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【物理选修3-3】(1)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是______(填...

【物理选修3-3】(1)对于一定质量的理想气体,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)

A.体积不变,压强减小的过程,气体一定放出热量,内能减小

B.若气体内能增加,则外界一定对气体做功

C.若气体的温度升高,则每个气体分子的速度一定增大

D.若气体压强不变,气体分子平均距离增大时,则气体分子的平均动能一定增大

E.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

2)如图所示,粗细均匀的U形管,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体,当温度为27时,两管水银面的高度差,设外界大气压为75cmHg,则

I)若对封闭气体缓慢加热,为了使左右两管中的水银面相平,温度需升高到多少?

2)若保持27℃不变,为了使左右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少?

 

ADE 【解析】由理想气体状态方程: ,可知体积不变,压强减小时,温度降低;体积不变W=0,温度降低,内能减少,根据热力学第一定律:△U=Q<0,可知一定放出热量,故A正确;若气体内能增加,根据热力学第一定律:△U=Q+W,可以从外界吸收热量,不一定外界对气体做功,故B错误;气体的温度升高,分子的平均动能增加,但不一定每个气体分子的速度都增大,故C错误;气体压强不变,气体分子平均距离增大时,体积增大,由理想气体状态方程: ,可知温度一定升高,则气体分子的平均动能一定增大,故D正确;从微观角度讲,气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的,故E正确。所以ADE正确,BC错误。 (2)试题分析:分别求出封闭气体初态和末态的压强,由气态方程求解封闭气体温度需升高多少.保持27°C不变,为了使左、右两管中的水银面相平,需从右管的开口端再缓慢注入的水银,封闭气体发生等温变化,水银面相平时,封闭气体的压强等于大气压,由玻意耳定律和几何关系求出水银柱高度h。 (1)以闭气体为研究对象: 初态:p1=p0-ρg△h=72cmHg V1=LS=15Scm3,T1=300K 末态:p 2=p 0=75cmHg T 2=? 根据理想气体状态方程: 代入解得, ℃ (2) 根据玻意耳定律有: , 代入数据可得 根据几何关系,有: 点睛:本题主要考查了理想气体状态方程,要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化,选择合适的气体实验定律解决问题。  
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考点分析:
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如图所示,一轻质弹簧固定在竖直墙上,质量为m的滑块(可视为质点)放置在光滑水平面上,一表面光滑,半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,左端与水平面平滑连接,在半圆轨道右侧有一倾角为斜面固定在水平地面上,有一不计厚度,长度为,质量为M木板恰好能静止在斜面上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板下端距斜面底端为,下列操作中,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。

1)用水平力缓慢推m,使弹簧压缩到一定程度,然后释放,m恰能运动到圆轨道P处脱离轨道,且OP与竖直方向夹角为。求:(I)弹簧压缩最短时弹性势能(2m通过圆轨道最高点Q时对轨道压力。

2)再次用力缓慢推m压缩弹簧,释放后,m运动到Q点水平抛出,恰好能以速度沿平行于斜面方向落到木板顶端,当木板下端下滑到斜面底端时,m恰好滑至木板下端,且与木板速度相等。求:木板从开始运动到木板下端到达斜面底端过程中,系统损失的机械能。

 

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如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。

1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;

2F作用时间后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S

 

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为了测量一节动力锂电池的电池容量和供电能力,测试员使用了专业的EB数字化测试仪测试了该电池恒流放电情况下的路端电压随时间变化曲线。已知锂离子聚合物电池内阻仅为十几毫欧,分析时刻不计;放电过程中由于锂离子聚合物活性的变化,电池输出电压近似随时间线性减小(实际略有波动,可视为如图直线)

如图所示,该型号电池在10A恒流放电情况下,路端电压从3.9V线性减小至2.7V时截止放电,且全过程持续30分钟。

1)依照规范,电池容量常标记为mAh(毫安时,表示电池由初始工作至截止状态总共释放电荷量),该电池容量大约为:_________

A.2600mAh          B.3200mAh            C.4100mAh          D.5000mAh

2)根据图像分析,该电池自初始工作至截止状态(以30分钟计算)释放能量为_________焦耳。

3)由图可知该电池初始电压3.9V,截止电压2.7V,现将该电池与总阻值为10Ω的滑动变阻器组建分压供电电路,该滑动变阻器额定电流至少为____________A;初始电压下,该电路闭合后电池总功率至少能达到__________瓦特。(计算结果保留两位小数)

 

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为了验证牛顿第二定律中加速度与力的关系,小光同学设计了如图的实验状态。

水平桌面放置带有加速度传感器的总质量为M的小车,车的两端由轻质细线绕过桌面两端滑轮并在两端各悬挂总质量为m的多个钩码。

实验中,小光每次由左侧取下质量为的钩码并挂至右侧悬线下方,将下车由静止释放,利用传感器测量小车加速度并逐次记录移动过的砝码质量和相应加速度值,根据多次实验得出的数据,小光同学作出如下的图像。

(1)根据上述设计,以下说法正确的是____

A.由于系统存在摩擦,实验中必须先平衡摩擦力,才能继续进行实验

B.本实验中虽存在摩擦力影响,但无需平衡摩擦力也可以进行实验

C.本实验中必须要求小车质量

D.本实验中无须要求小车质量

2)利用实验中作出图线,可以分析出系统摩擦力大小为___________,加速度a与移动的质量间存在关系为_______________

 

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如图所示,质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点,小球可视为质点,水平细线OA长,倾斜细线OB长为,与竖直方向夹角为,现两细线均绷紧,小球运动过程中不计空气阻力,重力加多少为g,下列论述中不正确的是

A. 在剪断OA现瞬间,小球加速度大小为

B. 剪断OA线后,小球将来回摆动,小球运动到B点正下方时细线拉力大小为

C. 剪断OB线瞬间,小球加速度大小为

D. 剪断OB线后,小球从开始运动至A点正下方过程中,重力功率最大值为

 

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