2022-2023学年新疆生产建设兵团第二师八一中学高三上学期第一次月考试题 物理
展开2022-2023学年新疆生产建设兵团第二师八一中学高三上学期第一次月考试题 物理
一、单选题(3*10,共30分)
1. 下列说法正确是( )
A. 研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B. 研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C. 研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D. 研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
2. 图示为某同学课桌上整齐摆放的一堆书,中间夹了一本物理课本,其他书对物理课本的压力为10N,已知书与书之间的动摩擦因数为0.25,为了将物理课本水平抽出,该同学提供的拉力至少为( )
A. 2.5N B. 5N C. 10N D. 15N
3. 若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x-t图像如图所示,则( )
A. 该火星表面的重力加速度大小为9.8m/s2
B. 该物体上升的时间为10s
C. 该物体被抛出时的初速度大小为8m/s
D. 该物体落到火星表面时的速度大小为16m/s
4. 以一定的初速度从足够高的某点竖直上抛一物体,物体受到的空气阻力与速率成正比,则物体在运动过程中的加速度大小( )
A 先变小后变大 B. 先变大后变小
C. 一直变大 D. 一直变小,最后变为零
5. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A. 0~t1时间内,v增大,FN>mg B. t1~t2时间内,v减小,FN
6. 汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25 m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10m/s2)( )
A. 10 m/s B. 20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s
7. 如图所示,物块A、B用绕过光滑定滑轮的细绳连接,两物块均处于静止状态,现将物块B向右缓慢移动至P点过程中,下列说法正确的是( )
A. 水平面对B的弹力减小
B. B与水平面间的摩擦力变大
C. 连接A、B的细绳所受的拉力变大
D. 连接A、B的细绳对定滑轮的合力不变
8. 在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便,把吊车简化成如图所示的模型,支撑硬杆OP的一端装有定滑轮,另一端固定在车体上,质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升,不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下
B. 钢丝绳索对定滑轮作用力方向一定沿着OP方向
C. 钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2mg
D. 钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg
9. 如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时,它们加速度的大小均为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,两段轻绳A、B连接两个小球1、2,悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2,另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为,弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则( )
A. 球1和球2的质量之比为
B. 在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度方向竖直向下
C. 在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小一定大于g
D. 在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为
二、多选题(4*5,共20分)
11. 中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是( )
A. 毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B. 镇纸受到了向右的静摩擦力
C. 白纸受到了2个摩擦力 D. 桌面受到了向右的静摩擦力
12. 如图甲所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上。一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板。滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图乙所示。某同学根据图像作出如下一些判断,正确的是( )
A. 滑块和木板始终存在相对运动
B. 滑块始终未离开木板
C. 滑块的质量大于木板的质量
D. 木板的长度一定为
13. 弹簧的一端固定在墙上,另一端系一质量为m的木块,弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点,如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放,木块在粗糙水平面上先向左运动,然后又向右运动,往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内,且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为v0,则( )
A. 木块第一次向左运动经过O点时速率最大
B. 木块第一次向左运动到达O点前某一位置时速率最大
C. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有一个
D. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有两个
14. 14岁的奥运冠军全红婵,在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点),全红婵竖直向上跳离跳台的速度为,竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等,假设所受水的阻力恒定,不计空气阻力,全红婵的体重为,重力加速度大小为,则( )
A. 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态
B. 入水后全红婵处于失重状态
C. 全红婵在空中运动时间为1.5s
D. 入水后全红婵受到水的阻力为612.5N
15. 水平地面上有一质量为m1=4kg的长木板,木板的左端静止放置一质量为m2=2kg的物块,如图(a)所示。从t=0开始,用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小取10,则( )
A.
B.
