分类与的训练试题

分类与的训练试题（精选3篇）

篇1：分类与的训练试题

集合与集合的表示方法模拟试题及答案

【模拟试题】

1. 若a是集合A的元素，就说_____，记做_____;若a不是集合A的元素，就说_____，记做_____。把______________________叫做空集，记做_________。集合元素的特性：(1)__________(2)____________。根据非空集合含有元素的个数，可以分为两类： (1)___________(2)___________。常用数集符号： 自然数集____， 正整数集____， 整数集____， 有理数集____， 实数集____。由1，3，5，7，21构成的`集合，可以表示为___________，这种表示集合的方法叫做_______法。a与{a}的区别是：________________________。集合A形式为{x∈Ip(x)}时， 用的表示方法是_________，它表示集合A是由_________中具有性质_______________的所有元素构成的。

2. 下列各组对象不能构成一个集合的是 ( )

A. 大于2的所有整数 B. 所有无理数

C. 正实数 D. 《数学必修1》中的所有难题

3. 已知集合M是由1，2，3构成的， 则下列描述正确的是 ( )

A. B. C. D. 或

4. 给出下列关系： ① ② ③ ④ 其中正确的个数是 ( )

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

5. 由实数x，-x，x，所构成的集合最多有______个元素。

6. 已知且，则m的可能值为____________。

7. 下列表示集合的方法是否是列举法?

(1)1，2，3，4 (2) {x是大于2小于8的整数}

(3) {x=1， x=2} (4) {1，3，6，0}

8. 用列举法表示下列集合：

(1)15的正约数的集合 (2)20以内的正奇数的集合

9. 用列举法表示下列集合：

(1)

(2)

(3)

【试题答案】

1. a属于A;a∈A;a不属于A;;不含任何元素的集合;Φ;确定性;互异性;有限集;无限集;N;N*或N+;Z;Q;R;{1，3，5，7，21};列举;a是{a}的一个元素，而{a}表示一个集合;特征性质描述法;集合I;p(x)

2. D 3. C 4. C 5. 2

6. 0，1，2，3，4，5，6，7，8.

7. (1)不是 (2)不是 (3)是 (4)是

8. (1){1，3，5，15} (2){1，3，5，7，9，11，13，15，17，19}

9.(1){-2，2} (2){1} (3){(3，-2)，(-2，3)}

篇2：分类与的训练试题

【高考题回放】

【例1】 (2014·新课标全国理综Ⅱ) 下列过程没有发生化学反应的是 ()

A.用活性炭去除冰箱中的异味

B.用热碱水清除炊具上残留的油污

C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果

D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装

解析:A项:活性炭具有较强的吸附性, 用于去除冰箱中的异味, 是物理变化;B项:油污在碱水中可发生水解反应, 生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油, 而热碱水可加速油污的水解;C项:高锰酸钾具有较强的氧化性, 可用于杀菌、消毒, 防止水果表面滋生细菌, 从而对水果起到保鲜的作用;D项:透气小袋中的硅胶用作干燥剂, 铁粉用于防止食品氧化变质, 铁粉吸收空气中O2的过程属于化学变化。

答案:A

【例2】 (2014·江苏化 学) 水是生命之源, 2014年我国科 学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图像, 模型见右图。下列关于水的说法正确的是 ()

A.水是弱电解质

B.可燃冰是可以燃烧的水

C.氢氧两种元素只能组成水

D.0℃时冰的密度比液体水的密度大

解析:A项:水是一种极弱的电解质, 部分电离生成OH-和H+, 电离方程 式为H2OH++OH-;B项:可燃冰又称“甲烷水合物”, 是甲烷和水分子形成的一种笼状化合物, 含有C、H、O元素, 与水的组成不同;C项:氢氧两种元素可组成H2O2 和H2O两种化合物;D项:0℃时水结成冰, 体积变大、密度变小, 因此冰能漂浮于水面上。

答案:A

【例3】 (2014·重庆理综) 下列物质的使用不涉及化学变化的是 ()

A.明矾用作净水剂

B.液氨用作制冷剂

C.氢氟酸刻蚀玻璃

D.生石灰作干燥剂

解析:A项:明矾溶于水后电离产生K+、Al3+和SO2-4离子, 其中Al3+发生水解反应生成Al (OH) 3胶体, 能吸附水中悬浮的杂质, 常用作净水剂;B项:氨的沸点较低, 液氨气化时吸收热量, 常用作制冷剂, 该过程为物理变化;C项:氢氟酸刻蚀玻璃时, 玻璃中的SiO2与氢氟酸发生的反应为SiO2+4HF═SiF4↑ +2H2O;D项:生石灰用作干燥剂时, 与水发生的反应为CaO+H2O═Ca (OH) 2。

答案:B

【例4】 (2014·四川理综) 下列关于物质分类的说法正确的是 ()

A.金刚石、白磷都属于单质

B.漂白粉、石英都属于纯净物

C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质

D.葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物

解析:A项:只由一种元素组成的纯净物是单质, 金刚石是碳元素形成的一种单质, 白磷是磷元素形成的一种单质;B项:由一种物质组成的为纯净 物, 漂白粉的 主要成分 是CaCl2、Ca (ClO) 2, 石英的主 要成分是SiO2, 还含有Al2O3、MgO等杂质, 因此漂白粉、石英都是混合物;C项:溶于水能完全电离的是强电解质, 而HClO只有部分发生电离, 因此HClO属于弱电解质;D项:相对分子质量很大的化合物是高分子化合物, 常见的高分子化合物有蛋白质、淀粉和纤维素, 葡萄糖属于小分子化合物。

答案:A

考情分析:分析近几年高考试题发现, 高考对物质的组成、性质和分类的考查, 主要以选择题形式出现, 考查学生对相关概念的理解及应用能力。命题主要集中在:1原子、分子、离子、原子团等的概念;2物理变化与化学变化的区别与联系, 特别是煤的干馏、气化和液化, 石油的分馏、裂化 (或裂解) , 以及活性炭的吸附等;3混合物 (特别是胶体、溶液、石油及加工产品等) 和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念;4酸、碱、盐、氧化物 (碱性氧化物和酸性氧化物) 的概念及其相互联系;5电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念;6同位素、同素异形体、同系物和同分异构体的概念等。

【新题速递】

1.下列物质中属于纯净物的是 ()

1由同种元素组成的物质;2具有固定熔沸点的物质;3由相同种类和相同数目的原子组成的分子;4只含有一种元素的阳离子和只含一种元素的阴离子组成的物质;5在氧气中燃烧只生成CO2的物质;6只含有一种分子的物质

A.236B.456

C.26 D.14

2.下列各项中所列举的物质与所属类别对应不正确的是 ()

A.酸性氧化物:CO2、SO2、SiO2、Cl2O7

B.非电解质:蔗糖、四氯化碳、氨气、氯气

C.同素异形体:石墨与金刚石、单斜硫与斜方硫

D.混合物:铝热剂、纯净矿泉水、水玻璃、焦炉气

3.下列过程没有发生化学反应的是 ()

A.通过石油分馏获得汽油、煤油、柴油等燃料

B.利用煤的气化获得气体燃料

C.通过煤的液化获得甲醇等液体燃料

D.通过重油的裂化或裂解获得汽油等轻质燃料

二、化学用语

【高考题回放】

【例1】 (2014·江苏化学) 下列有关化学用语表示正确的是 ()

A.过氧化钠的电子式:

B.质子数为35、中子数为45的溴原子:8035Br

C.硫离子的结构示意图:

D. 间二甲苯的结构简式:

解析:A项:过氧化钠是离子化合物, 其电子式为;B项:元素符号左下角数字表示质子数, 左上角数字表示质量数, 因此质子数为35、中子数为45的溴原子可表示为8035Br;C项:硫原子核外有16个电子, 得到2个电子变成S2-离子, 则S2-离子的结构示意图为;D项:间二甲苯 中两个—CH3处于苯环上相间的两个碳原子上, 其结构简式为

答案:B

【例2】 (2013·江苏化学) 下列有关化学用语表示正确的是 ()

A.丙烯的结构简式:C3H6

B.氢氧根离子的电子式:

C.氯原子的结构示意图:

D.中子数为146、质子数为92的铀 (U) 原子:14692U

解析:A项:丙烯的分 子式为C3H6, 而结构简式为CH3CH═CH2 ;B项:OH-离子为阴离子, 书写其电 子式时要 加方括号 表示) ;C项:氯原子核 外有17个电子, 最外层有7个电子, 其结构示 意图为;D项:中子数为146、质子数为92的铀原子的质量数为146+92=238, 该铀原子可表示为23892U。

答案:B

【例3】 (2012·海南化学) 下列有关化学用语使用正确的是 ()

A.NH4Br的电子式:

B.S2-的结构示意图:

C.乙酸的分子式:CH3COOH

D.原子核内有18个中子的氯原子:3517Cl

解析:A项:NH4Br为离子化合物, 用电子式表示离子化合物时, 阴离子必须加 方括号, Br-离子的电子式为;B项:S原子核外有16个电子, 得到两个 电子形成S2-离子;C项:乙酸的分子式为C2H4O2, 结构简式为CH3COOH;D项:氯原子的质子数为17, 若原子核内有18个中子, 则其质量数为35, 该氯原子可表示为3517Cl。

答案:BD

考情分析:分析近几年各省市高考试题发现, 除江苏、上海、海南等省市外, 其他省市高考中并未出现单纯考查化学用语的试题, 而是将化学用语融于第Ⅱ卷综合试题中进行考查, 题目的难度较小, 侧重考查学生对相关概念的理解及应用能力。解答有关化学用语的问题时, 要特别注意以下几点。

(1) 原子结构示意图是表示原子的核电荷数和电子层排布的图示形式, 其中小圈和圈内的数字表示原子核及质子数, 弧线表示电子层, 弧线上的数字表示该层的电子数。现以铝原子的结构示意图为例, 具体说明。

(2) 在书写离子结构时, 要注意离子核外电子一般为8电子 (或2电子) 的稳定结构。阴离子 (如Cl-) 和阳离子 (如Al3+) 的结构示意图对比如下:

(3) 核素的表示方法:核素常表示为ZAX, 其中A为质量数, Z为质子数。

(4) 电子式的书写:分清是离子化合物还是共价化合物;注意共用电子对数及表示方式;不要遗漏未成键电子。

(5) 有机物的结构简式:有机物中C═C键、C≡C键等官能团不能省略;醛基只能写成—CHO, 不能写成 —COH;羟基只能 写成—OH, 不能写成—HO等。

【新题速递】

1.下列化学用语使用正确的是 ()

A.Mg2+离子结构示意图:

B.含18个中子的氯原子的核素符号:1735Cl

C.苯甲醛的结构简式:

D.H3O+的电子式:

2.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是 ()

A.8个中子的氧原子的核素符号:168O

B.HF的电子式:

C.K+离子的结构示意图:

D.CH4分子的球棍模型:

3.下列有关化学用语表示正确的是 ()

A.乙酸的结构简式:C2H4O2

B.F-的结构示意图:

C.中子数为20的氯原子:2017Cl

D.NH3的电子式:

三、化学常用计量

【高考题回放】

【例1】 (2014·江苏化学) 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ()

A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA

B.0.1 mol丙烯酸中 含有双键 的数目为0.1NA

C.标准状况下, 11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA

D.在过氧化 钠与水的 反应中, 每生成0.1mol氧气, 转移电子的数目为0.4NA

解析:氧气和臭氧都是由氧元素形成的单质, 1.6g混合气体中含有氧原子的物质的量为1.6g/ (16g·mol-1) =0.1mol, 即0.1NA个;B项: 丙烯酸的 结构简式 为CH2=CHCOOH , 分子中含 有C=C键和C═O键, 则0.1mol丙烯酸含有0.2NA个双键;C项:标准状况下, 苯为液体, 11.2L苯的物质的量远大于0.5mol, 因此其所含分子数远大于0.5NA;D项:Na2O2 与水发生 的反应为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑, O元素发生歧化反应, 由-1价变为-2价和0价, 因此生成0.1molO2, 转移电子的数目为0.2NA。

答案:A

【例2】 (2014·广西理综) NA表示阿伏加德罗常数, 下列叙述正确的是 ()

A.1molFeI2 与足量氯气反应时转移的电子数为2NA

B.2L0.5mol·L-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA

C.1molNa2O2 固体中含离子总数为4NA

D.丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA

解析:A项:FeI2与足量氯气发生的反应为2FeI2+3Cl2═2FeCl3 +2I2, 因此1molFeI2 反应时, 转移电子 数为3NA;B项:2L0.5mol·L-1K2SO4溶液中含有NA个SO2-4, 考虑溶剂水本 身是一种 弱电解质, 电离产生OH-和H+离子, 因此该溶液中所含阴离子数大于NA;C项:Na2O2 由Na+和O2-2离子构成, 1molNa2O2 固体中含离子总数为3NA;D项:丙烯和环丙烷的分子式均为C3H6, 42g混合气体的物质的量为42g/42g·mol-1=1mol, 所含氢原子数为6NA。

