一、氧气制备
富含氧气的空气是天然的制氧原料。工业制氧先使空气降温液化,再适当升温分馏出高纯度液氧。液氧在航天、医疗等领域均有广泛应用。干燥纯净空气在制冷装置中多次循环后,得到冷凝的液化空气。
1.空气在循环时会经历剧烈的膨胀降温过程。降温前空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ如图所示,降温后空气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为( )
2.达到冷凝温度前,一定质量的空气(可视为理想气体)经某一过程,放出热量Q,外界对空气做功W,在这一过程中气体温度下降,则(W、Q均为正值)( )
A. B. C. D.
3.当血氧饱和度过低时,需立即给病人供氧。如图为容积50L的医用氧气袋,充满氧气后内部气压约为。若该氧气袋输出的氧气压强保持在阀门的出气流速恒为2.0L/min,则该袋氧气最多可供氧________ min。(在此过程中气体温度不变,结果保留2位有效数字)
富含氧气的空气是天然的制氧原料。工业制氧先使空气降温液化,再适当升温分馏出高纯度液氧。液氧在航天、医疗等领域均有广泛应用。干燥纯净空气在制冷装置中多次循环后,得到冷凝的液化空气。
1.空气在循环时会经历剧烈的膨胀降温过程。降温前空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ如图所示,降温后空气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为( )
A. | B. |
C. | D. |
A. B. C. D.
3.当血氧饱和度过低时,需立即给病人供氧。如图为容积50L的医用氧气袋,充满氧气后内部气压约为。若该氧气袋输出的氧气压强保持在阀门的出气流速恒为2.0L/min,则该袋氧气最多可供氧
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2024届上海市嘉定区高三上学期一模物理试卷2024届上海市嘉定区高三上学期一模物理试卷(已下线)专题08 热力学-【好题汇编】2024年高考物理一模试题分类汇编(上海专用)(已下线)专题11 热学相关-【好题汇编】1年(2022-2024)高考1年模拟物理真题分类汇编(上海专用)
更新时间:2023/12/20 00:36:43
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综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】物质是由分子组成的,人类无法直接观察分子的运动,通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。分子的运动也对应着能量的转化和守恒。
1.关于分子热运动和布朗运动,下列说法中正确的是( )
2.下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
3.标准状况下,水蒸气的摩尔体积,,水的摩尔质量M =18g/mol, 水的密度,请进行下列估算:(结果均保留1位有效数字)
(1)水蒸气分子的平均间距约为___________
(2)水分子的直径约为___________
4.右图是一个测量分子速率分布的装置。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的某指定温度的银原子蒸气穿过屏上s缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。一段时间后,展开的薄膜上银原子的分布最接近下图中的( )
5.假定某一温度下,气体分子运动的平均速率为v,气体分子质量为m,那么一个分子垂直碰撞器壁前后的动量改变量大小约为___________ (碰撞可视为弹性碰撞);设时间内有 N个这样的分子碰撞器壁一次,被碰撞器壁的总面积为,那么这些分子对器壁产生的压强为___________ 。
1.关于分子热运动和布朗运动,下列说法中正确的是
A.布朗运动是指在显微镜下看到的液体分子的无规则运动 |
B.布朗运动间接地反映了分子在永不停息地做无规则运动 |
C.当物体温度达到0℃时,物体分子的热运动就会停止 |
D.悬浮颗粒越大,某一瞬间与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著 |
A.从图A中可以看出任意一个分子在100℃时的速率一定比0℃时要大 |
B.微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动 |
C.当两个相邻的分子间距离为r₀时,它们之间相互作用的引力和斥力的合力为零 |
D.实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 |
(1)水蒸气分子的平均间距约为
(2)水分子的直径约为
4.右图是一个测量分子速率分布的装置。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的某指定温度的银原子蒸气穿过屏上s缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。一段时间后,展开的薄膜上银原子的分布最接近下图中的
A. | B. |
C. | D. |
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综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图,某款气压式升降椅通过与椅面连接的气缸上下运动来控制椅子升降,气动杆固定在底座上,气缸与气动杆之间密闭一定质量的空气(气缸气密性、导热性良好,不计气缸与气动杆间的摩擦)。已知椅面与气缸的总质量为,气动杆的横截面积为。(大气压强,重力加速度大小)1.没有任何物体放置在椅面上时,
(1)密闭空气的压强为( )