C. 在时间段物块与木板加速度相等
D. 木板加速度所能达到的最大值为
三、实验题(16题每空1分,17题每空2分,共10分)
16. “探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中一定沿着AO方向的是______(选填F或F′)
(2)本实验采用的科学方法是_______;
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.物理模型法
(3)下列说法中正确的是_______;
A.两个分力的值稍大一些较好,便于减小作图误差
B.两个分力的夹角越大越好,同时在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触
C.两分力的夹角应取90°,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.在同一实验中,两次实验操作O点的位置不能变动
(4)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,能否验证力的平行四边形法则?答______(选填“能”、“不能”)
17. 甲、乙两位同学相互协作利用如图a所示的装置,测量重锤下落过程受到的平均阻力大小,主要实验步骤如下:
①按照实验设计组装仪器,并使系统处于静止状态,如图a所示;
②接通电源,释放重锤:
③选取纸带中一段清晰的连续的点作为计数点,用刻度尺测量其计数点间的距离,如图b示;
④用天平测出重锤质量。
请回答下列问题:
(1)已知打点计时器所接电源的频率为50Hz,打点计时器打B点时重锤速度的大小为___________(保留三位有效数字);
(2)重锤下落的加速度大小为___________(保留三位有效数字);
(3)已知当地重力加速度的大小为,纸带的重力不计,应用牛顿第二定律,测出重锤下落过程受到的平均阻力大小为___________N(保留两位有效数字)。
四、解答题(共40分)
(一)必考题(共25分)
18. 商场工作人员推着质量m=20kg的货箱沿水平地面滑行.若用力F1=100N沿水平方向推货箱,货箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=120N水平推力把货箱从静止开始推动.(g取10m/s2).
(1)求货箱与地面之间的动摩擦因数;
(2)F2作用在货箱上时,求货箱运动的加速度大小;
(3)在F2作用下,货箱运动4.0s时撤掉推力,求货箱从静止开始运动的总位移大小.
19. 如图所示传送带水平部分AB=2m,倾斜部分BC=4m且与水平面夹角为,小物块与传送带间的动摩擦因数。传送带沿顺时针方向以2m/s的速率转动。若将物块放在A处,它将从静止开始被传送带送到C处(物块始终不离开传送带),求(g取,,)
(1)小物块从A到B所用时间;
(2)小物块从B到C所用时间;
(3)小物块在整条传送带上留下的痕迹长度。
(二)选考题(请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)
[物理——选修3-3](15分)
20. 下列说法中正确的是( )
A. 将有棱角的玻璃棒用火烤融化后,棱角变钝是液体表面张力的缘故
B. 晶体在熔化过程中,温度保持不变,所以内能保持不变
C. 地球大气的各种气体分子中氢分子质量小,其平均速率较大,更容易挣脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少
D. 如果分子间作用力表现为引力,则两分子间距离增大时,一定是克服分子力做功
E. 为了估测一容器中气体分子间的平均距离,需要知道该气体的密度、体积和摩尔质量
21. 如图所示,高为,横截面积为的导热气缸内有一不规则物体,厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞正好在气缸的顶部。在活塞上放置质量为的物体后,活塞缓慢下移,并静止在与缸底的间距为的高度。已知外界大气压强,忽略缸内气体温度的变化,不计活塞和气缸的摩擦,重力加速度为。求:
(1)不规则物体的体积;
(2)缸内气体向外界放出的热量。
[物理——选修3-4](15分)
22. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,图(a)是该波在时刻的图像,是平衡位置在处的质点,图(b)是质点的振动图像,是平衡位置在处的质点,关于该简谐横波,下列说法正确的是( )
A. 该波波速
B. 该波沿轴正方向传播
C. 从到,质点通过的路程是
D. 从到,质点将沿轴方向移动
E. 在时,质点的加速度小于质点的加速度
23. 某种透明材质制成的物体,上边部分为半圆柱体,半径为R,下边部分为长方体,高也为R,其横截面如图所示,圆心为O,过O点的竖直线分别交于半圆上的A点和底边上的B点。一束红光沿截面射向圆柱面的P点,方向与底面垂直,∠AOP=60°,然后从B点射出。已知光在真空中的传播速率为c,不考虑红光在界面上的反射。求:
(1)该透明材质对红光的折射率;
(2)该束红光在物体内传播的时间。
高三物理月考卷
一、单选题(3*10,共30分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B. 研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C. 研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D. 研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
【答案】B
2. 图示为某同学课桌上整齐摆放的一堆书,中间夹了一本物理课本,其他书对物理课本的压力为10N,已知书与书之间的动摩擦因数为0.25,为了将物理课本水平抽出,该同学提供的拉力至少为( )
A. 2.5N B. 5N C. 10N D. 15N
【答案】B
3. 若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x-t图像如图所示,则( )
A. 该火星表面的重力加速度大小为9.8m/s2
B. 该物体上升的时间为10s
C. 该物体被抛出时的初速度大小为8m/s
D. 该物体落到火星表面时的速度大小为16m/s
【答案】C
4. 以一定的初速度从足够高的某点竖直上抛一物体,物体受到的空气阻力与速率成正比,则物体在运动过程中的加速度大小( )
