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三年高考2019高考物理试题分项版解析 专题14 选修3-3(含解析)

专题14 选修3-3

【2018高考真题】

1.关于分子动理论,下列说法正确的是

A. 气体扩散的快慢与温度无关

B. 布朗运动是液体分子的无规则运动

C. 分子间同时存在着引力和斥力

D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷)

【答案】 C

点睛:本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题;注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动,都与温度有关;分子间的斥力和引力总是同时存在的。

2.如图所示,一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度.当空气温度不变,若一段时间后发现该温度计示数减小,则_____.

A. 空气的相对湿度减小

B. 空气中水蒸汽的压强增大

C. 空气中水的饱和气压减小

D. 空气中水的饱和气压增大

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)

【答案】 A

点睛:本题考查湿度温度计的原理、分子速率分布的特点和热力学第一定律,解题的关键是要理解热力学的基

=??计算外界对本概念、弄清热力学第一定律各物理量的含义,注意气体等压变化过程中(C→A)应用W P V

气体做的功。

3.一定量的氧气贮存在密封容器中,在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表.则T1___(选填“大于”“小于”或“等于”)T2.若约10%的氧气从容器中泄漏,泄漏前后容器内温度均为T1,则在泄漏后的容器中,速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)

【答案】大于等于

【解析】分子速率分布与温度有关,温度升高,分子的平均速率增大,速率大的分子数所占比例增加,速率小的分子数所占比例减小,所以T1大于T2;泄漏前后容器内温度不变,则在泄漏后的容器中,速率处于400~500 m/s 区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变,仍为18.6%.

4.对于实际的气体,下列说法正确的是______。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.气体的内能包括气体分子的重力势能

B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能

C.气体的内能包括气体整体运动的动能

D.气体体积变化时,其内能可能不变

E.气体的内能包括气体分子热运动的动能

【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)

【答案】 BDE

【解析】ABCE、气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故AC错,BE对;

D、根据热力学第一定律知道,改变内能的方式有做功和热传递,所以体积发生变化时,内能可能不变,故D正确;

故选BDE

点睛:不仅要知道内能是什么,还要知道改变内能的方式是什么。

5.如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中______。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.气体温度一直降低

B.气体内能一直增加

C.气体一直对外做功

D.气体一直从外界吸热

E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)

【答案】 BCD

6.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_____。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

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

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)

【答案】 BDE

7.如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105 Pa,经历A B C A的过程,整个过程中对外界放出61.4 J热量.求该气体在A B过程中对外界所做的功.

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)

【答案】气体对外界做的功为138.6 J xk/w

【解析】整个过程中,外界对气体做功W=W AB+W CA,且W CA=p A(V C–V A)

由热力学第一定律ΔU=Q+W,得W AB=–(Q+W CA)

代入数据得W AB=–138.6 J,即气体对外界做的功为138.6 J

8.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。

【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)

【答案】

【解析】试题分析: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

式中

V1=SH⑤

V2=S(H+h)⑥

联立③④⑤⑥式解得

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

故本题答案是:

点睛:本题的关键是找到不同状态下的气体参量,再利用气态方程求解即可。

9.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。

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)

【答案】 7.5 cm

【解析】试题分析本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。

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

10.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时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体

积减小了,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。

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)

【答案】

设活塞上方液体的质量为m,由力的平衡条件得

联立以上各式得

【2017高考真题】

1.【2017·北京卷】以下关于热运动的说法正确的是

A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈

B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止

C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈

D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大

【答案】C

【解析】水流速度是机械运动速度,不能反映热运动情况,A错误;分子在永不停息地做无规则运动,B错误;水的温度升高,水分子的平均速率增大,并非每一个水分子的运动速率都增大,D错误;选项C说法正确。【考点定位】分子动理论

【名师点睛】温度是分子平均动能的标志,但单个分子做无规则运动,单个分子在高温时速率可能较小。

2.【2017·新课标Ⅰ卷】(5分)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.图中两条曲线下面积相等

B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形

D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

【答案】ABC

【考点定位】单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线

【名师点睛】本题主要抓住温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同的特点。

3.【2017·新课标Ⅱ卷】(5分)如图,用隔板将一绝热气缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A.气体自发扩散前后内能相同

B.气体在被压缩的过程中内能增大

C.在自发扩散过程中,气体对外界做功

D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功

E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变

【答案】ABD

【考点定位】气体的内能;热力学第一定律

【名师点睛】此题考查学生对热力学第一定律的理解和运用能力;要知道气体在向真空膨胀时不对外做功;绝热状态时Q=0;理想气体的内能只与温度有关。

4.【2017·江苏卷】一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V–T图象如图12A–1图所示.下列说法正确的有_________.

(A)A→B的过程中,气体对外界做功

(B)A→B的过程中,气体放出热量

(C)B→C的过程中,气体压强不变

(D)A→B→C的过程中,气体内能增加

【答案】BC

【解析】由图知A→B的过程中,温度不变,体积减小,故外界对气体做功,所以A错误;根据热力学定律知,A→B的过程中,气体放出热量,B正确;B→C的过程为等压变化,气体压强不变,C正确;A→B→C的过程中,温度降低,气体内能减小,故D错误.

【考点定位】理想气体状态方程热力学第一定律

【名师点睛】两个过程:A到B等温变化,B到C等压变化.