A. B. C. D.
(2)若降低室温,椅面将( )
A.上升 B.保持不动 C.下降
(3)在室温降低的过程中,密闭气体的( )
A.内能不断减小,向外放出热量
B.内能不断减小,从外界吸收热量
C.内能保持不变,向外放出热量
D.内能保持不变,从外界吸收热量
2.在室温恒定的房间中,质量为54kg的某同学坐上空的椅面(双脚始终悬空),椅面缓慢下降12cm后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为________ cm。
(1)密闭空气的压强为
A. B. C. D.
(2)若降低室温,椅面将
A.上升 B.保持不动 C.下降
(3)在室温降低的过程中,密闭气体的
A.内能不断减小,向外放出热量
B.内能不断减小,从外界吸收热量
C.内能保持不变,向外放出热量
D.内能保持不变,从外界吸收热量
2.在室温恒定的房间中,质量为54kg的某同学坐上空的椅面(双脚始终悬空),椅面缓慢下降12cm后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为
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综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,一个侧壁绝热、底部导热良好汽缸固定在水平地面上,汽缸内壁光滑,汽缸内的气体被绝热活塞B、P分为甲、乙两部分,体积都为,开始时外部大气压为,现用力F将活塞P缓慢向左推动一段距离,使甲的体积变为,求:
(1)此时乙的体积______(填“大于”、“等于”、或“小于”);
(2)此时乙的压强;
(3)推动活塞的过程中,推力F做功W,气体乙的内能增加,气体甲向外释放多少热量?
(1)此时乙的体积______(填“大于”、“等于”、或“小于”);
(2)此时乙的压强;
(3)推动活塞的过程中,推力F做功W,气体乙的内能增加,气体甲向外释放多少热量?
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】三、纳米材料
纳米材料具有高强度、高导电性等特性,在应用物理中大放异彩。
1.纳米晶体指纳米尺度上的晶体,以下描述正确的是( )
2.纳米防水涂层厚度约为,若以m为单位,其厚度数量级的范围是___________ 。涂层的防水性是一种不浸润现象,从微观角度来分析,其原因是___________ 。
3.医学领域中,纳米机器人能应用于肿瘤靶向治疗。通过分解过氧化氢释放气体(可看作理想气体)产生推动力。若某一气泡温度初始压强为p,体积为V,在运动过程中保持温度不变,体积膨胀了,则此时气泡内压强变为___________ 此过程中气体将___________ (选涂:A.吸收 B.放出 C.既不吸收也不放出)热量。
4.纳米增透膜可镀在照相机镜头表面,增加光的透过率减少反射光,利用的是___________ 原理。若一束波长为的光射入此增透膜后波长减小了,则膜的折射率为___________ 。
5.静电纺丝技术是一种特殊的纤维工艺,如图为制作纳米纤维丝时所加的电场,图中虚线为电场线,a、b、c为电场中三点,a、c在中间水平虚线上的等势点到b的距离相等,b为中间水平虚线的中点。一电子在外力驱动下从a点经b运动到c点,下列说法正确的是( )
纳米材料具有高强度、高导电性等特性,在应用物理中大放异彩。
1.纳米晶体指纳米尺度上的晶体,以下描述正确的是( )
A.晶体与非晶体间不可以相互转化 | B.同种元素的原子可以组成不同的空间点阵 |
C.纳米单晶沿不同方向的物理性质相同 | D.单晶体在熔化中分子势能减小 |
3.医学领域中,纳米机器人能应用于肿瘤靶向治疗。通过分解过氧化氢释放气体(可看作理想气体)产生推动力。若某一气泡温度初始压强为p,体积为V,在运动过程中保持温度不变,体积膨胀了,则此时气泡内压强变为
4.纳米增透膜可镀在照相机镜头表面,增加光的透过率减少反射光,利用的是
5.静电纺丝技术是一种特殊的纤维工艺,如图为制作纳米纤维丝时所加的电场,图中虚线为电场线,a、b、c为电场中三点,a、c在中间水平虚线上的等势点到b的距离相等,b为中间水平虚线的中点。一电子在外力驱动下从a点经b运动到c点,下列说法正确的是( )
A.电势逐渐降低 |
B.电场强度E不断减小 |
C.在ab段和bc段运动,电场力做功的关系是 |
D.仅受电场力作用电子可沿实线轨迹从a运动到c点 |
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综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”
2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年,二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此,中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。(1)神舟五号载人飞船在加速升空过程中,杨利伟处于________ 状态(选填“超重”或“失重”)。在返回舱进入大气层后减速下落的过程中,_______ 能转化_______ 能。