答案:D

【例3】 (2014·四川理综) 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ()

A.高温下, 0.2molFe与足量水 蒸气反应, 生成的H2分子数目为0.3NA

B.室温下, 1LpH=13的NaOH溶液中, 由水电离的OH-离子数目为0.1NA

C.氢氧燃料电池正极消耗22.4L (标准状况) 气体时, 电路中通过的电子数目为2NA

D.反应中, 生成28gN2时, 转移的电子数目为3.75NA

解析:A项:Fe与水蒸气的反应为, 显然0.2molFe完全反应生成 (4/15) NA分子;B项:1LpH=13的NaOH溶液中n (OH-) =1L×0.1mol·L-1=0.1mol, NaOH抑制了水的电离, 因此该溶液中水电离的OH-离子数目远小于0.1NA;C项:氢氧燃料电池中, O2在正极发生还原反应, 电极反应式 为O2+2H2O+4e- ═4OH-, 22.4LO2 (即1mol) 反应时, 电路中通过的电子数目为4NA;D项:该反应中, N元素发生价态归中反应, 由-3价升高为0价 (NH4+被氧化生成N2) , 由 +5价降低为0价 (部分NO3-被还原生成N2) , 显然生成4molN2时, 转移15mol电子, 因此生成28gN2 (即1mol) 时, 转移电子的数目为3.75NA。

答案:D

【例4】 (2013·新课标全国 理综卷Ⅱ) N0为阿伏加德 罗常数的 值。下列叙 述正确的是 ()

A.1.0L1.0mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0

B.12g石墨烯 (单层石墨) 中含有六元环的个数为0.5N0

C.25℃时, pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1N0

D.1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0

解析:A项:1.0L1.0mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有1molNaAlO2, 1molNaAlO2中含有2mol氧原子, 但溶剂水中也含有大量氧原子, 故所含氧原子数远大于2N0;B项:石墨中每个碳原子被3个六元环共用, 则每个六元环中实际拥有碳原子数为6×1/3=2个 , 12g石墨烯中碳原子的物质的量为1mol, 则含有六元环的个数为0.5N0;C项:题目未指明pH=13的NaOH溶液的体积, 因此无法计算OH-的物质的量及个数;D项:1个羟基 (—OH) 含有9个电子, 1个氢氧根 (OH-) 含有10个电子, 则1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数分别为9N0、10N0。

答案:B

考情分析:近几年, 高考将化学常用计量作为数据处理分散在计算题中进行考查, 单纯考查常用化学计量的试题仍以阿伏加德罗常数问题为主, 且保持了相当的稳定性和连续性, 解答此类问题要注意以下细节。

(1) 注意物质的状态:阿伏加德罗定律指出“同温同压下, 相同体积的任何气体含有相同的分子数”, 但同时也说明这条规律仅适合于气体, 对于其他状态的物质不适用。

(2) 注意气体摩尔体积的适用条件:在标准状况下, 1mol任何气体 (无论是纯净物还是混合物) 的体积都是22.4L, 即此时V L任何气体中所含分子个数均为VNA/22.4, 但在非标准状况下不能套用。

(3) 注意同位素原子的差异:同位素原子具有相同的质子数、电子数, 但由于中子数不同, 因此质量数、相对原子质量不同, 在进行变换时需要多加小心, 否则容易出错。

(4) 注意微粒种类的不同:若试题中提供的情景中有多种粒子时, 针对不同粒子答案可能不一样, 要分清是原子、离子还是分子。

(5) 注意反应的限度:对于可逆反应的进行中或达到平衡状态, 则注意不能按不可逆过程考虑问题。如一些弱酸、弱碱或可水解的盐溶液中相应离子数目 (或浓度) 比直接计算值小。

(6) 注意反应中转移电子数目:较复杂反应, 如Na2O2 与H2O反应, Cl2与Ca (OH) 2反应, KClO3与盐酸反应, Fe (Al) 与Cl2、HNO3、HCl反应等。

【新题速递】

1.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ()

A.常温常压下, 4.6g乙醇中含有C—H键的个数为0.6NA

B.一定温度下, 15g甲醛和乙酸的混合物中O原子数为0.5NA

C.1molCl2 和1molH2O充分反应, 生成的H+离子数为NA

D.标准状况下, 11.2L庚烷完全燃烧后生成的CO2分子数为3.5NA

2.将69gNO2 (含少量N2O4) 通入水中, 关于此过程下列说法正确的是 (NA表示阿伏加德罗常数) ()

A.69gNO2 与N2O4 混合气体所含原子数介于4.5NA与9.0NA之间

B.此反应中转移的电子数为NA

C.最终可收集到11.2L无色气体

D.若将所得硝酸制成浓硝酸, 常温下最多可溶解0.25molFe

3.设NA为阿伏加德罗常数的值, 下列说法正确的是 ()

A.标准状况下, 22.4L汽油含有NA个分子

B.5.6L甲烷中含有的电子数为2.5NA

C.标准状况下, 80gSO3含有的氧原子数为3NA

D.1molFe与足量稀硝酸完全反应, 失去2NA 个电子

四、溶液和胶体

【高考题回放】

【例1】 (2014·新课标全国理综Ⅰ) 溴酸银 (AgBrO3) 溶解度随温度变化曲线如下图所示, 下列说法错误的是 ()

A.溴酸银的溶解是放热过程

B.温度升高时溴酸银溶解速度加快

C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4

D.若硝酸钾中含有少量溴酸银, 可用重结晶方法提纯

解析:A项:由AgBrO3的溶解度随温度变化曲线可知, AgBrO3的溶解度随温度的升高而增大, 说明AgBrO3的溶解过程是吸热过程;B项:升高温度, 粒子 (分子、离子) 的运动速率加快, AgBrO3的溶解度 增大, 其溶解速 度加快;C项:由图可知, 60℃时AgBrO3的溶解度大约为0.6 g, AgBrO3的物质的 量为0.6g/ (236g·mol-1) ≈2.5×10-3mol, 而100.6gAgBrO3 溶液的体 积大约为100mL, 则c (AgBrO3) = (2.5×10-3mol) /0.1L=2.5×10-2mol·L-1, 因此60℃时溴酸 银的Ksp (AgBrO3) = 2.5×10-2×2.5×10-2≈6×10-4;D项:由图可知, AgBrO3的溶解度 受温度的影响不大, 而KNO3的溶解度受温度的影响较大, 若KNO3中含有少量AgBrO3, 可采用重结晶的方 法提纯, 蒸发浓缩 得到高温 时KNO3 的饱和溶液, 然后降温 结晶、过滤得 到KNO3 晶体, AgBrO3则留在母液中。

答案:A

【例2】 (2013·江苏化学) 用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液, 需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是 ()

解析:A项:称量固体样品时, 将样品放入托盘天平的左盘, 砝码放入右盘;B项:在烧杯中溶解固体样品时, 用玻璃棒搅拌, 加速溶解;C项:转移烧杯中的溶液时, 要用玻璃棒引流, 防止溶液洒落到容量瓶外, 导致所得溶液的浓度偏小;D项:定容时, 胶头滴管不能伸入容量瓶中, 应悬垂于容量瓶口正上方, 离开瓶口1~2cm, 滴加蒸馏水并定容。

答案:B

考情分析:近几年, 高考中单纯考查溶液和胶体的试题相对较少, 而是将该部分知识分散在第Ⅱ卷化学实验试题中进行考查, 命题主要集中在:1溶液的含义, 溶解度、饱和溶液的概念;2溶液的组成、溶液中溶质的质量分数的概念及其计算;3配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法;4胶体的组成及 性质等。题目的难度较小, 侧重考查学生对教材基础知识的掌握及应用能力。

【新题速递】

1.下列叙述中正确的是 ()

A.用容量瓶配 制溶液, 定容时俯 视刻度线, 所配溶液浓度偏小

B.配制0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液时, 将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流

C.沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液, 形成带电的胶体, 导电能力增强

D.将25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中, 可配制100mL1.0mol·L-1CuSO4溶液

2.利用实验器材 (规格和数量不限) , 能完成相应实验的一项是 ()

五、氧化还原反应

【高考题回放】

【例1】 (2014·上海化 学 ) 下列反应 与Na2O2+SO2═Na2SO4 相比较, Na2O2 的作用相同的是 ()

解析:在反应Na2O2 +SO2═Na2SO4中, Na2O2 作氧化剂, SO2作还原剂。A、B项:Na2O2 中O元素由-1价变为0价和-2价, 因此Na2O2 既作氧化剂又作还原剂;C项:各元素的化合 价未发生 变化, 为复分解 反应, Na2O2 仅作反应物;D项:该反应中, Cr元素由+3价升高为+6价, 发生氧化反应, O元素由-1价降低为 -2价, 发生还原 反应, 因此Na2O2 作氧化剂, Cr2O3 作还原剂。

答案:D

【例2】 (2014·上海化 学 ) 含有砒霜 (As2O3) 的试样和锌、盐酸混合反应, 生成的砷化氢 (AsH3) 在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg, 则 ()

A.被氧化的砒霜为1.98mg

B.分解产生的氢气为0.672mL

C.和砒霜反应的锌为3.90mg

D.转移的电子总数为6×10-5NA

解析:由题意可知, 题中涉及反应, 各物质之间存在关系:As2O3~6Zn~2AsH3~2As~3H2。A项:若砷的质量为1.50mg, 其物质的 量为 (1.50×10-3g) / (75g·mol-1) =2×10-5mol, 则被还原的砒霜 为1×10-5mol, 其质量为1×10-5mol×198g·mol-1=1.98×10-3g=1.98mg;B项:AsH3分解生成2×10-5molAs的同时, 生成3×10-5molH2, 在标准状况下其体积为3×10-5mol×22.4L·mol-1=0.672×10-3L=0.672mL, 但该选项未指明气体是否处于标准状况;C项:被还原的砒霜为1×10-5mol, 则参与反应的Zn的物质的量为6×10-5mol, 其质量为6×10-5mol×65g·mol-1=3.90×10-3g=3.90mg;D项:As2O3 与Zn反应时转移电子为1.2×10-4mol, 生成2×10-5molAs时转移电子为6×10-5mol, 故转移电子总数为1.8×10-4NA。

答案:C

考情分析:从2013年开始, 高考化学考试说明中增加了“掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算”这一要求, 近两年高考试题也重点考查了这一新增考点, 除单纯以选择题形式考查氧化还原反应的概念外, 还将氧化还原的配平和相关计算融于第Ⅱ卷化学综合试题中进行考查, 侧重考查学生的综合分析能力、迁移应用能力和计算能力。分析氧化还原反应问题时, 要注意以下几点。

(1) 正确标出元素化合价的变化情况后, 要根据化合价的变化情况, 充分理解氧化还原反应中概念间的对应关系:

(2) 利用氧化性:氧化剂>氧化产物, 还原性:还原剂>还原产物的规律, 可判断某一氧化还原反应能否进行或进行的难易程度。

(3) 根据得失电子守恒计算:n (氧化剂) ×变价原子个数×化合价变化值=n (还原剂) ×变价原子个数×化合价变化值。

【新题速递】

1.NaNO2 是 一 种 食 品 添 加 剂, 它 与 酸 性KMnO4 溶液的反应方程式为:MnO4-+NO2-+X→Mn2++NO3-+H2O, 下列叙述中正确的是 ()

A.生成lmo1NaNO3需消耗0.4mo1KMnO4

B.反应过程中溶液的pH减小

C.该反应中NO2-被还原

D.X表示的粒子是OH

2.某容器中 发生一个化学反应, 反应过程中存在H2O、ClO-、CN-、HCO3-、N2、Cl-六种物质。在 反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如上图所示。下列有关判断中正确的是 ()

A.还原剂是含CN-的物质, 氧化产物 只有N2

B.氧化剂是ClO-, 还原产物是HCO3-

C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2

D.若生成2.24L N2 (标准状况) , 则转移电子0.5mol

3.在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液, 振荡后溶液变蓝, 再加入足量的亚硫酸钠溶液, 蓝色逐渐 消失。下列 判断错误 的是 ()

A.氧化性:ClO->SO42->I2

B.漂粉精溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝

C.ClO-与I-在碱性条件下可以发生氧化还原反应

D.向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液, 氯水褪色

六、离子反应

【高考题回放】

【例1】 (2014·山东理综) 下列有关溶液组成的描述合理的是 ()

