内容正文:
2023-2024学年第二学期第二次月考试卷
高二物理
考试时长:75分钟分值:100分
一、单选题(共44分)
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲为扩散现象,表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距关系图,分子间距从增大时,分子力先变小后变大
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较低
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲为扩散现象,表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动,故A正确;
B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线不表示炭粒做布朗运动的实际轨迹,故B错误;
C.图丙为分子力与分子间距关系图,分子间距从增大时,分子力整体表现为引力,且先变大后变小,故C错误;
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,温度越高分子热运动越剧烈,分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大,因此可知,曲线②对应的温度较高,故D错误。
故选A。
2. 关于内能,下列说法中不正确的是( )
A. 若把氢气和氧气看成理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气的内能不相等
B. 相同质量的0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能大
C. 物体吸收热量后,内能一定增加
D. 一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气,分子的平均动能相等,氢气分子数较多,内能较大,故A不符合题意;
B.相同质量的0℃的水和0℃的冰的温度相同,分子平均动能相同,由于0℃的冰需要吸收热量才能融化为0℃的水,根据能量守恒定律,一定质量的0℃的水的分子势能比0℃的冰的分子势能大,故B不符合题意;
C.根据热力学第一定律,物体吸收热量,若同时对外做功,其内能不一定增加,故C符合题意;
D.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,由于体积增大,对外做功,根据热力学第一定律,吸收的热量等于气体对外做的功和增加的内能,所以吸收的热量大于增加的内能,故D不符合题意。
故选C。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 一定质量的晶体在熔化过程中,其温度不变,内能也一定保持不变
B. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
C. 一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体
D. 一个均匀固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体在熔化过程中吸热,温度不变,内能一直增大,A错误;
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母为晶体,事实上蜂蜡为常见的非晶体,B错误;
C.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,也无法说明其为非晶体,C错误;
D.一个均匀固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,能够说明该球一定是单晶体,D正确。
故选D。
4. 将两端开口的玻璃管竖直插在水中,现象如图所示,则( )
A. 水不浸润玻璃
B. 现象与液体的表面张力无关
C. 换成直径更小的玻璃管,管内外液面的高度差将变小
D. 水与玻璃的相互作用比水分子之间的相关作用强
【答案】D
【解析】
【详解】A.毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力,当毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,可知,水浸润玻璃,故A错误;
B.水可以浸润玻璃,说明附着层内分子间的作用表现为斥力,现象与液体的表面张力有关,故B错误;
C.换成直径更小的玻璃管,毛细作用更明显,管内外液面的高度差将变大,故C错误;
D.水能浸润玻璃,是因为水分子之间的相互作用弱于玻璃与水分子之间的相互作用,故D正确。
故选D。
5. 两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分,环境温度为10℃。U型管竖直放置,左、右两气柱的长度分别为L1和L2,如图所示。现将环境温度逐渐升高,则( )
A. L1变长,L2变短 B. L2变长,L1变短
C. L1和L2不变化 D. 条件不足,无法判定
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】假设左、右两气柱的长度不变,由图可知,原来两气柱的压强关系
由等容变化可得
由于温度升高,则压强增大,且得
同理可知
由题意可知,温度变化相同,起始温度也相同,且,则
则L2变长,L1变短。
故选B。
6. 如图甲所示,饮水桶上装有压水器,可简化为图乙所示的模型。挤压气囊时,可把气囊中的气体全部挤入下方的水桶中,下方气体压强增大,桶中的水会从细管中流出。某次取水前,桶内液面距细管口高度差为h,细管内外液面相平,压水3次恰好有水从细管中溢出。已知在挤压气囊过程中,气体的温度始终不变,略去细管的体积,外部大气压强保持不变,水的密度为,重力加速度为g,关于此次取水过程下列说法正确的是( )
A. 桶内气体的内能不变
B. 桶内气体需从外界吸热
C. 压水3次后桶内气体压强为
