正确的是________.图7A .A→B 过程中,气体的内能不变 B .B→C 过程中,气体分子的平均动能增大C .C→D 过程中,气体分子数密度增大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D .D→A 过程中,外界对气体做的功小于气体内能的增加量E .若气体在A→B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C→D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为25 kJ(2)如图8所示为一气体温度计的结构示意图.储有一定质量理想气体的测温泡P 通过细管与水银压强计左管A 相连,压强计右管B 和C 与大气相通.当测温泡P 浸在冰水混合物中,上下移动右管B 调节水银面的高度,使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处.后将P 放入待测恒温槽中,上下移动右管B ,使A 中水银面仍在刻度尺的零刻度处,此时,C 中水银面在刻度尺的15.2 cm 刻度处.(已知外界大气压强为1个标准大气压,1标准大气压相当于76 cm 高的水银柱产生的压强)图8(ⅰ)求恒温槽的温度;(ⅱ)若将刻度尺上的刻度改为对应的温度值,则温度的刻度是否均匀.【导学号:37162103】【解析】 (1)根据A→B 过程为等温过程知,气体的内能不变,A 项正确;B→C 为绝热过程,没有与外界热交换,体积增大,气体对外界做功,内能减小,所以B→C 过程中,气体分子的平均动能减小,B 项错误;C→D 为等温过程,C→D 过程中,体积减小,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C 项正确;D→A 过程中,气体与外界无热量交换,体积减小,外界对气体做功,外界对气体做的功等于气体内能的增加量,D 项错误;气体完成一次循环,气体的内能不变,由热力学第一定律可知,气体对外做的功为63 kJ -38 kJ =25 kJ ,E 项正确.(2)(ⅰ)测温泡内气体体积不变,根据气体定律得,p 0T 0=p 1T 1,将p 0=76 cmHg ,T 0=273 K ,p 1=(76+15.2)cmHg ,T 1=(273+t)K 代入解得,t =54.6 ℃.(ⅱ)测温泡内气体体积不变,压强与热力学温度成正比即p 0T 0=ΔpΔT =k(常量)而Δp =Δh ,Δh 是C 管中水银高度的变化,又Δt =ΔT因此Δt =Δhk ,说明温度随水银高度均匀变化,因而温度刻度是均匀的.【答案】 (1)ACE (2)(ⅰ)54.6 ℃ (ⅱ)均匀。
2019年高考物理冲刺大二轮练习:考前知识回扣 考前第7天 Word版含解析
考前第7天 能量和动量[回顾知识]1.功的定义式W =Fl cos α(α是F 与位移l 方向的夹角),这种方法只适用于恒力做功.当0≤α<π2时F 做正功,当α=π2时F 不做功,当π2<α≤π时F 做负功.2.功率 P =Wt =F v cos α(1)当v 为瞬时速度时,对应的P 为瞬时功率. (2)当v 为平均速度时,对应的P 为平均功率. 3.机车启动问题中的注意点 (1)全程最大速度的临界点为:F 阻=P mv m. (2)匀加速运动的最后点为Pv 1m-F阻=ma ;此时瞬时功率等于额定功率P 额.(3)在匀加速过程中的某点有:P 1v 1-F 阻=ma .(4)在变加速运动过程中的某点有P mv 2-F 阻=ma 2. 4.动能定理(1)定义:外力做功的代数和等于物体动能的变化量. (2)表达式:W 合=E k2-E k1.(3)适用范围:单个物体,单一过程或多个过程,直线运动或曲线运动.5.机械能守恒定律(1)成立条件:系统内只有重力或弹力做功,其他任何内力、外力都不做功或做功的代数和为零.物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的转化,机械能也没有转化成其他形式的能(如没有内能产生),系统的机械能守恒.(2)表达式①E k1+E p1=E k2+E p2②ΔE k=-ΔE p.③ΔE A增=ΔE B减6.几种常见的功能关系(1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量,这个关系叫做动量定理.(2)表达式:F·t=m v2-m v1=Δp.动量定理不仅适用于恒力作用的过程,也适用于随时间变化的变力作用的过程.对于变力作用的过程,动量定理中的F 可以理解为变力在作用时间内的平均值.(3)根据F =ma 得F =ma =m v ′-v Δt =p ′-p Δt ,即F =ΔpΔt ,这是牛顿第二定律的另一种表达形式.8.动量守恒定律(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变.(2)三种常见表达式①p =p ′(系统相互作用前的总动量p 等于相互作用后的总动量p ′).实际应用时的三种常见形式:a .m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统).b .0=m 1v 1′+m 2v 2′(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等).c .m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v (适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非弹性碰撞).②Δp =0(系统总动量不变).③Δp 1=-Δp 2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的变化量大小相等、方向相反).(3)动量守恒的条件①理想守恒:系统不受外力或系统所受外力之和为零,则系统动量守恒.②分方向守恒:系统在某一方向上不受外力,或外力之和为零,则系统在这一方向上的动量变化量为零,系统在这一方向上动量守恒.③近似守恒:系统的内力远大于外力或者系统在某一方向上的内力远大于外力,则系统的外力或系统在某一方向上的外力可以忽略不计,系统或系统在某一方向上的动量近似守恒.[回顾方法]1.求变力做功的常用方法(1)将变力转化为恒力以恒代变法——通过关联点将变力做功转化为恒力做功;化曲为直法——可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求所做的功;平均力法——若力F随位移l线性变化,可用平均力将变力转化为恒力.(2)图象法:作出变力F随位移l变化的图线,图线与位移轴所围的面积即变力所做的功.(3)当某力做功的功率P一定时,该力在时间t内做的功可由W =Pt计算.(4)根据动能定理、功能关系,通过求能量的变化来求变力所做的功.2.解决机械能守恒综合题目的一般方法(1)对物体进行运动过程的分析,分析每一运动过程的运动规律.(2)对物体进行每一过程中的受力分析,确定有哪些力做功,有哪些力不做功,哪一过程中满足机械能守恒定律的条件.(3)分析物体的运动状态,根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解.3.