A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4、Cl-、S2-

B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO2-4、I-

C.弱碱性溶液中可能大量存在

D.中性溶液中 可能大量 存在

解析:A项:Al3+与S2-发生完全双水解反应, 生成Al (OH) 3和H2S, 不能大量 共存;B项:弱酸性溶液中ClO-具有强氧化性, 可将I-氧化而不能大 量共存;C项:弱碱性溶 液中, c (OH-) 较小, 四种离子 均可以大 量存在;D项:Fe3+发生水解反应, 因此含Fe3+的溶液显酸性, 中性溶液中不可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO2-4。

答案:C

【例2】 (2013·海南化学) 能正确表示下列反应的离子方程式为 ()

A.NH4HCO3 溶于过量 的浓KOH溶液中:NH4++HCO3-+2OH- ═CO32-+NH3↑+2H2O

B.向明矾溶液中滴加Ba (OH) 2溶液, 恰好使SO42沉淀完全:2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH- ═2Al (OH) 3↓+3BaSO4↓

C.向FeBr2溶液中通入足 量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-

D.醋酸除去水垢:2H++CaCO3═Ca2++CO2↑+H2O

解析:A项:NH4+、HCO3-与OH-均能发生反应, 生成的NH3·H2O在浓KOH溶液中分解释放 出NH3;B项:明矾的化 学式为KAl (SO4) 2·12H2O, 恰好使SO2-4沉淀完全时, Al3+生成AlO2-, 离子方程 式为Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-═2AlO2-+2BaSO4↓+2H2O;C项:Fe2+、Br-都具有强还原性, 通入过量Cl2可将其氧化为Fe3+、Br2, 离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2 +6Cl-;D项:醋酸为弱酸, 应用化学 式表示, 离子方程式为2CH3COOH+CaCO3═Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。

答案:AC

【例3】 (2014·江苏化学) 25℃时, 下列各组离子在指 定溶液中 一定能大 量共存的是 ()

A.pH = 1的溶液中:Na+、K+、MnO4-、CO2-3

B.c (H+) =1×10-13mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO2-4、NO3-

C.0.1mol·L-1NH4HCO3 溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-

D.0.1 mol·L-1FeCl3 溶液中:Fe2+、NH4+、SCN-、SO2-4

解析:A项:pH =1的溶液呈 强酸性, CO2-3不能大量 存在;B项:c (H+) =1×10-13mol·L-1的溶液中c (OH-) =0.1mol·L-1, 该溶液呈 强碱性, Mg2+、Cu2+与OH-因生成沉 淀而不能 大量共存;C项:0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中, 四种离子不能发生反应, 可以大量共存;D项:0.1mol·L-1FeCl3溶液中, Fe2+、Fe3+与SCN-因生成Fe (SCN) 2、Fe (SCN) 3而不能大量共存。

答案:C

考情分析:近几年, 高考对离子反应的考查形式基本保持不变, 常常涉及溶液中离子能否大量共存的判断、离子方程式的书写及判断等问题。

(1) 在强酸性 溶液中, 弱酸根 (如CO2-3、SO2-3、S2-、CH3COO-等) 、弱酸的酸 式根 (如HCO3-、HSO3-、HS-等) 、OH-等离子不 能大量共存。

(2) 在强碱性 溶液中, 弱碱阳离 子 (如Cu2+、Fe2+、Fe3+、NH4+等) 、弱酸的酸式根 (如HCO3-、HSO3-、HS-等) 、H+等离子不能大量共存。

(3) 强氧化性 离子 [如MnO4-、Cr2O2-7、Fe3+、NO3- (H+) 等 ]与强还原 性离子 (如Fe2+、I-、S2-等) 不能大量共存。

(4) 水解程度较大的阳离子 (如Al3+等) 与水解程度较大的阴离子 (如CO32-、HCO3-、S2-等) 因发生完全双水解反应而不能大量共存。

【新题速递】

1.在给定条件的水溶液中一定能大量共存的离子组是 ()

A.能与Na反应生成H2的溶液:Ca2+、NH4+、HCO3-、Cl-

B.存在多量Fe2+的溶液:H+、Na+、NO3-、SO2-4

C.由水电离出的c (H+) =10-12mol·L-1的溶液:Na+、K+、Cl-、NO3-

D.c (H+) ∶c (OH-) =1∶2的溶液:K+、Ba2+、ClO-、CO2-3

2.下列解释 实 验 事 实 的 方 程 式 不 正 确 的是 ()

A.明矾的水 溶液pH<7:Al3++3H2OAl (OH) 3 (胶体) +3H+

B.将NH3通入滴有酚酞 的水中, 溶液变红:NH3+ H2ONH3 ·H2ONH4++OH-

C.向AgNO3溶液中加 入NaC1溶液后, 再加Na2S溶液, 白色沉淀 转化为黑 色沉淀:2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-

D.用醋酸检验 牙膏中的 摩擦剂碳 酸钙:CaCO3+2H+ ═Ca2++CO2↑+H2O

3.下列离子方程式书写正确的是 ()

A.以石墨作电极电解CuCl2溶液:

B.FeSO4 溶液与稀 硫酸、双氧水 混合:

C.铜跟浓硝酸反应:

D.NaHSO4 溶液与足量Ba (OH) 2溶液混合:2H++ SO2-4+Ba2++2OH- ═BaSO4↓+2H2O

【参考答案】

一、物质的组成、性质和分类

1.C解析:1纯净物只由一种物质组成, 而O2、O3组成的混合物, 只含有O元素, 但为混合物;2纯净物具有固定的熔点、沸点, 常利用测物质的熔点或沸点的方法确定该物质是否为纯净物;3互为同分异构体的有机物含有相同种类和相同数目的原子, 但其分子结构不同, 为不同的物质, 组成混合物;4O元素可形成O2-、O2-2离子, 可与Na+离子形成Na2O、Na2O2;5金刚石、石墨等碳元素形成的单质, 在足量的氧气中燃烧只生成CO2, 但这些物质形成混合物;6只含有一种分子, 则该物质一定是纯净物。

2.B解析:A项:酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和 水的化合 物, CO2、SO2、SiO2、Cl2O7都是酸性氧化物;B项:非电解质是指在水溶液中和熔化状态下都不导电的化合物, 其中Cl2是单质, 不是非电解质;C项:同素异形体是指同种元素形成的结构不同的单质, 金刚石和石墨、单斜硫和斜方硫都是同素异形体;D项:铝热剂是铝粉与金属氧化物 (如Fe2O3 等) 组成的混合物, 矿泉水含有水和矿物质等, 水玻璃为Na2SiO3 水溶液, 焦炉气含 有H2、CH4、CO等。

3.A解析:A 项:石油的分馏是利用其组分的沸点不同, 采用物理方法分离获得汽油、煤油等燃料;B项:主要通过 煤的气化 反应, 获得CO、H2;C项:煤的液化是指将固体煤炭通过化学加工过程, 使其转化成为液体燃料;D项:重油在发生裂化或裂解时, 烃分子中长碳链断裂变成短碳链, 获得小分子烃。

二、化学用语

1.A解析:A项:Mg原子核外有12个电子, 失去最外层电子变成Mg2+, 则Mg2+离子的结构示意图为;B项:氯原子核外有17个质子, 则含18个中子的氯原子的质 量数为17+18=35, 其核素符号为3517Cl;C项:醛基应表示为—CHO, 不能表示为—COH;D项:未标注O原子最外 层未成键 的孤电子 对, 应为

2.A解析:A项:O原子核外 有8个电子, 则含有8个中子的氧原子的质量数为8+8=16, 其核素符号为168O;B项:HF为共价化合物, 其电子式为;C项:K原子核外有19个电子, 失去最外层电子形成K+, 但质子数不变, 则K+离子的结 构示意图 为;D项:该图形为CH4的比例模型, 不是球棍模型。

3.B解析:A项:乙酸的分 子式为C2H4O2, 其结构简式为CH3COOH;B项:F原子核外有9个电子, 得到1个电子形成F-离子, 则F-的结构示意图为;C项:Cl原子核外有17个电子, 中子数为20的氯原子的质量数为37, 则其核素符号为3717Cl;D项:未标注N原子最外层的未成键孤电子对, 应为

三、化学常用计量

1.B解析:A项:乙醇的结 构简式为CH3CH2OH, 1个乙醇分子中含有5个C—H键, 则4.6g乙醇 (即0.1mol) 含有C—H键的个数为0.5NA;B项:甲醛的分子式为CH2O, 乙酸的分子式为C2H4O2, 可看作 (CH2O) 2, 二者的最简式均为CH2O, 因此15g混合物含有0.5mol“CH2O”, 所含O原子数为0.5NA;C项:1molCl2和1molH2O不能完全反应, 且生成的HClO为弱电解质, 因此生成的H+离子数不等于NA;D项:标准状况下, 庚烷为液体, 11.2L庚烷的物质的量远大于0.5mol, 完全燃烧后生成的CO2分子数远大于3.5NA。

2.B解析:A 项:69gNO2 与 N2O4 混合气 体 所 含 原 子 数 为;B项:NO2与水发生的反应为3NO2+H2O═2HNO3+NO, 则该反应中转移电子的物质的量为1.5mol×2/3=1mol, 即NA个;C项:69 gNO2与水完全 反应时, 生成0.5molNO, 但该选项未指明11.2L气体是否处于标准 状况下;D项:该反应中 生成1molHNO3, 浓硝酸与足量Fe发生的反应为, 但常温下, Fe在浓硝酸中发生钝化。

3.C解析:A项:标准状况 下汽油为 液体, 22.4L汽油的物质的量远大于1mol, 所含分子数远大于NA个;B项:未指明5.6L甲烷是否处于标准状况下, 无法计算其物质的量;C项:80gSO3的物质的量为1mol, 则所含氧原子数为3NA;D项:Fe与足量稀硝酸发生的反应为Fe+4HNO3 (稀) ═Fe (NO3) 3+NO↑+2H2O, 因此1molFe与足量稀硝酸完全反应时, 失去3NA个电子。

四、溶液和胶体

1.B解析:A项:用容量瓶配制溶液, 定容时俯视刻度线, 最终溶液的体积偏小, 所得溶液的浓度偏大;B项:在一定物质的量浓度溶液的配制实验中两次用到玻璃棒, 第一次的作用是搅拌, 加速溶解 (或稀释) 速度, 第二次是转移液体;C项:沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液, 可得到Fe (OH) 3胶体, 而胶体属于分散系, 呈电中性;D项:25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中, 溶液的体积大于100mL, 则所得溶液的浓度小于1.0mol·L-1。

2.D解析:A项:用量筒量取pH=1的盐酸, 再加蒸馏水配制100mLpH=2的盐酸, 缺少量筒;B项:用NaOH固体配制质量分数为40%的NaOH溶液, 要用托盘天平称取一定质量的NaOH固体, 缺少托盘天平;C项:缺少称量NaCl固体的托盘天平;D项:NaI与溴水发生反应2NaI+Br2 ═2NaBr+I2, 加入CCl4萃取生成的I2及剩余的Br2, 再进行分液处理, 保留水层即可。

五、氧化还原反应

1.A解析:该反应中, Mn元素由 +7价降低为+2价, N元素由+3价升高为+5价, 根据元素守恒及得失电子守恒配平该离子方程式:2MnO4-+ 5NO2-+ 6H+ ═2Mn2++5NO3-+3H2O。A项:该反应中, 生成1molNaNO3 需消耗0.4molKMnO4;B项:反应过程中, 不断消耗H+, 溶液的pH增大;C项:该反应中, MnO4-被还原, NO2-被氧化;D项:X代表的粒子是H+。

2.C解析:由图可知, n (ClO-) 不断减小, n (N2) 不断增加, 则ClO-为反应物, N2为产物, 由此可得:ClO-+CN-+H2O→Cl-+N2+ HCO3-, 根据元素守恒及得失电子守恒配平该离子 方程式:5ClO-+2CN-+ H2O═5Cl-+ N2 + 2HCO3-。A项:该反应中CN-为还原剂, 发生氧化反应, 生成两种氧化产物N2和HCO3-;B项:ClO-是氧化剂, 被还原生成Cl-, 则Cl-是还原产物, HCO3-是氧化产物;C项:ClO-是氧化剂, CN-是还原剂, 二者的物质的量之比为5∶2;D项:该反应中, 生成1 molN2时, 转移10 mol电子, 则生成2.24LN2 (即0.1mol) , 转移1mol电子。