D. 每次挤压气囊,桶内气体压强的增量相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.在挤压气囊过程中,气体的温度始终不变,而气体总的体积也不变,但在挤压的过程中,气体的质量增加了,因此在温度不变的情况下,气体的内能增加了,故A错误;
B.在挤压气囊过程中,气囊内的气体进入桶中,外界在对气囊内气体和原有气体做功,被压入的气体和原有的气体都被压缩,而桶中气体的温度不变,则原有气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体要向外放热,故B错误;
C.压水3次后桶内气体压强应为大气压与之和,故C错误;
D.根据道尔顿分压原理可知,每次压进去的气体的质量一定,而在本次取水过程中水桶可容纳气体的体积不变,则可知每次压进去的气体对水桶内部提供相同的压强增量,故D正确。
故选D。
7. “用DIS研究在温度不变时,一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p-图线如图所示,关于图线弯曲的可能原因,下列说法错误的是( )
A. 压强传感器与注射器的连接处漏气
B. 未在注射器活塞上涂润滑油
C. 未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积
D. 实验过程中用手握住了注射器前端
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】ABC.当增大时,V减小,p增加的程度不是线性关系,当斜率减小,压强增加程度减小,导致这一现象的原因是注射器存在漏气现象,为在注射器活塞上涂润滑油会导致漏气,当压强增加后,连接部分的气体体积也减小,但连接部分体积未变,则注射器中一小部分气体进入连接部分,也相当于注射器漏气,故ABC正确,不符合题意;
D.实验过程中用手握住注射器前端,会导致注射器中气体温度升高,则图像的斜率会增大,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银金属的表面,都能发生光电效应对于这两个过程,可能相同的物理量是( )
A. 遏止电压 B. 饱和光电流 C. 光电子的最大初动能 D. 逸出功
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】同一束光照射不同的金属,一定相同的是入射光的光子能量,不同的金属,逸出功不同,根据光电效应方程
知,最大初动能不同,则遏止电压不同;同一束光照射,光中的光子数目相等,所以饱和光电流是相同的,故B正确ACD错误。
故选B。
9. 图甲是探究“光电效应”实验电路图,光电管遏制电压随入射光频率的变化规律如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. 入射光的频率不同,遏制电压相同
B. 入射光的频率不同,图像的斜率相同
C. 图甲所示电路中,当电压表增大到一定数值时,电流计将达到饱和电流
D. 只要入射光的光照强度相同,光电子的最大初动能就一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据可知入射光的频率不同,电子的最大初动能不同,又
所以有
可见入射光的频率不同,遏止电压不同,故A错误;
B.由知图像的斜率
与入射光的频率无光,故B正确;
C.图甲所示电路中,必须把电源正负极反接过来,才能用来验证光电流与电压的关系;电路中,极板间所加电压为反向电压,当电压表示数增大时,电流计的示数将减小,故C错误;
D.根据可知在入射光频率不同的情况下,光电子的最大初动能不同,与光照强度无关,故D错误。
故选B。
10. 如图所示是氢原子能级图,现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子,能辐射出3种不同频率的光。已知光速,普朗克常量,元电荷的电荷量,则下列说法正确的是( )
A. 不能计算出该单色光的光子能量
B. 能计算出辐射光中波长最长的光子动量
C. 基态氢原子吸收光子后,核外电子动能增加
D. 处于基态的氢原子数量越多,辐射的光会形成连续光谱
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知该单色光的光子能量为
故A错误;
B.从跃迁到辐射的光子能量最小,频率最小,波长最长,则有
辐射光中波长最长的光子动量为
联立可得
能计算出辐射光中波长最长的光子动量,故B正确;
C.基态氢原子吸收光子后,电子跃迁到更高的轨道,电子克服库仑引力做功,核外电子动能减少,故C错误。
D.处于基态的氢原子数量越多,辐射的光也不会形成连续光谱,依然是线状谱,故D错误。
故选B。
11. 如图所示为理想气体的Joule循环过程,AB和CD是等压过程,BC和DA是绝热过程。下列说法正确的是( )
A. AB过程中,气体向外界释放热量
B. BC过程中,气体温度不变
C. 一次循环过程中气体吸收的热量大于释放的热量
D. 状态B和状态D温度可能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.AB过程中,压强不变,体积增大,气体从外界吸收热量,A错误;
B.BC过程中,压强减小,体积增大,BC是绝热过程,则气体温度减小,B错误;
C.BC和DA是绝热过程,不吸热也不放热,AB和CD是等压过程,CD压缩体积的程度大于AB体积增大的程度,故一次循环过程中气体吸收的热量大于释放的热量,C正确;
D.根据理想气态方程
由图像可知B点时的PV大于C点时的PV,由于公式中C为常数,可知B点温度大于C点温度,D错误。
故选C。
二、实验题(每空3分,共15分)
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______(填选项前的字母)。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是______。
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)该小组进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:______。