(2)天宫课堂中,王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距__________ 内部的水分子间距(选填“大于”、“等于”或“小于”),水的表面张力使其表面有________ 的趋势。
(3))天宫二号搭载的宽波段成像仪具有可见近红外(波长范围0.520.86微米)、短波红外(波长范围1.602.43微米)及热红外(波长范围8.1311.65微米)三个谱段。与可见近红外相比,热红外( )
(4)天宫二号搭载的三维成像微波高度计的示意图如图(a),天线1和2同时向海面发射微波,然后通过接收回波和信号处理,从而确定平均海平面的高度值。图(b)为高度计所获得海面上微波的______ 条纹图样,两列天线发射的微波需满足的条件是_________ 。(5)航天员从天和核心舱的节点舱出舱,顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能,航天员出舱前先要减压,从太空返回航天器后要升压。其简化示意图如图,相通的舱A、B间装有阀门K,A中充满理想气体,B内为真空,若整个系统与外界没有热交换。打开K后,A中的气体进入B,气体的内能( )。最终达到平衡后,气体分子单位时间内撞击单位面积舱壁的分子数( )
(6)太空舱中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示,质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器,待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下,物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动,稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为F1、F2,由此可知待测物体B的质量为___________ 。(7)如图(a)所示,太空舱中弹簧振子沿轴线AB自由振动,一垂直于AB的弹性长绳与振子相连,沿绳方向为x轴,沿弹簧轴线方向为y轴。①弹簧振子振动后,某时刻记为t=0时刻,振子的位移y随时间t变化的关系式为y=Asin。绳上产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,则t=T时的波形图为( ) _______ m/s。在t0+1.0s时刻,质点P所处位置的坐标为_______ 。
(8)学习了广义相对论后,某同学设想通过使空间站围绕过环心并垂直于环面的中心轴旋转,使空间站中的航天员获得“人造重力”解决太空中长期失重的问题。①(多选)广义相对论的基本原理是( )
A.相对性原理 B.光速不变原理 C.等效原理
D.广义相对性原理 E.质能关系
②如图所示,空间站的环状管道外侧壁到转轴的距离为r。航天员(可视为质点)站在外侧壁上随着空间站做匀速圆周运动,为了使其受到与在地球表面时相同大小的支持力,空间站的转速应为_________ (地面重力加速度大小用g表示)。
2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年,二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此,中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。(1)神舟五号载人飞船在加速升空过程中,杨利伟处于
(2)天宫课堂中,王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距
(3))天宫二号搭载的宽波段成像仪具有可见近红外(波长范围0.520.86微米)、短波红外(波长范围1.602.43微米)及热红外(波长范围8.1311.65微米)三个谱段。与可见近红外相比,热红外( )
A.频率更低 |
B.相同条件下,双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽 |
C.更容易发生衍射现象 |
D.在真空中传播速度更快 |
(4)天宫二号搭载的三维成像微波高度计的示意图如图(a),天线1和2同时向海面发射微波,然后通过接收回波和信号处理,从而确定平均海平面的高度值。图(b)为高度计所获得海面上微波的
A.增大 | B.减小 | C.不变 |
(6)太空舱中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示,质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器,待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下,物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动,稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为F1、F2,由此可知待测物体B的质量为
AB.