分析小球碰撞是否合理的三种方法(1)动量守恒,即p1+p2=p1′+p2′(2)动能不增加,即E k1+E k2≥E k1′+E k2′或12m1v21+12m2v22≥12m1v1′2+12m2v2′2(3)速度要符合物理情景①碰前两物体同向,则应用v后>v前,碰后,原来在前的物体速度一定增大,且v前′≥v后′;②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.[回顾易错点]1.区分一对静摩擦力与一对滑动摩擦力做功.2.区分平均功率与瞬时功率.3.区分在机车启动类问题中“匀加速最后时刻的速度”与“所能达到的最大速度”.4.区分机械能守恒条件中“只有重力做功”和“只受重力作用”.5.区分动量守恒条件与机械能守恒条件.6.区分动量定理与动能定理.7.区分弹性碰撞与非弹性碰撞.[保温精练]1.(多选)如图所示,质量为2m的物体B静止在光滑的水平面上,物体B的左边固定有轻质弹簧,质量为m的物体A以速度v向物体B运动并与弹簧发生作用,从物体A接触弹簧开始到离开弹簧的过程中,物体A、B始终沿同一直线运动.以初速度v方向为正,则()A .此过程中弹簧对物体B 的冲量大小大于弹簧对物体A 的冲量大小B .弹簧的最大弹性势能为13m v 2C .此过程弹簧对物体B 的冲量为23m vD .物体A 离开弹簧后的速度为-13v[解析] 此过程中弹簧对物体B 的作用力和弹簧对物体A 的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,作用时间相同,根据冲量的定义可知,此过程中弹簧对物体B 的冲量大小等于弹簧对物体A 的冲量大小,选项A 错误;当两物体速度相等时,弹簧弹性势能最大,由动量守恒定律得m v =(m +2m )v ′,解得v ′=v3,由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能E p =12m v 2-12(m +2m )v ′2=13m v 2,选项B 正确;设物体A 离开弹簧时速度为v 1,物体B 速度为v 2,由动量守恒定律得,m v =m v 1+2m v 2,由能量守恒定律得,12m v 2=12m v 21+12·2m v 22,联立解得v 1=-13v ,v 2=23v .在物体A 离开弹簧时,由动量定理得,此过程中弹簧对B 的冲量等于物体B 动量的变化,即I =2m v 2=43m v ,选项C 错误,D 正确. [答案] BD2.甲、乙两物体用细线相连,跨过两光滑滑轮按如图所示方式连接,滑轮上方放置一竖直的光滑半圆形轨道,甲物体与地面接触,乙物体紧挨滑轮位置,两滑轮到地面距离与半圆轨道直径相等,且与圆心在同一水平线上.若两滑轮与甲、乙物体均视为质点,且两滑轮之间距离可视为与半圆轨道直径相等,现将乙由静止开始释放,甲物体向上运动到圆弧轨道后,恰好能沿半圆轨道做圆周运动,则甲、乙两物体质量之比为()A.1∶7 B.1∶6C.1∶5 D.1∶4[解析]设甲、乙两物体质量分别为m1、m2,轨道半径为R,当乙下落到地面、甲运动到半圆轨道下端时,由题意知,对系统由机械能守恒定律可得2m2gR-2m1gR=12(m2+m1)v2,甲球恰好能做圆周运动,则甲球在圆轨道最高点时必有m1g=m1v21R,甲由轨道下端运动到最高点过程中由机械能守恒定律可得:12m1v2=m1gR+12m1v21,联立以上各式可得:m2=7m1,则A正确.[答案] A3.(2018·衡水中学六调)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,一位同学想用一个卷尺粗略地测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d ,然后用卷尺测出船长为L .已知他自身的质量为m ,则小船的质量m 0为( )A.m (L +d )d B.m (L -d )d C.mL dD.m (L +d )L[解析] 人在小船上移动,人和船组成的系统动量守恒.根据动量守恒定律有,m (L -d )t =m 0d t ,解得m 0=m (L -d )d,B 正确. [答案] B4.(2018·河北六校联考)如图所示,质量m 1=3 kg 、速度v 1=2 m/s 的小球A 与质量m 2=1 kg 、速度v 2=-4 m/s 的小球B 发生正碰,以下情况表示完全弹性碰撞的是(v ′1、v ′2分别对应碰后小球A 、B 的速度)( )A .v ′1=-1 m/s v ′2=5 m/sB .v ′1=-2 m/s v ′2=8 m/sC .v ′1=1 m/s v ′2=-5 m/sD .v ′1=-23m/s v ′2=4 m/s[解析] 取v 1的方向为正方向,碰撞前总动量p =m 1v 1+m 2v 2=3×2 kg·m/s -1×4 kg·m/s =2 kg·m/s ,碰撞前的总动能E k =12m 1v 21+12m 2v 22=12×3×22 J +12×1×42 J =14 J. 如果v ′1=-1 m/s 、v ′2=5 m/s ,则碰撞后总动量p ′1=m 1v ′1+m 2v ′2=2 kg·m/s ,动量守恒.碰撞后的总动能E k1=12m 1v ′21+12m 2v ′22=14 J ,机械能守恒,所以发生完全弹性碰撞,故A 正确.如果v ′1=-2 m/s 、v ′2=8 m/s ,则碰撞后总动量p ′2=m 1v ′1+m 2v ′2=2 kg·m/s ,动量守恒.碰撞后的总动能E k2=12m 1v ′21+12m 2v ′22=38 J ,机械能不守恒,故B 错误.如果v ′1=1 m/s 、v ′2=-5 m/s ,则碰撞后总动量p ′3=m 1v ′1+m 2v ′2=-2 kg·m/s ,动量不守恒,故C 错误.如果v ′1=-23m/s 、v ′2=4 m/s ,则碰撞后总动量p ′4=m 1v ′1+m2v′2=2 kg·m/s,动量守恒.碰撞后的总动能E k4=12m1v′21+12m2v′22≈8.7 J,机械能不守恒,故D错误.[答案] A。
2020版高考物理一轮复习(含最新2019高考题):热学7 章末热点集训
第十三章 热 学
[解析] 墨汁与水混合均匀的过程,是水分子和碳粒做无规则 运动的过程,这种运动与重力无关,也不是化学反应引起的.微 粒越小、温度越高,无规则运动越剧烈,可见,B、C 正确, A、D 错误. [答案] BC
第十三章 热 学
1. 关 于 热 现 象 和 热 学 规 律 , 说 法 正 确 的 是 () A.布朗运动表明,构成悬浮微粒的分子在做无规则运动 B.两个分子的间距从极近逐渐增大到 10r0 的过程中,分子间 的引力和斥力都在减小 C.温度高的物体内能不一定大 D.物体的摄氏温度变化了 1 ℃,其热力学温度变化了 273 K
第十三章 热 学
解析:由题意可知,当温度为 T0 时 B 管中气体的压强 pB1= 30 cmHg 当温度为 2.4T0 时,B 管中气体体积不变,设其压强为 pB2,B 中气体状态变化为等容过程,由查理定律有: pTB01=2p.4BT2 0 解得:pB2=72 cmHg 当温度为 T0 时 A 管中气体的压强 pA1=20 cmHg,体积为 VA1 =h1S
第十三章 热 学
设流入 A 管的水银柱的长度为 x,则温度为 2.4T0 时,压强 pA2 =pB2-ρ(h+x)g=(62-x) cmHg 体积 VA2=(h1-x)S A 中气体状态变化符合理想气体状态方程,则 pAT1V0 A1=p2A.24VTA02 代入数据整理得:x2-72x+140=0 解得:x=2 cm(另一解舍去). 答案:2 cm
