功和能量的转化关系 ①合外力对物体所做的功等于物体动能的增量． W合=Ek2一Ek1 ②只有重力做功做功.物体的动能和势能相互转化.物体的机械能守恒. ③重力功是重力势能变化的量度,即WG=-Δ——青夏教育精英家教网—

功和能量的转化关系 ①合外力对物体所做的功等于物体动能的增量． W合=Ek2一Ek1 ②只有重力做功做功.物体的动能和势能相互转化.物体的机械能守恒. ③重力功是重力势能变化的量度,即WG=-ΔEP重＝一(EP末一EP初) =EP初一EP末 ④弹力功是弹性势能变化的量度.即:W弹＝一△EP弹＝一(EP末一EP初) =EP初一EP末 ⑤除了重力.弹力以外的其他力做功是物体机械能变化的量度.即:W其他=E末一E初 ⑥一对滑动摩擦力对系统做总功是系统机械能转化为内能的量度.即:f·S相＝Q ⑦电场力功是电势能变化的量度.即:WE=qU=一ΔE =-(E末一E初)=E初一E末 ⑧分子力功是分子势能变化的量度 [例1]在水平地面上平铺n块砖.每块砖的质量为m.厚度为h.如将砖一块一块地叠.需要做多少功? 解析:这是一道非常典型变质量与做功的题.很多同学不知怎样列功能关系式才求出功的大小.我们先画清楚草图．根据功能关系可知:只要找出砖叠放起来时总增加的能量 ΔE.就可得到W人＝ΔE.而ΔE＝E末-E初=nmgnh/2-nmgh/2=n(n-1)mgh/2 因此.用“功能关系解题.关键是分清物理过程中有多少种形式的能转化.即有什么能增加或减少.列出这些变化了的能量即可．答案:n(n-1)mgh/2 【查看更多】

（1）某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

①除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和

②木板倾斜的目的是为了

③物理量数据次数
下面是本实验的数据记录表，

	橡皮筋做功	10个间隔距离 x（m）	10个间隔时间 T（s）	小车获得速度 v_n（m/s）	小车速度的平方v_n²（m/s）²
1	W	0.2880	0.2	1.44	2.07
2	2W	0.4176	0.2	2.09	4.36
3	3W	0.4896	0.2	2.45	5.99
4	4W	0.5904	0.2	2.95	8.71
5	5W	0.6480	0.2	3.24	10.50

从理论上讲，橡皮筋做的功W_n和物体速度v_n变化的关系应是W_n∝

．请运用表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象，并验证理论的正确性．
（2）．有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．
A．待测电流表A₀：满偏电流约为700～800μA、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N．
B．电流表A：量程0.6A、内阻0.1Ω．
C．电压表V：量程3V、内阻3kΩ．
D．电压表V：量程15V、内阻5kΩ
E．滑动变阻器R：最大阻值200Ω．
F．电源E：电动势约3V、内阻约1.5Ω．
G．开关S一个．
①根据你的测量需要，电压表V”中应选择

．（只需填写序号即可）
②在虚线框内（图3）画出你设计的实验电路图．
③测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A₀的指针偏转了n格，可算出满偏电流I_Amax=

，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是

．

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[选做题]本题包括A、B、C三个小题，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）以下说法正确的是。

A．满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的

B．熵是物体内分子运动无序程度的量度

C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变。

D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

（2）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸收现象，使活塞上方液体缓慢流出，在些过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是图，该过程为过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）

（3）如图，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W，其内能增加了△U，不计封闭气体向外散的热，已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收，求：

①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量；

②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。

B．（选修模块3—4）（12分）

（1）下列说法中正确的是

A．散光比自然光的相干性好

B．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

C．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时，以减小实验误差

D．接收电磁波时首先要进行调频

（2）如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该柱体对蓝光的折射率为，则它从右侧面射出时的出射角= ；若将蓝光换成紫色，则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

（选填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

（3）一列横波在某时刻的波动图像如图所示，从此时开始质点比质点早到达波谷。求：

①此波的传播方向和波速大小；

②内质点通过的路程。

C．（选择模块3—5）（12分）

（1）下列说法正确的是

A．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

B．原子核越大，它的结合能越高，原子核中核子结合得越牢固。

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长。

D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。

（2）一群氢原子处于量子数的能级状态，

氢原子的能级示意图如图，那么①该群氢

原子可能发射种频率的

光子。

②氢原子由的能级直接跃迁到

的能级时，辐射出的光子照射到逸出功为

的金属钾时能发生光电效应，由此

产生的光电子的最大的初动能是

（3）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度。求：

①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度；

②两次碰撞过程中损失的总动能。

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[选做题]本题包括A、B、C三个小题，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）以下说法正确的是。

A．满足能量守恒的定律的宏观过程都是可以自发进行的

B．熵是物体内分子运动无序程度的量度

C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变。

D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

（2）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸收现象，使活塞上方液体缓慢流出，在些过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是图，该过程为过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）

（3）如图，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W，其内能增加了△U，不计封闭气体向外散的热，已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收，求：

①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量；

②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率。

B．（选修模块3—4）（12分）

（1）下列说法中正确的是

A．散光比自然光的相干性好

B．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度

C．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点开始计时，以减小实验误差

D．接收电磁波时首先要进行调频

（2）如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向垂直于左表面射入柱体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该柱体对蓝光的折射率为，则它从右侧面射出时的出射角= ；若将蓝光换成紫色，则它从柱体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

（选填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

（3）一列横波在某时刻的波动图像如图所示，从此时开始质点比质点早到达波谷。求：

①此波的传播方向和波速大小；

②内质点通过的路程。

C．（选择模块3—5）（12分）

（1）下列说法正确的是

A．黑体辐射，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。

B．原子核越大，它的结合能越高，原子核中核子结合得越牢固。

C．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长。

D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变。

（2）一群氢原子处于量子数的能级状态，

氢原子的能级示意图如图，那么①该群氢

原子可能发射种频率的

光子。

②氢原子由的能级直接跃迁到

的能级时，辐射出的光子照射到逸出功为

的金属钾时能发生光电效应，由此

产生的光电子的最大的初动能是

（3）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、C现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度。求：

①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度；

②两次碰撞过程中损失的总动能。

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A．（选修模块3-3）
二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
（1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中

BD

A．封闭气体对外界做正功 B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大 D．封闭气体组成的系统的熵减小
（2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而

增大

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力

大于

（选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于

1

6

πD³，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

AB

A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
D．单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
（2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x10⁹HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为

0.17

m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过

调制

（选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．

（3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是

CD

A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出

6

种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于

12.75

eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是

2

1

H+

3

1

H→

4

2

He+

1

0

n．若

2

1

H和

3

1

H迎面碰撞，初速度大小分别为v₁、v₂，

2

1

H、

3

1

H、

4

2

He、

1

0

n的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，反应后

4

2

He的速度大小为v₃，方向与

2

1

H的运动方向相同，求中子

1

0

n的速度
（选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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A．（选修模块3-3）
二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
（1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中______
A．封闭气体对外界做正功 B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大 D．封闭气体组成的系统的熵减小
（2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于

D³，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
D．单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
（2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x10⁹HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为______m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过______（选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．

（3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
C．（选修模块3-5）
（1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是______
A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出______种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于______eV．
（3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是