3.A解析:由题意可知, 发生如下反应:12I-+ClO-+H2O═I2+Cl-+2OH-, 2I2+SO2-3+ H2O═2I-+SO2-4+2H+。A项:反应1中ClO-的氧化性强于I2, 反应2中I2 的氧化性强于SO2-4, 则氧化性关系为ClO->I2>SO2-4;B项:漂粉精中含有Ca (ClO) 2, 可将I-氧化成I2而使淀粉-KI试纸变蓝;C项:ClO-可将I-氧化成I2, 而本身被还原为Cl-;D项:Cl2的氧化性强于I2, 新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液, 发生反应:Cl2+SO^{3+H2O═2Cl-+SO2-4+2H+, 从而使氯水褪色。}

六、离子反应

1.C解析:A项:钠与水即 可反应生 成H2, 无法确定该溶液的酸碱性, 但HCO3-不能存在于强酸性或强碱性溶液中;B项:Fe2+具有强还原性, 可被NO3- (H+) 氧化为Fe3+;C项:由水电离出 的c (H+) =10-12mol·L-1的溶液, 可能显强 酸性或强 碱性, Na+、K+、Cl-、NO3-四种离子 均可以大 量存在;D项:c (H+) ∶c (OH-) =1∶2的溶液显碱性, Ba2+与CO2-3因生成BaCO3沉淀而不能大量共存。

2.D解析:A项:明矾的化 学式为KAl (SO4) 2·12H2O, 溶于水电 离产生K+、Al3+和SO2-4, 其中Al3+发生水解反应Al3++3H2OAl (OH) 3 (胶体) +3H+, 溶液显酸性;B项:NH3溶于水发 生反应NH3+ H2ONH3·H2O, 生成弱电解 质NH3·H2O, 而NH3·H2O部分发生电离, 溶液显碱性, 使酚酞显红色;C项:AgNO3溶液中加入NaCl溶液, 发生的反 应为Ag++Cl- ═AgCl↓, AgCl与Na2S溶液发生反应2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-, 沉淀由白色转变为黑色;D项:醋酸为弱酸, 部分发生电离, 书写离子方程式用化学式表示, 正确应为CaCO3+2CH3COOH═Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。

3.B解析:A项:Cu2+的氧化性 强于H+, 用石墨作电极电解CuCl2溶液, Cu2+在阴极得到电子 发生还原 反应, 正确应为;B项:Fe2+具有强还 原性, H2O2具有强氧化性, 在酸性溶液中发生氧 化还原反应:;C项:铜与浓硝酸反应生成NO2而不是NO, 正确应为;D项:不符合离子配比关系, NaHSO4溶液与足 量Ba (OH) 2溶液混合, NaHSO4完全反应, 正确应为

篇3：高考热点分类突破及训练(三)

热点十八、长度测量仪器的读数

【命题分析】长度测量仪器是高中物理实验的基础, 也是高考考查的重点和热点.根据对近几年高考试题的研究发现, 出现频率比较高的有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等.对长度测量仪器的读数, 既有单独考查的, 也有与实验探究综合在一起考查的, 难度一般不大.

【真题展示】

(2015 年四川卷第8 题) 某同学在 “探究弹力和弹簧伸长的关系”时, 安装好实验装置, 让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐, 在弹簧下端挂1个钩码, 静止时弹簧长度为l1, 如图1所示, 图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺 (最小分度是1 毫米) 上位置的放大图, 示数l1=____cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码, 静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50g, 挂2个钩码时, 弹簧弹力F2=_____N (当地重力加速度g=9.8m/s2) .要得到弹簧伸长量x, 还需要测量的是____.作出F-x曲线, 得到弹力与弹簧伸长量的关系.

解析:根据图2 指针指示可知, l1=25.85cm, 挂2个钩码时, 以2个钩码整体为对象, 受重力mg和弹簧的拉力F2作用而处于平衡, 根据共点力平衡条件有:F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.98N, 弹簧的伸长 (或缩短) 量x=|l-l0|, 其中l为弹簧形变以后的长度, l0为弹簧的原长, 因此要得到弹簧的伸长量x, 还要测量的是弹簧的原长l0.

答案:25.85 0.98弹簧的原长l0

【应试技巧】

1.毫米刻度尺读数时需要估读.

2.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中, 还未知它们间的关系, 因此不能套用胡克定律.

【规律拓展】常用长度测量仪器读数要领:

1.毫米刻度尺:需要估读到毫米的下一位, 即以毫米做单位时, 小数点后面有一位数字.

2.游标卡尺: (1) 看清游标卡尺的精度, 游标卡尺的精度通常有0.1 mm、0.05 mm和0.02mm三种; (2) 读数时注意不要把游标尺的前沿当成“0”刻度线.

3.螺旋测微器: (1) 读数时注意半毫米刻度线是否露出; (2) 以毫米为单位时, 读数结果保留到小数点后第三位, 末尾的“0”不能删.

热点十九、力学实验

【命题分析】力学实验是高考必考内容, 考纲中要求掌握的有“研究匀变速直线运动”、“探究弹力和弹簧伸长的关系”、“验证力的平行四边形定则”、“验证牛顿运动定律”、“探究动能定理”、“验证机械能守恒定律”.力学实验经常与纸带、图象相联系, 并注重对实验原理、实验步骤、误差分析、有效数字的考查.近几年设计性实验成高考的热点, 考查考生的实验设计能力, 难度中等.

【真题展示】

(2015年全国新课标Ⅱ卷第22题) 某学生用图3所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz, 物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图4所示, 图中标出了5个连续点之间的距离.

(1) 物块下滑时的加速度a=____m/s2;打C点时物块的速度v=_______m/s;

(2) 已知重力加速度大小为g, 为求出动摩擦因数, 还必须测量的物理量是_________ (填正确答案标号)

A.物块的质量B.斜面的高度

C.斜面的倾角

解析: (1) 根据纸带数据可知加速度;

打C点时物块的速度

(2) 对滑块, 根据牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma,

解得, 可见, 为求出动摩擦因数, 还需测量的物理量是斜面的倾角.

答案: (1) 3.25 1.79 (2) C

【应试技巧】

1.求加速度时, 纸带上的4段位移转化为2段位移求解简单, 即把AB和BC看成一段, CD和DE看成一段.

2.求物块和斜面之间的动摩擦因数时, 先尝试写出含有动摩擦因数的表达式, 再分析“为求出动摩擦因数”需要测量的物理量有哪些.

【规律拓展】用逐差法求加速度方法

1.若纸带给出的是连续的2段位移, 由 Δx=aT2求解加速度a, 其中T为相邻两计数点间的时间间隔.

2.若纸带给出的是不连续的2段位移, 由Δx=xm-xn= (m-n) aT2求解加速度a, 其中T为相邻两计数点间的时间间隔.

3.若纸带给出的是连续的3段位移, 应按照不相邻2段位移处理, 这2段位移对应的时间间隔仍为原来相邻两计数点间的时间间隔T.

4.若纸带给出的是连续的4段位移或6段位移, 应转化为2段位移, 但是2段位移对应的时间间隔应由原来相邻两计数点间的时间间隔T转化为2T或3T.

5.若纸带给出的是连续的5段位移, 一般选取数值较大的连续的4段位移, 这4段位移再转化为2段位移, 但是2段位移对应的时间间隔由原来相邻两计数点间的时间间隔T转化为2T.

热点二十、电学实验

【命题分析】高考每套试卷中都会涉及一道电学实验题, 基本以测量电源电动势和内阻、描绘小电珠伏安特性曲线、测定金属丝电阻率等实验为主, 以设计性实验、测量型实验和探究性实验为主体趋势, 以课本实验为源进行创新.实验的考查方式以测电阻为主, 考查电流表的内、外接法、滑动变阻器的分压式与限流式接法、非理想电表的非常规接法等设计思想.

【真题展示】

(2015年全国新课标Ⅱ卷第23题) 电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻 (半偏法) , 实验室提供材料器材如下:

待测电压表 (量程3V, 内阻约为3000Ω) , 电阻箱R0 (最大阻值为99 999.9Ω) , 滑动变阻器R1 (最大阻值100Ω, 额定电压2A) , 电源E (电动势6 V, 内阻不计) , 开关2个, 导线若干.

(1) 如图5所示的虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分, 将电路图补充完整.

(2) 根据设计的电路, 写出实验步骤:_______.

(3) 将这种方法测出的电压表内阻为R′V, 与电压表内阻的真实值RV相比, R′V_______ (填“>”“=”或“<”) RV, 主要理由是________.

解析: (1) 待测电压表电阻 (约为3000Ω) 远大于滑动变阻器R1的电阻值 (最大阻值100Ω) , 故滑动变阻器R1采用分压式接法;实验电路图如图6所示:

(2) 移动滑动变阻器的滑片, 以保证通电后电压表所在支路分压最小, 闭合开关S1、S2, 调节R1, 使电压表指针满偏, 保证滑动变阻器的滑片的位置不变, 断开S2, 调节电阻箱R0, 使电压表的指针半偏, 读取电阻箱所示的电阻值, 此即为测得的电压表内阻.

(3) 电压表串联电阻箱后该支路电阻增大, 该支路电压增大, 而电压表仍半偏, 则电阻箱分压大于电压表的半偏电压, 故RV′>RV.

答案: (1) 实验电路图如图6所示;

(2) 移动滑动变阻器的滑片, 以保证通电后电压表所在支路分压最小, 闭合开关S1、S2, 调节R1, 使电压表指针满偏, 保证滑动变阻器的滑片的位置不变, 断开S2, 调节电阻箱R0, 使电压表的指针半偏, 读取电阻箱所示的电阻值, 此即为测得的电压表内阻.

(3) >, 电压表串联电阻箱后认为电压不变, 而实际该支路电压变大, 则电阻箱分压大于电压表的半偏电压, 故RV′>RV.

【应试技巧】题目已经暗示用半偏法测量电压表的内阻, 理解电压表由满偏电压变为半偏电压的过程是解题的关键.

【规律拓展】测电阻常用的方法

1.利用比较法测电阻

对于一些阻值很大 (或很小) 的电阻, 用伏安法直接测量有困难时, 可以采用与电压表 (或电流表) 内阻进行比较的方法来测量电阻.其原理是串联电路电压与电阻成正比;并联电路电流与电阻成反比.

(1) 串联比较

常见电路有如图7甲、乙所示两种.在这两个电路中, 如果已知电压表V1或电流表A1和A2的内阻可以求出Rx的阻值, 如果将Rx换为已知电阻, 则可以测量电压表V1或电流表A1的内阻 (电流表A2的内阻已知) .

(2) 并联比较

常见电路有如图8甲、乙所示两种.在这两个电路中, 如果已知电流表A2或电压表V1和V2的内阻可以求出Rx的阻值, 如果将Rx换为已知电阻, 则可以测量电流表A2或电压表V2的内阻 (电压表V1的内阻已知) .

2.利用近似法测电阻

(1) 串联电路的近似关系是:两个电阻串联, 如果其中一个电阻远大于另一个电阻, 则总阻值可以认为等于大电阻, 与小电阻无关.

(2) 并联电路的近似关系是:两个电阻并联, 如果其中一个电阻远大于另一个电阻, 则总阻值可以认为等于小电阻, 与大电阻无关.

3.利用等效法、替代法测电阻

在特定情况下, 如果一个未知电阻在电路中所产生的效果与一个已知电阻相同, 则可以认为这两个电阻的阻值相等, 为了使已知电阻能与未知电阻产生相同的效果 (阻值相同) , 一般用电阻箱作为已知电阻.用等效替代法测电阻时为了能够在未知电阻与电阻箱之间切换, 一般要用到单刀双掷开关 (有时用两个单刀开关) , 因此, 在题目提供的器材中, 如果有单刀双掷开关 (或两个单刀开关) 以及电阻箱时, 应优先考虑用等效替代法.

模块3-3

【命题分析】模块3-3是热学内容, 是高中物理的组成部分, 是高考的选考内容.高考考查的热点是分子动理论、物体的内能、气体实验定律、理想气体的状态方程和热力学定律.题型既有选择题, 又有计算题.考查基本概念和基本规律多以选择题的形式出现, 多为中等难度或较容易题;考查气体实验定律和理想气体状态方程多为计算题, 难度一般不大.

热点二十一、分子动理论物体的内能

【真题展示】

(2015年上海卷第4 题) 一定质量的理想气体在升温过程中 ( )

A.分子平均势能减小

B.每个分子速率都增大

C.分子平均动能增大

D.分子间作用力先增大后减小

解析:理想气体, 不计分子势能, 故A错误;在升温过程中, 分子的平均动能增大, 但不是每个分子的动能都增大, 故B错误、C正确;理想气体分子之间除相互碰撞外无相互作用力, 故D错误.

答案:C

【解题技巧】本题考查了一定质量的理想气体在升温的过程中的一些变化, 涉及分子力、分子势能、平均动能等知识点, 意在考查考生的理解能力和识记能力.