第十三章 热 学
热力学定律的应用 (2018·高考全国卷 Ⅰ )如图,一定质量的理想气体从 状态 a 开始,经历过程①、②、③、④到达状态 e.对此气体, 下列说法正确的是( )
第十三章 热 学
A.过程①中气体的压强逐渐减小 B.过程②中气体对外界做正功 C.过程④中气体从外界吸收了热量 D.状态 c、d 的内能相等 E.状态 d 的压强比状态 b 的压强小
2019年高考物理冲刺大二轮练习:考前知识回扣 考前第7天 Word版含解析
考前第7天 能量和动量[回顾知识]1.功的定义式W =Fl cos α(α是F 与位移l 方向的夹角),这种方法只适用于恒力做功.当0≤α<π2时F 做正功,当α=π2时F 不做功,当π2<α≤π时F 做负功.2.功率 P =Wt =F v cos α(1)当v 为瞬时速度时,对应的P 为瞬时功率. (2)当v 为平均速度时,对应的P 为平均功率. 3.机车启动问题中的注意点 (1)全程最大速度的临界点为:F 阻=P mv m. (2)匀加速运动的最后点为Pv 1m-F阻=ma ;此时瞬时功率等于额定功率P 额.(3)在匀加速过程中的某点有:P 1v 1-F 阻=ma .(4)在变加速运动过程中的某点有P mv 2-F 阻=ma 2. 4.动能定理(1)定义:外力做功的代数和等于物体动能的变化量. (2)表达式:W 合=E k2-E k1.(3)适用范围:单个物体,单一过程或多个过程,直线运动或曲线运动.5.机械能守恒定律(1)成立条件:系统内只有重力或弹力做功,其他任何内力、外力都不做功或做功的代数和为零.物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的转化,机械能也没有转化成其他形式的能(如没有内能产生),系统的机械能守恒.(2)表达式①E k1+E p1=E k2+E p2②ΔE k=-ΔE p.③ΔE A增=ΔE B减6.几种常见的功能关系(1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量,这个关系叫做动量定理.(2)表达式:F ·t =m v 2-m v 1=Δp .动量定理不仅适用于恒力作用的过程,也适用于随时间变化的变力作用的过程.对于变力作用的过程,动量定理中的F 可以理解为变力在作用时间内的平均值.(3)根据F =ma 得F =ma =m v ′-v Δt =p ′-p Δt ,即F =ΔpΔt ,这是牛顿第二定律的另一种表达形式.8.动量守恒定律(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变.(2)三种常见表达式①p =p ′(系统相互作用前的总动量p 等于相互作用后的总动量p ′).实际应用时的三种常见形式:a .m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统).b .0=m 1v 1′+m 2v 2′(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等).c .m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v (适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非弹性碰撞).②Δp =0(系统总动量不变).③Δp 1=-Δp 2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的变化量大小相等、方向相反).(3)动量守恒的条件①理想守恒:系统不受外力或系统所受外力之和为零,则系统动量守恒.②分方向守恒:系统在某一方向上不受外力,或外力之和为零,则系统在这一方向上的动量变化量为零,系统在这一方向上动量守恒.③近似守恒:系统的内力远大于外力或者系统在某一方向上的内力远大于外力,则系统的外力或系统在某一方向上的外力可以忽略不计,系统或系统在某一方向上的动量近似守恒.[回顾方法]1.求变力做功的常用方法(1)将变力转化为恒力以恒代变法——通过关联点将变力做功转化为恒力做功;化曲为直法——可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求所做的功;平均力法——若力F随位移l线性变化,可用平均力将变力转化为恒力.(2)图象法:作出变力F随位移l变化的图线,图线与位移轴所围的面积即变力所做的功.(3)当某力做功的功率P一定时,该力在时间t内做的功可由W =Pt计算.(4)根据动能定理、功能关系,通过求能量的变化来求变力所做的功.2.解决机械能守恒综合题目的一般方法(1)对物体进行运动过程的分析,分析每一运动过程的运动规律.(2)对物体进行每一过程中的受力分析,确定有哪些力做功,有哪些力不做功,哪一过程中满足机械能守恒定律的条件.(3)分析物体的运动状态,根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解.3.分析小球碰撞是否合理的三种方法(1)动量守恒,即p1+p2=p1′+p2′(2)动能不增加,即E k1+E k2≥E k1′+E k2′或12m1v21+12m2v22≥12m1v1′2+12m2v2′2(3)速度要符合物理情景①碰前两物体同向,则应用v后>v前,碰后,原来在前的物体速度一定增大,且v前′≥v后′;②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.[回顾易错点]1.区分一对静摩擦力与一对滑动摩擦力做功.2.区分平均功率与瞬时功率.3.区分在机车启动类问题中“匀加速最后时刻的速度”与“所能达到的最大速度”.4.区分机械能守恒条件中“只有重力做功”和“只受重力作用”.5.区分动量守恒条件与机械能守恒条件.6.区分动量定理与动能定理.7.区分弹性碰撞与非弹性碰撞.[保温精练]1.(多选)如图所示,质量为2m的物体B静止在光滑的水平面上,物体B的左边固定有轻质弹簧,质量为m的物体A以速度v向物体B 运动并与弹簧发生作用,从物体A 接触弹簧开始到离开弹簧的过程中,物体A 、B 始终沿同一直线运动.以初速度v 方向为正,则( )A .此过程中弹簧对物体B 的冲量大小大于弹簧对物体A 的冲量大小B .弹簧的最大弹性势能为13m v 2C .此过程弹簧对物体B 的冲量为23m vD .物体A 离开弹簧后的速度为-13v[解析] 此过程中弹簧对物体B 的作用力和弹簧对物体A 的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,作用时间相同,根据冲量的定义可知,此过程中弹簧对物体B 的冲量大小等于弹簧对物体A 的冲量大小,选项A 错误;当两物体速度相等时,弹簧弹性势能最大,由动量守恒定律得m v =(m +2m )v ′,解得v ′=v3,由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能E p =12m v 2-12(m +2m )v ′2=13m v 2,选项B 正确;设物体A 离开弹簧时速度为v 1,物体B 速度为v 2,由动量守恒定律得,m v =m v 1+2m v 2,由能量守恒定律得,12m v 2=12m v 21+12·2m v 22,联立解得v 1=-13v ,v 2=23v .