题文
(1)对于分子动理论和物体的内能理解,下列说法正确的是
A.液体表面的分子间距较大,所以表现为引力,液体表面有收缩的趋势
B.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
C.理想气体在状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体的压强也一定增大
D.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
(2)如图所示P-V图,一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420J同时膨胀对外做功300J.当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200J,求此过程中气体____________(填“吸收”或“放出”)热量为_________J
(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为
,结果保留一位有效数字)
12-2.(12分)(供选学3-4模块的考生做)
(1)以下是有关波动和相对论内容的若干叙述,其中正确的有( )
A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)一束光从空气射向折射率为
的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ .
(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T.
题型:未知 难度:其他题型
答案
12、3-3(1)ABD (2)放出320J (3)一个油酸分子的体积
由球的体积和直径的关系得分子直径
最大面积
,解得S
3-4(1)ACD (2)60o,
(3)单摆周期公式
,且
解得
解析
解:12、3-3(1)A.液体表面的分子间距较大,引力大于斥力,所以表现为引力,液体表面有收缩的趋势,故A正确.
B.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,是分子间存在吸引力的宏观表现,故B正确.
C.理想气体在状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,但是气体的体积变化情况未知,即单位体积内的分子个数不一定是增加还是减小,所以压强不一定增大,故C错误.
D.分子间的引力和斥力平衡时,是分子势能最小的位置,故D正确.
(2)从外界吸收热量420J即Q=420J,同时膨胀对外做功300J即W=-300J
由热力学第一定律△U=W+Q
对第一过程:△U=W+Q=-300J+420J=120J
所以A点比B点内能小120J
对第二过程:外界压缩气体做功200J即W=200J,△U="-120J"
由热力学第一定律△U=W+Q
解得:Q=-320,所以放出320J的热量.
(3)一个油酸分子的体积 V=
由球的体积与直径的关系得分子直径D=
=
,最大面积 S=1×101m2
3-4:(1)A、相对论基本原理是:光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故A正确.
B、两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域相互间隔,振动加强的区域始终加强.振动减弱的区域始终减弱.故B错误.
C、只有横波才能产生光的偏振现象,所以光的偏振现象能说明光波是横波.故C正确.
D、夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射.故D正确.
(2)设入射角为i,由题:反射光线与折射光线垂直,则折射角r=90°-i,由折射定律得,n=
,代入解得:i=60°光在该介质中的传播速度为:v=
=
c.
(3)单摆周期公式:T=2π
,且kl=mg 解得:T=2π
考点
据考高分专家说,试题“(1)对于分子动理论和物体的内能理解,下.....”主要考查你对 [单摆的周期 ]考点的理解。
单摆的周期
单摆:
1.定义:用一根不可伸长且没有质量的细线悬挂一质点所组成的装置,叫做单摆,它是实际摆的理想化模型
2.模型条件:
(1)摆线的形变量与摆线长度相比小得多,摆线的质量与摆球质量相比小得多,这时可把摆线看成是不可伸长,且没有质量的细线。
(2)摆球的大小与摆线长度相比小得多,这时可把摆球看成是没有大小只有质量的质点。
(3)忽略空气对它的阻力。某一物理量是否可以略去不计,是相对而言的。为了满足上述条件及尽量减小空气阻力对它的影响,我们组成单摆的摆球应选择质量大而体积小的球,摆线应尽量选择细而轻目弹性小的线
3.平衡位置:摆球静止时所处的位置即最低点
4.简谐运动条件:
5.单摆的周期公式:(可由
,
推导)。
①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关;
②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关;
③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。
单摆问题中的等效处理方法:
单摆的周期公式
5.单摆的周期公式:(可由
,
推导)。
①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关;
②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关;
③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。
单摆问题中的等效处理方法:
单摆的周期公式
是惠更斯从实验中总结出来的。单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力,偏角越大回复力越大,加速度 (
)越大。由于摆球的轨迹是圆弧,所以除最高点外,摆球的回复力并不等于合外力。在有些振动系统中l不一定是绳长,g也不一定为9.8m/s2,因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
1.等效摆长
摆长是指摆动圆弧的圆心到撰球重心的距离,而不一定为摆绳的长。如图中,摆球可视为质点,各段绳长均为Z,甲、乙摆球做垂直纸面的小角度摆动,丙摆球在纸面内做小角度摆动,O'为垂直纸面的钉子,而且)越大。由于摆球的轨迹是圆弧,所以除最高点外,摆球的回复力并不等于合外力。在有些振动系统中l不一定是绳长,g也不一定为9.8m/s2,因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
1.等效摆长
摆长是指摆动圆弧的圆心到撰球重心的距离,而不一定为摆绳的长。如图中,摆球可视为质点,各段绳长均为Z,甲、乙摆球做垂直纸面的小角度摆动,丙摆球在纸面内做小角度摆动,O'为垂直纸面的钉子,而且
甲:等效摆长
乙:等效摆长
乙:等效摆长
丙:摆绳摆到竖直位置时,圆弧圆心就由O变为O',摆球振动时,半个周期摆长为l,另半个周期摆长为
,则单摆丙的周期为
2.等效重力加速度不一定等于9.8,则单摆丙的周期为
2.等效重力加速度不一定等于9.8
(1)g由单摆所在的空间位置决定。g随所在地球表面的位置和高度的变化而变化,纬度越低,高度越高,g的值就越小,另外,在不同星球上管也不同。
(2)g还由单摆系统的运动状态决定,如单摆处在向上加速的升降机中,设加速度为a,则摆球处于超重状态,沿圆弧的切向分力变大,则重力加速度的等效值
若升降机加速下降,则单摆若在沿轨道运行的卫星内,摆球完全失重,回复力为零,等效值
,摆球不摆动,周期无穷大。
(3)一般情况下,若升降机加速下降,则
单摆若在沿轨道运行的卫星内,摆球完全失重,回复力为零,等效值
,摆球不摆动,周期无穷大。
(3)一般情况下,
值等于摆球相对于加速系统静止在平衡位置时(平衡位置是指回复力为零的位置,而不是合力为零的位置,也可以说成是让摆球不摆时的位置)重力加速度的等效值,等于摆绳所受的张力与摆球质量的比值即
但需注意如果在不引起回复力变化的情况,上述方法并不适用,如摆球带电,再在悬点处固定一带电小球,两球之间的静电力不引起回复力的变化,单摆振动周期并不变。


