2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(山東卷)
基本能力測試(物理部分)
l.“七色光,七色光,太陽的光彩,我們帶著七彩夢走向未來。”一束燦爛的陽光照射到下列哪種光學(xué)元件上.可以觀察到“紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫”七色光?
A.凸面鏡 B.凹面鏡 。茫矫骁R 。模箸R
【答案】D
【解析】本題考查光的色散,故選項(xiàng)D正確。
31.(l分)下列選項(xiàng)中與古代中國人的“飛天”夢想無關(guān)的是
A.嫦娥奔月傳說 B.后羿射日傳說
C.相傳公輸班研制木鶯 D.明代萬戶的火藥箭嘗試
【答案】B
【解析】根據(jù)幾個(gè)選項(xiàng)的背景材料,可知選項(xiàng)B與“飛天”無關(guān)。
32.(5分)人造衛(wèi)星發(fā)射、載人航天和深空探測是航天技術(shù)的三大領(lǐng)域。從第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射升空,到“神舟5號”、“神舟6號”載人航天以及月球探測衛(wèi)星“嫦娥1號”的相繼成功,表明我國逐步邁進(jìn)了世界航天大國的行列。
(1)2007年4月我國成功發(fā)射了第五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星受________作用,在距離地面2.15萬千米的軌道上繞地球運(yùn)動。
(2)“神舟7號”航天員將進(jìn)行第一次太空行走,即出艙活動。航天員在太空中通常靠手、機(jī)械臂或載人機(jī)動裝置(關(guān)鍵部件是可以控制的小火箭)移動身體,其中載人機(jī)動裝置的運(yùn)動原理是 。
【答案】(1)① ②萬有引力 ③地球引力
(2)①作用力與反作用力 ②反沖運(yùn)動 ③動量守恒
【解析】略
(3)我國的新一代通信衛(wèi)星“東方紅3號”,是相對于地球靜止、位于赤道上空的同步衛(wèi)星。與地面通信裝置相比,關(guān)于衛(wèi)星通信的說法正確的是
A.通信租蓋范圍大 B.受地理因素影響
C.受大氣層的影響 D.不能實(shí)現(xiàn)全球通信
【答案】A
【解析】同步衛(wèi)星覆蓋的范圍大,而地面通信裝置覆蓋范圍小。選項(xiàng)A正確。
(4)“嫦娥l號”為探測月球和月球以外的深空獎(jiǎng)定了基礎(chǔ),例如我國建立月球基地天文臺將成為可能。與地球相比,月球上有利于光學(xué)天文觀測的條件是
A.存在大氣散射B.沒有大氣的影響 C.溫度變化懸殊 D.太陽輻射強(qiáng)烈
【答案】B
【解析】地球上由于有大氣和懸浮的微粒的影響,不利于天文觀測,而月球沒有大氣的影響,更有利于光學(xué)的天文觀察,選項(xiàng)B正確。
41.(5分)節(jié)約用水應(yīng)從身邊做起。某同學(xué)設(shè)計(jì)了能使生活廢水充分利用的沖廁方案。請據(jù)圖回答以下問題:
(1)廢水儲水池的底部位置應(yīng)該_______(高于、低于、等于)沖廁水箱的設(shè)定水位。
(2)說明閥門l不能省略的原因。
(3)木制支架是否為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?
(4)制作木制支架需要哪些工具?
①鋸子②刨子③臺鉗④鑿子⑤螺絲刀
A.①②③ B.①③⑤ C. ③④⑤ D. ①②④
【答案】(l)①高于 ②等于 答出上述任意一條即可。
(2)當(dāng)使用自來水沖廁時(shí).防止自來水進(jìn)人廢水儲水池.
