题目内容

列车的质量是2×105kg，机车的额定功率为2000kW，若行驶时所受阻力是车重的0. 1倍，列车在水平轨道上从静止开始以额定功率行驶了30s后，恰好达到最大速度，此时司机关闭发动机，则还能行驶的时间为_____________ s，列车行驶的总距离为_________m．（g=10m/s2）

10s；300m

练习册系列答案
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【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分．
A．（选修模块3-3）
（1）如图1所示，一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图象，则下列关于T1和T2大小的说法，正确的是
A
A
．

A．T1大于T2B．T1小于T2
C．T1等于T2D．无法比较
（2）如图2甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上，情形如图乙所示．图
甲
甲
（选填“甲”或“乙”）中袋中气体分子平均动能大．从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能
大于
大于
（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体放出的热量．
（3）如图3所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小．结果保留一位有效数字．已知铁的密度7.8×103kg/m3，摩尔质量是5.6×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1．
B．（选修模块3-4）
（1）列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等．当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是
A
A
．
A．车厢长度大于相邻电线杆间距离
B．车厢长度小于相邻电线杆间距离
C．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
D．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离
（2）湖面上停着一条船，一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船，相邻波峰间的距离是60m．这列波的频率是
0.2
0.2
Hz，水波的波速是
12
12
m/s．
（3）如图所示，在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体，其直径为l．玻璃圆柱体的折射率为
2
，且l=2d．求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围．

C．（选修模块3-5）
（1）原子核的比结合能与核子数的关系如图1所示．核子组合成原子核时
B
B
．
 A．小质量数的原子核质量亏损最大
B．中等质量数的原子核质量亏损最大
C．大质量数的原子核质量亏损最大
D．不同质量数的原子核质量亏损相同
（2）在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向
相反
相反
（选填“相反”或“相同”），碳核的动量
大于
大于
（选填“大于”、“等于”或“小于”） 碰后中子的动量．
（3）氢原子的能级如图2所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．普朗克常量h=6.63×10-34J?s，结果保留两位有效数字．
（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法正确的是
 

A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大
C．分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小
D．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
（2）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体放出热量为5.0×104J．在此过程中，该气体的内能
 
（选填“增加”或“减少”）了
 
J．
（3）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103 cm3．已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1．试求：（结果均保留一位有效数字）
①该液化水中含有水分子的总数N=
 
；
②一个水分子的直径d=
 
．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是
 

A．X射线的频率比无线电波的频率高
B．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小
C．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮
D．做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍
（2）一列简谐横波在t=0时的波形图如图1所示．介质中
x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式
为y=5sin（5πt）cm．则此波沿x轴
 
（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为
 
m/s．
（3）如图2所示，折射率n=
2
的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h=10cm．一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点．现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O′点最远是多少？
 

C．（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是
 

A．光电效应现象揭示了光具有粒子性
B．阴极射线的本质是高频电磁波
C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
（2）如图3所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV-12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是
 

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收
B．照射光中有三种频率的光子被吸收
C．氢原子发射出三种不同波长的光
D．氢原子发射出六种不同波长的光
（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核86222Rn放出某种粒子x后变成钋核84218Po，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：
①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）
 
；
②求钋核的动能Ek2
 
．
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杭甬高铁全长149公里，将于2013年6月开通．一次测试中，甬绍用时32分钟，绍杭用时20分钟．
高铁列车采用动力分散的电力机车驱动方式．国家电网将220kV高压电送至高铁牵引站，经牵引站变压后送达接触网．铁路沿线上方悬挂着的金属线就是接触网．接触网额定电压为25kV．车顶伸出的“长辫子”般的受电弓，与接触网滑动接触获得电能，牵引列车运行．
假设列车由16节车厢组成，除第1、16节车厢为无动力车厢外，其余14节车厢均装备动力系统，各动力车厢产生的动力相同，每节车厢（含乘客行李等）的平均质量均为14吨．经测试，该列车匀加速启动时，能在10分钟内将速度提升到360公里每小时，运动时所受的阻力是车重的
130
倍，g取10m/s2．求：
（1）从国家电网到接触网需要一个变压器，求出它的变压比，并画出示意图（符号）．
（2）列车在启动过程中总的牵引力的大小．
（3）列车在启动过程中，第6节车厢对第7节车厢的作用力．

(10分)列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在=100内速度由=5.0增加到=15．O。  

  (1)求列车的加速度大小；

  (2)若列车的质量是=1．0×106，机车对列车的牵引力是=1．5×105，求列车在运动中所受的阻力大小；

  (3)求此过程中机车牵引力做的功．
利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20 t，因磁体间的相互作用而浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是（g=10 m/s2） 

[     ]

A．20 J
B．200 J
C．2.0×104 J
D．2.0×107 J

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