A. B. C.
D. E. F.
(4)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏小,可能是由于______(填选项)。
A. 油酸未完全散开
B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C. 求每滴体积时,1mL的溶液的滴数少记了10滴
D. 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
(5)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图)。油酸分子的大小______m。(结果保留一位有效数字)
【答案】(1)C (2)B (3)DBFEC (4)D
(5)
【解析】
【小问1详解】
将油酸分子看成球形,在水面上形成单分子油膜。本实验体现的物理思想方法为理想化模型法。
故选C。
【小问2详解】
实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用,进一步减小油酸的面密度,更能保证形成单分子油膜。
故选B。
【小问3详解】
“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为:用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积:往浅盘里倒入约2cm深的水,水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上,用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则实验操作顺序为DBFEC。
【小问4详解】
A.油酸未完全散开,测得油酸的面积偏小,则测得分子直径偏大,故A不符合题意;
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,测得油酸的面积偏小,则测得分子直径偏大,故B不符合题意;
C.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数少记了10滴,可知,纯油酸的体积将偏大,则计算得到的分子直径将偏大,故C不符合题意;
D.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多,导致油酸浓度增大,形成的油膜面积偏大,则直径的测量值偏小,故D符合题意。
故选D。
【小问5详解】
一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积为
正方形小格的面积为,根据多余半格算一格,不足半格舍掉,由图可知,约61个小格,则油酸的面积为,则油酸分子的直径为
三、解答题(共41分)
13. 如图所示,某同学制作了一个简易的气温计,一导热容器连接横截面积为S的长直管,用一滴水银封闭了一定质量的气体,当温度为T0时水银滴停在O点,封闭气体的体积为V0.大气压强不变,不计水银与管壁间的摩擦
① 设封闭气体某过程从外界吸收0.50 J的热量,内能增加0.35 J,求气体对外界做的功.
② 若环境温度缓慢升高,求水银滴在直管内相对O点移动的距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系.
【答案】① 0.15J ②
【解析】
【详解】试题分析:根据热力学第一定律即可求出气体对外做功;气体做等压变化,由盖-吕萨克定律水即可求出银滴在直管内相对O点移动的距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系.
① 由热力学第一定律有ΔU=Q+W
代入数据得:W=-0.15 J
所以气体对外做功为:W′=-W=0.15 J
② 气体做等压变化,由盖-吕萨克定律有:
解得:
点睛:本题主要考查了热力学第一定律和理想气体状态方程,找出气体的初末状态是关键.
