摘要：21．如图8所示.在质量为M的细玻璃管中盛有少量乙醚液体.用质量为m的软木塞将管口封闭.加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸汽的压力下水平飞出.玻璃管悬于长为L的轻杆上.细杆可绕上端轴O无摩擦转动.欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动.在忽略热量损失的条件下.乙醚最少要消耗多少内能? 图8
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为了迎接2008年北京奥运会的召开，我市某校的物理兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字是用内壁光滑的薄壁细圆玻璃管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆形和直圆管组成，P点与M、N点等高，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切．右端的弹射装置将一个小球（小球的直径略小于玻璃管的内径，且可以视为质点），以va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入玻璃轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出．设小球与地面ab段间的动摩擦因数u=0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长x=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小球的质量m=0.01kg，取g=10m/s2．试求：
（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
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（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
为了迎接2008年北京奥运会的召开，我市某校的物理兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字是用内壁光滑的薄壁细圆玻璃管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆形和直圆管组成，P点与M、N点等高，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切．右端的弹射装置将一个小球（小球的直径略小于玻璃管的内径，且可以视为质点），以va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入玻璃轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出．设小球与地面ab段间的动摩擦因数u=0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长x=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小球的质量m=0.01kg，取g=10m/s2．试求：
（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
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（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
为了迎接2008年北京奥运会的召开，我市某校的物理兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字是用内壁光滑的薄壁细圆玻璃管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆形和直圆管组成，P点与M、N点等高，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切．右端的弹射装置将一个小球（小球的直径略小于玻璃管的内径，且可以视为质点），以va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入玻璃轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出．设小球与地面ab段间的动摩擦因数u=0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长x=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小球的质量m=0.01kg，取g=10m/s2．试求：
（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
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（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．
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【选做部分】
考生必须从中选择2道题作答。
1.【物理—物理3-3】
一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA=0.3 m3,TA=TC=300 K,TB=400 K。
（1）求气体在状态B时的体积。
（2）说明B→C过程压强变化的微观原因。
（3）设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。
2.【物理—物理3-4】
（1）图1为一简谐波在t=0时刻的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=Asin5πt，求该波的波速，并画出t=0.3 s时的波形图（至少画出一个波长）。
图1
（2）一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图2为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射。已知水的折射率为
，求sinα的值。
图2
3.【物理—物理3-5】
（1）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子
轰击静止的
，生成两个动能均为8.9MeV的
（1MeV=1.6×10-13/J）
①上述核反应方程式为_____________________________。
②质量亏损为_____________ kg。
（2）如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C，质量分别为mA=mC=2m,mB=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止，某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）对一定量的气体，下列说法正确的是______
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
（2）如图1所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是______．
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
D．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
（3）利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3，形成的油膜面积为S=0.7m2．油的摩尔质量M=0.09kg/mol．若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，只需要保留一位有效数字，那么：
①油分子的直径是多少？
②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？（先列出文字计算式，再代入数据计算）
B．（选修模块3-4）
（1）弹簧振子在水平方向上做简谐运动，下列说法中正确的是______
A．振子在平衡位置，动能最大，势能最小
B．振子在最大位移处，势能最大，动能最小
C．振子在向平衡位置振动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小
D．在任意时刻，动能与势能之和保持不变
（2）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是______
A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线
（3）如图2所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球对该激光束的折射率为
．求：
①此激光束进入玻璃时的入射角．
②此激光束穿越玻璃球的时间．
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A．（选修模块3-3）
（1）对一定量的气体，下列说法正确的是______
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
（2）如图1所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是______．
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
D．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
（3）利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3，形成的油膜面积为S=0.7m2．油的摩尔质量M=0.09kg/mol．若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，只需要保留一位有效数字，那么：
①油分子的直径是多少？
②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？（先列出文字计算式，再代入数据计算）
B．（选修模块3-4）
（1）弹簧振子在水平方向上做简谐运动，下列说法中正确的是______
A．振子在平衡位置，动能最大，势能最小
B．振子在最大位移处，势能最大，动能最小
C．振子在向平衡位置振动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小
D．在任意时刻，动能与势能之和保持不变
（2）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是______
A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线
（3）如图2所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球对该激光束的折射率为
．求：①此激光束进入玻璃时的入射角．
②此激光束穿越玻璃球的时间．
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