A. 先变小后变大 B. 先变大后变小
C. 一直变大 D. 一直变小,最后变为零
【答案】D
5. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A. 0~t1时间内,v增大,FN>mg B. t1~t2时间内,v减小,FN
【答案】D
6. 汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25 m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10m/s2)( )
A. 10 m/s B. 20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s
【答案】B
7. 如图所示,物块A、B用绕过光滑定滑轮的细绳连接,两物块均处于静止状态,现将物块B向右缓慢移动至P点过程中,下列说法正确的是( )
A. 水平面对B的弹力减小
B. B与水平面间的摩擦力变大
C. 连接A、B的细绳所受的拉力变大
D. 连接A、B的细绳对定滑轮的合力不变
【答案】B
8. 在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便,把吊车简化成如图所示的模型,支撑硬杆OP的一端装有定滑轮,另一端固定在车体上,质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮吊起质量为m的物件缓慢上升,不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下
B. 钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着OP方向
C. 钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于2mg
D. 钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于2mg
【答案】D
9. 如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时,它们加速度的大小均为( )
A. B. C. D.
【答案】A
10. 如图所示,两段轻绳A、B连接两个小球1、2,悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2,另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为,弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则( )
A. 球1和球2的质量之比为
B. 在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度方向竖直向下
C. 在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小一定大于g
D. 在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为
【答案】C
二、多选题(4*5,共20分)
11. 中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是( )
A. 毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B. 镇纸受到了向右的静摩擦力
C. 白纸受到了2个摩擦力 D. 桌面受到了向右的静摩擦力
【答案】CD
12. 如图甲所示,质量为M木板静止在光滑水平面上。一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板。滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图乙所示。某同学根据图像作出如下一些判断,正确的是( )
A. 滑块和木板始终存在相对运动
B. 滑块始终未离开木板
C. 滑块的质量大于木板的质量
D. 木板的长度一定为
【答案】BC
13. 弹簧的一端固定在墙上,另一端系一质量为m的木块,弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点,如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放,木块在粗糙水平面上先向左运动,然后又向右运动,往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内,且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为v0,则( )
A. 木块第一次向左运动经过O点时速率最大
B. 木块第一次向左运动到达O点前的某一位置时速率最大
C. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有一个
D. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有两个
【答案】BD
14. 14岁的奥运冠军全红婵,在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子10m跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点),全红婵竖直向上跳离跳台的速度为,竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等,假设所受水的阻力恒定,不计空气阻力,全红婵的体重为,重力加速度大小为,则( )
A. 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态
B. 入水后全红婵处于失重状态
C. 全红婵在空中运动的时间为1.5s
D. 入水后全红婵受到水的阻力为612.5N
【答案】AD
15. 水平地面上有一质量为m1=4kg的长木板,木板的左端静止放置一质量为m2=2kg的物块,如图(a)所示。从t=0开始,用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小取10,则( )
A.
B.