(3)是
(4)D
【解析】略
2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(全國卷II)
理科綜合能力測試(物理部分)
14.對一定量的氣體, 下列說法正確的是
A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
B.氣體分子的熱運(yùn)動越劇烈, 氣體溫度就越高
C.氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的
D.當(dāng)氣體膨脹時(shí),氣體分子之間的勢能減小,因而氣體的內(nèi)能減少
【答案】BC
【解析】氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小,所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和,A項(xiàng)錯(cuò);溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志,是表示分子熱運(yùn)動劇烈程度的物理量,B項(xiàng)正確;氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的,C項(xiàng)正確;氣體膨脹,說明氣體對外做功,但不能確定吸、放熱情況,故不能確定內(nèi)能變化情況,D項(xiàng)錯(cuò)。
15.一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上,經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出,出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下,出射光線側(cè)移距離最大的是
A.紅光以30°的入射角入射
B.紅光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射
D.紫光以45°的入射角入射
【答案】D
【解析】因?yàn)橥N介質(zhì)對紫光的折射率較大,故入射角相同時(shí),紫光側(cè)移距離較大,A、B項(xiàng)錯(cuò);設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。
16. 如圖,一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是
A.tanα
B.cotα
C.tanα
D.cotα
【答案】A
【解析】A、B兩物體受到斜面的支持力均為,所受滑動摩擦力分別為:fA = μAmgcosα,fB = μBmgcosα,對整體受力分析結(jié)合平衡條件可得:2mgsinα =μAmgcosα+μBmgcosα,且μA = 2μB,解之得:μB = tanα,A項(xiàng)正確。
17. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,振幅為A。t=0時(shí), 平衡位置在x=0處的質(zhì)元位于y=0處, 且向y軸負(fù)方向運(yùn)動;此時(shí),平衡位置在x=
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】因?yàn)椴ㄑ卣较騻鞑ィ襵=0處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動,故此時(shí)波形圖為正弦函數(shù)圖像,則x=
18. 如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a(chǎn)球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為
A.h
B.1.5h
C.2h
D.2.5h
【答案】B
【解析】在b落地前,a、b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,且a、b兩物體速度大小相等,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知:,b球落地時(shí),a球高度為h,之后a球向上做豎直上拋運(yùn)動,過程中機(jī)械能守恒,,所以a可能達(dá)到的最大高度為1.5h,B項(xiàng)正確。
19.一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置,兩極板間有一帶電量不變的小油滴,油滴在極板間運(yùn)動時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速下降;若兩極板間的電壓為U,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為-U,油滴做勻速運(yùn)動時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹?/p>
A.2v、向下
B.2v、向上
C.3 v、向下
D.3 v、向上
【答案】C
【解析】當(dāng)不加電場時(shí),油滴勻速下降,即;當(dāng)兩極板間電壓為U時(shí),油滴向上勻速運(yùn)動,即,解之得:,當(dāng)兩極間電壓為-U時(shí),電場力方向反向,大小不變,油滴向下運(yùn)動,當(dāng)勻速運(yùn)動時(shí),,解之得:v'=3v,C項(xiàng)正確。
20.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí),質(zhì)量虧損△m,相應(yīng)的能量△E=△mc2=2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是
A.用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí),氘核不能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子
B.用能量等于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí),氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,它們的動能之和為零
C.用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí),氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,它們的動能之和為零
D.用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時(shí),氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,它們的動能之和不為零
【答案】AD
【解析】只有靜止氘核吸收光子能量大于其結(jié)合能時(shí),才能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,光子能量大于氘核結(jié)合題,則多余的能量以核子動能形式呈現(xiàn),故C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)正確。
21. 如圖,一個(gè)邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場; 一個(gè)邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長線平分導(dǎo)線框.在t=0時(shí), 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動,直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針方向?yàn)檎铝斜硎緄-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是
【答案】C
【解析】從正方形線框下邊開始進(jìn)入到下邊完全進(jìn)入過程中,線框切割磁感線的有效長度逐漸增大,所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從正方形線框下邊完全進(jìn)入至下邊剛穿出磁場邊界時(shí),切割磁感線有效長度不變,故感應(yīng)電流不變,B項(xiàng)錯(cuò);當(dāng)正方形線框下邊離開磁場,上邊未進(jìn)入磁場的過程比正方形線框上邊進(jìn)入磁場過程中,磁通量減少的稍慢,故這兩個(gè)過程中感應(yīng)電動勢不相等,感應(yīng)電流也不相等,D項(xiàng)錯(cuò),故正確選項(xiàng)為C。
22. (18分)
(1)(5分)某同學(xué)用螺旋測微器測量一銅絲的直徑,測微器的示數(shù)如圖所示,該銅絲的直徑為__________mm.
(2)(13分)右圖為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖. 該實(shí)驗(yàn)可用來測量待測電阻Rx的阻值(約500Ω). 圖中兩具電壓表量程相同, 內(nèi)阻都很大. 實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①調(diào)節(jié)電阻箱, 使它的阻值R0與待測電阻的阻值接近; 將滑動變阻器的滑動頭調(diào)到最右端.
