A.内能减小的等容加热过程 B.吸热的等温压缩过程 C.内能增加的绝热压缩过程 D.吸热的等压压缩过程
答案C解析:根据热力学第一定律,等容加热过程内能一定增大,选项A不可能发生;吸热的压缩过程,吸收热量,外界做功,内能一定增大,温度一定升高,选项B不可能发生;绝热压缩过程,外界做功,内能增加,选项C可能发生;吸热的压缩过程,吸收热量,外界做功,内能一定增大,温度一定升高,体积一定减小,压强一定增大,选项D不可能发生; 3. (2009浙江大学)氧气压强大于标准大气压p0就会有害人体,潜水员位于水下50m处,使用He与氧气的混合氧气瓶,求He与氧气的合适质量比。
解析:潜水员位于水下50m处,混合氧气瓶放出气体的压强约为6个大气压,He与氧气的合适质量比5∶1。
4(2009浙江大学)根据理想气体方程PV=nRT可否得出结论:当温度趋近于0K时,V趋近于0?
解析:理想气体是在实际气体在常温常压下的近似,理想气体方程PV=nRT只能适用于与常温常压相差不太多的情况。当温度趋近于0K时,任何实际气体均液化为液体。所以不能得出结论当温度趋近于0K时,V趋近于0。
5. (2009北大)回答下列问题: (1)什么是物体的内能?
(2)微观上气体对容器壁的压强是什么?
(3)气体的压强p、体积 V 、温度T之间有什么关系?温度T不变体积V减小,压强p怎样变化,内能U怎样变化?体积V不变温度T增大,压强p、内能U怎样变化?
6. (2009上海交通大学)高压氧气瓶体积为30L,装满氧气时的压强为1.3×107Pa.若每天需要由该氧气瓶放出压强为1.0×105Pa.、体积为400L的氧气供使用,为保证氧气瓶内压强不小于1.0×105Pa,则该瓶氧气最多能用 天。 6.答案:9
解析:设该瓶氧气最多能用x天。初态压强p1=1.3×107Pa. ,体积V1=30L;末态压强p2=1.0×105Pa,体积V2=(30+400x)L;由玻意耳定律,p1 V1= p2 V2,解得x=9.6.即该瓶氧气最多能用9天。
7. (2009同济大学)一抽气机转速为n=400r/min,抽气机每分钟能够抽出气体20L。设容器的容积为2L,问经过多长时间才能使容器内的压强降到pN=100Pa? 解析:每一次抽气体积为V=
20L=0.05L。 400设抽气一次后的压强为p1,由玻意耳定律,p0V0= p1(V0+V), 解得:p1= p0V0/(V0+V);,
同理,抽气2次后的压强为p2= p1V0/(V0+V)= p0V0/(V0+V)]2; 抽气N次后的压强为pN= p0V0/(V0+V)]N; 解得:N=
3=280次,
lg1.025所用时间t=N/n=0.7min。,
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8. (2009清华大学)如图,一根截面均匀、不变形的U形细管,两臂长分别为:L0=20.0cm,h0=180cm,竖直放置。长臂上端开口,短臂上端封闭,管内盛有水银,使短臂内封有长度为L=10.0cm的空气柱。已知长臂内水银柱长度为h=60.0cm,横管内水银柱长度为x=10.0cm。外界大气压强p0=76cmHg。现将此管绕通过长臂拐角点且与该管所在平面相垂直的轴线沿逆时针方向缓慢倒转至180°使管口向下,并迅速截去管口处的50cm长的一段管。求与管内封闭的空气柱相接触的水银面的最后位置。
解得s’=67cm。空气柱长度为L3=30+180-s’=143cm。
迅速截去管口处的50cm长的一段管,管中水银柱长度为a=17cm,此时大气压将推着水银柱向上运动到水平管和短管部分,在新的位置达到平衡。设此时空气柱长度为L4= b,则封闭气体压强为p4= p0-(a-10-20+b)=99-b, 由玻意耳定律,p4 L4=pL, 解得:b=15cm。
即:与管内封闭的空气柱相接触的水银面的最后位置为距短管封闭端距离为15cm处。 9. (2009清华大学)如图,图中数据单位为cm,玻璃管中液体为水银,外界大气压强p0=76cmHg,,初始温度27摄氏度。缓慢加热,当水银全部溢出时,空气柱温度为______。
.答案:632K
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高校自主招生试题物理精选分类解析
专题13 机械振动机械波
一.选择题
l. (2013北约自主招生)简谐机械波在同一种介质中传播时,下述结论中正确的是( ) A.频率不同时,波速不同,波长也不同 B.频率不同时,波速相同,波长则不同 C.频率不同时,波速相同,波长也相同 D.频率不同时,波速不同,波长则相同 【参考答案】:B
【点评】此题考查机械波的传播,难度不大。机械波传播速度只与介质有关,与频率无关;而电磁波传播速度与介质和频率都有关。
2.在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为2m/s,振幅为A。M、N是
平衡位置相距2m的两个质点,如图所示。在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1s。则 ( ) A.该波的周期为5/3s
