一、本题共12小题,每题4分,共48分. 在下列各题给出的四个选项中,有的只有一个选项是正确的,有的有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选的得0分.
1. 根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是
( )
A.布朗运动是液体分子的运动,它说明了分子在永不停息地做无规则运动
B.密封在容积不变的容器内的气体,若温度升高,则气体分子对器壁单位面积上的平
均作用力增大
C.第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成
D.根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物
体传到高温物体
2.某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为V、密度为,用NA表示阿伏伽德罗常数,m和V0表示每个气体分子的质量和体积,以下关系正确的是
A.VNAV0
B.M D.V0
( )
VNA
C.NAM mM NA3.如图(甲)所示,一质点在a、b间做简谐运动,O是其振动的平衡位置. 若从质点经过O点开始计时,经3s质点第一次到达M点,再经2s,它第二次经过M点. 则该质点的振动图象可能是图(乙)中的( )
4.两个完全相同的小球A、B,质量均为m,用长度相同的细线分别悬挂在天花板上的O点,再用相同长度的细线连接A、B,. 现用一水平向右的力F作用在小球A上,使三线均处于拉直状态,且OB线恰好处于竖直方向,如图所示. 将两小球视为质点,则力F的大小是( )
A.
3mg 3B.
3mg 2
C.mg D.3mg
5.如图,活塞将汽缸分成甲、乙两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)都是绝热的,且不漏气. 分别以U甲、U乙表示甲、乙两部分理想气体(分子势能不计)的内能,在用一定的拉力将拉杆缓慢向左拉的过程中( ) A.U甲不变,U乙减小 B.U甲减小,U乙增大 C.U甲与U乙之和不变 D.U甲与U乙之和增加 6.如图是沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的图象,
已知该波的波速为20m/s,则( ) A.经过0.1s,质点a到质点b的位置 B.经过0.02s,质点a的动能开始减小, 势能开始增大
C.经过0.02s,质点a的速度与加速度方向相同 D.该波能与一列频率为10Hz的波发生干涉现象 7.一宇宙飞船原来在地球上空某一圆周轨道上绕地球运动,若飞船点火向后喷出高速气体,过一段时间后飞船进入另一轨道绕地球做匀速圆周运动. 在新轨道上,以下说法正确的是( )
A.飞船运动的周期比原来长 B.飞船运动的速度比原来大 C.飞船运动的加速度比原来的大 D.飞船运行时的机械能比原来的大 8.如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧做圆周运动,通过最高点且刚好不脱离轨道时的速度为v,将小球视为质点,则当小球通过与圆心等高的A点时,对轨道内侧的压力大小为 ( ) A.mg B.2 mg C.3 mg D.5 mg 9.取一横截面积是3×10m的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用它来测
量射到地面的太阳能. 某天中午在太阳光照射下2min后,水的温度程式高了1℃.已知射到大气顶层的太阳能只有约42%的到达地面,另外约58%被大气吸收或反射而未到达地面. 设直射到水面的太阳能均被水吸收,则太阳辐射的功率最接近于下列的哪一个值(太阳与地球间距离约为1.5×10m,水的比热容为4.2×10J/kg·℃ A.1.2×10J/s
26
11
3
-22
( )
28
B.4.7×10J/s
26
C.2.8×10J/s
28
D.5.5×10J/s
10.一列简谐横波某时刻的波形如图(甲)所示,该时刻开始计时,波上A质点的振动图像
如图(乙)所示,则
A.这列波沿x轴正方向传播 B.这列波的波速是25m/s
C.从该时刻起经0.4s,A质点通过的路程是16m D.从该时刻起,质点P将比质点Q先回到平衡位置
( )
11.如图所示,用恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体,由静止开始沿着一粗糙固定斜面由底端推到顶端. 第一次力F1的方向平行斜面向上,第二次力F2的方向水平向右,两次所用时间相等. 在这两个过程中 ( ) A.F1和F2所做功相同 B.物体的机械能变化相同
C.F1和F2对物体的冲量大小相同 D.物体的加速度相同
12.如图所示,水平放置的两根足够长的平行滑杆AB和CD,各穿有质量分别为M和m的小
球,两杆之间的距离为d,两球用自由长度为d的轻质弹簧连接,现从左侧用挡板将M挡住,用力把m向左拉一段距离(在弹性限度内),释放后 ( ) A.从释放m到弹簧第一次恢复原长的过程中,两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械 能守恒
B.弹簧第二次恢复原长时,M的速度达到最大
C.弹簧第一次恢复原长后继续运动的过程中,系统的动 量守恒、机械能守恒
D.释放m后的过程中,弹簧的最大伸长量总小于释放m 时弹簧的伸长量
第Ⅱ卷(非选择题,102分)
二、实验题部:本题共3小题,共24分. 请将答案填在题中横线上或按要求作答. 13.(5分)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,实验简要步骤如下: a.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积
b.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,
用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
c.用公式求出薄膜厚度,即油酸分子的大小
d.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上
e.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半格的舍去,
多于半格的算一下),再根据方格的边长求出油膜的面积
f.用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定
体积时的滴数.