②合上開關(guān)S.
③將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動, 使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn).
④記下兩個(gè)電壓表V1和V2的讀數(shù)U1和U2
⑤多次改變滑動變阻器滑動頭的位置, 記下V1和V2的多組讀數(shù)U1和U2
⑥求Rx的平均值.
回答下面問題:
(Ⅰ)根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖,其中電阻箱的符號為, 滑動變阻器的符號為,其余器材用通用的符號表示。
(Ⅱ)不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2和R0表示Rx的公式為Rx=___________
(Ⅲ)考慮電壓表內(nèi)阻的影響, 用U1、U2、R0、V1的內(nèi)阻r1、V2的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx=__________________
【答案】(1)4.592~4.594;
(2)I電路如圖:.
II
III.
【解析】(1)螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為
(2)不計(jì)電壓表內(nèi)阻,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,有:
(3)可考電壓表內(nèi)阻影響,則R0與Rv1的并聯(lián)電阻與Rx與Rv2的并聯(lián)電阻串聯(lián)分壓,即:解得:。
23.(15分)如圖, 一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣, 桌面離水平面的高度為h.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后, 以水平速度v0/2射出. 重力加速度為g. 求
(1)此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離。
【解析】(1)設(shè)子彈穿過物塊后的速度為V,由動量守恒得
……………………① (3分)
解得:…………………………②
系統(tǒng)損失的機(jī)械能為:……………………③ (3分)
由②③兩式可得:…………………………④ (3分)
(2)設(shè)物塊下落到地面所需時(shí)間為t,落地點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離為s,
則:……………………⑤ (2分)
…………………………⑥ (2分)
由②⑤⑥三式可得:……………………⑦ (2分)
24.(19分)如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時(shí),給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動速度由v0減小至v1的過程中,通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運(yùn)動。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。
【解析】導(dǎo)體棒所受的安培力為:F=BIl………………① (3分)
由題意可知,該力的大小不變,棒做勻減速運(yùn)動,因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中,平均速度為:……………………② (3分)
當(dāng)棒的速度為v時(shí),感應(yīng)電動勢的大小為:E=Blv………………③ (3分)
棒中的平均感應(yīng)電動勢為:………………④ (2分)
綜合②④式可得:………………⑤ (2分)
導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為:………………⑥ (2分)
負(fù)載電阻上消耗的熱功率為:…………⑦ (2分)
由以上三式可得:…………⑧ (2分)
25.(20分)我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時(shí)間的影響)。
【解析】如圖所示:
設(shè)O和分別表示地球和月球的中心.在衛(wèi)星軌道平面上,A是地月連心線與地月球表面的公切線ACD的交點(diǎn),D、C和B分別是該公切線與地球表面、月球表面和衛(wèi)星軌道的交點(diǎn).過A點(diǎn)在另一側(cè)作地月球面的公切線,交衛(wèi)星軌道于E點(diǎn).衛(wèi)星在圓弧上運(yùn)動時(shí)發(fā)出的信號被遮擋.
設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m0,萬有引力常量為G,根據(jù)萬有引力定律有:
……………………① (4分)
……………………② (4分)
②式中,T1表示探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動的周期.
由以上兩式可得:…………③
設(shè)衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時(shí)間為t,則由于衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動,
應(yīng)有:……………………④ (5分)
上式中,.