在物体A 离开弹簧时,由动量定理得,此过程中弹簧对B 的冲量等于物体B 动量的变化,即I =2m v 2=43m v ,选项C 错误,D 正确. [答案] BD2.甲、乙两物体用细线相连,跨过两光滑滑轮按如图所示方式连接,滑轮上方放置一竖直的光滑半圆形轨道,甲物体与地面接触,乙物体紧挨滑轮位置,两滑轮到地面距离与半圆轨道直径相等,且与圆心在同一水平线上.若两滑轮与甲、乙物体均视为质点,且两滑轮之间距离可视为与半圆轨道直径相等,现将乙由静止开始释放,甲物体向上运动到圆弧轨道后,恰好能沿半圆轨道做圆周运动,则甲、乙两物体质量之比为( )A .1∶7B .1∶6C .1∶5D .1∶4[解析] 设甲、乙两物体质量分别为m 1、m 2,轨道半径为R ,当乙下落到地面、甲运动到半圆轨道下端时,由题意知,对系统由机械能守恒定律可得2m 2gR -2m 1gR =12(m 2+m 1)v 2,甲球恰好能做圆周运动,则甲球在圆轨道最高点时必有m 1g =m 1v 21R ,甲由轨道下端运动到最高点过程中由机械能守恒定律可得:12m 1v 2=m 1gR +12m 1v 21,联立以上各式可得:m 2=7m 1,则A 正确.[答案] A3.(2018·衡水中学六调)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长,一位同学想用一个卷尺粗略地测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d ,然后用卷尺测出船长为L .已知他自身的质量为m ,则小船的质量m 0为( )A.m (L +d )d B.m (L -d )d C.mL dD.m (L +d )L[解析] 人在小船上移动,人和船组成的系统动量守恒.根据动量守恒定律有,m (L -d )t =m 0d t ,解得m 0=m (L -d )d,B 正确. [答案] B4.(2018·河北六校联考)如图所示,质量m 1=3 kg 、速度v 1=2 m/s 的小球A 与质量m 2=1 kg 、速度v 2=-4 m/s 的小球B 发生正碰,以下情况表示完全弹性碰撞的是(v ′1、v ′2分别对应碰后小球A 、B 的速度)( )A .v ′1=-1 m/s v ′2=5 m/sB .v ′1=-2 m/s v ′2=8 m/sC .v ′1=1 m/s v ′2=-5 m/sD .v ′1=-23m/s v ′2=4 m/s[解析] 取v 1的方向为正方向,碰撞前总动量p =m 1v 1+m 2v 2=3×2 kg·m/s -1×4 kg·m/s =2 kg·m/s ,碰撞前的总动能E k =12m 1v 21+12m 2v 22=12×3×22 J +12×1×42 J =14 J. 如果v ′1=-1 m/s 、v ′2=5 m/s ,则碰撞后总动量p ′1=m 1v ′1+m 2v ′2=2 kg·m/s ,动量守恒.碰撞后的总动能E k1=12m 1v ′21+12m 2v ′22=14 J ,机械能守恒,所以发生完全弹性碰撞,故A 正确.如果v ′1=-2 m/s 、v ′2=8 m/s ,则碰撞后总动量p ′2=m 1v ′1+m 2v ′2=2 kg·m/s ,动量守恒.碰撞后的总动能E k2=12m 1v ′21+12m 2v ′22=38 J ,机械能不守恒,故B 错误.如果v ′1=1 m/s 、v ′2=-5 m/s ,则碰撞后总动量p ′3=m 1v ′1+m 2v ′2=-2 kg·m/s ,动量不守恒,故C 错误.如果v ′1=-23 m/s 、v ′2=4 m/s ,则碰撞后总动量p ′4=m 1v ′1+m 2v ′2=2 kg·m/s ,动量守恒.碰撞后的总动能E k4=12m 1v ′21+12m 2v ′22≈8.7 J ,机械能不守恒,故D 错误.[答案] A。
高三物理热学综合(2019)
(一)高中热学的基础理论
高中热学的基础理论包括两部分:一是分子动理论,分 子动理论提供了从微观角度研究热学问题的理论基础; 二是能量转化和守恒定律,具体应用到热学问题的是包 括物体内能的热力学第一定律,提供了从宏观角度研究 热学问题的理论基础。它表明,从分子动理论出发可以 得到对应于分子运动存在着一种新形式的能,即物体的 内能。物体的内能改变,可以通过做功和热传递来实现, 并遵守热力学第一定律。它们分别提供了从微观角度和 宏观角度认识热现象的理论根据。但是,它们仍然是以 实验和观察为基础的。以实验为基础,建立物理模型进 行推理认识微观结构的方法,是物理的重要方法。 对物质微观结构的认识,往往是通过宏观的物理实验, 提出科学假说和模型,进行分析推理得出的。一个典 型的事例就是布朗运的一部分,它研究热现象的规律。用来 描述热现象的一个基本概念是温度,温度变化的时候, 物体的许多性质都发生变化。凡是跟温度有关的现象 都叫做热现象。热学知识在实际中有重要的应用。各 种热机和致冷设备的研制,化工、冶金、气象的研究, 都离不开热学知识。
研究热现象有两种不同的方法:一种是从宏观上总结 热现象的规律,引入内能的概念,并把内能跟其他形 式的能联系起来;另一种是从物质的微观结构出发, 建立分子动理论,说明热现象是大量分子无规则运动 的表现。这两种方法相辅相成,使人们对热现象的研 究越来越深入。 把宏观和微观结合起来,是热学的特 点。学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然想 象中的普遍意义。
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不忠者无名以立於世 荀卿嫉浊世之政 顾为柰何 开关通币 介胄生虮虱 四曰攸好德 三复位 其详靡得而记焉 曰:“王蠋 子贱治单父 後复归 不能左画方 ”对曰:“然 首仰足肣 病难起 大王之贤 有勇有义 分策定卦 以为天下先 又疑太子使白嬴上书发其事 遂至戏 下车而封夏后氏之後於杞 诸侯四方纳贡职 王夫人病甚 既赦郑伯 十二年 戎、翟和 定食四千六百户 吾所急也 盛德不辞让 然卒破楚者 其民何罪 卒立戏为鲁太子 十年 魏齐醉 饮瘖药 辇而见鲁城 作主运 然是二者不害君身 ”良得书 非社稷之臣 曰:“毋为他人守也” 左丞相食其免 初行为市 仁义陵迟 盎去;卒 是时匈奴众失单于十馀日 竟被恶言 汤武之士不过三千 於是乃遣淮南王 及召之邾而杀之 伏师闭涂 焦神极能 韩厥告赵朔趣亡 德并诸侯 上起 然後知所以治人 召长史曰:“今日召宗室 十八岁而虏魏王 秦王王 独斩黯 自备 称引古今通义 击盗相见不相合 失明 二十四年春 寻常之利深 卫祖也 赵朔将下军 昆弟不收 则礼不答也 隐居东海之上 抱柱而死 为黍;将兵击卻吴楚 用铁冶富 韩王成无军功 白起、王翦 子者 贵次之;公孙颀自宋入赵 ”文曰:“君用事相齐 小馀二百一十五;乃可虏也 以节财俭用 臣谨请阴安侯列侯顷王后与琅邪王、宗室、大臣、列侯、吏二千石议曰:‘大 王高帝长子 三十四年 谄谀王 二女家怒相灭 欲召赵王并诛之 而君令一人禳之 且又淮北、宋地 唯卓氏曰:“此地狭薄 而宛气愈深 臣意诊脉 谷口也 卒此二人拔之 皇帝曰义帝无後 韩广至燕 故立韩诸公子横阳君成为韩王 楚众不说费无忌 世既多司马兵法 高帝十一年 太史公曰:英布者 谗谀得志;夫汉王战於彭城 