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一、选择题
1、B 2、C 3、AC 4、D 5、BC 6BC
7、A 解析:由题意知,地面对物块A的摩擦力为0,对物块B的摩擦力为。
对A、B整体,设共同运动的加速度为a,由牛顿第二定律有:
对B物体,设A对B的作用力为,同理有
联立以上三式得:
8、B 9、A 10、B
二、实验题
11、⑴ 不变 ⑵ AD ⑶ABC ⑷某学生的质量
三、计算题
12、解析:由牛顿第二定律得:mg-f=ma
抛物后减速下降有:
Δv=a/Δt
解得:
13、解析:人相对木板奔跑时,设人的质量为,加速度为,木板的质量为M,加速度大小为,人与木板间的摩擦力为,根据牛顿第二定律,对人有:;
(2)设人从木板左端开始距到右端的时间为,对木板受力分析可知:故,方向向左;
由几何关系得:,代入数据得:
(3)当人奔跑至右端时,人的速度,木板的速度;人抱住木柱的过程中,系统所受的合外力远小于相互作用的内力,满足动量守恒条件,有:
(其中为二者共同速度)
代入数据得,方向与人原来运动方向一致;
以后二者以为初速度向右作减速滑动,其加速度大小为,故木板滑行的距离为。
14. 解析:(1)从图中可以看出,在t=2s内运动员做匀加速直线运动,其加速度大小为
=
设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma
得 f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N
(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了
39.5×2×
根据动能定理,有
所以有 =(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J
(3)14s后运动员做匀速运动的时间为
s=57s
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t总=t+t′=(14+57)s=71s
15. 13、解析:(1)取竖直向下的方向为正方向。
球与管第一次碰地前瞬间速度,方向向下。
碰地的瞬间管的速度,方向向上;球的速度,方向向下,
球相对于管的速度,方向向下。
碰后,管受重力及向下的摩擦力,加速度a管=
球受重力及向上的摩擦力,加速度a球=
球相对管的加速度a相=
取管为参照物,则球与管相对静止前,球相对管下滑的距离为:
要满足球不滑出圆管,则有。
(2)设管从碰地到它弹到最高点所需时间为t1(设球与管在这段时间内摩擦力方向不变),则:
设管从碰地到与球相对静止所需时间为t2,
因为t1 >t2,说明球与管先达到相对静止,再以共同速度上升至最高点,设球与管达到相对静止时离地高度为h’,两者共同速度为v’,分别为:
然后球与管再以共同速度v’作竖直上抛运动,再上升高度h’’为
因此,管上升最大高度H’=h’+h’’=
(3)当球与管第二次共同下落时,离地高为,球位于距管顶处,同题(1)可解得在第二次反弹中发生的相对位移。
16. 解析:(1)小球最后静止在水平地面上,在整个运动过程中,空气阻力做功使其机械能减少,设小球从开始抛出到最后静止所通过的路程S,有 fs=mv02/2 已知 f =0.6mg 代入算得: s= 5
v02/(
(2)第一次上升和下降:设上升的加速度为a11.上升所用的时间为t11,上升的最大高度为h1;下降的加速度为a12,下降所用时间为t12.
上升阶段:F合=mg+f =1.6 mg
由牛顿第二定律:a11 =
根据:vt=v0-a11t11, vt=0
得:v0=l.6gt11, 所以t11= 5 v0/(
下降阶段:a12=(mg-f)/m=
由h1= a11t112/2 和 h2= a12t122/2 得:t12=2t11=5 v0/(
所以上升和下降所用的总时间为:T1=t11+t12=3t11= 15 v0/(
第二次上升和下降,以后每次上升的加速度都为a11,下降的加速度都为a12;设上升的初速度为v2,上升的最大高度为h2,上升所用时间为t21,下降所用时间为t22
由v22=
上升阶段:v2=a11t21 得:t21= v2/
a11= 5 v0/(
下降阶段: 由 h2= a11t212/2 和h2= a12t222/2 得t22=2t21
所以第二次上升和下降所用总时间为:T2=t21+t22=3t21=15 v0/(
第三次上升和下降,设上升的初速度为v3,上升的最大高度为h3,上升所用时间为t31,下降所用时间为t32
由 v32=
上升阶段:v3=a11t
下降阶段:由 h3= a11t312/2 和h3= a12t322/2 得:t32=2t31
所以第三次上升和下降所用的总时间为:T3=t31+t32=3t31=15 v0/(
同理,第n次上升和下降所用的总时间为: Tn=
所以,从抛出到落地所用总时间为: T=15 v0/(
①如图甲所示,固定力传感器M;
②取一根不可伸长的细线,一端连接一小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器M的挂钩上
(小圆环刚好够一根细线通过).
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图乙所示;
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图丙所示.