C. D.
②如图(b)所示,实线为t0时刻绳子的波形,虚线为t0+0.2s时刻绳子的波形,P为x=4m处的质点。绳波的传播速度可能为(8)学习了广义相对论后,某同学设想通过使空间站围绕过环心并垂直于环面的中心轴旋转,使空间站中的航天员获得“人造重力”解决太空中长期失重的问题。①(多选)广义相对论的基本原理是
A.相对性原理 B.光速不变原理 C.等效原理
D.广义相对性原理 E.质能关系
②如图所示,空间站的环状管道外侧壁到转轴的距离为r。航天员(可视为质点)站在外侧壁上随着空间站做匀速圆周运动,为了使其受到与在地球表面时相同大小的支持力,空间站的转速应为
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】吹泡泡
吹泡泡是常见的一种娱乐活动。1.在环境温度缓慢下降时,泡泡中的气体体积变________ ,________ 热量。
2.泡泡成球形,这是因为液体表面相邻分子间的距离比内部________ ,分子间的作用力比内部________ ,表面________ 力使液体表面有________ 的趋势。
3.泡泡是无色透明的,但在阳光照射下,却呈现出五颜六色,这是光的________ 现象产生的。
与此原理相关的现象和应用还有:
(1)图1(b)是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈,图1(a)是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在图1(b)上的火焰像上可看到的条纹图样是________ 。
(2)利用此原理可检查工件表面的平整度。如图2(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图2(b)所示的条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度________ (选填“相同”或“不同”),故判断A处缺陷为________ (选填“凹陷”或“凸起”)。当减少薄片的厚度,则相邻的条纹间距会________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。4.(多选)如图,为特别吹制的绝缘空心球的示意图,a、b、c、d、E、F是过球心O的水平截面的圆周上六个等分点,分别在a、d和b、c固定等量的正负电荷,即qa=qd=+q和qb=qc=-q,而AB是球的某一直径且与水平面垂直,设无穷远处为电势零点,则( )
吹泡泡是常见的一种娱乐活动。1.在环境温度缓慢下降时,泡泡中的气体体积变
2.泡泡成球形,这是因为液体表面相邻分子间的距离比内部
3.泡泡是无色透明的,但在阳光照射下,却呈现出五颜六色,这是光的
与此原理相关的现象和应用还有:
(1)图1(b)是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈,图1(a)是一点燃的酒精灯,往火焰上撒些盐后,在图1(b)上的火焰像上可看到的条纹图样是
(2)利用此原理可检查工件表面的平整度。如图2(a)所示,现使透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层,并用单色光照射,可观察到如图2(b)所示的条纹,条纹的弯曲处P和Q对应于A和B处。从弯曲的条纹可知同一亮条纹上c、d点对应的薄膜厚度
A.E、F两点的电场强度相同 |
B.A、O、B三点的电势分别记为φA、φO、φB,则φA=φB>φO=0 |
C.将一正的试探电荷从A点沿圆弧AEB移到B点的过程中电场力先做正功再做负功 |
D.若b、c、d处的电荷固定不动,将a处的电荷移到O处,则电荷a的电势能将减小 |
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综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图1所示,开口的塑料瓶下部分盛有一定质量的液体,上部分被空气占据,此时瓶内空气温度为280K、压强为。当瓶内空气温度从280K升高到300K时,部分空气将跑到大气中,立即用质量为50g、横截面积为的圆柱形瓶塞密封上部分剩余的空气(图2所示),再将瓶内空气温度恢复至280K,接着维持此温度,然后用力挤压塑料瓶使瓶塞弹出,已知大气温度恒为280K、压强恒为,瓶塞与瓶口的最大静摩擦力为3.5N。不考虑瓶内空气升温和降温过程中塑料瓶的体积和液体的物态变化,挤压塑料瓶过程中瓶内空气温度保持不变,瓶塞体积相对于瓶内空气体积可忽略不计。
(1)瓶塞密封的剩余空气从300K降温至280K的过程中,塑料瓶内壁单位面积上受到的压力________ (选填“增大”、“减小”或“不变”),剩余空气向外界________ (选填“吸热”或“放热”)。
(2)求瓶内剩余空气的分子数目占原来空气的分子总数目比例________ 。(结果可用分数表示)
(3)求瓶塞恰好被弹出时,瓶内剩余空气体积变为挤压前的几倍?(结果可用分数表示)
(1)瓶塞密封的剩余空气从300K降温至280K的过程中,塑料瓶内壁单位面积上受到的压力
(2)求瓶内剩余空气的分子数目占原来空气的分子总数目比例
(3)求瓶塞恰好被弹出时,瓶内剩余空气体积变为挤压前的几倍?(结果可用分数表示)
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