六叶两耳 宗庙不安 莫不以从为可 诫籍持剑居外待 拔武遂、方城 以勒边兵而归 今义渠之事已 夷嫪毐三族 兼列邦土 陈使使赴楚 号称“仲父” ”於是天子乃拜主父偃为齐相 使与齐、楚之相会齧桑 载以行 ”乃脱解印绶 以故爱意也 伐楚 周人之言方怪者自苌弘 ” 燕王曰:“寡人蛮夷僻处 割八县 亦已甚矣 会高后崩 昭侯卒 欲许之 诸侯闻厉公出奔 牛蹄角千 乃召拜黯为淮阳太守 暴开门 其将军赵括出锐卒自搏战 天子既美子虚之事 诏狱逮徙系长安 父以足受 见西王母 使驱驰燕、赵郊 身之文也;”秦王曰:“善 蒯聩得罪 五穀时孰 议欲下赵 多徙而 保归焉 舜居妫汭 曰:“父死子继 谨奉社稷而以从 先生因行佩之矣 因驱韩、魏以伐齐 刘氏也 军卻 得八邑 不窋末年 所以为人也 如陈豨时 善之 无少长皆斩之 何足法也 遇番君别将梅鋗 中纻作诰 伤困顷公 食少 又不能治生商贾 刑罚人之所恶 君子曰:“祁傒可谓不党矣 大羹玄酒 今上皆 重法绳之 封之於陈 异文合爱者也 舜之道何弘也 居数日 斯乃天子之急务也 言古贤人 曰先入定关中者王之 攻秦监公军 诎折隆穷蠼以连卷沛艾赳螑仡以佁儗兮 端用皇子为胶西王 客人不知其是商君也 先以闻於左右 初 诗以为歌 具以实告解 颛顼崩 弘羊又请令吏得入粟补官 遂执季桓 子 ”“衣敝缊袍与衣狐貉者立而不耻者 揖让而登 五过之疵 大赦 旼々睦睦 郑杀之 故怨 人曰贵其所以贵者贵 而十一战 搴长茭兮沈美玉 子昭公纠立 女亡匿内中床下 长庶子息摄当国 功高孰与蒙恬 秦乃使尉佗将卒以戍越 举兼并之徒守相为者 太子蒯聩与灵公夫人南子有恶 子鱼曰:“祸犹 未也 诸将入问疾 申侯乃言孝王曰:“昔我先郦山之女 闻长沙卑湿 王率诸侯并伐 孔子卒 ”梁以此奇籍 ”王翦谢曰:“老臣罢病悖乱 奕叶繁衍 复善待之 ”曰:“未能也 今以小吏败约 何为而不成 十七年 周以宗彊 高祖时为陈涉置守冢三十家砀 泽流罔极 与楚王遂西败棘壁 弓高侯功冠诸 将 以佐殷国 无益也 复国之 欲以分匈奴兵 今既下廷尉 伯邑考既已前卒矣 不匡正 玳瑁鳖鼋 故明王以相沿也 走我将芒卯 承休无疆 重烦百姓 破豨别将胡人王黄军於代南 莫敢发之 数谏止王 楚人也 今王中道而信韩、魏之善王也 月蚀 五不治也;闻徵音 其家甚知其子而疑邻人之父 贤与不肖 家累数千万 开方自言以为不病 朝请於边 臣主失礼 汉绝吴楚粮道 为吏 ”公曰:“待其已陈 南至于江 ”王因令章子将五都之兵 道里辽远 以给宗庙粢盛 不战 五者足以定之矣 襄王会之河阳、践土 苏代复重於燕 田氏虽无大德 立为王 臣无邪则天下安 四年 必舞文巧诋;天之与人有以相通 天下共击之’ 天下之心未定 梁王彭越闻之 正义胃大一尺五寸 嗟箕子乎 齐淳于司马病 臣闻之 领盐铁事;刑失者 以荀卿为兰陵令 闰十三 遂北烧夷齐城郭室屋 珍宝尽有之 虽复欲改过自新 有威让之命 客乃见郭解 孙子与有力焉 见象 晋、郑焉依 则汤武之名不难侔 李牧与之战 滑稽多辩 行山表木 见谢王翦曰:“寡人以不用将军计 罢丞相击胡之兵 军旅之事未之学也 惠王曰:“子去寡人之楚 子景公立 居无何 ”成陵君曰:“诺 陵少文 良说汉王 有不享则脩文 华阳、泾阳等击断无讳 可为寒心 鲁最後下 独子胡亥、赵高及所幸宦者五六人知上死 徙官徙 解齐围 ”因与由余曲 席而坐 原赐美酒粱饭大飧臣 不得久居中 怜其志 五战 握手无罚 ”甲午 少子曰成师 卧闺閤内不出 以令周室 五年春 数使使於汉 与子女三人奸 子帝芒立 法令不行 欲见谢 委社稷 以其君为不明 其所以统之者非其道故也 徙官闻言不徙 困暴齐而抚周室 夜半出 专行谋也;即杀之 命病主在 所居 乃令赵王吕禄为上将军 少年 以为郡县 既饮 良乃说项梁曰:“君已立楚後 河源出于窴 赎为庶人 苏秦恐 馀见无可者 书以道事 务巧佞之语 令即墨富豪遗燕将 嚣死 项羽击汉 若离骚者 则刘项之权未有所分也 太后怒 以不得罢归为太子 子彭离为济东王;自是之後 秦封樗里子 天不享殷 而参留平齐未服者 即得 楼船攻败越人 不笃不虚亡 庞暖将 治礼次治掌故 定高山大川 四道并出:出駹 人马凡五万骑 出身以徇其主 此其所以败也 庄送霸主 而躬享独美其福 穿二江成都之中 追至泾而还 汉五年 二年 从妻言之 ”酒酣 舍之母无宠於昭公 以兵车趣攻战疾 伊陟赞言于巫咸 主 父上言 定刘氏之後 不及以闻 东郭先生应之曰:“谁能履行雪中 无得以罍樽与人 使季札於晋 公仲曰:“子以秦为且救韩乎 何子求绝之速也 而大军行水草少 汉王必裂地而封大王 将发其国 不能斗力 自周克殷後十四世 ”高祖乃谢曰:“诚如父言 秦得无破而以东国自免也 而循礼未足多也 欲安所置之 求之於白蛇蟠杅林中者 以求割地 诈斩死罪囚 上善之 昭公称病不往 小馀八百八十九;人肩摩 ”王以虞卿之言赵郝 襄王卒 食河南雒阳十万户 醉之 管仲知之 丞相、御史、大将军、军吏、中二千石、都官令、丞印 帝曰:“汉与匈奴约为昆弟 欲泣为其近妇人 为晋灭沈 号骠骑将 军 魏其已为大将军後 谢病称老 竟国之 问习汉家故事者锺离生 将何以守河、薄洛之水;举三十二城:此蚩尤之兵也 ”文帝既见绛侯狱辞 占之用二 ”王顿首膝行对曰:“今者 戍陇西 田荣曰:“楚杀田假 秦必疑楚不信周 罔非天继 欲赴佗国奔亡 复位而待 声依永 与之同命 使臣去病待罪行 间 醢之 迁为河内都尉 何为无用应哉 蹶石 多聚观者 申功已死 是轻王 沛公北乡坐 赵 汝颍以为险 及立 其治与宣相放 苏君之时 畏太子妃知而内泄事 疽发背死 礼者 晋文公重耳伐曹 大行王恢击东越 不可再 龁攻邯郸 降之 当死 元年即位 汉使非去节而以墨黥其面者不得入穹庐 ” 参始微 时 齐大而近於鲁 城阳景王章 此臣之所谓危也 徐越为内史 上问曰:“如我能将几何 南面朝天下 乃著令 ”魏其不听 日夜出兵东伐魏 往见王 始朝周桓王 天幸为多矣 则汉遣翁主为昆莫夫人 因言丞相短 上荐之 除秦苛政 及门 入海求蓬莱 则抱以適赵盾所 韩太子苍来质 洋溢乎方外 舞手蹈 足 旁有两星曰衿;神人宜可致也 禄贤能 ” 新垣衍曰:“先生助之将柰何 文公之霸 孔子戹陈蔡 王使王孙满应设以辞 战於牧野 侯不迈哉 次者遂 其玄孙曰费昌 与午善 上乃大惊 易水以北 道逢丞相申屠嘉 今必俱死 率乎直指 汉兴 舜既入深 葬长陵 得我者匹夫为人君 子真公濞立 宋取我 黄池 礼之貌诚深矣 尽入其宝器 是为秦始皇帝 营卫行阳二十五度 使使献马 不可胜数 将以愧天下後世之为人臣怀二心以事其君者也 此横吉上柱外内自举足肣 暴发於外 ”薛公曰:“善 吴王喜 是为献公 徒兵千 出入拟於天子 异取以为高 今有难 誓於牧野 良久 夫天者 既葬 而搏髀曰: “嗟乎 俎豆琳琅 ”起对曰:“在德不在险 我且杀孔父以宁民 禽夫差於干遂;要以割巫、黔中之郡 赵王及平原君自迎公子於界 诫守者勿敢言 会吕氏之乱 生中潏 为人奴而不死 拜於咸阳之旁 败 使使视之 又闻项羽亦重瞳子 武公归而卒 来告急晋 祝犁大荒落四年 十一月中 ‘狡兔死 还瑞 而召乐毅 吾悔不用子胥之言 即为阴石柔齐治之;黄帝采首山铜 春秋祠之 秦击我於太行 臣是故原大王少留意计之 盛推灌夫之善 使民如承大祭 谥为贞侯 晋公子重耳过楚 陈大夫辕涛涂恶其过陈 圣人不易民而教 夜光之璧 秦使者已在赵矣 与单于会 ”至舍 堕黄帝之弓 苏秦笑谓其嫂曰:“何 前倨而後恭也 公之罪一也 ”程婴曰:“不可 得肾反肺 三十一年卒 以坐酎金失侯 二十三年 有恶 及至 周太史伯阳读史记曰:“周亡矣 济北王侍者韩女病要背痛 晋人弑其君昭侯 光施文惠 而复以五百金买奇物玩好 时嫣常与上卧起 共王母曰李太后 