由幾何關(guān)系得:………………⑤ (2分)
…………………………⑥ (2分)
由③④⑤⑥得:…………………
2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(全國卷I)
理科綜合能力測試(物理部分)
14.如圖所示,一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿足
A.tanφ=sinθ
B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ
D. tanφ=2tanθ
【答案】D
【解析】豎直速度與水平速度之比為:tanφ = ,豎直位移與水平位移之比為:tanθ = ,故tanφ =2 tanθ ,D正確。
15.如圖,一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是
A.向右做加速運(yùn)動
B.向右做減速運(yùn)動
C.向左做加速運(yùn)動
D.向左做減速運(yùn)動
【答案】AD
【解析】對小球水平方向受到向右的彈簧彈力N,由牛頓第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球與小車相對靜止,故小車可能向右加速運(yùn)動或向左減速運(yùn)動。
16.一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T,t=0時(shí)刻的波形如圖所示.此時(shí)平衡位置位于x=
A.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷
B.t=T/4時(shí),a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動
C.t=3T/4時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動
D.在某一時(shí)刻,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同
【答案】C
【解析】由圖可看出波長為
17.已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390,月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識,可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為
【答案】B
【解析】設(shè)太陽質(zhì)量M,地球質(zhì)量m,月球質(zhì)量m0,日地間距離為R,月地間距離為r,日月之間距離近似等于R,地球繞太陽的周期為T約為360天,月球繞地球的周期為t=27天。對地球繞著太陽轉(zhuǎn)動,由萬有引力定律:G=m,同理對月球繞著地球轉(zhuǎn)動:G=m0,則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為M : m=;太陽對月球的萬有引力F= G,地球?qū)υ虑虻娜f有引力f= G,故F : f= ,代入太陽與地球質(zhì)量比,計(jì)算出比值約為2,B對。
18.三個(gè)原子核X、Y、Z,X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)個(gè)氦(42He),則下面說法正確的是
A.X核比Z核多一個(gè)原子
B.X核比Z核少一個(gè)中子
C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3
D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍
【答案】CD
【解析】設(shè)原子核X的質(zhì)量數(shù)為x,電荷數(shù)為y,依題意寫出核反應(yīng)方程,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可得原子核Y的質(zhì)量數(shù)為x,電荷數(shù)為y-1,原子核Z的質(zhì)量數(shù)為x-3,電荷數(shù)為y-2。由此可得X核的質(zhì)子(y)比Z核的質(zhì)子(y-2)多2個(gè),A錯(cuò);由此可得X核的中子(x-y)比Z核的中子(x-y-1)多1個(gè),B錯(cuò);X核的質(zhì)量數(shù)(x)比Z核的質(zhì)量數(shù)(x-3)多3個(gè),C對;X核與Z核的總電荷(2y-2)是Y核電荷(y-1)的2倍,D對。
19.已知地球半徑約為6.4×
A.4×
C. 4×
【答案】B
【解析】大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強(qiáng)p==,帶入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質(zhì)量m=5.2×
20.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向,下列各圖中正確的是
【答案】D
【解析】0~1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大,則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,排除A、C選項(xiàng);2s~3s內(nèi),B垂直紙面向外均勻增大,同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,排除B選項(xiàng),D正確。
21.一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入,穿過玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2,則在θ從0°逐漸增大至90°的過程中
A.t1始終大于t2 B.t1始終小于t2
C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2
【答案】B
【解析】設(shè)折射角為α,玻璃磚的厚度為h,由折射定律n= ,且n= ,在玻璃磚中的時(shí)間為t= ,聯(lián)立解得t2∝,紅光頻率較小,θ為零時(shí),t1<t2,θ為90°時(shí),趨近漸近線,初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù),通過帶入θ為其它特殊值,仍然有t1<t2,故B對。
22.(18分)
Ⅰ.(6分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B,分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,已知m1>m2,現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
(1)若選定物塊A從靜止開始下落的過程中進(jìn)行測量,則需要測量的物理量有_________。
①物塊的質(zhì)量m1、m2;
②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
③物塊B下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間;
④繩子的長度。
(2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議:
①繩的質(zhì)量要輕;
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長越好;
③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動,不要搖晃;
④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。
以上建議中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有作用的是_________。
(3)寫出一條上面沒有提到的對提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:______________________________________________________________________________。
Ⅱ.(12分)一直流電壓表V,連成為1V,內(nèi)阻為1000Ω,F(xiàn)將一阻值在5000~7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián),以擴(kuò)大電壓表的連成。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值,再給定一直流電源(電動勢E為6~7V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)),一阻值R2=2000Ω的固定電阻,兩個(gè)單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。
(1)為達(dá)到上述目的,將答題卡上對應(yīng)的圖連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)連線完成以后,當(dāng)S1與S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為0.90 V;當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為0.70 V,由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為 V,電源電動勢為 V.
