18. (15分)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。
⑴若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。
⑵假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2 J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
⑶已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1-αH),其中常数α>0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
以下是选修3-5同学答题
17. (14分)利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器叫热机.热机是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的.如图所示的p- V图表示的是某一热机的循环图.一定质量的气体(可看成理想气体)由状态2经过状态l至状态4,气体对外做功280 J,吸收热量410 J;气体又从状态4经状态3回到状态2,这一过程中外界对气体做功200 J.求:
(1)2-l-4过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
(2)4-3-2过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?
16. (13分)人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的,当下丘脑温度高于37°C时,人体散热机制(如血管舒张、出汗等)就活跃起来,已知人体温度在37°C蒸发18g汗水所需要能量E=4.3×103J.现有一中年人慢步行走时新陈代谢功率为35W,此人慢步行走时体温保持37°C,行走用时1h出汗约30.2g,试求此人通过传导辐射等方式(不包括出汗)产生的散热功率。
15. (12分)物质是由大量分子组成的,分子有三种不同的聚集状态:固态、液态和气态。物质处于不同状态时各有不同的特点和物理性质。试回答下列问题:
(1)如右图所示,ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转过90°后电流表的示数发生了变化,已知两种情况下都接触良好,由此可判断圆板是 ▲ 晶体。
(2)在化学实验中发现,把玻璃管的断裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变圆,这是什么缘故?
(3)如下图是氧分子在不同温度(O℃和100℃)下的速度分布规律图,由图可得出哪些结论?(至少答出两条)
14. (10分)坐标原点O处有一波源S,它沿y轴做频率为50 Hz、振幅为2 cm的简谐运动,形成的波可沿x轴正、负方向传播,波速为20 m/s,开始振动时S恰好通过O点沿y轴正方向运动,求:
(1)在图所示坐标系中画出当S完成第一次全振动时刻的波形图;
(2)如果波传到坐标为x1=2.7 m的M点时,还要经历多少时间波才能传到坐标为x2=-2.9 m的N点?
(3)波传到N点时质点M在什么位置?
以下是选修3-3同学答题
必做题
13.(9分)一块用折射率n=2的玻璃制作的透明体,其横截面如图所示,ab是一半径为R的圆弧,ac边与bc边垂直,∠aoc=60°.当一束平行黄色光垂直照射到ac边上后,ab弧的外表面只有一部分是黄亮的,而其余是暗的,求其黄亮部分的弧长是多少?
12.(9分)用如图所示的装置进行“验利用如图所示的装置来验证“碰撞中的动量守恒”,实验中:
(1)入射小球的质量ml和被碰小球的质量m2的关系应为m1 ▲ m2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)重垂线的作用是 ▲ 。
(3)为减小实验的误差,在确定小球的落地位置时,采用的做法是 ▲ 。
12.(9分)用油膜法估测分子的大小时有如下步骤:
A、向浅盘中倒入约2cm深的水;
B、向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或痱子粉);
C、将油酸和酒精按一定比例配制好;
D、把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中,当体积达到1mL时记下滴入的滴数,算出每滴液滴的体积;
E、把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直至薄膜形态稳定;
F、将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上;
G、把玻璃板放在方格纸上,数出薄膜所占面积;
H、计算出油膜的厚度L=
若油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液有液滴75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,最后油酸膜的形状和尺寸如图4所示,坐标中正方形小方格的边长为1cm, 则
①油酸膜的面积是 ▲ m2
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 ▲ m3
③按以上数据,估测出油酸分子的直径是 ▲ m
以下是选修3-5同学答题
11.(3分)如图所示,画有直角坐标系的白纸位于水平桌面上.M是放在白纸上的半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点,直边与x轴重合,OA是画在纸上的直线,P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针,P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针,θ1是直线OA与y轴正方向的夹角,θ2是直线OA与y轴负方向的夹角.只要直线OA画得合适,且P3的位置取得正确,测出角θ1和θ2,便可求得玻璃的折射率.某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时,在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针,但在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像,他应采取的措施是 ▲ .若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定P3位置的方法是 ▲ .若他已正确地测得了θ1和θ2的值,则玻璃的折射率
n= ▲
以下是选修3-3同学答题
必做题
10.(4分)某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点.坐标如图所示,他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g= ▲.请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将 ▲ .(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
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