上述实验步骤的合理顺序是 (只填步骤前序号).
14.(10分)某同学在用落体法验证机械能守恒定律时,进行了以下步骤:
a.把电磁打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器接在低压交流电源上; b.将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔,提稳纸带; c.释放纸带,然后接通电源开关,打出一条纸带;
d.更换纸带,重复b、c步骤,选出点迹清晰符合要求的纸带; e.用公式v2gh求出速度,验证机械能是否守恒.
(1)在以上的操作中,你认为存在错误的步骤是 (只填步骤前序号). (2)在实验中,该同学发现重锤减小的重力势能总是大于增
加的动能,其主要是因为重锤下落过程中存在阻力的原
因. 现用该装置测定平均阻力的大小,为此选择了一条
点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的三个实验点A、B、C为计数点,如图所示. 测得A、B、C到O的距离分别为s1、s2、s3.已知打带计时器所用的交流电源频率为f,当地的重力加速度为g,还需测量的物理量是 (用文字及符号表示). 用这些物理量及已知量,表示重锤下落过程中受到的平均阻力大小
为 .
15.(9分)某同学设计了图示的装置来难证动量守恒定律:
将质量为mA的钢球A用长为L的细绳栓好悬于O点,质量为mB(mB 骤,只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 16.(10分)“蹦极”是一项近年流行的能使人获得强烈超重、失重感的非常刺激的惊险 娱乐运动项目:人处在水面上方十层楼的高处,用弹性橡皮绳栓住脚踝,自高空自由下落,到一定位置时弹性绳拉紧,到接近水面时速度减为零,然后反弹. 已知某“勇敢者”头戴质量为1kg的安全帽从高处跳下,开始下落距水面的高度为76m,系统设计使人到落到离水面31m时弹性绳才绷直,此人静止下落至最低点的瞬间所用的时间是4s,求 2 从弹性绳绷直到最低点的过程中,人的颈部对安全帽的平均作用力.(g=10m/s) 17.(10分)飞船完成了在顶定空间的科学技术试验后,返回舱开始按预定轨道从太空向 地球表面返回. 返回舱开始时通过自身发动机进行调控以减速下降,进入大气层后,在一定的高度关闭发动机,打开阻力降落伞进一步减速下降. 这一过程中,返回舱所受空气摩擦阻力与其速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k.若返回舱所受空气浮力忽略不计,且认为竖直降落,从阻力伞打开开始计时,返回舱运动的vt图象如图中的AD曲线所示(其中CD段是平行横坐标轴的直线),已知返回舱的总质量为m,重力加速度g,求: (1)空气阻力系数k的表达式; (2)当返回舱的速度为v0时,返回舱的加速度. 18.(13分)在倾角为θ的斜坡公路上,一质量m=10t的卡车从坡底开始上坡.经时间t=50s, 卡车的速度从v1=5m/s均匀增加到v215m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05),sin5,取g10m/s2,求: 100 (1)这段时间内汽车发动机的平均功率; (2)汽车发动机在30s时的瞬时功率. 19.(13分)如图所示,质量m12kg的物体A与劲度k=500N/m的轻弹簧相连,弹簧的另一端与地面上的质量m21kg的物体B连接,A、B均处于静止状态. 当一质量m31kg的物体C从A的正上方h=0.45m处自由下落,落到A上立刻与A粘连并一起向下运动,它们到达最低点后又向上运动,最终恰能使B离开地面但并不继续上升.(A、B、C均可视为质 2 点,取g=10m/s),求: (1)C与A粘连后一起向下运动的速度; (2)从AC一起运动直至最高点的过程中弹簧对AC整体做的功. 20.(15分)如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平圆盘上,其轴线沿竖直方向并与圆 盘中心重合,母线与轴线之间的夹角为θ. 一条长为L的细绳,一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一质量为m的小球(可视为质点). 现让圆锥体绕其中心轴线由静 止开始转动,求当其角速度由零增大到球所做的功. 21.(17分)如图(甲)所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B,静止在光滑水平面上.质量为m的小木块(可视为质点)A,以水平速度v04.0m/s滑上B的左端,在右端与B碰撞后,最后恰好滑回木板B的左端. 已知无机械能损失,忽略碰撞时间,取g=10m/s,求: 2 2g且稳定时的过程中,细绳的拉力对小 LcosM=3,并且在A与挡板碰撞时m (1)木块A与木板B间的动摩擦因数; (2)在图(乙)所给坐标系中,画出此过程中B对地的速度——时间图线. [参考答案] 一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分. 全选对得4分,选对但不全得2分. 1.B 2.BC 3.B 4.D 5.BD 6.C 7.AD 8.C 9.B 10.BD 11.BD 12.BCD 二、实验题:本题共3小题,共24分. 13.(13分) f a d b e c 说明:其它合理答案均得分. 14.(10分)(1) c e (s3s1)2 (2)重锤的质量 m m(g)或m[g(s3s12s2)f2] 8s2 评分标准:(1)题4分,(2)题每空3分. 15.(9分)(1)mA2gL(1cos)mBsg 2Hg 2H (2)mA2gL(1cos)mA2gL(1cos)mBs 评分标准:每空3分. 三、计算题:本题共6小题,共78分. 16.(10分)人自由落体的高度 hHh45m„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„① 自由落体所用时间h12gt„„„„„„„„„„„„„„„„② 2t3s 绳子从绷紧到最低点所用时间ttt1s„„„„„„„„„„③ 人的颈部对安全帽的平均作用力 Ftmgt0„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„④ Ftmg=40N„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ t评分标准:①③⑤式各1分,②式3分,④式4分. 17.