(1) 理想气体的特点:气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计的气体, 因此理想气体分子间无作用力, 没有分子势能.

(2) 温度是分子平均动能大小的标志.

【规律拓展】物体的内能与理想气体的内能的决定因素

1.物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能.

2.宏观上物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定;微观上物体的内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定.

3.理想气体的分子间距很大, 分子间的相互作用力可以忽略, 也就是不计分子势能, 故一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关, 也就是只由分子热运动的平均动能决定, 故往往通过温度的升高或降低来体现内能的变化.

热点二十二、气体实验定律、理想气体状态方程和热力学定律

【真题展示】

(2015年海南卷第15题) 如图9所示, 一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上, 开口向上, 内有两个质量均为m的相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体, 平衡时体积均为V.已知容器内气体温度始终不变, 重力加速度大小为g, 外界大气压强为p0.现假设活塞B发生缓慢漏气, 致使B最终与容器底面接触.求活塞A移动的距离.

解析:设A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为p1和p2, 漏气前, 对活塞A有:, 对B有:

漏气发生后, 设整个封闭气体体积为V′, 压强为p′, 再对活塞A:p′S=p0S+mg, 可见p′=p1

对原有A、B之间的气体, 由玻意耳定律得p1V=p′V1, 可得V1=V

对原有在活塞B与容器底面之间的气体, 由玻意耳定律得p2V=p′V2

漏气前, 活塞A距离底面的高度为

漏气后, 活塞A距离底面的高度为

则活塞移动的距离, Δh=h′-h

答案:

【应试技巧】本题涉及两部分气体, 尽管活塞B漏气后两部分气体“在一个容器”里, 但是可以认为两部分气体并没有“混合”, 这样可以分别对两部分气体应用玻意耳定律.

【规律拓展】气体实验定律、气体状态方程计算类问题的解答技巧

首先, 明确描述气体的三个参量.对气体状态参量隐蔽的题目, 要挖掘隐含条件, 正确求出气体的相关参量.

其次, 把握三大实验定律的适用条件.如玻意耳定律是等温变化;查理定律是等容变化;盖—吕萨克定律是等压变化.

再次, 知道气体实验定律和气体状态方程都适用于一定质量的理想气体.对变质量的气体需化变为不变, 然后再用公式计算.

模块3-4

【命题分析】模块3-4包括简谐运动、机械波、光学、电磁波和相对论初步, 是高中物理的重要组成部分.高考考查的重点是简谐运动、机械波、光学.命题热点是波动图象、光的折射和全反射, 题型既有选择题, 又有填空题和计算题, 难度中等.所占分值以6分和15分为主, 重在考查考生的理解和应用能力.

热点二十三、机械振动和机械波

【真题展示】

(2015年四川卷第2 题) 平静湖面传播着一列水面波 (横波) , 在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动, 测得两个小木块每分钟都上下30次, 甲在波谷时, 乙在波峰, 且两木块之间有一个波峰.这列水面波 ( )

A.频率是30Hz B.波长是3m

C.波速是1m/s D.周期是0.1s

解析:木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况, 即波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动, 因此其周期为, 选项D错误;频率为, 选项A错误;又因为甲在波谷时, 乙在波峰, 且两木块之间有一个波峰, 所以3/4λ=3m, 解得波长为λ=2m, 选项B错误;根据波长、波速、周期间的关系可知, 这列水面波的波速为, 选项C正确.

答案:C

【应试技巧】

1.学会建模.本题首先要能建立木块的运动模型———受迫振动 (简谐运动) ;物理学中离不开理想化的实物模型和运动模型, 如方形物块、三角形斜面、质点、点电荷等实物模型;匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动等运动模型.

2.要培养画草图的习惯.如本题中, 由“甲在波谷时, 乙在波峰”可知甲乙两位置处质点振动情况异步, 即相距半波长的奇数倍, 又由于“两木块之间有一个波峰”, 通过画出草图可以发现其中的几何关系.在多物体、多过程运动中, 草图的作用尤为突出.

【规律拓展】

1.机械波的传播规律

(1) 前带后, 后跟前, 运动状态向后传.即各质点都做受迫振动, 起振方向由波源决定, 且其振动频率 (周期) 都等于波源的振动频率 (周期) , 但离波源越远的质点振动越滞后.

(2) 机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量, 而不是质点.

2.波的多解性规律

(1) 波的周期性导致波的多解, 可分别表示为:传播距离x0=nλ+Δx;传播时间t=nT+Δt;传播速度;质点振动路程s=4nA+Δs.

(2) 波传播的双向性导致波的多解.若题目加设一定的条件, 可使无限解转变成唯一解或有限解.

热点二十四、光的折射定律和全反射

【真题展示】

(2015年四川卷第3题) 直线P1P2过均匀玻璃球球心O, 细光束a、b平行且关于P1P2对称, 由空气射入玻璃球的光路如图10所示.a、b光相比 ( )

A.玻璃对a光的折射率较大

B.玻璃对a光的临界角较小

C.b光在玻璃中的传播速度较小

D.b光在玻璃中的传播时间较短

解析:由于a、b光平行且关于过球心O的直线P1P2对称, 因此它们的入射角i相等, 根据图中几何关系可知, b光在玻璃球中的光路偏离进入球之前方向较多, 即b光的折射角γ较小, 根据折射定律有, 所以玻璃对b光的折射率较大, 选项A错误;根据临界角公式有s, 所以玻璃对a光的临界角较大, 选项B错误;根据折射率的定义有, 所以b光在玻璃中的传播速度v较小, 选项C正确;根据图中几何关系可知, a、b光进入玻璃球后, b光的光程d较大, 根据匀速直线运动规律有, 所以b光在玻璃中的传播时间较长, 选项D错误.

答案:C

【应试技巧】

1.正确求解本题的前提与关键是:首先要知道球面界面中, 法线一定过球心, 其次通过作出光路图, 从图中正确找出对应的入射角与折射角, 再次熟记相应的物理规律和概念.

2.熟记折射率定义式, 折射定律、临界角公式 (前提是光由介质进入真空或空气中) 、波长与波速和频率 (周期) 间关系v (c) =λf或λ=vT

3.在光的折射中, 光线偏折程度越大, 介质对其折射率越大、临界角越小、在介质中的传播速率越小、波长越短, 值得注意的是光 (波) 在进入介质前后频率不变.

【规律拓展】全反射类问题的处理方法

1.解答全反射类问题时要抓住发生全反射的条件, 利用好光路图中的临界光线, 准确判断出全反射的光路是解题的关键.

2.解题时应根据题意分析光路, 即入射点、入射光线、全反射光线, 作出光路图, 根据数据计算反射角、折射角、临界角, 算一步画一步, 画一步再根据需要算一步, 把计算和作图有机地结合起来.

模块3-5

【命题分析】模块3-5包括动量守恒定律、光电效应和光的波粒二象性, 原子结构和原子核等, 高考考查的重点是动量守恒定律、光电效应、能级和原子核.考查动量守恒定律时, 往往与能量守恒、牛顿运动定律相结合, 考查考生的分析综合能力, 一般以高考压轴题或者选考模块3-5中的题型出现, 难度中等或中等偏上.其他考点一般以选择题、填空题出现, 多为中等难度或较容易题, 该部分在高考中一般占15 分左右.

热点二十五、动量守恒定律

(2015· 全国新课标Ⅱ·35) 滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后, 从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图11所示.求:

(1) 滑块a、b的质量之比;

(2) 整个运动过程中, 两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.

解析: (1) 设a、b质量分别为m1、m2, a、b碰撞前的速度分别为v1、v2, 由题给图象得v1=-2m/s, v2=1m/s

a、b发生完全非弹性碰撞, 碰撞后两滑块的共同速度为v, 由题给图象可得

由动量守恒定律得:m1v1+m2v2= (m1+m2) v, 解得

(2) 由能量守恒定律得两滑块因碰撞而损失的机械能为

由图象可知, 两滑块最后停止运动, 由动能定理得, 两滑块克服摩擦力所做的功为, 解得

答案: (1) 1/8 (2) 1/2

【应试技巧】

1.本题由x-t图象可以看出, 碰撞后a、b两者成为一体, 这是一个完全非弹性碰撞过程.

2.碰撞后两者先是在光滑水平面上做匀速运动, 然后在粗糙面上做减速运动.

【规律拓展】

1.如何判断物体的碰撞是否为弹性碰撞

弹性碰撞是碰撞过程无机械能损失的碰撞, 遵循的规律是动量守恒和系统机械能守恒.

(1) 题目中明确告诉物体间的碰撞是弹性碰撞的.

(2) 题目中碰撞对象是弹性小球、光滑钢球以及分子、原子等微观粒子, 它们的碰撞都是弹性碰撞.

2.判断碰撞可能性问题的分析思路

第一步:判定系统动量是否守恒.

第二步:判定物理情景是否可行, 如追碰后, 前球动量不能减小, 后球动量在原方向上不能增加;追碰后, 后球在原方向的速度不可能大于前球的速度.

第三步:判定碰撞前后动能是否增加, 若系统没有其他形式的能量转化为动能, 则系统的动能不会增加.

热点二十六、波粒二象性、光电效应、原子结构和原子核

【真题展示】

(2015年全国新课标Ⅱ卷第35题) 实物粒子和光都具有波粒二象性, 下列事实中突出体现波动性的是_____. (填正确答案标号, 选对1个得2分, 选对2个得4分, 选对3个得5分, 每选错1个扣3分, 最低得分0分)

A.电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样

B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹

C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构

D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构

E.光电效应实验中, 光电子的最大初动能与入射光的频率有关, 与入射光的强度无关

解析:电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样, 说明电子是一种波, 选项A正确;β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹, 说明β射线是一种粒子, 选项B错误;人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构, 中子衍射说明中子是一种波, 选项C正确;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构, 利用了电子的干涉现象, 说明电子是一种波, 选项D正确;光电效应实验中, 光电子的最大初动能与入射光的频率有关, 与入射光的强度无关, 说明光是一种粒子, 选项E错误.

答案:ACD

【应试技巧】本题主要是对光的波粒二象性的理解, 干涉和衍射是波特有的现象, 而光电效应是粒子性的典型表现, 最好能记住相关结论.

【规律拓展】能级跃迁规律

1.原子处于基态最稳定, 处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁.原子从较高激发态向较低激发态或基态跃迁时以光子的形式放出能量.光子能量由两能级的能量差决定, 即hν=E初-E终.

2.一群氢原子处于量子数为n的激发态时, 可能辐射出的光谱线条数为.

3.原子吸收了能级之差的光子后, 会从较低能级向较高能级跃迁.

配套练习

热点十八、长度测量仪器的读数

1.将分度值为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐, 0、1、2、5计数点所在位置如图12所示, 则s2=___cm, s5=______cm. (s2为0、2点间距, s5为0、5点间距)

2.如图13所示, 用10分度的游标卡尺测量一根金属圆管的内径和外径时, 卡尺的游标尺位置分别如图13甲、乙所示, 则这根金属圆管的内径读数是_____mm, 外径读数是________mm.

3.有一游标卡尺, 主尺的最小分度是1mm, 游标卡尺有20个小的等分刻度, 用它测量一工件的长度时游标尺的位置如图14所示, 这个工件的长度是_____mm.

4.测定金属丝直径时, 千分尺刻度如图15所示, 由此可知, 金属丝直径为______mm.

5.如图16所示, 是使用螺旋测微器测甲、乙两个零件直径时可动刻度指示的位置, 则甲零件的直径为_____mm, 乙零件的直径为_____mm.

热点十九、力学实验

1.用一根弹簧和一把弹簧测力计做“求合力”实验.

①用如图17甲所示装置测定弹簧的劲度系数, 挂钩码时不能超过弹簧的______;

②改变所挂钩码个数, 把测出的多组数据绘成如图17乙的弹力F跟伸长量x的关系图线, 则弹簧的劲度系数为______N/cm;

③用这根弹簧和弹簧测力计都与橡皮筋成135°角来拉橡皮筋, 弹簧测力计示数如图17丙所示, 则此时弹簧的伸长量为_____cm;

④用力的图示以这两个分力为邻边做平行四边形, 得出合力的大小F合, 若实验误差较小可以忽略不计, 则F合=______N.

2.如图18为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小, 在长木板上相距为L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器, 分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率.

(1) 下列与本实验有关的说法正确的是 ( )

A.两速度传感器之间的距离应适当远些

B.要调整长木板的倾斜角度, 平衡小车受到的摩擦力

C.应先释放小车, 再接通速度传感器的电源

D.改变所挂钩码的数量时, 要使所挂钩码的质量远小于小车质量

E.不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量

(2) 某同学在右表中记录了实验测得的几组数据, vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差, 则加速度的表达式为a=_____, 表中第3次实验缺失的数据是______m/s2 (结果保留三位有效数字) ;

(3) 表中a与F并不成正比, 这是由于_________ (填“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”) 造成的.