5.【2017·新课标Ⅲ卷】(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A.在过程ab中气体的内能增加

B.在过程ca中外界对气体做功

C.在过程ab中气体对外界做功

D.在过程bc中气体从外界吸收热量

E.在过程ca中气体从外界吸收热量

【答案】ABD

【考点定位】理想气体的等容变化、等压变化和等温变化、热力学第一定律

【名师点睛】本题考查了理想气体的三种特殊状态变化,等容变化、等压变化和等温变化,考查了其中气体与外界的能量交换情况及热力学第一定律,解题时要分析清楚图象,根据理想气体状态方程与热力学第一定律解题。

6.【2017·江苏卷】题12A–2(甲)和(乙)图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30 s,两方格纸每格表示的长度相同.比较两张图片可知:若水温相同,_________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,___________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈.

【答案】甲乙

【解析】温度相同,颗粒越大,布朗运动越不明显,所以若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,温度越高,布朗运动越明显,故乙中水分子的热运动较剧烈.

【考点定位】布朗运动

【名师点睛】本题主要考查布朗运动,布朗运动与悬浮在液体中颗粒的大小及液体的温度有关.

7.【2017·江苏卷】科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子.资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol ,其分子可视为半径为3×10–9

m 的球,已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol –1

.请估算该蛋白的

密度.(计算结果保留一位有效数字)

【考点定位】阿伏加德罗常数

【名师点睛】本题主要考查阿伏加德罗常数,摩尔质量、摩尔体积等物理量间的关系,记得公式,用心计算,小心有效数字的要求即可.

8.【2017·新课标Ⅰ卷】(10分)如图,容积均为V 的汽缸A 、B 下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K 2位于细管的中部,A 、B 的顶部各有一阀门K 1、K 3;B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B 的底部;关闭K 2、K 3,通过K 1给汽缸充气,使A 中气体的压强达到大气压p 0的3倍后关闭K 1。已知室温为27 ℃,汽缸导热。

(i )打开K 2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; (ii )接着打开K 3,求稳定时活塞的位置;

(iii )再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。 【答案】(i )V /2 2p 0 (i i ) 顶部 (i i i ) 1.6 p 0

【解析】(i )设打开K 2后,稳定时活塞上方气体的压强为p 1,体积为V 1。依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得

011p V p V =①

011(3)(2)p V p V V =-②

联立①②式得

12

V V =

③ 102p p =④

(ii )打开K 3后,由④式知,活塞必定上升。设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为V 2(22V V ≤

律得

3212

p p T T '=⑦ 将有关数据代入⑦式得

p 3=1.6p 0⑧

【考点定位】玻意耳定律、查理定律

【名师点睛】本题重点考查理想气体的状态方程,在分析的时候注意,气缸导热,即第一个过程为等温变化,审题的时候注意关键字眼。

9.【2017·新课标Ⅱ卷】(10分)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T 0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 。

(i )求该热气球所受浮力的大小; (ii )求该热气球内空气所受的重力;

(iii )设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量。 【答案】(i )

00

b

gVT T ρ (ii )

00

a

gVT T ρ (iii )

00

00

0b

a

VT VT m T T ρρ-

-

【解析】(i )设1个大气压下质量为m 的空气在温度T 0时的体积为V 0,密度为

00

m

V ρ=

(ⅱ)气球内热空气所受的重力:()a G T Vg ρ=⑦ 联立④⑦解得:0

a

T G Vg T ρ=⑧ (ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件可知:mg =f –G –m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨可得:00

00

0b

a

VT VT m m T T ρρ=

-

-

【考点定位】盖-吕萨克定律;物体的平衡

【名师点睛】此题是热学问题和力学问题的结合题;关键是知道阿基米德定律,知道温度不同时气体密度不同;能分析气球的受力情况列出平衡方程。

10.【2017·新课标Ⅲ卷】(10分)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a )所示,玻璃泡M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K 1和K 2。K 1长为l ,顶端封闭,K 2上端与待测气体连通;M 下端经橡皮软管与充有水银的容器R 连通。开始测量时,M 与K 2相通;逐渐提升R ,直到K 2中水银面与K 1顶端等高,此时水银已进入K 1,且K 1中水银面比顶端低h ,如图(b )所示。设测量过程中温度、与K 2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K 1和K 2的内径均为d ,M 的容积为V 0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g 。求:

(i )待测气体的压强;

(ii )该仪器能够测量的最大压强。

【答案】(i )2220π4π()gd h V d l h ρ+- (ii )22

π4gd l V ρ

【解析】(i )水银面上升至M 的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V ,压强等于待测气体的压强p 。提升R ,直到K 2中水银面与K 1顶端等高时,K 1中的水银面比顶端低h ;设此时封闭气体的压强为p 1,体积为V 1,则

20π4d l V V =+① 21π4

d h

V =②

【考点定位】玻意耳定律

【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用,解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象,并能找到气体在不同状态下的状态参量,然后列方程求解。

【2016高考真题】

1.【2016·江苏卷】在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸汽的变化情况为 A .压强变小 B .压强不变 C .一直是饱和汽 D .变为未饱和汽

【答案】AC

【解析】在冷却过程中,温度降低,锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡,所以锅内水蒸汽一直是饱和汽,故C 正确;D 错误;在冷却过程中,温度降低,饱和汽的压强减小,所以A 正确;B 错误. 【考点定位】饱和汽

【方法技巧】高压锅的密封的,在冷却的过程中,锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡。

2.【2016·上海卷】如图,粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内,初始时两管水银面等高,B 管上方与大气相通。若固定A 管,将B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H ,A 管内

的水银面高度相应变化h ,则

A .h =H

B .h <

2H

C .h =

2

H D .