14. 铜的密度,铜的摩尔质量,阿伏加德罗常数,把铜块中的铜分子看成球形,且它们紧密排列,求:(结果保留一位有效数字)
(1)一个铜分子的直径d;
(2)1的铜中含有铜分子的个数N。
【答案】(1)3×10-10m;(2)8×1022个
【解析】
【详解】(1)铜的摩尔体积为
设铜分子是一个挨一个紧密排列的,则一个铜分子的体积
将铜分子视为球形,则
联立解得
(2)的铜的物质的量为
其中含有的分子个数为
个
15. 孔明灯在中国有非常悠久的历史,热气球的原理与其相同。热气球由球囊、吊篮和加热装置3部分构成。如图,某型号热气球的球囊、吊篮和加热装置总质量m=160 kg,球囊容积V0=2000 m3。大气密度为1.2 kg/m3,环境温度恒为16 ℃。在吊篮中装载M=460 kg的物品,点燃喷灯,热气球从地面升空。升空后通过控制喷灯的喷油量操纵气球的升降。热气球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,即f=kv,其中k=500 kg/s,重力加速度g=10 m/s2,不计大气压强随高度的变化,忽略球囊的厚度、搭载物品的体积及喷油导致的装置总质量变化。当热气球在空中以1.6 m/s的速度匀速上升时,求:
(1)球囊内气体的质量;
(2)球囊内气体的温度。
【答案】(1)1700 kg;(2)135 ℃
【解析】
【详解】(1)热气球匀速上升时,设球囊内气体质量为m2,根据平衡条件得
F浮-mg-m2g-Mg-f=0
其中
F浮=ρgV0
f=kv
解得
m2=1700 kg
(2)升温前球囊内气体的质量
m1=ρV0
初始气体温度
T1=t1+273 K=289 K
升温后,根据盖—吕萨克定律有
且升温前后的体积满足
解得
T2=408 K
即
t2=T2-273 K=135 ℃
16. 如图,光电管能够把光信号转化为电信号,A和K分别是光电管的阳极和阴极。让电源正极接A、负极接K,第一次用激光器发出的光照射K,当波长逐渐增大到时,电流表读数刚好为0;第二次用激光器发出某一频率的光照射在K上,增大AK两端电压,当电流表的示数达到I后一直保持不变;现改为电源负极接A、正极接K,逐渐增大AK两端电压的大小,当UAK=-U0时,电流表读数刚好减小为0。已知普朗克常量为h,真空中的光速为c,电子电荷量为e。
(1)求金属板K的逸出功W0;
(2)若每入射n个光子会产生1个光电子,所有的光电子都能到达A,求第二次激光器的功率P。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据极限频率的含义,可知金属的逸出功为
又根据频率与波长的关系有
解得
(2)设第二次入射光的频率为,当
时,电流表刚好没有读数,由遏止电压的定义,有
又根据光电效应方程,有
当电路中电流为I时,每一秒内通过回路的电子数为
设每一秒内入射的光子数为n0,则有
由题意,有
联立解得
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2023-2024学年第二学期第二次月考试卷
高二物理
考试时长:75分钟分值:100分
一、单选题(共44分)
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 图甲为扩散现象,表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹
C. 图丙为分子力与分子间距关系图,分子间距从增大时,分子力先变小后变大
D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线②对应的温度较低
2. 关于内能,下列说法中不正确的是( )
A. 若把氢气和氧气看成理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气的内能不相等
B. 相同质量的0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能大
C. 物体吸收热量后,内能一定增加
D. 一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
3. 下列说法中正确的是( )
A. 一定质量的晶体在熔化过程中,其温度不变,内能也一定保持不变
B. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
C. 一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体
D. 一个均匀固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体
4. 将两端开口的玻璃管竖直插在水中,现象如图所示,则( )
A. 水不浸润玻璃
B. 现象与液体的表面张力无关
C. 换成直径更小的玻璃管,管内外液面的高度差将变小
D. 水与玻璃的相互作用比水分子之间的相关作用强
5. 两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分,环境温度为10℃。U型管竖直放置,左、右两气柱的长度分别为L1和L2,如图所示。现将环境温度逐渐升高,则( )
A. L1变长,L2变短 B. L2变长,L1变短
C. L1和L2不变化 D. 条件不足,无法判定
6. 如图甲所示,饮水桶上装有压水器,可简化为图乙所示的模型。挤压气囊时,可把气囊中的气体全部挤入下方的水桶中,下方气体压强增大,桶中的水会从细管中流出。某次取水前,桶内液面距细管口高度差为h,细管内外液面相平,压水3次恰好有水从细管中溢出。已知在挤压气囊过程中,气体的温度始终不变,略去细管的体积,外部大气压强保持不变,水的密度为,重力加速度为g,关于此次取水过程下列说法正确的是( )
A. 桶内气体的内能不变
B. 桶内气体需从外界吸热