请回答以下问题:
(1)由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,则
A.一定得测出小铁球的质量m
B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量,则为
了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,只需验证
等式
Ⅱ.2009年秋,甲型H1N1流感在全国各地爆发,为做好需要购买大量的体温表,市场一度出现供货不足的情况.某同学想自己制作一个金属温度计,他从实验室找到一个热敏电阻,通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电源(电动势E=1.5V、内阻不计)、电流表(量程5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′及用作测温探头的热敏电阻R组成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)电流表刻度较小处对应的温度值
(2)若电阻箱阻值R′=70Ω时,图丙中电流表5mA刻度处时热敏电阻的阻值R=
①如图甲所示,固定力传感器M;
②取一根不可伸长的细线,一端连接一小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器M的挂钩上
(小圆环刚好够一根细线通过).
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图乙所示;
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图丙所示.
请回答以下问题:
(1)由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为______m;(计算时取g≈π2m/s2)
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,则______;
A.一定得测出小铁球的质量m
B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙和图丙中的F、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量,则为
了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,只需验证
等式______是否成立(用题中所给物理量的符号来表示).
Ⅱ.2009年秋,甲型H1N1流感在全国各地爆发,为做好需要购买大量的体温表,市场一度出现供货不足的情况.某同学想自己制作一个金属温度计,他从实验室找到一个热敏电阻,通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电源(电动势E=1.5V、内阻不计)、电流表(量程5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′及用作测温探头的热敏电阻R组成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)电流表刻度较小处对应的温度值______;(填“较高”或“较低”)
(2)若电阻箱阻值R′=70Ω时,图丙中电流表5mA刻度处时热敏电阻的阻值R=______Ω,对应的温度数值为______℃.
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A、在验证机械能守恒定律的实验中,将电场打点计时器接在学生电源的“直流输出0---6V”档位上,释放纸带瞬间,立即启动秒表计时
B、在“利用单摆测重力加速度”中,测量摆长时,让摆球自然下垂,用米尺测出悬点到球心的距离
C、在验证动量守恒定律实验中,入射小球每次必须从同一高度静止释放,释放点应稍高些
D、在用插针法测玻璃砖折射率的实验中,入射角太大,折射光会在玻璃砖内表面发生全反射,使实验无法进行,所以入射角应适当大些
E、在做双缝干涉实验时,将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽.
②射洪中学学生在某次实验中要测量一个水管的外经,在实验室找到一游标卡尺,除游标卡尺的前面有部分刻度模糊不清,其余均完好无损,于是先后进行了两次测量,其中一次测量如图所示,则其读数为
(2)待测电阻Rx的阻值大约是40Ω~50Ω,现要准确测量其阻值.提供的器材有:
直流电源E(电压9V,内阻r较小但不为零且未知);
定值电阻R0=100Ω;
滑动变阻器R1(总阻值20Ω);
滑动变阻器R2(总阻值200Ω);
电流表A(量程0~100mA,内阻rA较小但不为零且未知);
单刀单掷开关S1;
单刀双掷开关S2;
导线若干.
①设计一个能够准确测量电阻Rx的阻值的电路.滑动变阻器只用其中一只,应该选用
②在正确连接实验电路后,简要写出实验测量的主要步骤,特别指出需要测量的物理量和符号.
③计算Rx的表达式是Rx=
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡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)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。( )
(B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。( )
(D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式:
(A)用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下的油酸酒精溶液的滴数;
(B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数;
(C)________________▲________________;
(D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数;
(E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径__▲____。
(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压
强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当
温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的质量;
(2)整个过程中气体对外界做的功。
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。( )
(B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。( )
(C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。( )
(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线,并让入射光线过圆心,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针,使挡住、的像,连接。图中为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,、分别是入射光线、折射光线与圆的交点,、均垂直于法线并分别交法线于、点。设的长度为,的长度为,的长度为,的长度为,求:
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给
出量的字母表示),
②玻璃砖的折射率
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的是___▲_____
(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的
(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性
(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态
有关
(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光
子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的
光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有 ▲ 种。
(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A
时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的
最高点为B,A、B的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m,
P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
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【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡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)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。( )
(B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。( )
(D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式:
(A)用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下的油酸酒精溶液的滴数;
(B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数;
(C)________________▲________________;
(D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数;
(E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径__▲____。
(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压
强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当
温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的质量;
(2)整个过程中气体对外界做的功。
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。( )
(B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。( )
(C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。( )
(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线,并让入射光线过圆心,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针,使挡住、的像,连接。图中为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,、分别是入射光线、折射光线与圆的交点,、均垂直于法线并分别交法线于、点。设的长度为,的长度为,的长度为,的长度为,求:
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给
出量的字母表示),
②玻璃砖的折射率
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的是___▲_____
(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的
(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性
(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态
有关
(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光
子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的
光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有 ▲ 种。
(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A
时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的
最高点为B,A、B的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m,
P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
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