2

H

B

【考点定位】气体压强

【方法技巧】先分析B 管下降前,封闭气体压强与大气压相等,0A p p =;再分析B 管下降后,封闭气体压强与

大气压关系:0(2)A p g H h p ρ'+-=,

分析时注意A 管和B 管内水银下降的高度和等于H 这个关系,12H h h =+。

3.【2016·上海卷】某气体的摩尔质量为M ,分子质量为m 。若1摩尔该气体的体积为V m ,密度为ρ,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为N A ) A .

A

m

N V B .

m

M

mV C .

A

ρN M

D .

A

ρN m

【答案】

ABC

【考点定位】阿伏伽德罗常数、物质的量

【方法技巧】首先通过阿伏伽德罗常数和摩尔体积相比可以得到气体单位体积内的分子数,再通过选项结论反推,反推过程中要注意各物理量的意义。

4.【2016·北京卷】雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10 μm 、2.5 μm 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)。

某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。 据此材料,以下叙述正确的是

A .PM10表示直径小于或等于1.0×10-6

m 的悬浮颗粒物 B .PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C .PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D .PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大 【答案】C

【解析】根据题给信息可知6

PM1010μm 1010m d -≤=?,A 错误;由于颗粒物处于静止状态,其受到空气分子

作用力的合力与重力等大反向,故B 错误;PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动,C 正确;因为PM10的浓度随高度的增加略有减小,而PM10中含有PM2.5,所以PM2.5的浓度也应随高度的增加略有减小,D 错误。 【考点定位】考查了布朗运动

【方法技巧】对于信息题,不要过多注意题目的长度,一定要仔细阅读题文,从题文中找出相应的信息,布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的,布朗运动既不是颗粒分子的运动,也不是液体分子的运动,而是液体分子无规则运动的反映。

5.(4分)【2016·海南卷】一定量的理想气体从状态M 可以经历过程1或者过程2到达状态N ,其p –V 图象如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程,下列说法正确的是_______。(填入正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分;有选错的得0分)

A .气体经历过程1,其温度降低

B .气体经历过程1,其内能减小

C .气体在过程2中一直对外放热

D.气体在过程2中一直对外做功

E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同

【答案】ABE

【考点定位】气体的等容变化和等压变化、热力学第一定律、气体的等温变化

【名师点睛】本题考查了判断气体吸热与放热情况、气体内能如何变化,分析清楚图示图象、由理想气体状态方程与热力学第一定律即可正确解题。

6.【2016·全国新课标Ⅰ卷】(5分)关于热力学定律,下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.气体吸热后温度一定升高

B.对气体做功可以改变其内能

C.理想气体等压膨胀过程一定放热

D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡

【答案】BDE

【考点定位】热力学定律、理想气体的性质

【名师点睛】本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质。此题考查了热学中的部分知识点,都比较简单,但是很容易出错,解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点。

7.【2016·全国新课标Ⅱ卷】(5分)一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da 回到原状态,其p–T图像如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.气体在a、c两状态的体积相等

B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能

C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功【答案】ABE

【解析】由理想气体状态方程PV=nRT知

nR

P T

V

, a与c的体积相等,选项A正确。理想气体的内能由温度

决定,而T c

【考点定位】理想气体状态方程、热力学第一定律

【名师点睛】此题主要考查理想气体的状态变化方程以及热力学第一定律;解题关键是弄清图线的物理意义,并能从图象中获取信息;热力学第一定律也是常考的知识点,要掌握表达式ΔU=Q+W,并能理解公式中各个物理量的含义及符号法则。

8.【2016·全国新课标Ⅲ卷】关于气体的内能,下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同

B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大

C.气体被压缩时,内能可能不变

D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关

E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加

【答案】CDE

【考点定位】考查了分子热运动

【方法技巧】理想气体是一种理想化的物理模型,实际上并不存在;理想气体的内能仅与温度有关,与气体的体积无关;实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看作理想气体。

二、非选择题

9.【2016·江苏卷】如题12A?1图所示,在斯特林循环的p–V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目(选填“增大”、“减小”或“不变”).状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A?2图所示,则状态A对应的是(选填“①”或“②”).

【答案】不变①

【解析】由题图知B→C的过程中气体的体积不变,所以密度不变,即单位体积中的气体分子数目不变;因当温度升高,分子热运动加剧,速率较大的分子所占百分比增高,分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展,峰值变低,曲线变宽,变平坦,由题中图12A-1知状态A的温度低,所以对应的是①.