22、I(1)【答案】①②或①③
【解析】通過連結(jié)在一起的A、B兩物體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,即驗(yàn)證系統(tǒng)的勢能變化與動能變化是否相等,A、B連結(jié)在一起,A下降的距離一定等于B上升的距離;A、B的速度大小總是相等的,故不需要測量繩子的長度和B上升的距離及時(shí)間。
(2)【答案】①③。
【解析】如果繩子質(zhì)量不能忽略,則A、B組成的系統(tǒng)勢能將有一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動能,從而為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律帶來誤差;若物塊搖擺,則兩物體的速度有差別,為計(jì)算系統(tǒng)的動能帶來誤差;繩子長度和兩個(gè)物塊質(zhì)量差應(yīng)適當(dāng)。
(3)【答案】對同一高度進(jìn)行多次測量取平均值;或選取受力后相對伸長量盡量小的繩;(個(gè)人補(bǔ)充:盡量減小滑輪的質(zhì)量、對滑輪轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行潤滑、選擇質(zhì)量相對較大的物塊A、B)
【解析】多次取平均值可減少測量誤差,繩子伸長量盡量小,可減少測量的高度的準(zhǔn)確度。(個(gè)人補(bǔ)充解析:實(shí)驗(yàn)過程中,滑輪也會轉(zhuǎn)動,其能量同樣來源于A、B組成的系統(tǒng),故應(yīng)減小滑輪的質(zhì)量。)
II.【答案】7,6.3
【解析】將待測電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)后與電源連接即可。設(shè)電源電動勢為E,則由閉合電路歐姆定律,當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí),R2被短路,有:U1=E當(dāng)S1閉合,S2斷開時(shí),E=U2+(R1+R2);解兩式得:R1=6000Ω ,E=6.3V;根據(jù)串聯(lián)分壓原理,可得電壓表量程為7V。
23.(14分)
已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)、AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā),沿此直線做勻加速運(yùn)動,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等。求O與A的距離.
【解析】方法一:設(shè)物體的加速度為a,到達(dá)A點(diǎn)的速度為v0,通過AB段和BC段所用的時(shí)間為t,則有:
………………………………………①
……………………………………②
聯(lián)立①②式得:
l2-l1=at2……………………………………………③
設(shè)O與A的距離為l,則有:
……………………………………………⑤
聯(lián)立③④⑤式得:
方法二:設(shè)物體在OA段的距離為s,用時(shí)t,在AB、BC段用時(shí)均為t1,由運(yùn)動學(xué)公式:
在OA段:s = at2 ………………………………………①
在OB段:s +l1= a(t+t1)2………………………………②
在OC段:s +l1+l2= a(t+2t1)2……………………………③
聯(lián)立①②③解得s=
24.(18分)
圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動,小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長的輕繩相連,輕繩長為l。開始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止,F(xiàn)將小球由靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零,小球繼續(xù)向左擺動,當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角θ=60°時(shí)小球達(dá)到最高點(diǎn)。求
(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對滑塊的沖量;
(2)小球從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,繩的拉力對小球做功的大小。
24、
【解析】方法一:(1)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑快和小球的速度分別為v1和v 2,由機(jī)械能守恒定律得:
………………………………①
小球由最低點(diǎn)向左擺動到最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:
……………………………②
聯(lián)立①②兩式得:
v1=v2=………………………………………③
設(shè)所求的擋板阻力對滑塊的沖量為I,規(guī)定動量方向向右為正,有:
I=0-mv1
解得:I=-m………………………………④
(2)小球從開始釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,設(shè)繩對小球的拉力做的功為W,由動能定理得: ………………………………⑤
聯(lián)立③⑤得:
小球從開始釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,繩對小球的拉力做的功大小為
方法二:(1)對系統(tǒng),設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v1,此時(shí)滑塊的速度大小為v2,滑塊與擋板接觸前
由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律:mgl = mv12 +mv22 ……………………………………①
由系統(tǒng)的水平方向動量守恒定律:mv1 = mv2………………………………………②
對滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對滑塊的沖量為:
I = mv2…………………………………………………………………………………③
聯(lián)立①②③解得I = m 方向向左…………………………………………………④
(2)小球釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,設(shè)繩的拉力對小球做功的大小為W,對小球由動能定理:
mgl+W = mv12……………………………………………………………………⑤
聯(lián)立①②⑤解得:W =-mgl,即繩的拉力對小球做負(fù)功,大小為mgl 。
25.(22分)
2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(寧夏卷)
理科綜合(物理部分)
14.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處,各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向
A.與ab邊平行,豎直向上
B.與ab邊平行,豎直向下
C.與ab邊垂直,指向左邊
D.與ab邊垂直,指向右邊
【答案】C
【解析】本題考查了左手定則的應(yīng)用。導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場方向由安培定則可判斷,即垂直ac向左,同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直bc向下,則由平行四邊形定則,過c點(diǎn)的合場方向平行于ab,根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安培力垂直ab邊,指向左邊。