C. 压水3次后桶内气体压强为
D. 每次挤压气囊,桶内气体压强的增量相同
7. “用DIS研究在温度不变时,一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p-图线如图所示,关于图线弯曲的可能原因,下列说法错误的是( )
A. 压强传感器与注射器的连接处漏气
B. 未在注射器活塞上涂润滑油
C. 未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积
D. 实验过程中用手握住了注射器前端
8. 在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银金属的表面,都能发生光电效应对于这两个过程,可能相同的物理量是( )
A. 遏止电压 B. 饱和光电流 C. 光电子的最大初动能 D. 逸出功
9. 图甲是探究“光电效应”实验电路图,光电管遏制电压随入射光频率的变化规律如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. 入射光的频率不同,遏制电压相同
B. 入射光的频率不同,图像的斜率相同
C. 图甲所示电路中,当电压表增大到一定数值时,电流计将达到饱和电流
D. 只要入射光的光照强度相同,光电子的最大初动能就一定相同
10. 如图所示是氢原子能级图,现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子,能辐射出3种不同频率的光。已知光速,普朗克常量,元电荷的电荷量,则下列说法正确的是( )
A. 不能计算出该单色光的光子能量
B. 能计算出辐射光中波长最长的光子动量
C. 基态氢原子吸收光子后,核外电子动能增加
D. 处于基态的氢原子数量越多,辐射的光会形成连续光谱
11. 如图所示为理想气体的Joule循环过程,AB和CD是等压过程,BC和DA是绝热过程。下列说法正确的是( )
A. AB过程中,气体向外界释放热量
B. BC过程中,气体温度不变
C. 一次循环过程中气体吸收的热量大于释放的热量
D. 状态B和状态D温度可能相等
二、实验题(每空3分,共15分)
12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为______(填选项前的字母)。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是______。
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)该小组进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:______。
A. B. C.
D. E. F.
(4)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏小,可能是由于______(填选项)。
A. 油酸未完全散开
B. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C. 求每滴体积时,1mL的溶液的滴数少记了10滴
D. 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
(5)已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上(如图)。油酸分子的大小______m。(结果保留一位有效数字)
三、解答题(共41分)
13. 如图所示,某同学制作了一个简易的气温计,一导热容器连接横截面积为S的长直管,用一滴水银封闭了一定质量的气体,当温度为T0时水银滴停在O点,封闭气体的体积为V0.大气压强不变,不计水银与管壁间的摩擦
① 设封闭气体某过程从外界吸收0.50 J的热量,内能增加0.35 J,求气体对外界做的功.
② 若环境温度缓慢升高,求水银滴在直管内相对O点移动的距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系.
14. 铜的密度,铜的摩尔质量,阿伏加德罗常数,把铜块中的铜分子看成球形,且它们紧密排列,求:(结果保留一位有效数字)
(1)一个铜分子的直径d;
(2)1的铜中含有铜分子的个数N。
15. 孔明灯在中国有非常悠久的历史,热气球的原理与其相同。热气球由球囊、吊篮和加热装置3部分构成。如图,某型号热气球的球囊、吊篮和加热装置总质量m=160 kg,球囊容积V0=2000 m3。大气密度为1.2 kg/m3,环境温度恒为16 ℃。在吊篮中装载M=460 kg的物品,点燃喷灯,热气球从地面升空。升空后通过控制喷灯的喷油量操纵气球的升降。热气球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,即f=kv,其中k=500 kg/s,重力加速度g=10 m/s2,不计大气压强随高度的变化,忽略球囊的厚度、搭载物品的体积及喷油导致的装置总质量变化。当热气球在空中以1.6 m/s的速度匀速上升时,求:
(1)球囊内气体的质量;
(2)球囊内气体的温度。
16. 如图,光电管能够把光信号转化为电信号,A和K分别是光电管的阳极和阴极。让电源正极接A、负极接K,第一次用激光器发出的光照射K,当波长逐渐增大到时,电流表读数刚好为0;第二次用激光器发出某一频率的光照射在K上,增大AK两端电压,当电流表的示数达到I后一直保持不变;现改为电源负极接A、正极接K,逐渐增大AK两端电压的大小,当UAK=-U0时,电流表读数刚好减小为0。已知普朗克常量为h,真空中的光速为c,电子电荷量为e。
(1)求金属板K的逸出功W0;
(2)若每入射n个光子会产生1个光电子,所有的光电子都能到达A,求第二次激光器的功率P。
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