【考点定位】理想气体

【方法技巧】对一定质量的理想气体等容过程,气体的密度不变,即单位体积中的气体分子数目不变;理解气体分子热运动速率的统计分布图象。

10.【2016·上海卷】(8分)某同学制作了一个结构如图(a)所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动,管长0.5 m。将一量程足够大的力传感器调零,细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上,使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270 K时,用一段水银将长度为0.3 m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度,测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图(b)所示(实验中大气压强不变)。

(1)管内水银柱长度为 m,为保证水银不溢出,该温度计能测得的最高温度为 K。

(2)若气柱初始长度大于0.3 m,该温度计能测量的最高温度将(选填:“增大”,“不变”或“减小”)。(3)若实验中大气压强略有升高,则用该温度计测出的温度将(选填:“偏高”,“不变”或“偏低”)。【答案】(1)0.1; 360 (2)减小(3)偏低

(3)实验过程中大气压强增加,公式000p V pV T T

=, 得到000T pV T p V =,温度会增加,但如果仍然用00V V

T T =计

算的话,会出现测量值偏低。 【考点定位】力矩、气体状态方程

【方法技巧】根据力矩的平衡计算水银长度,根据公式00V V T T =计算气体温度,根据公式00V V

T T

=判断测量值温度的变化。

11.【2016·江苏卷】如题12A-1图所示,在A →B 和D →A 的过程中,气体放出的热量分别为4J 和20J .在B →C 和C →D 的过程中,气体吸收的热量分别为20J 和12J .求气体完成一次循环对外界所做的功. 【答案】8J

【解析】完成一次循环气体内能不变ΔU =0,吸收的热量Q =(20+12–4–20)J=8 J 由热力学第一定律ΔU =Q +W 得,W =-8 J 气体对外做功为8 J . 【考点定位】热力学定律

【方法技巧】重点考查热力学第一定律,本题的关键在于气体完成一次循环气体内能不变,从而结合热力学定律求解问题。

12.(8分)【2016·海南卷】如图,密闭汽缸两侧与一U 形管的两端相连,汽缸壁导热;U 形管内盛有密度为ρ=7.5×102 kg/m 3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为p 0=4.5×103

Pa 。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U 形管两侧液面的高度差h =40 cm ,求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小g =10 m/s 2,U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。

2019年高考物理真题同步分类解析专题11 光学(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题11 光学 1.2019全国1卷34.(2)(10分)如图,一般帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m 。距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为4 3 (i )求桅杆到P 点的水平距离; (ii )船向左行驶一段距离后停止,调整由P 点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。 【答案】[物理——选修3–4] (2)(i )设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1,到P 点的水平距离为x 1;桅杆高度为h 1,P 点处水深为h 2:微光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 1 1 tan 53x h =? ① 2 3 tan x h θ= ② 由折射定律有sin53° =n sin θ ③ 设桅杆到P 点的水平距离为x ,则x =x 1+x 2 ④ 联立①②③④式并代入题给数据得x =7 m ⑤ (ii )设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i ',由折射定律有 sin i '=n sin45° ⑥ 设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1,到P 点的水平距离为x'2,则 1 2x x x x '''+=+ ⑦ 1 1 tan x i h ''= ⑧

2 2 tan 45x h '=? ⑨ 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'= 623m=5.5m -() ⑩ 2.34.(2)(10分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题: (i )若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________; A .将单缝向双缝靠近 B .将屏向靠近双缝的方向移动 C .将屏向远离双缝的方向移动 D .使用间距更小的双缝 (ii )若双缝的间距为d ,屏与双缝间的距离为l ,测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ,则单色光的波长λ=_________; (iii )某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm ,测得屏与双缝间的距离为1.20 m ,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm 。则所测单色光的波长为______________nm (结果保留3位有效数字)。 【答案】(2)(i )B (ii ) 1x d n l ??-() (iii )630

2019年高考物理:磁场选择题专题训练

磁场 1.如图所示,表面粗糙的水平传递带在电动机的带动下以速度v 匀速运动,在空间中边长为2L的正方形固定区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m,电阻为R,边长为L的正方形金属线圈abcd平放在传送带上,与传送带始终无相对运动,下列说法中正确的是 A.在线圈进入磁场过程与穿出磁场过程中,感应电流的方向都沿abcda方向B.在线圈穿过磁场区域的过程中,线圈始终受到水平向左的安培力 C.在线圈进入磁场过程中,线圈所受静摩擦力的功率为 23 B L R v D.在线圈穿过磁场区域的过程中,电动机多消耗的电能为 23 2B L R v 2.如图所示,甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子,以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN,进入方向垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,并垂直磁场边界MN射出磁场,运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力,下列说法正确的是() A.甲带负电荷,乙带正电荷 B.甲的质量大于乙的质量 C.洛伦兹力对甲做正功 D.甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间

3. 对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”。人们假定,在N 极上聚集着正磁荷,在 S 极上聚集着负磁荷。由此可以将磁现象与电现象类比,得出一系列相似的定律,引入相似的概念。例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等。在磁荷观点中磁场强度定义为:其大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值,其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同。则一个磁荷量为6Nm/A (磁荷量的单位是“牛米每安”)的磁荷在磁场强度为3A/m (磁场强度的单位是“安每米”)的磁场中受到的磁场力为: A .18N B .0.5N C .2N D .3N 4. 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图,O 是转动轴,A 是绝缘手柄,C 是闸刀卡 口,M 、N 接电源线。闸刀处于垂直纸面向里B =0.1 T 的匀强磁场中,CO 间距离10 cm 。当磁场力为0.2 N 时,闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开,通过绝缘手柄CO 中的电流的大小和方向为 A .电流大小为20A ,电流方向O →C B .电流大小为20 A ,电流方向 C →O C .电流大小为2 A ,电流方向O →C D .电流大小为2 A ,电流方向C →O 5. 环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图所示正、负粒子由静止经过电压为U 的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场,调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,并在碰撞区内迎面 甲 乙 P B M N o o