B.在t?1s时,N的速度一定为2m/s 312s到t?s,M的动能逐渐增大 33C.从t=0到t=1s,M向右移动了2m D.从t?【参考答案】D
【名师解析】. 根据“在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处”,画出MN之间的波形图,MN之间的距离等于(3/4+n)λ=2,解得λ=8/(3+4n),周期T=λ/v=4/(3+4n)..。由于该波的周期大于1s,n=0,所以T=4/3s。选项A错误。质点振动速度与
1s时,N的速度不一定为2m/s,选项B错误。从t=0到t=1s,312M向上移动到最高点,选项C错误。从t?s到t?s,M的动能逐渐增大,选项D正确。
33波速是两个完全不同的,在t?3.(2012年华约自主招生)如图,一简谐横波沿 x 轴正方向传播,图中实线为 t=0 时刻
的波形图,虚线为 t=0.286s时刻的波形图。该波的周期 T和波长λ 可能正确的是( )
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A.0.528s,2m B.0.528s,4m C.0.624s,2m D.0.624s,4m 【参考答案】D
【点评】此题以简谐横波沿 x 轴正方向传播的波动图象切入,意在考查波动传播的相关知识,具有一定的难度。
4.A、B为一列简谐横波上的两个质点,它们在传播方向上相距20m,当A在波峰时,B恰在平衡位置。经过2s再观察,A恰在波谷,B仍在平衡位置,则该波
A.最大波长是80m C.最小频率是0.25Hz 【参考答案】AC
【名师解析】根据题述,可得
B.波长可能是
40m 3D.最小波速是20m/s
1803λ+nλ=20,解得:λ=m;根据题述,可得λ+n41?4n4808080λ=20,解得:λ=m;该波最大波长是80m,由λ=m可知波长可能是
3?4n3?4n3808080m,m,···;由λ=m可知波长可能是80m,16m,m,···选项B错误。
791?4n4由经过2s再观察,A恰在波谷,可得T/2+kT=2,解得周期T=,可能周期为4s,
1?2k4s/3,4s/5,4s/7,```.最小频率是f=1/T=0.25Hz,,选项C正确。机械波传播波速只与介质有关,不能谈最小波速,选项D错误。
5. (2011华约自主招生)一质点沿直线做简谐运动,相继通过距离为16cm的两点A和B,历时1s,并且在A、B两点处具有相同的速率,再经过1s,质点第二次通过B点,该质点运动的周期和振幅分别为
A.3s,83cm B.3s,82cm C.4s,83cm D.4s,82cm
【参考答案】D
6. (2011复旦大学)一个充满水的塑料桶用轻绳悬挂在固定点上摆动,若水桶是漏水的,则随着水的流失,其摆动周期将
A.总是变大 B.总是变小 C.先变小再变大 D.先变大再变小 【参考答案】D
【名师解析】:将水桶的摆动看作单摆,则摆动周期决定于摆长。摆长等于悬点到桶和水的重心的距离。随着水的流失,重心先下降后上升,故摆长先增大后减小,由单摆周期公式可知,其摆动周期将先变大再变小,选项D正确。
7、(2011年卓越自主招生)如图,两段不可伸长细绳的一端分别系于两竖直杆上的A、B两点,另一端与质量为m的小球D相连。已知A、B两点高度相差h,
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∠CAB=∠BAD=37°,∠ADB=90°,重力加速度为g。现使小球发生微小摆动,则小球摆动的周期为( )
A.π
?17h B.
23g85h 3gC.π
hh D.2π gg【参考答案】D
8.(2010复旦自主招生)两个简谐振动曲线如图所示,则有________。
A.A超前B相位 π/2 B.A落后B相位π/2 C.A超前B 相位π D.A落后B相位π 【参考答案】B 【名师解析】
根据题给两个简谐振动曲线,A落后B相位π/2,选项B正确。
9(2010复旦自主招生)一质点做简谐振动,从平衡位置运动到最远点需要1/4周期,则从平衡位置走过该距离的一半所需时间为________。 A.1/8周期 B.1/6周期 C.1/10周期 D.1/12周期 【参考答案】D
【名师解析】根据简谐运动方程,从平衡位置走过该距离的一半所需时间为1/12周期,选项D正确。
10、(2010复旦自主招生)如右图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s,则________。
A.这列波的周期是0.2s
B.这列波向左传播了四分之一个波长 C.这列波的传播方向为x轴的正方向
D.这列波的传播方向一定为x轴的负方向 【参考答案】D 11.(2010清华五校)如图,在xOy平面内有一列沿x轴传播的简谐横波,频率为2.5 Hz。在t=0时,P点位于平衡位置,且速度方向向下,Q点位于平衡位置下方的最大位移处。则在t= 0.35 s时,P、Q两质点的 ( ) y A.位移大小相等、方向相反
O B.速度大小相等、方向相同 x Q P C.速度大小相等、方向相反
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