C. 在时间段物块与木板加速度相等
D. 木板加速度所能达到的最大值为
【答案】ABC
三、实验题(16题每空1分,17题每空2分,共10分)
16. “探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中一定沿着AO方向的是______(选填F或F′)
(2)本实验采用的科学方法是_______;
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.物理模型法
(3)下列说法中正确的是_______;
A.两个分力的值稍大一些较好,便于减小作图误差
B.两个分力的夹角越大越好,同时在实验中应注意弹簧测力计与细线应始终平行纸板但不与纸面接触
C.两分力的夹角应取90°,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.在同一实验中,两次实验操作O点的位置不能变动
(4)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,能否验证力的平行四边形法则?答______(选填“能”、“不能”)
【答案】 ①. F′ ②. B ③. AD##DA ④. 能
【解析】
【详解】(1)[1]F是通过平行四边形定则作图得出的值,为理论值;而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同而测量出的合力,是力F1和F2的合力的实际测量值,其方向一定沿着AO方向。
(2)[2]该实验中两次要求橡皮筋弹性形变效果相同,所以实验采用了等效替代的方法,故ACD错误,B正确。
故选B。
(3)[3]A.两个分力的值稍大一些较好,便于减小作图误差,故A正确;
BC.两个分力的夹角应适当,过大、过小都不利于实验操作,故BC错误;
D.为使合力与两个分力同时作用效果相同,两次实验操作O点的位置不能变动,故D正确。
故选AD。
(4)[4]如果将细绳也换成橡皮筋,实验时AO橡皮筋拉力的大小和方向都不发生变化,前后效果相同,依旧能验证平行四边形法则。
17. 甲、乙两位同学相互协作利用如图a所示的装置,测量重锤下落过程受到的平均阻力大小,主要实验步骤如下:
①按照实验设计组装仪器,并使系统处于静止状态,如图a所示;
②接通电源,释放重锤:
③选取纸带中一段清晰的连续的点作为计数点,用刻度尺测量其计数点间的距离,如图b示;
④用天平测出重锤质量。
请回答下列问题:
(1)已知打点计时器所接电源的频率为50Hz,打点计时器打B点时重锤速度的大小为___________(保留三位有效数字);
(2)重锤下落的加速度大小为___________(保留三位有效数字);
(3)已知当地重力加速度的大小为,纸带的重力不计,应用牛顿第二定律,测出重锤下落过程受到的平均阻力大小为___________N(保留两位有效数字)。
【答案】 ①. 3.42 ②. 5.75 ③. 0.81
【解析】
【详解】(1)[1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段时间的平均速度,打点计时器打B点时重锤速度的大小为
(2)[2]由纸带数据可知相邻位移差为
重锤下落的加速度大小为
(3)[3]设重锤下落过程受到的平均阻力大小为,根据牛顿第二定律可得
解得
四、解答题(共40分)
(一)必考题(共25分)
18. 商场工作人员推着质量m=20kg的货箱沿水平地面滑行.若用力F1=100N沿水平方向推货箱,货箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=120N水平推力把货箱从静止开始推动.(g取10m/s2).
(1)求货箱与地面之间的动摩擦因数;
(2)F2作用在货箱上时,求货箱运动的加速度大小;
(3)在F2作用下,货箱运动4.0s时撤掉推力,求货箱从静止开始运动总位移大小.
【答案】(1)0.5(2) (3)9.6m
【解析】
【详解】(1)木箱在水平拉力下匀速运动:F1-μmg=0
μ==0.5
(2)由牛顿第二定律:F2-μmg=ma
a==1.0m/s2
(3)设在F2作用下木箱的位移为x1,撤掉推力时木箱速度大小为v,撤掉推力后木箱加速度大小为a1,移动的位移为x2,总位移为x,则
x1=at2=8.0m
v=at=4.0m/s
μmg=ma1 , a1= 5.0m/s2
0-v2=2 a1x2
x2=1.6m
总位移:x=x1+x2=9.6m
19. 如图所示传送带水平部分AB=2m,倾斜部分BC=4m且与水平面夹角为,小物块与传送带间的动摩擦因数。传送带沿顺时针方向以2m/s的速率转动。若将物块放在A处,它将从静止开始被传送带送到C处(物块始终不离开传送带),求(g取,,)
(1)小物块从A到B所用时间;
(2)小物块从B到C所用时间;
(3)小物块在整条传送带上留下的痕迹长度。
【答案】(1)1.4s;(2)1s;(3)2m
【解析】
【详解】(1)小物块放在A点后在摩擦力作用下向右做匀加速运动,假设达B之前可以和传送带共速,则有
则假设成立,共速的时间