2019年高考物理一轮复习试题

.精品文档. 2019年高考物理一轮复习试题 测量速度和加速度的方法 【纲要导引】 此专题作为力学实验的重要基础,高考中有时可以单独出题,16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题;有时算出速度和加速度验证牛二或动能定理等。此专题是力学实验的核心基础,需要同学们熟练掌握。 【点拨练习】 考点一打点计时器 利用打点计时器测加速度时常考两种方法: (1)逐差法 纸带上存在污点导致点间距不全已知:(10年重庆) 点的间距全部已知直接用公式:,减少偶然误差的影响(奇数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔) (2)平均速度法 ,两边同时除以t,,做图,斜率二倍是加速度,纵轴截距是 开始计时点0的初速。

1. 【10年重庆】某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电频率f=50Hz在线带上打出的点中,选 出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如是22图1所示,A B、、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离: =16.6=126.5=624.5 若无法再做实验,可由以上信息推知: ①相信两计数点的时间间隔为___________ S ②打点时物体的速度大小为_____________ /s(取2位有效数字) ③物体的加速度大小为__________ (用、、和f表示) 【答案】①0.1s②2.5③ 【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s . ②根据间的平均速度等于点的速度得v==2.5/s . ③利用逐差法:,两式相加得,由于,,所以就有了,化简即得答案。 2. 【15年江苏】(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运

专题11 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动-2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍(解析版)

2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍 专题11 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动 题型一 磁场的叠加 【题型解码】 对于多个电流在空间某点的合磁场方向,首先应用安培定则判断出各电流在该点的磁场方向(磁场方向与该点和电流连线垂直),然后应用平行四边形定则合成. 【典例分析1】(2018·高考全国卷Ⅱ)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2,L 1中的电流方向向左,L 2中的电流方向向上;L 1的正上方有a 、b 两点,它们相对于L 2对称.整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B 0,方向垂直于纸面向外.已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为031B 和02 1 B ,方向也垂直于纸面向外.则 ( ) A.流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为 012 7 B B .流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为 0121B C .流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为 0121B D .流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为 012 7B 【参考答案】 AC 【名师解析】 原磁场、电流的磁场方向情景图转化如图所示,

由题意知在b 点:210021B B B B +-=在a 点:2100-31B B B B -=由上述两式解得01127B B = ,0212 1B B =. 【典例分析2】(2019·河南周口市上学期期末调研)如图所示,在直角三角形acd 中,∠a =60°,三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a 、b 、c 三点,其中b 为ac 的中点.三根导线中的电流大小分别为I 、2I 、3I ,方向均垂直纸面向里.通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度r I k B =,其中I 表示电流强度,r 表示该点到导线的距离,k 为常数.已知a 点处导线在d 点产生的磁感应强度大小为B 0,则d 点的磁感应强度大小为( ) A . B 0 B .2B 0 C.3B 0 D .4B 0 【参考答案】 D 【名师解析】 情景转化如图所示: 设直角三角形的ad 边长为r ,则ac 边长为2r ,根据直导线产生的磁感应强度公式可得a 点处导线在d 点产生的磁感应强度大小为r I k B =0,由安培定则知方向水平向左;同理有c 点处导线在d 点产生的磁感应强度大小为B 1=k 3I 3r =3B 0,方向竖直向下;b 点处导线在d 点产生的磁感应强度大小为B 2=k 2I r =2B 0,方 向垂直于bd 斜向左下方;因B 1 B 0=3=tan 60°,可知B 1和B 0的合磁感应强度沿B 2的方向,故d 点的磁感应 强度大小为B 合=B 2+B 02+B 12=4B 0,方向垂直于bd 斜向左下方,故选D. 【提分秘籍】 1.磁场的叠加问题的求解秘籍 (1)确定磁场场源,如通电导线.

2019年高考物理专题复习:力学题专题

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 ○ 1通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 ○ 2计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小为 m/s 。(保留三位有效数字)。 ○3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。 【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据T s s v n n n 21++=,其中s T 1.050 15=?=,得

1.0210)01.1100.9(25??+=-v =s m /00.1,1 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v =s m /16.1, 1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v =s m /14.1,因为56v v >,67v v <,所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中5v 是正确的,6v 、7v 是错误的。因为公式T s s v n n n 21++=是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。 第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的cm 00.2s =?,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之间的距离应该为01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s ,但图中cm s 28.1267=,所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的cm 00.2s =?,加速度s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=- 所以s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=。 因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=- aT v v -=87=s m /16.11.0)2(964.0=?--。 ③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,cm s 99.161.860.101=-=?,cm s 01.260.661.82=-=?, cm s 00.260.460.63=-=?,求平均值cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?,所以加速度222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?==2/00.2s m 根据ma =mg μ,得g a μ=这是加速度的理论值,实际上'ma f mg =+μ(此式中f 为纸带与打点计时器的摩擦力),得m f g a + =μ',这是加速度的理论值。因为a a >'所以g a =μ的测量值偏大。

2019年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——专题20 力学计算题(原卷版)

t 专题20力学计算题 1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜 轨道上保持静止。物块A运动的v–图像如图(b)所示,图中的v 1 和t 1 均为未知量。已知A 的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。 (1)求物块B的质量; (2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功; (3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上。 求改变前后动摩擦因数的比值。 2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。 行驶过程中,司机突然发现前方100m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中,汽车所 受阻力大小随时间变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0~t 1 时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行 驶),t 1 =0.8s;t 1 ~t 2 时间段为刹车系统的启动时间,t 2 =1.3s;从t 2 时刻开始汽车的刹车 系统稳定工作,直至汽车停止,已知从t 2 时刻开始,汽车第1s内的位移为24m,第4s 内的位移为1m。 (1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线; (2)求t 2 时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小; (3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t 1 ~t 2 时间内汽车克服阻力做的功;从司机 发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t 1 ~t 2 时间段始末速度的算