15.一個(gè)T型電路如圖所示,電路中的電, .另有一測試電源,電動勢 為100V,內(nèi)阻忽略不計(jì)。則
A.當(dāng)cd端短路時(shí),ab之間的等效電阻是40
B. 當(dāng)ab端短路時(shí),cd之間的等效電阻是40
C. 當(dāng)ab兩端接通測試電源時(shí), cd兩端的電壓為80 V
D. 當(dāng)cd兩端接通測試電源時(shí), ab兩端的電壓為80 V
【答案】AC
【解析】本題考查電路的串并聯(lián)知識。當(dāng)cd端短路時(shí),R2與R3并聯(lián)電阻為30Ω后與R1串聯(lián),ab間等效電阻為40Ω,A對;若ab端短路時(shí),R1與R2并聯(lián)電阻為8Ω后與R3串聯(lián),cd間等效電阻為128Ω,B錯(cuò);但ab兩端接通測試電源時(shí),電阻R2未接入電路,cd兩端的電壓即為R3的電壓,為Ucd = ×100V=80V,C對;但cd兩端接通測試電源時(shí),電阻R1未接入電路,ab兩端電壓即為R3的電壓,為Uab = ×100V=25V,D錯(cuò)。
16.如圖所示,同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)最阻R和r,導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好;勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時(shí),下列說法正確的是
A.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由b到a
B.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到a
C.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由a到b
D.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由a到b
【答案】B
【解析】本題考查右手定則的應(yīng)用。根據(jù)右手定則,可判斷PQ作為電源,Q端電勢高,在PQcd回路中,電流為逆時(shí)針方向,即流過R的電流為由c到d,在電阻r的回路中,電流為順時(shí)針方向,即流過r的電流為由b到a。當(dāng)然也可以用楞次定律,通過回路的磁通量的變化判斷電流方向。
17.甲乙兩年在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動,它們的v-t圖像如圖所示。兩圖像在t=t1時(shí)相交于P點(diǎn),P在橫軸上的投影為Q,△OPQ的面積為S。在t=0時(shí)刻,乙車在甲車前面,相距為d。已知此后兩車相遇兩次,且第一次相遇的時(shí)刻為t′,則下面四組t′和d的組合可能是
A. t′=t1 ,d=S B. t′=
C. t′ D. t′=
【答案】D
【解析】本題考查追擊相遇問題。在t1時(shí)刻如果甲車沒有追上乙車,以后就不可能追上了,故t′ <t,A錯(cuò);從圖像中甲、乙與坐標(biāo)軸圍成的面積即對應(yīng)的位移看,甲在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的位移比乙的多S,當(dāng)t′ =0.5t時(shí),甲的面積比乙的面積多出S,即相距d=S,選項(xiàng)D正確。此類問題要抓住圖像的交點(diǎn)的物理意義,過了這個(gè)時(shí)刻,不能相遇以后不可能相遇,即“過了這個(gè)村就沒這個(gè)店”。
18.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】本題考查v-t圖像、功的概念。力F做功等于每段恒力F與該段滑塊運(yùn)動的位移(v-t圖像中圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積),第1秒內(nèi),位移為一個(gè)小三角形面積S,第2秒內(nèi),位移也為一個(gè)小三角形面積S,第3秒內(nèi),位移為兩個(gè)小三角形面積2S,故W1=1×S,W2=1×S,W3=2×S,W1<W2<W3 。
19.如圖a所示,一矩形線圈abcd放置在勻 強(qiáng)磁場 中,并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角時(shí)(如圖b)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎t下列四幅圖中正確的是
【答案】D
【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過程、楞次定律等知識和規(guī)律。從a圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn),由楞次定律可判斷,初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a,故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i=-imcos(+ωt),則圖像為D圖像所描述。平時(shí)注意線圈繞垂直于磁場的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的瞬時(shí)電動勢表達(dá)式的理解。
20.一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動,小球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N,細(xì)繩對小球的拉力為T,關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況,下列說法正確的是
A.若小車向左運(yùn)動,N可能為零
B.若小車向左運(yùn)動,T可能為零
C.若小車向右運(yùn)動,N不可能為零
D.若小車向右運(yùn)動,T不可能為零
【答案】AB
【解析】本題考查牛頓運(yùn)動定律。對小球受力分析,當(dāng)N為零時(shí),小球的合外力水平向右,加速度向右,故小車可能向右加速運(yùn)動或向左減速運(yùn)動,A對C錯(cuò);當(dāng)T為零時(shí),小球的合外力水平向左,加速度向左,故小車可能向右減速運(yùn)動或向左加速運(yùn)動,B對D錯(cuò)。解題時(shí)抓住N、T為零時(shí)受力分析的臨界條件,小球與車相對靜止,說明小球和小車只能有水平的加速度,作為突破口。
21.如圖所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其兩極板;a板接地;P和Q為兩豎直放置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;P板與b板用導(dǎo)線相連,Q板接地。開始時(shí)懸線靜止在豎直方向,在b板帶電后,懸線偏轉(zhuǎn)了角度a。在以下方法中,能使懸線的偏角a變大的是
A.縮小a、b間的距離
B.加大a、b間的距離
C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)
D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)
【答案】BC
【解析】本題考查電容器的兩個(gè)公式。a板與Q板電勢恒定為零,b板和P板電勢總相同,故兩個(gè)電容器的電壓相等,且兩板電荷量q視為不變。要使懸線的偏角增大,即電壓U增大,即減小電容器的電容C。對電容器C,由公式C = = ,可以通過增大板間距d、減小介電常數(shù)ε、減小板的針對面積S。
(一)必考題
22.(15分)
I.右圖為一正在測量中的多用電表表盤.