(10分)(1)由图可知速度为vT时返回舱开始匀速运动„„„„„„„„① mgkv2T0„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„② kmgvT2 (2)返回舱速度为v0时的加速度为a 2mgkv0ma„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„③ 22gv0v0v2Tag2g()„„„„„„„„„„„„„„„„„„④ 2vTvT 加速度方向竖直向上„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ 评分标准:①④⑤式各1分,②式4分,③式3分. 18.(13分)(1)t时间内卡车发生的位移 sv1v2t500m„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„① 2汽车运动时受空气及摩擦阻力 Ffkmg„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„② Pt(mgsinFf)s1212mv2mv1„„„„„„„„„„„„„„③ 22P=120kW„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„④ (2)汽车发动机的牵引力 FP„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ vv2v1 t 30s末汽车的瞬时速度a v3v1at3„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑥ P3Fv3„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑦ P3132kW„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑧ 评分标准:①②④⑤⑦⑧式各1分,③式4分,⑤式3分. 19.(13分) (1)C落到A上的过程中 m3gh12m3v0„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„① 2C与A碰撞过程中m3v0(m1m3)v„„„„„„„„„„„„„„② v=1m/s„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„③ (2)AB静止时,弹簧被压缩m1gkx1„„„„„„„„„„„„„„„„④ B刚要离开地面时弹簧伸长量 m2gkx2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ AB一起运动到最高时与碰撞时距离 hx1x2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑥ h0.06m 从AC一起运动到最高点的过程中弹簧做功W 1W(m1m2)gh0(m1m2)v2„„„„„„„„„„„„„„„„⑦ 2W=0.3J„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑧ 评分标准:①②⑥式各2分,③④⑤⑧式各1分,⑦式各3分. 20.(15分)小球将要离开斜面时的角速度为0 2mgtanm0r„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„① rLsin„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„② 0g Lcos 由于0,小球将离开斜面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„③ 稳定后细绳与竖直方向夹角为 FTcosmg„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„④ FTsinm2R„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ RLsin„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑥ 在此过程中绳拉力所做的功 WmgL(coscos)1m(R)20„„„„„„„„„„„„„„⑦ 2 4cos2WmgL()„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑧ 4cos 评分标准:①④⑤⑧式各2分,②③⑥式各1分,⑦式4分. 21.(17分) (1)A、B共同运动时速度相等mv0(mM)v„„„„„„„„„„„„① 木块A运动到B的右端时速度为v1,木板B的速度为V1,木板发生位移为s1, 1MV120 2112mg(s1L)mv12mv0„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„② 22mgs1木块A与B碰撞后速度为v2,木板B的速度为V2,A运动到B的左端时,B发生位移为 s2 mgs2112Mv2Mv2 22 mg(s2L)112mv2mv2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„③ 22由于碰撞前后机械能守恒 12111mv2MV22mv12MV12„„„„„„„„„„„„„„„„„„④ 2222112mg2L(mM)v2mv0 220.3„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑤ (2)A运动到B的过程中m(v0v1)MV1„„„„„„„„„„„„„„⑥ s1vv1V1t1 s1L0t1 22 v1v0gt1„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑦ t12(22)L0.29s v0L1.7s(舍去,此时V1v1) v0 2(22)t1V1g mt10.29m/s„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑧ MA与B碰撞的过程中 mv1MV1mv1MV2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„⑨ 2)m/s 2V21.71m/s,V20.29(舍去)V2(1AB碰撞后B做匀减速运动, A到达B的左端时经历时间为t2 mgt2MvMV2„„„„„„„„„„⑩ M t20.71s B对地的图线如图所示. 评分标准:①②③⑤式各2分,④式1分. 2问按图线给分,每段图线4分. 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容