2019届高考物理专题三电场和磁场18年真题汇编

考点十一 磁场 1.(2018·全国卷II ·T20)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2,L 1中的电流方向向左,L 2中的电流方向向上;L 1的正上方有a 、b 两点,它们相对于L 2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B 0,方向垂直于纸面向外。已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和1 2 B 0,方向也垂直于纸面向外。则( ) A.流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为 0127 B B.流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0121 B C.流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为01 12B D.流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为07 12 B 【命题意图】本题意在考查右手螺旋定则的应用和磁场叠加的规律。 【解析】选A 、C 。设L 1在a 、b 两点产生的磁感应强度大小为B 1,设L 2在a 、b 两点产生的磁感应强度大小为B 2,根据右手螺旋定则,结合题意B 0-(B 1+B 2)=13B 0,B 0+B 2-B 1=1 2 B 0, 联立可得B 1= 712B 0,B 2=1 12 B 0,选项A 、 C 正确。 2.(2018·北京高考·T6)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定 初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是 ( ) A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱 C.粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度 【解析】选C 。由题可知,当带电粒子在复合场内做匀速直线运动,即Eq=qvB ,则v= E B ,若仅撤除电场,粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,说明要满足题意,对磁场与电场的方向以及强弱程度都要有要求,但是对电性和电量无要求,根据F=qvB 可知,洛伦兹力的方向与速度方向有关,故对入射时的速度也有要求,故选C 。 3.(2018·全国卷I ·T25) 如图,在y>0的区域存在方向沿y 轴负方向的匀强电场,场强大小为E ;在y<0的区域存在方向垂直于xOy 平面向外的匀强磁场。一个氕核11H 和一个氘核21H 先后从y 轴上y=h 点以相同的动能射出,速度方向沿x 轴正方向。已知11H 进入磁场时,速度方向与x 轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O 处第一次射出磁场。11H 的质量为m ,电荷量为q 。不计重力。求

2019届高考物理真题同步分类解析专题06磁场

专题06 磁场 1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( ) A .2F B .1.5F C .0.5F D .0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2 F ,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F + 2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。求 (1)带电粒子的比荷; (2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 (1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②

由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 ⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v =⑥ 联立②④⑤⑥式得 ⑦ 【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则 (将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2,则 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=,代入t 1和t 2得 . 3. (全国2卷17)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A .14kBl B .14kBl ,5 4 kBl

2019年高考物理专题复习:力学题专题(含答案)

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间○1某时刻开始减速。 计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小○2为 m/s 。(保留三位有效数字)。 物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s 2,若用来计算物○3a a g 块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦 因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据,其中,得T s s v n n n 21++=s T 1.05015=?=

=,=, 1.0210)01.1100.9(25??+=-v s m /00.11 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v s m /16.1=,因为,,所以可判断物1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v s m /14.156v v >67v v <块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中是正确的,、是错误的。因为公式 5v 6v 7v 是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。T s s v n n n 21++=第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之cm 00.2s =?间的距离应该为,但图中,01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s cm s 28.1267=所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的,加速度 cm 00.2s =?s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=-所以。 s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=-=。 aT v v -=87s m /16.11.0)2(964.0=?--③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,,, cm s 99.161.860.101=-=?cm s 01.260.661.82=-=?,求平均值,所cm s 00.260.460.63=-=?cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?以加速度=222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?=2/00.2s m 根据,得这是加速度的理论值,实际上 ma =mg μg a μ=(此式中为纸带与打点计时器的摩擦力),得,'ma f mg =+μf m f g a +=μ'这是加速度的理论值。因为所以的测量值偏大。a a >'g a =μ

2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题06 磁场 1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( ) A .2F B .1.5F C .0.5F D .0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为 2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F ,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 2 20 =? 2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。求 (1)带电粒子的比荷; (2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 (1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②

由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 πtan302 r s r = +?⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v = ⑥ 联立②④⑤⑥式得 2π(42Bd t U =⑦ 【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则U Bd qB m T t 8241412 1ππ=? ==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2,则U Bd qU md qU m d v t 1236326y 2 22= ?=?== 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=,代入t 1和t 2得2π(42Bd t U =. 3. (全国2卷17)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A .14kBl B .14kBl ,5 4 kBl

2019年高考物理试题分类汇编:选修3-4专题

2019年高考物理试题分类汇编:3--4 1.(2018福建卷).一列简谐波沿x 轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P 正沿y 轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是 A .沿x 轴负方向,60m/s B .沿x 轴正方向,60m/s C .沿x 轴负方向,30 m/s D .沿x 轴正方向,30m/s 答案:A 2.(1)(2018福建卷)(6分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图): ①下列说法哪一个是错误......的_______。(填选项前的字母) A .调节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 .测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐 C .为了减少测量误差,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x /(1)a n =-V ②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如右图,其示数为___mm 。 答案:①A ②1.970 3.(2018上海卷).在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) (A )频率 (B )强度 (C )照射时间 (D )光子数目 答案: A 4.(2018上海卷).下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( ) (A )甲为紫光的干涉图样 (B )乙为紫光的干涉图样 (C )丙为红光的干涉图样 (D )丁为红光的干涉图样 答案: B 5.(2018上海卷).如图,简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示,经过?t =3s ,其波形如虚线所示。已知图中x 1与x 2相距1m ,波的周期为T ,且2T <?t <4T 。则可能的最小波速为__________m/s ,最小周期为__________s 。 (A ) (B ) ( C ) (D )