(1)如果是用×10檔測量電阻,則讀數(shù)為 。
(2)如果是用直流10 mA檔測量電流,則讀數(shù)為 mA。
(3)如果是用直流5 V檔測量電壓,則讀數(shù)為 V。
Ⅱ.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動,在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。
(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a= (保留三位有效數(shù)字)。
(2)回答下列兩個(gè)問題:
①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有 。(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運(yùn)動的時(shí)間t
②測量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是 。
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)= (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測量的動摩擦因數(shù) (填“偏大”或“偏小” )。寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):
。
【答案】Ⅰ.(1)60
(2)7.18
(3)3.59
Ⅱ.(1)0.495~
(2)①CD
(3)
【解析】歐姆檔在最上面的一排數(shù)據(jù)讀取,讀數(shù)為6×10Ω=60Ω;電流檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的最底下一排數(shù)據(jù),讀數(shù)為7.18mA;同樣直流電壓檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的中間一排數(shù)據(jù)較好,讀數(shù)為35.9×0.1V=3.59V。對紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計(jì)算加速度。
23.(15分)
天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。(引力常量為G)
【答案】r3
【解析】設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2,做圓周運(yùn)動的半徑分別為r1、r2,角速度分別為w1,w2。根據(jù)題意有
w1=w2 ①
r1+r2=r ②
根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律,有
G ③
G ④
聯(lián)立以上各式解得
⑤
根據(jù)解速度與周期的關(guān)系知
⑥
聯(lián)立③⑤⑥式解得
⑦
24.(17分)
如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場,電場的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場,并垂直于OC飛離磁場。不計(jì)重力影響。若OC與x軸的夾角為,求
(1)粒子在磁場中運(yùn)動速度的大。
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。
【答案】(1)sinφ
(2)sin3φcosφ
【解析】
(1)質(zhì)點(diǎn)在磁場中的軌跡為一圓弧。由于質(zhì)點(diǎn)飛離磁場時(shí),速度垂直于OC,故圓弧的圓心在OC上。依題意,質(zhì)點(diǎn)軌跡與x軸的交點(diǎn)為A,過A點(diǎn)作與A點(diǎn)的速度方向垂直的直線,與OC交于O'。由幾何關(guān)系知,AO'垂直于OC',O'是圓弧的圓心。設(shè)圓弧的半徑為R,則有
R=dsin ①
由洛化茲力公式和牛頓第二定律得
②
將①式代入②式,得
③
(2)質(zhì)點(diǎn)在電場中的運(yùn)動為類平拋運(yùn)動。設(shè)質(zhì)點(diǎn)射入電場的速度為v0,在電場中的加速度為a,運(yùn)動時(shí)間為t,則有
v0=vcos ④
vsin=at ⑤
d=v0t ⑥
聯(lián)立④⑤⑥得
⑦
設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E,由牛頓第二定律得
qE=ma ⑧
聯(lián)立③⑦⑧得
⑨
這道試題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動的半徑公式,通常這類試題要求掌握如何定圓心、確定半徑,能畫出軌跡圖。利用圓的幾何知識和向心力公式解決相關(guān)問題。
(二)選考題:任選一題做答。
30. [物理――選修2-2](15分)
(1)(5分)圖示為某一皮帶傳動裝置。主動輪的半徑為r1,從動輪的半徑為r2。已知主動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動過程中皮帶不打滑。下列說法正確的是 。(填入選項(xiàng)前的字母,有填錯(cuò)的不得分)
A. 從動輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動
B. 從動輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動
C. 從動輪的轉(zhuǎn)速為n
D. 從動輪的轉(zhuǎn)速為n
(2)(10分)一足夠長的斜面,最高點(diǎn)為O點(diǎn),有一長為l=
(Ⅰ)木條的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。
(Ⅱ)木條質(zhì)量為m′=
【答案】(1)BC
(2)Ⅰ.OA>
【解析】本題考查力矩平衡條件,確定支點(diǎn)利用力矩平衡條件列方程即可。
(Ⅰ)當(dāng)木條A端剛剛離開斜面時(shí),受力情況如圖a所示。設(shè)斜面傾角為,根據(jù)力矩平衡條件,若滿足條件
①
木條就不會脫離斜面。根據(jù)題意
②
聯(lián)立①②并代入已知條件得
③
(Ⅱ)設(shè)G為木條重心,由題意可知
④
當(dāng)木條A端剛剛離開斜面時(shí),受力情況如圖下所示。
由(Ⅰ)中的分析可知,若滿足
> ⑤