此后小物块随传送带匀速运动,到达B的时间
则小物块从A到B所用时间
(2)小物块在B到C过程中,由于
所以小物块一直匀加速运动,在BC段的加速度大小为
解得
(3)从A到B在小物块和传送带共速过程中传送带位移为
小物块和传送带的相对滑动位移为
从B到C过程传送带位移为
小物块和传送带相对滑动位移为
由于两部分痕迹重合,则小物块在整条传送带上留下的痕迹长度为2.0m。
(二)选考题(请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)
[物理——选修3-3](15分)
20. 下列说法中正确的是( )
A. 将有棱角的玻璃棒用火烤融化后,棱角变钝是液体表面张力的缘故
B. 晶体在熔化过程中,温度保持不变,所以内能保持不变
C. 地球大气的各种气体分子中氢分子质量小,其平均速率较大,更容易挣脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少
D. 如果分子间作用力表现为引力,则两分子间距离增大时,一定是克服分子力做功
E. 为了估测一容器中气体分子间的平均距离,需要知道该气体的密度、体积和摩尔质量
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.将有棱角的玻璃棒用火烤融化后,棱角处由固态变成液态,在表面张力的作用下收缩而变圆,从而在凝固后变钝,故A正确;
B.晶体在熔化过程中,温度保持不变,但吸收热量,所以内能增大,故B错误;
C.地球大气的各种气体分子中氢分子质量小,其平均速率较大,更容易挣脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少,故C正确;
D.如果分子间作用力表现为引力,则两分子间距离增大时,分子间仍是引力作用,所以一定是克服分子力做功,故D正确;
E.为了估测一容器中气体分子间的平均距离,需要知道该气体的密度ρ、摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,不需要知道体积。该气体的摩尔体积为
每个气体分子占据的平均体积为
所以该气体分子间的平均距离为
故E错误。
故选ACD。
21. 如图所示,高为,横截面积为的导热气缸内有一不规则物体,厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞正好在气缸的顶部。在活塞上放置质量为的物体后,活塞缓慢下移,并静止在与缸底的间距为的高度。已知外界大气压强,忽略缸内气体温度的变化,不计活塞和气缸的摩擦,重力加速度为。求:
(1)不规则物体的体积;
(2)缸内气体向外界放出的热量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)放置重物后,假设缸内气体的压强为,根据受力平衡可得
解得
根据玻意耳定律可得
解得
(2)外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
又
解得气体向外界放出的热量为
[物理——选修3-4](15分)
22. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,图(a)是该波在时刻的图像,是平衡位置在处的质点,图(b)是质点的振动图像,是平衡位置在处的质点,关于该简谐横波,下列说法正确的是( )
A. 该波波速
B. 该波沿轴正方向传播
C. 从到,质点通过的路程是
D. 从到,质点将沿轴方向移动
E. 在时,质点的加速度小于质点的加速度
【答案】ACE
【解析】
【详解】A.由波形图和振动图可知波长和周期分别为
,
则该波波速为
A正确;
B.根据的振动图像可知,时质点向下振动,根据波形平移法可知该波沿轴负方向传播,B错误;
C.从到,由于
可知质点通过的路程为
C正确;
D.从到,质点只是相对于平衡位置上下振动,并不沿轴方向移动,D错误;
E.从到,波沿轴负方向传播的距离为
结合时波形图可知,时,质点处于平衡位置与正的最大位移之间,质点处于负的最大位移位置,可知质点的加速度小于质点的加速度,E正确。
故选ACE。
23. 某种透明材质制成的物体,上边部分为半圆柱体,半径为R,下边部分为长方体,高也为R,其横截面如图所示,圆心为O,过O点的竖直线分别交于半圆上的A点和底边上的B点。一束红光沿截面射向圆柱面的P点,方向与底面垂直,∠AOP=60°,然后从B点射出。已知光在真空中的传播速率为c,不考虑红光在界面上的反射。求:
(1)该透明材质对红光的折射率;
(2)该束红光在物体内传播的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题意,作出光路图如图所示。由几何关系可得红光在P点的入射角和折射角分别为
根据折射定律可得该透明材质对红光的折射率为
(2)根据几何关系可得该束红光在物体内传播的距离为
该束红光在物体内传播的速率为
该束红光在物体内传播的时间为
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