2021年高考物理专题考点最新模拟题精练专题31 带电粒子在磁场中的运动(原卷版)

2015—2020年六年高考物理分类解析 专题31、带电粒子在磁场中的运动 一.2020年高考题 1.(12分)(2020高考全国理综II ) 如图,在0≤x ≤h ,y -∞<<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B 的大小可调,方向不变。一质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子以速度v 0从磁场区域左侧沿x 轴进入磁场,不计重力。 (1)若粒子经磁场偏转后穿过y 轴正半轴离开磁场,分析说明磁场的方向,并求在这种情况下磁感应强度的最小值B m ; (2)如果磁感应强度大小为m 2 B ,粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x 轴正方向的夹角及该点到x 轴的距离。 2.(10分) (2020高考北京卷) 如图甲所示,真空中有一长直细金属导线MN ,与导线同轴放置一半径为R 的金属圆柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子,已知电子质量为m ,电荷量为e 。不考虑出射电子间的相互作用。 (1)可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度: a.在柱面和导线之间,只加恒定电压; b.在柱面内,只加与MN 平行的匀强磁场。 当电压为U 0或磁感应强度为0B 时,刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度0v 。 (2)撤去柱面,沿柱面原位置放置一个弧长为a 、长度为b 的金属片,如图乙所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为I ,电子流对该金属片的压强为p 。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。

3.(16分)(2020高考江苏物理)空间存在两个垂直于Oxy 平面的匀强磁场,y 轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为02B 、03B .。甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O 沿x 轴正向射入磁场,速度均为v .甲第1次、第2次经过y 轴的位置分别为P 、Q ,其轨迹如图所示.。甲经过Q 时,乙也恰好同时经过该点.,已知甲的质量为m ,电荷量为q .不考虑粒子间的相互作用和重力影响.求: (1)Q 到O 的距离d ; (2)甲两次经过P 点的时间间隔t ?; (3)乙的比荷q m ' '可能的最小值.。 二.2019年高考题 1.(16分)(2019高考江苏卷物理16)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B .磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M 、N ,MN =L ,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m 、电荷量为-q 的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d ,且d

2019高考物理专题热学含试题解析

热学 1.(2014广东十校第一次联考)一定质量的理想气体,现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强,那么使用下列哪些过程可以实现() A.先将气体等温膨胀,再将气体等容降温 B.先将气体等温压缩,再将气体等容降温 C.先将气体等容升温,再将气体等温压缩 D.先将气体等容降温,再将气体等温压缩 2. (1)(5分)(2014河北省唐山市摸底考试)当两分子间距为r0时,它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的相互作用,下列说法正确的是 A.当两个分子间的距离小于r0时,分子间只存在斥力 B.当两个分子间的距离大于r0时,分子间只存在引力 C.两个分子间的距离由较远逐渐减小到r= r0的过程中,分子间相互作用力先增大后减小,表现为引力 D.两个分子间的距离由r= r0开始减小的过程中,分子间相互作用力一直增大,表现为斥力 E.两个分子间的距离等于r0时,分子势能最小 2.答案:CDE 解析:当两个分子间的距离小于r0时,分子间斥力大于引力,选项A错误。当两个分子间的距离大于r0时,分子间斥力小于引力,选项B错误。两个分子间的距离由较远逐渐减小到r= r0的过程中,分子间相互作用力先增大后减小,表现为引力,选项C正确。两个分子间的距离由r= r0开始减小的过程中,分子间相互作用力一直增大,表现为斥力,选项D正确。两个分子间的距离等于r0时,分子势能最小,选项E正确。 【考点定位】此题考查分子力及其相关知识。 3.(2014河北省邯郸市摸底考试)(1)下列说法中正确的是 A.单晶体的各向异性是由晶体微观结构决定的 B.布朗运动就是液体分子的运动 C.能量转化和守恒定律是普遍规律,但是能量耗散违反能量转化和守恒定律 D.小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故 E.物体可从单一热源吸收的热量并全部用于做功,而不引起其它变化 4(2014辽宁省五校联考)右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃) 下的速率分布,由图可得信息正确的是(填入选项前 的字母,有填错的不得分) A. 同一温度下,氧气分子速率呈现出“中间多,两头少” 的分布规律 B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大 C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例高 D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小

2019年高考物理二轮复习专题10磁场测含解析2

磁场 【满分:110分时间:90分钟】 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)1.关于磁感的磁感线,下列说法正确的是() A.条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极 B.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强 C.磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在 D.通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆 【答案】 B 2.有一长直螺线管通有正弦交流电(i=I m sinωt),当电子沿螺线管轴线射入后,若不计电子重力,则电子的运动情况是 A.变速直线运动 B.匀速直线运动 C.匀速圆周运动 D.沿轴线来回往复 【答案】 B 【解析】试题分析:由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线,与电子的运动方向平行,则电子在磁场中不受洛伦兹力,电子重力又不计,则电子做匀速直线运动.故B正确,ACD错误。 (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时,要注意判断结果与正电荷恰好相反. (4)洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功,不改变速度的大小,但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方