3.图19是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置, 将木板水平固定在桌面上, 利用一根压缩的轻质弹簧来弹开滑块.请完成下列实验操作与分析.

(1) 烧断细线, 滑块被弹簧弹出后通过光电门A, 继续运动一段距离停止在B点.测出挡光片的宽度d, 滑块通过光电门的时间Δt, 则滑块通过A点的速度v=_____;再用刻度尺测出AB之间的距离L.若重力加速度为g, 则滑块与木板间动摩擦因数μ=_______. (用d、Δt、L、g表示)

(2) 将木板换成光滑水平导轨.其他装置不变, 来研究弹簧弹性势能与压缩量的关系.用滑块压缩弹簧, 记录弹簧的压缩量x;释放滑块, 记录滑块通过光电门的时间Δt, 算出滑块通过光电门的速度v.重复以上操作, 得到v与x的关系如图20所示, 由图可知v与x成_____关系.由上述实验可得结论:对同一根弹簧, 弹性势能与弹簧的_______成正比.

4.某学习小组利用如图21所示的装置验证动能定理.

(1) 将气垫导轨调至水平, 安装好实验器材, 从图中读出两光电门中心之间的距离s为____cm;

(2) 测量挡光条的宽度d, 记录挡光条通过光电门1和2所用的时间 Δt1和 Δt2, 并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F, 为了完成实验, 还需要直接测量的一个物理量是_______;

(3) 该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?________ (填“是”或“否”)

5.在《验证机械能守恒定律》实验中, 两实验小组同学分别采用了如图22甲和乙所示的装置将重物由静止释放, 采用两种不同的实验方案进行实验.

①关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是 ()

A.在甲图中, 下落物体应选择密度大的重物

B.在乙图中, 两个重物的质量关系是m1>m2

C.采用甲、乙的方案进行实验, 都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平

D.采用甲、乙的方案进行实验, 都必须先释放重物, 再打开打点计时器

②比较甲、乙两种实验方案, 你认为____更合理, 理由是_______.

热点二十、电学实验

1.某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率, 用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水.

(1) 某同学用如图23所示的游标卡尺的_____ (填“A”“B”或“C”) 部位去测玻璃管的内径, 测出的读数如图24所示, 则玻璃管的内径d为_____cm.

(2) 该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻, 选择开关“×100”挡, 发现指针如图25所示, 则该同学接着需要做的实验步骤是:①换选______ (填“×10”或“×1k”) 挡;②_______.

(3) 该组同学按图26连好电路后, 调节滑动变阻器的滑片, 从最右端向左端移动的整个过程中, 发现电压表有示数但几乎不变, 不可能的原因是 ( ) .

A.滑动变阻器阻值太小

B.电路中5、6之间断路

C.电路中7、8之间断路

(4) 该组同学在改进实验后, 测出玻璃管中有水部分的长度为L, 电压表示数为U, 电流表示数为I, 改变玻璃管中的水量, 测出多组数据, 并描绘出相应的图象如图27所示, 若图线的斜率为k, 则矿泉水的电阻率ρ=_____ (用题中字母表示) .

2.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.

A.待测干电池两节, 每节电池电动势约为1.5V, 内阻约几欧姆

B.直流电压表V1、V2, 量程均为3V, 内阻约为3kΩ

C.定值电阻R0未知

D.滑动变阻器R, 最大阻值Rm

E.导线和开关

(1) 根据如图28所示的实物连接图, 在图29方框中画出相应的电路图.

(2) 实验之前, 需要利用该电路图测出定值电阻R0, 方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm, 再闭合开关, 电压表V1和V2的读数分别为U10、U20, 则R0=____ (用U10、U20、Rm表示)

(3) 实验中移动滑动变阻器触头, 读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2, 描绘出U1-U2图象如图30所示, 图中直线斜率为k, 与横轴的截距为a, 则两节干电池的总电动势E=_____, 总内阻r=___ (用k、a、R0表示) .

3.小明测量二极管在不同正向电压 (最大正向电压为1.25V) 时的电阻.他选择的器材有:0~10Ω 的滑动变阻器;量程为3V、内阻约为3kΩ 的电压表;电动势为1.5V的电源;一只多用电表.

(1) 他先将多用电表选择开关旋至“×10”挡, 调节好多用电表, 将二极管两极与表笔相接, 多用电表的示数如图31所示时, 则二极管的正极与多用电表的______ (选填图31 中“A”或“B”) 相接.

(2) 他再将多用电表的选择开关旋至 “10mA”挡 (内阻约为5Ω) , 将其接入图32 所示电路.

①多用电表B插孔应与图乙中的______ (填“7”或“8”) 连接.

②闭合开关, 电压表指针指在约1.25V处, 电流表指针指在约5.00mA处, 接着左右移动滑片, 两表指针几乎不动.由此可以推断:电路中_____ (选填图中表示接线柱的数字) 之间出现了_____ (填 “短路”或 “断路”) 故障.

③排除故障后, 闭合开关, 移动滑片, 将电压表和电流表示数记录在下表中, 并算出对应的电阻.电压为1.25V时, 二极管的电阻为______Ω.

④为了更准确地测出不同电压下二极管的电阻, 在不更换实验器材的条件下, 对实验电路提出改进建议:______.

4.小张和小明测绘标有“3.8V 0.4A”小灯泡的伏安特性曲线, 提供的实验器材有:

A.电源E (4V, 内阻约0.4Ω)

B.电压表V (2V, 内阻为2kΩ)

C.电流表A (0.6A, 内阻约0.3Ω)

D.滑动变阻器R (0~10Ω)

E.三个定值电阻 (R1=1kΩ, R2=2kΩ, R3=5kΩ)

F.开关及导线若干

(1) 小明研究后发现, 电压表的量程不能满足实验要求, 为了完成测量, 他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用_______ (填“R1”“R2”或 “R3”) 与电压表_______ (填 “串联”或“并联”) , 完成改装.

(2) 小张选好器材后, 按照该实验要求连接电路, 如图33所示 (图中电压表已经过改装) .闭合开关前, 小明发现电路中存在两处不恰当的地方, 分别是:①____;②______.

(3) 正确连接电路后, 闭合开关, 移动滑动变阻器的滑片P, 电压表和电流表的示数改变, 但均不能变为零.由此可以推断电路中发生的故障可能是导线______ (选填图中表示导线的序号) 出现了_____ (填“短路”或“断路”) .

5.为了测量某一未知电阻Rx的阻值, 实验室提供以下器材:电压表 (0~3 V, 内阻约3kΩ) 、电流表 (0~0.6A, 内阻约0.5Ω) 、滑动变阻器 (0~15Ω, 2A) 、电源 (E=3V, 内阻很小) 、开关与导线, 某同学设计的实验电路图如图34所示.

(1) 请按图34中的电路将图35中的实物连线补齐.

(2) 图35中, 闭合开关前, 应将滑动变阻器P置于______ (填“a”或“b”) 端.

(3) 闭合开关, 缓慢调节滑动变阻器, 得到多组电压U与电流I的读数, 请你根据图36所示的坐标系中描出的实验数据点画出U-I图线.

(4) 根据U-I图象求得未知电阻的阻值Rx=_____Ω (保留两位有效数字) ;实验测出Rx的测量值_______ (填“>”“<”或“=”) 真实值.

(5) 利用现有的器材, 为了更准确地测量该电阻的阻值, 请你对电表的接法提出建议并说明理由_______.

热点二十一、分子动理论物体的内能

1.下列关于固体、液体、气体的性质的说法, 正确的是 ( )

A.气体如果失去了容器的约束就会散开, 这是因为气体分子之间存在斥力的缘故

B.液体表面具有收缩的趋势, 是由于在液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故

C.黄金、白银等金属容易加工成各种形状, 没有固定的外形, 所以金属不是晶体

D.某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和气压之比的百分数

E.水的体积很难被压缩, 这是分子间存在斥力的宏观表现

2.一定质量的理想气体在下列哪些过程中, 一定从外界吸收了热量 ( )

A.温度保持不变, 体积逐渐膨胀

B.体积保持不变, 温度逐渐升高

C.压强保持不变, 体积逐渐收缩

D.温度逐渐升高, 压强逐渐减小

E.温度逐渐升高, 体积逐渐收缩

3.下列关于内能、非晶体、热机的效率等问题的说法中正确的是 ( )

A.悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的, 说明液体分子的运动也是无规则的

B.物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能

C.橡胶无固定熔点, 是非晶体

D.热机的效率可以等于100%

E.对于同一种气体, 温度越高, 分子平均动能越大

4.下列关于扩散现象、晶体等的说法中正确的是 ( )

A.气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

B.大颗粒的盐磨成了细盐, 就变成了非晶体

C.自行车打气越打越困难主要是因为分子间相互排斥的原因

D.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数, 与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关

E.某些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化

5.下列关于热学现象及热学规律的一些说法中正确的是 ( )

A.在一定条件下物体的温度可以降到0K

B.一定质量的100 ℃ 的水吸收热量后变成100℃的水蒸气时, 吸收的热量大于增加的内能

C.物理性质各向同性的固体一定是非晶体

D.0℃的冰与0℃的水, 分子的平均动能相同

E.即使使用高科技手段, 也不能将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

热点二十二、气体实验定律、理想气体状态方程和热力学定律

1.图37 所示是一定质量的理想气体的p-V图象, 气体从A→B→C→D→A完成一次循环, A→B (图中实线) 和C→D均为等温过程, 温度分别为T1和T2.下列说法中正确的是 ( )

A.T1>T2

B.从C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功

C.若气体沿直线由A→B, 则气体的温度先降低后升高

D.从微观角度讲B→C过程压强减小是由于分子的密集程度减少而引起的

E.若B→C过程放热200J, D→A过程吸热300J, 则D→A过程气体对外界做功100J

2.如图38所示, 用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体, 气体的体积V1=8.0×10-3m3, 温度T1=4.0×102K.现使外界环境温度缓慢降低至T2, 此过程中气体放出热量7.0×102J, 内能减少了5.0×102J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦, 外界大气压强p0=1.0×105Pa.求T2的值.

3.一定质量理想气体经历如图39 所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程, TA=300K, 气体从C→ A的过程中做功为100J, 同时吸热250J, 已知气体的内能与热力学温度成正比.求:

(1) 气体处于C状态时的温度TC;

(2) 气体处于C状态时的内能EC.

4.某同学估测室温的装置如图40所示, 气缸导热性能良好, 用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体.室温时气体的体积V1=66mL, 将气缸竖直放置于冰水混合物中, 稳定后封闭气体的体积V2=60mL.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦, 室内大气压p0=1.0×105Pa.

(1) 室温是多少?

(2) 上述过程中, 外界对气体做的功是多少?

5.把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图41 所示的装置.在玻璃管内引入一小段油柱, 将一定质量的空气密封在容器内, 被封空气的压强跟大气压强相等.如果不计大气压强的变化, 利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系.

(1) 关于瓶内气体, 下列说法正确的有 ( )

A.温度升高时, 瓶内气体体积增大, 压强不变

B.温度升高时, 瓶内气体分子的动能都增大

C.温度升高, 瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多

D.温度不太低, 压强不太大时, 可视为理想气体

(2) 改变烧瓶内气体的温度, 测出几组体积V与对应温度T的值, 作出V-T图象如图42所示.已知大气压强p0=1×105Pa, 则由状态a到状态b的过程中, 气体对外做的功为______J.若此过程中气体吸收热量60J, 则气体的内能增加了______J.

(3) 已知1mol任何气体在压强p0=1×105Pa, 温度t0=0℃时, 体积约为V0=22.4L.瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol, 体积V1=2.24L, 温度为T1=25℃.试估算瓶内空气的质量.

热点二十三、机械振动和机械波

1.一个竖直圆盘转动时, 固定在圆盘上的圆柱体带动一个T型支架在竖直方向振动, T型架下面系着一个弹簧和小球组成的系统.圆盘以不同的周期匀速转动时, 测得小球振动的振幅与圆盘转动频率的关系, 如图43所示.当圆盘的频率为0.4Hz时, 小球振动的周期是_____s;当圆盘停止转动后, 小球自由振动时, 它的振动频率是_____Hz.

2.一列沿着x轴正方向传播的横波, 在t=0时刻的波形如图44所示.图44中某质点的振动图象如图45所示, 则质点N的振幅是___m, 振动周期为______s, 该波的波速为_____m/s, 图乙表示质点______ (从质点K、L、M、N中选) 的振动图象.

