(2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C,其p V圖像如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 ℃,求:
(ⅰ)該氣體在狀態(tài)B和C時的溫度分別為多少K?
()該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過程中是吸熱還是放熱?傳遞的熱量是多少?
解析:(1)氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關(guān),故A正確;布朗運動指懸浮在液體中的顆粒所做的無規(guī)則運動,布朗運動反映的是液體分子的無規(guī)則運動,故B錯誤;熱力學(xué)第二定律的開爾文表述:不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響,C正確;因為液體具有表面張力,水黽才能無拘無束地在水面上行走自如,故D正確;溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度升高,并不是物體所有分子的動能都增大,故E錯誤。
(2)()對一定質(zhì)量的理想氣體由圖像可知,A→B為等容變化,由查理定律得:=
即代入數(shù)據(jù)得:TB=600 K
A→C由理想氣體狀態(tài)方程得:=
代入數(shù)據(jù)得:TC=300 K。
()從A到C氣體體積減小,外界對氣體做正功,由p V圖線與橫軸所圍成的面積可得:W==1 000 J
由于TA=TC,該氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能相等,有:ΔU=0
由熱力學(xué)第一定律有:ΔU=W+Q
可得:Q=-1 000 J,即氣體向外界放出熱量,傳遞的熱量為1 000 J。
答案:(1)ACD (2)()600 K 300 K
()放熱 1 000 J
物理——選修3-4](15分)
14.(1)(5分)圖(a)為一列簡諧橫波在t=0.10 s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點;圖(b)為質(zhì)點Q的振動圖像,下列說法正確的是________。
A.在t=0.10 s時,質(zhì)點Q向y軸正方向運動
B.在t=0.25 s時,質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同
C.從t=0.10 s到t=0.25 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 m
D.從t=0.10 s到t=0.25 s,質(zhì)點P通過的路程為30 cm
E.質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=0.10 sin 10πt(國際單位)
(2)(10分)一厚度為h的大平板玻璃水平放置,其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片,圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射),求平板玻璃的折射率。
解析:(1)題圖(b)為質(zhì)點Q的振動圖像,則知在t=0.10 s時,質(zhì)點Q正從平衡位置向波谷運動,所以點Q向y軸負(fù)方向運動,故A錯誤;在t=0.10 s時,質(zhì)點Q沿y軸負(fù)方向運動,根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播,此時P點正向上運動。由題圖(b)讀出周期T=0.2 s,從t=0.10 s到t=0.25 s經(jīng)過的時間為Δt=0.15 s=T,則在t=0.25 s時,質(zhì)點P位于x軸下方,加速度方向與y軸正方向相同,故B正確;由(a)圖知波長λ=8 m,則波速為:v== m/s=40 m/s,從t=0.10 s到t=0.25 s經(jīng)過的時間為Δt=0.15 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為Δx=vΔt=40×0.15 m=6 m,故C正確;從t=0.10 s到t=0.25 s經(jīng)過的時間為Δt=0.15 s=T,由于t=0.10 s時刻質(zhì)點P不在平衡位置或波峰、波谷處,所以質(zhì)點P通過的路程不是3A=30 cm,故D錯誤;質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=Asint=0.1sin t m=0.10sin 10πt(m),故E正確。
(2)根據(jù)題述,作出光路圖如圖所示,S點為圓形發(fā)光面邊緣上一點。在A點光線恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角C。
由sin C=和幾何知識得:
sin C==
而Δr=R-r,
解得:n=。
答案:(1)BCE (2)