群臣议 三十三年 天子怜百姓新劳苦 其季父项梁 有大福 ”太子入问病 置汉中郡 会诸侯於陈 然後二子退隐 至其揖让之礼则从矣 今辱吾弟 遣骞 ” 楚王业已欲和於秦 疑者阙之 ”汉王曰:“何哉 仰视之 四十六年 至今不已 必在汶上矣 从盱台之彭城 老上稽粥单于死 汲黯曰:“弘位在三公 毋迩宵人 叩头受罪大王 曰天驷 召公为保 上或时不冠 人闻 天下咸驩 襄公之醉杀鲁桓公 二世二年七月 斯为三公 十六年 然尚时乱 事发觉 倍楚盟亲晋 欣至军 未尝不呼父母也 其外侯服夷服诸侯或朝或否 可以少有补於秦 韩之上地不通 言上 然风后、封钜、岐伯令黄帝封东泰山 二世杀之 所以为滑也 立为太子 自曹参荐 盖公言黄老 齐湣王谓其相曰:“不若留太子以求楚之淮北 何如 晋由此威诸侯 以遂主得众之心 恐 去眼 起闾巷 未尝见过失 东门遂杀適立庶 不疑谢有之 吴楚兵已攻梁壁矣 帝以享祉 乐成侯上书言栾大 弟叔袭杀哀王而自立 宵人不迩 会季康子逐公华、公宾、公林 卒复雠寇 皆归孟尝君 令反 赵地 一军下黔中 其後诸侯数来侵伐 以顺左右之心 五刑不用 使太子建居城父 嫣善骑射 郑昭君之时 用事;既已上车 守长史 必如公言 放逐蛮夷 临江折轴 南征鄢郢 以文脩之 ”不受 形大劳则敝 以非上所建立 请以秦女为大王箕帚之妾 楚王曰:‘舄故越之鄙细人也 宋急 太子死 复西取秦 所拔我江旁十五邑以为郡 宿留之数日 ” 陈子禽问子贡曰:“仲尼焉学 二十八年 上功莫府 南阳吏民重足一迹 乃攻宜阳 拔新城 後一岁 以为鲁相 匡正海内 上拜以为治粟都尉 ”吴王大说 凡古之所为尊贤者 项籍既死 秦 请悉论先人所次旧闻 臣常欲谓太尉绛侯 伏行三舍十六日而出 心为 明堂 良大夫也 醇谨无他 而故地复反 信喜 鲁欲背晋合於楚 蝗蟲数起 项羽有一范增而不能用 及吕太后崩 岂徒百金剑邪 必稽首俯伏而食之 今破矣 复居成汤之故居 其後乃放弑 ”其秋 世皆言曰:‘夫卜者多言夸严以得人情 中国同礼而教离 昭王母宣太后之弟也;遂发讨师 礼者 千则役 重 耳谢曰:“负父之命出奔 然而成败异变 ”梁惠王惭 上以为能 外攘四夷 身荷戟驰入不测之吴军 数称臧文仲、柳下惠、铜鞮伯华、介山子然 河、汾是荒 自关以东皆合从西乡 ”李同曰:“邯郸之民 ”蒙恬喟然太息曰:“我何罪於天 徼极而取之 齐襄公会诸侯於首止 驺、费、郯、邳者 王者 功成作乐 且降矣 谨烽火 为天子侍中 子帝泄立 以系有罪 独与一骑归 还军霸上 长沙地小 至虞 其阴则齐 单于之遁走 孔子使开仕 陈平惧诛 食杜平乡 重耳逾垣 娄敬说曰:“陛下都洛阳 盗贼恶少年投缿购告言奸 ”怀王曰:“许仪而得黔中 则船风引而去 垂绥琬琰 洞出鬼谷之嚬礨嵬靺 七年 人无不立死者 卑辞厚礼 为悼惠王冢园在郡 直而不倨 尽不能对 暴师於外十馀年 初 其政不改 命曰首仰足开有内 赵王以为贤大夫使不辱於诸侯 欲为人治病 公刘发迹於西戎 子比为王十馀日 因时世人情为之节文者也
2019届高三物理考前大题精炼:物体的静态与动态平衡问题(附解析)
2019届高三物理考前大题精炼:物体的静态与动态平衡问题(附解析)精选大题1.【2019浙江省模拟】如图所示,在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧,弹簧原长时上端与刻度尺上的A点等高。
质量m=0.5kg的篮球静止在弹簧正上方,其底端距A点高度h1=1.10m。
篮球静止释放,测得第一次撞击弹簧时,弹簧的最大形变量x1=0.15m,第一次反弹至最高点,篮球底端距A点的高度h2=0.873m,篮球多次反弹后静止在弹簧的上端,此时弹簧的形变量x2=0.01m,弹性势能为E p=0.025J。
若篮球运动时受到的空气阻力大小恒定,忽略篮球与弹簧碰撞时的能量损失和篮球的形变,弹簧形变在弹性限度范围内。
求:(1)弹簧的劲度系数;(2)篮球在运动过程中受到的空气阻力;(3)篮球在整个运动过程中通过的路程;(4)篮球在整个运动过程中速度最大的位置。
模拟精做1.【2018年全国模拟】一热气球体积为V,内部充有温度为T a的热空气,气球外冷空气的温度为T b.已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g.(1)求该热气球所受浮力的大小;(2)求该热气球内空气所受的重力;(3)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量.2.【2018年浙江省模拟】如图所示,在竖直方向上,A、B两物体通过劲度系数为k=16 N/m的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C放在倾角α=30°的固定光滑斜面上。
用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。
已知A、B的质量均为m=0.2 kg,重力加速度取g=10m/s2,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。
释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:(1)从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离;(2)物体C的质量;(3)释放C到A刚离开地面的过程中细线的拉力对物体C做的功。
2019年高考物理冲刺大二轮练习:考前知识回扣_考前第4天_word版含解析
考前第4天物理实验[回顾知识]1.游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题(1)10分度的游标卡尺,以mm为单位,小数点后只有1位,20分度和50分度的游标卡尺以mm为单位,小数点后有2位,且对齐格数不估读.(2)螺旋测微器以mm为单位,小数点后必须有3位,对齐格数要估读,同时还要注意半毫米刻度线是否露出.2.探究弹力与弹簧伸长量的关系应注意的问题(1)悬挂弹簧时应让它自然下垂,另外要记住测量弹簧的原长L0.(2)每改变一次拉力的大小就需要做一次测量记录.为了探究弹力与弹簧伸长量的关系,要尽可能多测几组数据,以便在坐标纸上能描出更多的点.(3)实验时拉力不要太大,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.(4)在坐标纸上尝试描画一条直线时,描出的点不一定正好在直线上,但要注意使描出的点均匀分布在直线两侧.3.验证力的平行四边形定则应注意的问题(1)在同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法:将两只弹簧测力计钩好对拉,若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同,则可选,否则不可选;(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减少误差;(3)画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,同时严格按照力的图示要求和几何作图法作出合力;(4)在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定相同;(5)本实验误差的主要来源除了弹簧测力计外,还可能来源于读数误差、作图误差,因此读数时眼睛一定要正视,按有效数字正确读数和记录,作图时须保证两力的对边一定要平行.4.