向,影响带电体所受其他力的大小,影响带电体的运动时间等. 6.一束带电粒子以同一速度v0从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示。若粒子A的轨迹半径为r1,粒子B的轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是它们的带电荷量,m1、m2分别是它们的质量。则下列分析正确的是 A.A带负电、B带正电,荷质比之比为 B.A带正电、B带负电,荷质比之比为 C.A带正电、B带负电,荷质比之比为 D.A带负电、B带正电,荷质比之比为 【答案】 C 点睛:解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电荷的运动方向以及洛伦兹力方向的关键,以及掌握 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式 mv r qB =。 7.如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动,其轨道半径为R,已知该电场的电场强度为E,方向竖直向下;该磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,不计空气阻力,设重力加速度为g,则( )

2019高考物理二轮复习专题突破--近代物理初步

2019高考物理二轮复习专题突破--近代物 理初步 [ 限训练?通高考] 科学设题拿下高考高分 (45 分钟) 一、单项选择题 1 . (2018 ?高考天津卷)国家大科学工程一一中国散裂中 子源(cSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台.下列核反应中放出的粒子为中子的是() A. 14 7N俘获一个a粒子,产生17 8o并放出一个粒 子 B. 2713AI 俘获一个a粒子,产生3015P并放出一个粒子 c.11 5B俘获一个质子,产生84Be并放出一个粒子 D.63Li 俘获一个质子,产生32He并放出一个粒子 解析:由核反应过程中遵循质量数、电荷数均守恒的原 则,可写出选项中的四个核反应方程.14 7N+ 42He- 17 8o + 11H,选项A 错误.2713AI + 42He—3015P+ 10n,选项B 正确.11 5B+ 11H H 84Be+ 42He,选项 c 错误.63Li + 11H—32He+ 42He,选项D错误.

答案:B 2 . (2018?河南洛阳一模)下列说法正确的是() A .玻尔根据光的波粒二象性,大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性 B .铀核裂变的核反应方程是235 92U—141 56Ba+ 9236kr +210n c .原子从低能级向高能级跃迁,不吸收光子也能实现 D .根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越大, 光子的能量越大 解析:德布罗意根据光的波粒二象性,大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性,选项A错误;铀核是在中子轰击下发生链式反应,铀核裂变的核反应方程是235 92U+ 10n —141 56Ba+ 9236kr + 310n,选项B错误;受到电子或其他粒子碰撞,原子也可以从低能级向高能级跃迁,即原子从低能级向高能级跃迁,不吸收光子也能实现,选项c正确;根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的频率越高,波长越小,光子的能量越大,选项D错误. 答案:c 3 . (2018?湖南张家界高三第三次模拟)2017年12月6 日报道,中国散裂中子源项目将于2018年前后建成.日前, 位于广东东莞的国家大科学工程一一中国散裂中子源

(完整word版)2019高考物理专题牛顿运动定律测试题(答案及解释)

2019高考物理专题牛顿运动定律测试题 一、单选题(共12小题) 1.如右图所示,物块a放在轻弹簧上,物块b放在物块a上静止不动.当用力F使物块b竖直向上做匀加速直线运动时,在下图所示的四个图象中,能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是() A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D 2.质量m=1 kg的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2 m/s.在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t=1 s,速度大小变为4 m/s,则这个力的大小可能是() A.3 N B.4 N C.6 N D.8 N 3.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为() A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 4.如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m,物体

B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则() A.此过程中物体C受重力等五个力作用 B.当F逐渐增大到F T时,轻绳刚好被拉断 C.当F逐渐增大到1.5F T时,轻绳刚好被拉断 D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为 5.质量不同、半径相同的两个小球从高空中某处由静止开始下落,设它们所受空气阻力f与下落速度v的关系为f=kv,k为定值.则质量较大小球的v—t图线是() A.① B.① C.① D.① 6.下列实例属于超重现象的是( ) A.拱形桥顶端汽车驶过时 B.汽车驶过凹形桥最低位置时 C.跳水运动员被跳板弹起离开跳板向上运动 D.蹦床运动员在空中下落过程 7.如图所示,将一物体用两根等长OA,OB悬挂在半圆形架子上,B点固定不动,在悬挂点A由位置C 向位置D移动的过程中,物体对OA绳的拉力变化是()

2019届高考物理真题同步分类解析专题06磁场

(1)设带电粒子的质量为 m ,电荷量为 q ,加速后的速度大小为 v 。由动能定理有 qU = mv 2① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有 q vB = m ② 专题 06 磁场 1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框 平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则 线框LMN 受到的安培力的大小为( ) A .2F B .1.5F 【答案】B C .0.5F D .0 【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为 I F ,根据 F = BIL ,所以ML 和LN 受安培力为 ,根据力的 2 2 合成,线框LMN 受到的安培力的大小为 F + 2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向 垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后, 该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°, 粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。求 (1)带电粒子的比荷; (2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 1 2 v 2 r

1 5 由几何关系知 d = 2 r ③ 联立①②③式得 q 4U = m B 2d 2 ④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 ⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t = ⑥ v 联立②④⑤⑥式得 ⑦ 【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则 (将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2,则 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 t = t 1 + t 2 ,代入t 1和t 2得 . 3. (全国 2 卷 17)如图,边长为 l 的正方形 abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为 B ,方向垂直于纸 面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子源 O ,可向磁场内沿垂直于 ab 边的方向发射电子。已知电子 的比荷为 k 。则从 a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A . kBl , kBl 4 4 1 5 B . kBl , kBl 4 4

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