木條就不會脫離斜面。聯(lián)立②④⑤并代入已知條件得
>
31.[物理─選修3-3](15分)
(1)(6分)如圖所示,由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插入液體,由于虹吸現(xiàn)象,活塞上方液體逐漸流出。在此過程中,大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。關(guān)于這一過程,下列說法正確的是 。(填入選項(xiàng)前的字母,有填錯(cuò)的不得分)
A.氣體分子的平均動能逐漸增大
B.單位時(shí)間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多
C.單位時(shí)間氣體分子對活塞的沖量保持不變
D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量
(2)(9分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi),活塞相對于底部的高度為h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時(shí),活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界天氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時(shí)活塞距氣缸底部的高度。
【答案】(1)D
(2)h
【解析】本題考查玻馬定律,對氣體作為研究對象,分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解。
設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強(qiáng)為p0,加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p,由玻馬定律得
①
由①式得
②
再加一小盒沙子后,氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0+2p。設(shè)第二次加沙子后,活塞的高度為h′
′ ③
聯(lián)立②③式解得
h′= ④
32.[ 物理─選修3-4](15分)
(1)(6分)下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機(jī)械波的說法正確的是 。(填入選項(xiàng)前的字母,有填錯(cuò)的不得分)
A.彈簧振子的周期與振幅有關(guān)
B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定
C.在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動速度就是波的傳播速度
D.單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過媒質(zhì)中一點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列簡諧波的頻率
(2)(9分)一半徑為R的1/4球體放置在水平面上,球體由折射率為的透明材料制成,F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角。
【答案】(1)BD
(2)60°
【解析】本題考查幾何光學(xué)知識,通過畫光路圖,根據(jù)折射定律,由幾何關(guān)系列式求解。
設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C,連接OC,OC即為入射點(diǎn)的法線。因此,圖中的角α為入射角。過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線,垂足為B。依題意,∠COB=α。又由△OBC知
sinα= ①
設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β,由折射定律得
②
由①②式得
③
由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖)為30°。由折射定律得
⑤
因此
解得
33.[ 物理─選修3-5](15分)
(1)(6分)天然放射性元素Pu經(jīng)過 次衰變和 次衰變,最后變成鉛的同位素 。(填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種)
(2)(9分)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同,懸掛于同一高度,A、B兩擺球均很小,質(zhì)量之比為1∶2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角,然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動,且最大擺角成30°。若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4%,此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動量守恒定律?
【答案】(1)8;4;
(2)證明見解析
【解析】本題要求驗(yàn)證碰撞中的動量守恒定律及碰撞前與碰撞后的機(jī)械能守恒定律。
33.[物理――選修3-5](15分)
(1)8 4
(2)設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為、,擺長為l,B球的初始高度為h1,碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下,根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得
①
②
設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為P1、P2。有
P1=mBvB ③
聯(lián)立①②③式得
④
同理可得
⑤
聯(lián)立④⑤式得
⑥
代入已知條件得
⑦
由此可以推出
≤4% ⑧
所以,此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒定律。
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com