3.一列简谐横波沿x轴正方向传播, 周期为2s, t=0时刻的波形如图46所示.该列波的波速是______m/s;质点a平衡位置的坐标xa=2.5 m, 再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动.

4.如图47所示, 实线是一列简谐横波在t时刻的波形图, 虚线是在t时刻后 Δt=0.2s时刻的波形图.已知 Δt<T.若该简谐波的波速为5m/s, 则x=1m处的质点M在t时刻的振动方向为____, 质点M在 Δt时间内通过的路程为_____m.

5.一列简谐横波由O点沿x轴正向传播如图48所示, 经时间t=6.0×10-2s振动从O点传播到A点, OA两点间的距离为3m.当这列波进入AB区域时, 它的传播速度变为原来的3倍, 则这列波在OA区域内的频率为____Hz, 在AB区域内的波长为______m.

热点二十四、光的折射定律和全反射

1.如图49所示, 一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上, 经折射后交于光屏上的同一个点M, 若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率, 则n1_____ (填“>”“<”或“=”) n2;____为红光.

2.过去已知材料的折射率都为正值 (n>0) .现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料, 其折射率可以为负值 (n<0) , 称为负折射率材料.位于空气中的这类材料, 入射角i与折射角r依然满足, 但是折射线与入射线位于法线的同一侧 (此时折射角取负值) .现空气中有一上下表面平行的负折射率材料, 一束电磁波从其上表面以入射角α射入, 下表面射出.若该材料对此电磁波的折射率n= -1, 在图50中, 请画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图, 若在上下两个表面电磁波的折射角分别为r1、r2, 则r1_____r2. (填 “大于”“等于”或“小于”)

3.如图51 所示为一块直角三棱镜, 顶角A为30°.一束激光从AC边入射, 刚好能垂直AB边射出, 入射方向如图所示, 求该激光在棱镜中的传播速度. (结果保留两位有效数字)

4.如图52所示, 一根长直棒AB竖直地插入水平池底, 水深a=0.8m, 棒露出水面部分的长度b=0.6m, 太阳光斜射到水面上, 与水面夹角α=37°, 已知水的折射率n=4/3, sin 37°=0.6, cos 37°=0.8.求:

(1) 太阳光射入水中的折射角β;

(2) 棒在池底的影长l.

5.如图53 所示, 一艘赛艇停在平静的水面上, 赛艇前部上端有一标记P, 在其正前方A处有一浮标.潜水员从P前方S=4m处开始下潜, 当下潜至深度为H=2 槡7 m的B处时, 才能看到赛艇尾端后方水面上的景物, 且看到P刚好被浮标挡住.测得PA、BA与竖直方向的夹角分别为53°和37°.忽略赛艇吃水深度, 求赛艇的长度L.sin 53°=0.8, cos 53°=0.6.

热点二十五、动量守恒定律

1.如图54 所示, 水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点, 质量均为m, Q与轻质弹簧相连并处于静止状态, P以初速度v向Q运动并与弹簧发生作用.求整个过程中弹簧的最大弹性势能.

2.如图55 所示, A和B两小车静止在光滑的水平面上, 质量分别为m1、m2, A车上有一质量为m0的人, 以速度v0向右跳上B车, 并与B车相对静止.求:

(1) 人跳离A车后, A车的速度大小和方向;

(2) 人跳上B车后, A、B两车的速度大小之比.

3.如图56 所示, 质量分别为m1和m2的两个小球在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动, 并发生对心碰撞, 碰后m2被右侧墙壁原速弹回, 又与m1碰撞, 再一次碰撞后两球都静止.求第一次碰后m1球速度的大小.

4.静止的氡核 (86222Rn) 放出一个速度为v0的α粒子, 若衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子及反冲核的动能, 已知原子质量单位为u, 试求在衰变过程中释放的核能 (在涉及动量问题时, 亏损的质量可忽略不计) .

5.如图57 甲所示, 光滑水平面上有A、B两物块, 已知A物块的质量mA=1kg.初始时刻B静止, A以一定的初速度向右运动, 之后与B发生碰撞并一起运动, 它们的x-t图象如图57乙所示 (规定向右的方向为正方向) , 则物体B的质量为多少?

热点二十六、波粒二象性、光电效应、原子结构和原子核

1.下列关于光电效应、原子跃迁、放射现象等说法中正确的有 ( )

A.光电效应实验中, 只要入射光足够强, 就能产生光电流

B.卢瑟福的α 粒子散射实验结果表明电子是原子的组成部分, 原子不可再分的观念被打破

C.天然放射现象中的γ 射线是原子核受激发产生的

D.放射性元素的半衰期由其原子核内部结构决定, 与外界因素无关

E.氢原子从高能级向低能级跃迁时, 放出光子, 电势能减小

2.下列关于半衰期、玻尔理论、衰变等说法中正确的是 ( )

A.氡的半衰期为3.8天, 若取4个氡原子核, 经7.6天后就一定剩下1个氡原子核了

B.核反应92235U+01n→56141Ba+3692Kr+mX是若干核裂变反应中的一种, X是中子, m=3

C.光是一种概率波

D.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性

E.按照玻尔理论, 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时, 电子的动能减小, 电势能增大, 原子的总能量减小

3.下列关于衰变规律、光电效应等说法中正确的是 ( )

A.发现中子的核反应方程是94Be+42He→126C+10n

B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C.如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应, 则需增大入射光的光照强度才行

D.发生β衰变时, 元素原子核的质量数不变, 电荷数减少1

E.在相同速率情况下, 利用质子流比利用电子流制造的显微镜将有更高的分辨率

4.下列关于三种射线、玻尔理论、比结合能、放射性衰变等说法中正确的是 ( )

A.β射线与γ 射线一样都是电磁波, 但β射线的穿透本领远比γ 射线弱

B.玻尔将量子观念引入原子领域, 其理论能够解释氢原子光谱的特征

C.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少

D.在原子核中, 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

E.92238U衰变成82206Pb要经过6次β衰变和8次α衰变

5.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线, 它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的.四条谱线中, 一条红色、一条蓝色、两条紫色, 则下列说法正确的是 ( )

A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的

B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的

C.若氢原子从n=6能级直接向n=1 能级跃迁, 则能够产生红外线

D.若氢原子从n=6 能级直接向n=3 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应, 则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应

E.若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应, 则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应

配套练习参考答案

热点十八、长度测量仪器的读数

1.答案:3.00 13.20

解析:毫米刻度尺要估读到十分之一毫米.s2为2.98~3.01, s5为13.19~13.21.

2.答案:23.5 33.4

解析:因为10分度的游标卡尺的精确度为0.1mm, 对图甲, 从主尺读得23mm, 而游标尺的第5个小格与主尺上刻度对齐, 所以小数部分为0.1mm×5=0.5mm, 故此金属圆管的内径为d=23mm+0.5mm=23.5mm.

同理, 对图乙, 从主尺上读得整数部分为33mm, 而游标尺的第4个小格与主尺上刻度对齐, 所以小数部分为0.1mm×4=0.4mm, 故金属圆管的外径D为:D=33mm+0.4mm=33.4mm.

3.答案:104.20

解析:游标尺主尺读出整毫米数为104mm, 游标尺上第4个小格与主尺的某一个格对齐, 又由于游标上有20个等分分度, 其精度为0.05mm, 故图示的示数是104mm+4×0.05mm=104.20mm.

4.答案:0.900

解析:已露出半毫米刻度线, 固定刻度读数为0.5mm, 可动刻度为40.0, 则金属丝直径为D=0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm.

5.答案:5.385 5.885

解析:图甲固定刻度5 mm, 可动刻度0.01mm×38.5=0.385mm, 因此甲零件的直径为5mm+0.385mm=5.385mm;图乙固定刻度5.5mm, 可动刻度0.01mm×38.5=0.385mm, 因此乙零件的直径为5.5 mm+0.385mm=5.885mm.

热点十九、力学实验

1.答案:① 弹性限度;②0.2;③10.5;④2.96

解析:①为保护弹簧, 弹簧的形变量不能超过其弹性限度;②根据F=kx知, 图象的斜率即弹簧的劲度系数, 解得k=0.2N/cm;③由平衡条件知, 弹簧的弹力等于弹簧测力计的弹力为F=2.1N, 所以弹簧形变量为;④.

2.答案: (1) ABE; (2) 2.44; (3) 平衡摩擦力不足.

解析: (1) 两速度传感器之间的距离应适当远些可使测量AB两点间距离时误差小一些, 故A正确;若没有平衡摩擦力, 则有F-f=ma, 而摩擦力f又无法测量, 不能探究“加速度与物体受力的关系”, 因此需平衡摩擦力, 故B正确;应先打开电源, 再释放小车, 使纸带的长度有效利用, 故C错误;小车受到的拉力由传感器显示, 不再用钩码的重力代替, 不必使钩码的质量远小于小车质量, 故D错误;本实验要验证加速度与物体受到的力成正比, 只要保证小车和车上的拉力传感器的总质量保持不变即可, 无需测出其质量, 故E正确.

(2) 根据vB2-vA2=2aL得, , 由已知数据可求得,

(3) 由表中数据作a-F图象如图58所示, 由牛顿第二定律得图象的解析式为, 即摩擦力不为零, 也就是平衡摩擦力不足.

3.答案: (1) ; (2) 正比压缩量的平方 (或x2)

解析: (1) 滑块通过A点的速度;由动能定理可得:, 解得; (2) 由图可知, v与x成正比关系, 而由可知, 弹性势能与v2成正比, 故上述实验可得结论:对同一根弹簧, 弹性势能与弹簧的压缩量的平方 (或x2) 成正比.

4.答案: (1) 50.00 (2) 滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M (3) 否

解析: (1) 毫米刻度尺读数时要注意估读到毫米的下一位.光电门1 处刻度尺读数为203.0mm, 光电门2 处刻度尺读数为703.0mm, 所以光电门之间的距离为s=703.0mm - 203.0 mm = 500.0 mm=50.00cm.

(2) 由于光电门宽度d很小, 所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度, 则滑块通过光电门1的速度为:

滑块通过光电门2的速度为:

根据功能关系需要验证的关系式为:

可见, 还需要测量出滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M.

(3) 该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小, 不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力, 故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.

5.答案:①AB ②甲乙受滑轮与细绳间阻力

解析:①在甲图中, 下落物体选择密度大的重物可减小空气的相对阻力, 选项A正确;在乙图中, 两个重物的质量关系是m1>m2, 这样才能使物体m1下降, m2上升, 选项B正确;采用甲方案不需要天平, 选项C错误;采用甲、乙的方案进行实验, 都必须先打开打点计时器, 然后释放重物, 选项D错误;故选AB.

②比较甲、乙两种实验方案, 甲方案更合理, 理由是乙方案中滑轮与细绳间阻力较大, 实验误差较大.

热点二十、电学实验

1.答案: (1) A 2.150 (2) ①×1k;②欧姆调零 (3) B (4)

解析: (1) 游标卡尺的A位置是测量圆筒内径的, 故用A部位去测玻璃管的内径;通过游标卡尺的示数, 得玻璃管的内径为21mm+10×0.05mm=2.150cm;

(2) 由于欧姆表的指针偏转较小, 说明被测电阻较大, 故需要换成更大挡位, 即“×1k”挡;换了挡位后, 再测电阻时还需要调零;

(3) 由于电压表的示数不变, 即仍有一定的示数, 而将5、6之间断开时, 电路中就没有了电流, 电压表的示数为零, 故它是不可能的, 选项B正确;

(4) 由公式可知矿泉水的电阻率, 因为, 则.

2.答案: (1) 电路图如图59所示

解析: (1) 根据图27 所示的实物连接图画原理图要注意两个电压表所测部分, V1测滑动变阻器的电压, V2测路端电压.电路图如图59所示.

(2) 由电路连接关系可知:, 所以有.

(3) 由闭合电路的欧姆定律可知:, 整理得:, 所以有:, 解得;

由图象可知, 当U1=0时U2=a, 联立解得.

3.答案: (1) B; (2) ①8;②5~11;断路;③250;④将9、12间导线改接为9、6之间.

解析: (1) 因欧姆表的“-”极内部接电源的正极, 故要测二极管的正向电阻, 则二极管的正极与多用电表的B相接. (2) ①因“7”接电势较高的滑动片, 故“7”应接A, “8”接B;②闭合开关, 左右移动滑片, 两表指针几乎不动, 说明电路的电阻几乎不变, 滑动变阻器可能与二极管串联了, 由此可以推断:电路中5~11之间出现了断路故障.③电压为1.25V时, 电流表指针指在约5.00mA处, 则二极管的电阻为;④因二极管的正向电阻远大于电流表内阻, 故可采用电压表外接电路, 即将9、12间导线改接为9、6之间.