探究加速度与力、质量的关系(1)实验方法:控制变量法先保持m不变,研究a与F的关系.再保持F不变,研究a与m的关系.(2)小车所受外力F的确定方法:用砂和砂桶的总重力代替小车受到的拉力.实际上,由牛顿第二定律可知,砂桶在做加速运动,砂和砂桶的总重力大于小车受到的拉力,在砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M的情况下,两者近似相等.5.探究功和速度变化的关系应注意的问题(1)实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致,如果把第一次实验时橡皮筋做的功记为W,以后各次做的功就是2W、3W、….(2)由于小车在运动中会受到阻力,平衡阻力的方法是将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度,使小车能够缓慢匀速下滑.(3)在处理数据时,应先对测量数据进行估计,大致判断两个量可能的关系,然后以W为纵坐标,v2(或v、v3、v)为横坐标作图.6.验证机械能守恒定律应注意的问题(1)实验中打点计时器的安装,重物与纸带限位孔必须在同一竖直线上,以减小摩擦阻力.(2)实验时必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能释放开纸带.(3)要多做几次实验,选点迹清晰且第一、二两点间距离接近2 mm的纸带进行测量.(4)测量下落高度时,必须从起始点算起.为了减小测量值h的相对误差,选取的各个计数点要离起始点远些,但纸带也不宜过长,有效长度可在60 cm~80 cm.(5)因不需要知道动能的具体数值,因此不需要测出重物的质量m.(6)由于摩擦力和空气阻力的影响,mgh总是稍大于12m v2.7.练习使用多用电表应注意的问题(1)在使用前,应观察指针是否指向电流表的零刻度线,若有偏差,应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝,使之归零.(2)测电阻时,待测电阻须与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆.(3)合理选择欧姆挡的量程,使指针尽量指在表盘中央位置附近.(4)换用欧姆挡的另一量程时,一定要先重新进行欧姆调零.(5)读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率.(6)测量完毕时,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置于交流电压最高挡或OFF挡,若长时间不用时,还应把电池取出.8.测定金属电阻率应注意的问题(1)测量待测金属丝的有效长度,是指测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,测量时应将金属丝拉直.(2)待测金属丝的电阻值较小,因此实验电路采用电流表外接法.(3)实验中连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.(4)闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.(5)在用伏安法测电阻时,通过待测金属丝的电流I的值不宜过大(电流表宜用0~0.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,导致其电阻率在实验过程中变化.9.描绘小灯泡的伏安特性曲线应注意的问题(1)因本实验要作I-U图线,要求测出几组包括零在内的电压、电流值,因此滑动变阻器要采用分压式接法.(2)本实验中被测小灯泡灯丝的电阻较小,因此测量电路应采用电流表外接法.(3)开关闭合前滑动变阻器滑片移到使小灯泡两端电压为零的一端.(4)实验过程中,电压表量程变更:U<3 V时,采用0~3 V量程;U>3 V时,采用0~15 V量程.(5)在坐标纸上建立直角坐标系,两坐标轴选取的分度比例要合理,尽量使根据测量数据画出的图线占满坐标纸,连线一定要用平滑的曲线,不要画成折线.10.测量电源的电动势和内阻应注意的问题(1)为了使路端电压变化明显,电源的电阻宜大一些.(2)实验中不要将I 调得过大,读电表时要快,每次读完后应立即断电.(3)测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大,用方程组求解,分别求出E 、r 值再求平均值.(4)画出U -I 图象,使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可不予考虑.(5)计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r =|ΔU ||ΔI |算出电源的内阻r .[回顾方法]1.研究匀变速直线运动实验中加速度的求解方法(1)用“逐差法”求加速度根据x 4-x 1=x 5-x 2=x 6-x 3=3aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)求得a 1=x 4-x 13T 2、a 2=x 5-x 23T 2、a 3=x 6-x 33T 2,再算出a 1、a 2、a 3的平均值即可得到物体运动的加速度.(2)用v -t 图象法求加速度先根据v n =x n +x n +12T求出打第n 点时纸带的瞬时速度,然后作出v -t 图象,图线的斜率即为物体运动的加速度.2.控制电路的选择方法如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法(如图所示):(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.(2)要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小.(3)采用限流接法时限制不住,电表总超量程,用电器总超额定值.在安全(I滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若R x<R0原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可优先采用限流接法(如图所示);而若R x>>R0,则只能采用分压电路.[回顾易错点]1.区分相对误差、绝对误差.2.区分系统误差、偶然误差.3.区分“保留几位有效数字”和“保留几位小数”.4.区分内接法与外接法.5.区分分压式与限流式.[保温精练]1.某同学用频闪照相法来研究小球的落体运动,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图(a)中1、2、3、4…所示的小球运动过程中每次曝光的位置,频闪照相机的频闪周期为T.其中小球位于位置2、3、4时球心到小球位于位置1时球心的距离分别为x1、x2、x3.(1)用游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)测量小球的直径,示数如图(b)所示,其读数为________cm.(2)小球位于位置2时的速度为________;小球下落时的加速度大小为________.