4.答案: (1) R2串联 (2) 电流表内接滑片P置于b处 (3) 8 断路

解析:电压表量程过小, 要改装大量程, 需要串联定值电阻, 根据电压表满偏电流, 改装后的量程U =Ig (2000Ω+R) , 由于小灯泡的额定电压只有3.8V, 所以选择定值电阻R2与电压表串联, 改装后量程为4V, 满足需要又不太大. (2) 小灯泡正常发光的电阻, 由于R2<RARV, 所以电流表应选择外接法.闭合开关前, 灯泡电压要最小, 等于零, 所以滑片应该置于b端. (3) 闭合开关, 移动滑动变阻器的滑片P, 电压表和电流表的示数改变.说明电路为通路, 但不能调到0, 说明滑动变阻器的接入方式由分压式变为限流式, 所以导线8出现了断路.

5.答案: (1) 实物图连线如图60 所示 (2) a (3) 图象如图61所示 (4) 5.0Ω (4.8Ω~5.0Ω 均正确) > (5) 由于待测电阻相对较小, 建议电流表外接

解析: (1) 实物图连线如图60所示.

(2) 闭合开关前, 应将滑动变阻器置于a端.

(3) 图象如图61所示.

(4) 根据U-I图象求得未知电阻的阻值;因为电压表读数大于待测电阻两端的电压值, 故测量值大于真实值.

(5) 由于待测电阻相对较小, 建议电流表采用外接法.

热点二十一、分子动理论物体的内能

1.答案:BDE

解析:气体如果失去了容器的约束就会散开, 这是因为气体分子无规则运动的缘故, 选项A错误;液体表面具有收缩的趋势, 是由于在液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故, 选项B正确;黄金、白银等金属是多晶体, 容易加工成各种形状, 没有固定的外形, 选项C错误;某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下的饱和气压之比的百分数, 选项D正确;水的体积很难被压缩, 这是分子间存在斥力的宏观表现, 选项E正确.

2.答案:ABD

解析:体积增大, 气体对外界做功, 温度不变, 内能不变, 故一定吸收了热量, 选项A正确;体积不变, 外界对气体不做功, 温度升高, 内能增大, 则只能是气体吸收热量, 选项B正确;体积减小, 外界对气体做功;压强不变, 体积减小, 则温度减小, 内能减小, 故一定向外放出热量, 选项C错误;温度升高, 压强减小, 则内能变大, 体积增大, 气体对外界做功, 故一定吸收热量, 选项D正确;温度升高, 内能增大, 体积减小, 外界对气体做功, 气体不一定从外界吸收热量, 选项E错误.

3.答案:ACE

解析:根据布朗运动可知悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动, 间接说明液体分子的运动也是无规则的, 选项A正确;物体的内能是分子热运动的动能和分子势能之和, 选项B错误;晶体有固定的熔点, 非晶体无固定熔点, 选项C正确;因为热机工作时必有能量耗散, 所以热机的效率不可能达到100%, 选项D错误;因为温度是分子平均动能的唯一标志, 选项E正确.

4.答案:ADE

解析:由扩散定义可知, 选项A正确;由晶体定义可知, 选项B错误;气体分子之间间距很大, 几乎无分子力作用, 胎内气体压强增大造成自行车打气越打越困难, 选项C错误;封闭气体产生的压强由分子密集程度和温度决定, 密集程度越大, 温度越高, 压强越大, 且压强是大量分子对器壁的碰撞产生的, 选项D正确;单晶体和非晶体可以相互转化, 选项E正确.

5.答案:BDE

解析:根据热力学第三定律可知, 绝对零度不可达到, 选项A错误;水吸热后变成水蒸气, 体积增大, 对外做功, 根据热力学第一定律 ΔU=Q+W , 因W <0, 则Q>ΔU, 选项B正确;因为多晶体也具有各向同性的特点, 选项C错误;温度是分子平均动能的标志, 所以0℃的冰和0℃的水的分子平均动能相同, 选项D正确;把流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化是不可能的, 选项E正确.

热点二十二、气体实验定律、理想气体状态方程和热力学定律

1.答案:ABE

解析:由理想气体状态方程可知, 图线离原点越远温度越高, 即T1>T2, 选项A正确;从C→D过程为等温过程, 气体体积减小, 压强增大, 由热力学第一定律可知, 选项B正确;从A→B过程, 虚线与等温线AB的距离先增加再减小, 气体的温度先升高再降低, 选项C错误;从B→C过程气体体积不变, 分子的密集程度不变, 压强减小是由于温度降低, 分子平均速率减小而引起的, 选项D错误;状态C、状态D温度相同有相同的内能, A、B状态温度相同有相同的内能, 由热力学第一定律分析可得选项E正确.

2.答案:3.0×102K

解析:设温度降低至T2时气体的体积为V2, 则由热力学第一定律 ΔU=W +Q,

解得W =2×102J

外界对气体做功W =p0 (V1-V2) , 解得V2=6.0×10-3m3

由等压变化有, 解得T2=3.0×102K

3.答案: (1) 150K (2) 150J

解析: (1) 由C到A为等压变化, 则, 解得TC=150K

(2) 由热力学第一定律, 由C到A有:ΔU=W +Q, 且 ΔU=UA-UC, W = -100J, Q=250J, 即UA-UC=150J

由于气体的内能与热力学温度成正比, 则, 联立解得UC=150J

4.答案: (1) 27.3℃ (2) 0.60J

解析: (1) 封闭气体做等压变化, 设室温为T1, 则, 代入数据解得T1=300.3K, 即t1=27.3℃

(2) 外界对气体做功W =p0S×Δh=p0ΔV=p0 (V1-V2) , 解得W =0.60J

5.答案: (1) AD (2) 50 10 (3) 2.66g

解析: (1) 温度升高时, 由于气体压强等于外界大气压, 且外界大气压保持不变, 故瓶内气体体积增大, 选项A正确;温度升高时, 瓶内气体分子的热运动的平均动能增大, 但不是每个分子的动能都增大, 选项B错误;气体压强是分子对容器壁的频繁碰撞产生的;温度升高, 分子热运动的平均动能增加, 气体压强不变, 故瓶内气体分子单位时间碰撞到容器单位面积的次数减少, 选项C错误;温度不太低、压强不太大时, 实际气体可视为理想气体, 选项D正确.

(2) 由状态a到状态b的过程中, 气体对外做的功为:

W =pΔV=1.0×105× (2.5×10-3-2×10-3) J=50J

若此过程中气体吸收热量60J, 则气体的内能增加 ΔU=60J-50J=10J

(3) 瓶内空气体积V1=2.24L, 温度为T1= (25+273) K=298K, 转化为标准状态, 有, 解得, 物质的量为

故瓶内空气的质量m=nM=0.092mol×29g/mol=2.66g.

热点二十三、机械振动和机械波

1.答案:2.5 0.6

解析:因小球在圆盘带动下做受迫振动, 故小球的振动周期等于圆盘转动的周期, 当圆盘的频率为0.4Hz时, 小球振动的周期是;从图象中可以看出, 小球的固有频率是0.6Hz, 则当圆盘停止转动后, 小球自由振动时, 它的振动频率是0.6Hz.

2.答案:0.8 4 0.5 L

解析:由甲图知, 质点N的振幅是A =0.8m.由甲图得到波长为2m, 由乙图得到周期为4s, 故波速;由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动, 在甲图上, 由于波沿x轴正方向传播, 运用波形平移法可知L点处于平衡位置且向上振动, 所以乙图是质点L的振动图象.

3.答案:2 0.25

解析:由图读出波长λ=4m, 则波速.根据波的传播方向判断可知, 图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上, 当此质点的状态传到a点时, 质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动, 则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间.

4.答案:y轴正方向0.1

解析:由题意知, 在0.2s时间内该波沿传播方向传播的位移为 Δx=vΔt=1m, 由图知波长为4m, 所以传播的距离为波长的1/4, 结合图形可知该波沿x轴正方向传播, 再根据上下坡法可得质点M在t时刻沿y轴正方向振动;质点M从平衡位置开始在1/4周期的时间内通过的路程为振幅, 即10cm.

5.答案:25 6

解析:根据公式可得, 在OA间传播时的速度为, 从图中可得OA间的距离为1.5 个波长, 故1.5λ=3m, 所以λ=2m.根据公式, 在AB间传播时, 波的频率不变, 故波长为.

热点二十四、光的折射定律和全反射

1.答案:<b

解析:因为红光的折射程度较小, 故红光的折射率较小, 即n1<n2;因b光的折射程度较小, 故b光为红光.

2.答案:见解析等于

解析:画出光路图如图62所示.

由折射定律可知, 因为n=-1, 所以折射角r1=r2=-α.

3.答案:1.7×108m/s

解析:欲求激光在棱镜中的传播速度, 则需先求棱镜的折射率, 且折射率可通过几何知识求得.过入射点作法线, 则入射角i=60°、折射角r=30°, 则折射率.因为, 所以.

4.答案: (1) 37° (2) 1.4m

解析: (1) 设折射角为β, 则, 代入数据解得β=37°

(2) 影长l=btan (90°-α) +atanβ, 代入数据解得l=1.4m.

5.答案:2m

解析:根据题意画出光路图, 如图63所示.

水的折射率, 代入数据解得n=4/3

根据题意sinθ=1/n, 且, 解得L=2m.

热点二十五、动量守恒定律

1.答案:

解析:小滑块与弹簧作用的过程中, 当P与Q的速度大小相等时, 弹簧的压缩量最大, 此时, 弹簧的弹性势能最大.

由动量守恒定律得:mv=2mv共

由能量守恒定律得:

联立解得:.

2.答案: (1) 方向向左 (2)

解析: (1) 设人跳离A车后, A车的速度为vA, 研究A车和人组成的系统, 以向右为正方向, 由动量守恒定律有:m1vA+m0v0=0, 解得, 负号表示A车的速度方向向左.

(2) 研究人和B车, 由动量守恒定律有m0v0= (m0+m2) vB, 解得.

3.答案:

解析:设两个小球第一次碰后m1和m2速度的大小分别为v1′和v2′, 由动量守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′, 两个小球再一次碰撞:m1v1′-m2v2′=0, 联立解得.

4.答案:

解析:设α粒子的质量为m1, 氡核的质量为m2, 反冲核的速度大小为v, 根据动量守恒定律可得:m1v0= (m2-m1) v, 由题意, 释放的核能, 联立解得.

5.答案:3kg

解析:由x-t图知:碰前瞬间, vA=8m/s;vB=0;碰后瞬间, , A、B两物块组成的系统动量守恒:mAvA= (mA+mB) vAB

代入数据, 解得mB=3kg.

热点二十六、波粒二象性、光电效应、原子结构和原子核

1.答案:CDE

解析:光电效应实验中, 只要入射光的频率足够大, 才能产生光电流, 选项A错误;汤姆孙发现了电子, 打破了原子不可再分的观念, 选项B错误;天然放射现象中的 γ射线是原子核受激发产生的, 选项C正确;放射性元素的半衰期由其原子核内部结构决定, 与外界因素无关, 选项D正确;氢原子从高能级向低能级跃迁时, 放出光子, 氢原子的能量减少, 动能增大、电势能减小, 选项E正确.

2.答案:BCD

解析:半衰期是大量原子衰变的统计规律, 对少数原子无意义, 选项A错误;由电荷数守恒及质量数守恒可知, X的电荷数为0, 质量数为1, 其中m=3, 选项B正确;根据光的波粒二象性可知, 光是一种概率波, 选项C正确;光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性, 选项D正确;按照玻尔理论, 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时, 电子的动能减小, 电势能增大, 原子的总能量增大, 选项E错误.

3.答案:ABE

解析:发现中子的核反应方程是49Be+24He→612C+01n, 选项A正确;热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着, 太阳就是个巨大的热核反应堆, 氢核聚变变成氦核, 不断地向外辐射能量, 选项B正确;如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应, 则若增大入射光的光照强度, 仍不能使金属发生光电效应, 选项C错误;发生β衰变时, 元素原子核的质量数不变, 电荷数增加1, 选项D错误;相同速率情况下, 质子流的动量大于电子流, 根据, 可知质子流的波长比电子流小, 衍射现象不明显, 则有更高的分辨率, 故E正确.

4.答案:BCE

解析:只有γ 射线是电磁波, β射线不是电磁波, β射线的穿透本领远比γ 射线弱, 选项A错误;玻尔将量子观念引入原子领域, 其理论能够解释氢原子光谱的特征, 选项B正确;氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时, 电子的动能变大, 电子和原子的电势能减小, 氢原子的能量减少, 选项C正确;在原子核中, 比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固, 选项D错误;92238U衰变成82206Pb要经过6次β衰变和8次α衰变, 选项E正确.

5.答案:ADE