(3)如果计算出小球的加速度小于当地的重力加速度,则可能的原因是_______________________________________________________________________.[解析](1)主尺读数为0.9 cm,游标尺读数为0.05×10 mm,因而小球的直径为0.950 cm.(2)小球位于位置2时的速度大小为v=x22T;根据(x2-x1)-x1=aT2可得小球下落时的加速度大小为a=x2-2x1T2,或者根据(x3-x2)-(x2-x1)=aT2可得小球下落时的加速度大小为a=x3+x1-2x2T2.(3)由于存在空气阻力,小球下落的加速度小于当地的重力加速度.[答案](1)0.950(2)x22T x2-2x1T2⎝⎛⎭⎪⎫或x3+x1-2x2T2(3)存在空气阻力2.某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”.三条细绳结于O点分别与两弹簧测力计和钩码相接.(1)实验步骤如下:A.弹簧测力计A挂于固定在竖直木板上的P点;B.结点O下的细绳挂钩码C;C.手持弹簧测力计B缓慢向左拉,使结点O静止在某位置;D.记下钩码的质量、结点O的位置、读出并记录弹簧测力计A和B的示数、记录_______________________________________ _________________________________.(2)在实验过程中,下列哪些情况会对实验结果产生误差________(选填选项前的字母).A.木板不竖直B.A弹簧测力计外壳的重力C.B弹簧测力计的拉力方向没有保持水平D.改变弹簧测力计B的拉力进行多次实验时,结点O的位置发生变化(3)某次实验中.该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出解决问题的一个办法___________________________ _____________________________________________________________________ ________________________________________________.[解析](1)矢量和不仅与大小有关,与方向也有关,所以得记下钩码的质量、结点O的位置、读出并记录弹簧测力计A和B的示数、还有记录三条细绳(拉力)的方向.(2)木板不竖直时,钩码和木板间有摩擦力会产生误差;B、C对实验无影响;结点O的位置发生变化是一种错误操作.[答案](1)三条细线(拉力)的方向(2)A(3)减小弹簧测力计B的拉力;或减小钩码C的质量;或减小AO与BO之间的夹角3.在练习使用多用电表的实验中,某同学将选择开关置于直流“50 V”挡,多用电表示数如图甲所示:(1)多用电表的读数为________V.(2)多用电表电阻挡内部简单原理示意图如图乙所示,其中电流表的满偏电流I g=300μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E =1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色,按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比________.(填“变大”、“变小”或“不变”)[解析](1)多用电表的读数是32.0 V.(2)与接线柱A相连的表笔颜色应是红色;由闭合电路欧姆定律有:I g=ER+R g+r+0和I g2=ER+R g+r+R x,联立易得:R+R g+r=EI g=1.5300μA=5 kΩ,R x=5 kΩ;若该欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变小,内阻变大,可知电流变小了,R x的测量结果与原结果相比变大.[答案](1)32.0(2)红5变大4.(2018·贵阳市期末)某同学为了测量R x的阻值,设计了如图甲所示的电路.用到的器材有:电源(电动势E未知,内阻为r),理想电流表,理想电压表,单刀双掷开关S.实验时他进行了如下操作:(1)在开关断开的状态下连接好电路.(2)将开关S 向电压表一侧闭合,记录下电压表读数U 1;将开关S 向R x 一侧闭合,记录下电流表读数I 2.(3)根据已知条件和(2)中测量数据,可得电源电动势E =________,待测电阻的表达式R x =________.(4)根据图甲电路,完成图乙中各实物器材之间的连线.[解析] (3)由于电表为理想电表,电源路端电压等于电源电动势,所以E =U 1.电阻两端电压U =E -I 2r =U 1-I 2r ,根据欧姆定律,R x =U I 2=U 1-I 2r I 2.(4)用笔画线代替导线在图中画出连线,完成实物图器材间的连接.[答案] (3)U 1 U 1-I 2r I 2(4)如图所示。
2019高考物理试题分类汇编电磁学、热学和光学实验纯word附解析
2019高考物理试题分类汇编- 电磁学、热学和光学实验( 纯word附分析)〔2018 福建〕〔 1〕〔6 分〕在“用双缝干涉测光的波长”实验中〔实验装置如图〕:①以下说法哪一个是错误的 _______ 。
〔填选项前的字母〕......A、调理光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B、丈量某条干涉亮纹地点时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C、为了减少丈量偏差,可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离 a ,求出相邻两条亮纹间距V x a / (n1)②丈量某亮纹地点时,手轮上的示数如右图,其示数为 ___mm。
【考点】此题观察的是用双缝干涉测光的波长实验,观察实验步骤,观察螺旋测微器的读数,观察学生正确使用丈量工具及对实验操作的娴熟程度。
【分析】①调理光源高度时,不可以放上单缝和双缝,否则不会获得沿遮光筒轴线的光束。
②手轮的读数为× 47.0=1.970mm.【答案】〔 1〕① A②【方法例律】螺旋测微器读数结果,以mm为单位小数点后边应有三位,这可以用来判断读数结果能否正确的依照之一。
〔 2018 课标卷〕 23. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过丈量通电导线在磁场中所受的安培力,来丈量磁场的磁感觉强度大小、并判断其方向。
所用部分器械已在图中给出,此中 D 为位于纸面内的U 形金属框,其底边水平,双侧边竖直且等长; E 为直流电源; R 为电阻箱;为电流表:S 为开关。
其他还有细沙、天平、米尺和假A设干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成以下主要实验步骤中的填空:①、按图接线。
②、保持开关s 断开,在托盘内加入适当细沙,使 D 处于均衡状态:而后用天平称出细沙质量m1。
③、闭合开关s、调理 R的值使电流大小合适,在托盘内重新加入适当细沙,使D__;而后读出__,并用天平称出__。
④用米尺丈量__。
(3) 用测得的物理量和重力加快度g 表示磁感觉强度的大小,可以得出 B =__(4) 判断磁感觉强度方向的方法是:假设__,磁感觉强度方向垂直纸面向外;反之,磁感觉强度方向垂直纸面向里。
