2-1.特点: ⑴运动轨迹是曲线的变速运动, ⑵速度方向,是沿曲线在这一点的切线方向, ⑶合力方向总是指向曲线的内侧, ⑷运动的轨迹逐渐趋向合力方向. 2-2.物体做曲线运动的条件:物体所受合力的方向与速度的方向不在同一直线上 2-3.物体的运动状态由速度和合外力决定 2-3-1.下列说法正确的是 A.做曲线运动的物体速度方向必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动 C.加速度恒定运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动 (答案:A 速度和加速度都是矢量.其变化可以是大小变化.方向变化或两者同时变化.由做曲线运动的条件判断.) 2-3-2.一个物体在力F1.F2.F3三个力共同作用下做匀速直线运动.若突然撤去F1后.则物体 A.可能做曲线运动 B.不可能继续做直线运动 C.必然沿F1的方向做直线运动 D.可能沿F1的反方向做匀加速直线运动 (答案:AD 物体的运动状态由F合和v确定.撤去F1后.物体的合力将与原来F1的大小相等.方向相反.由于匀速直线运动的速度方向不能确定.故变化后物体的运动状态不能确定.) 2-4.运动的合成与分解:物体的实际运动就是合运动.合运动的分解按照 实际运动的效果来进行.合运动和分运动具有等时性.这是解题的关键式子. 2-4-1.关于合运动的速度和分运动的速度的关系.下列说法中正确的是 A.合运动的速度一定比分运动的速度大 B.合运动的时间比分运动的时间短 C.合运动的速度可能为零 D.合运动速度的方向不可能与分运动的方向相同 2-4-2.关于运动的合成.下面说法中正确的是 A.两个直线运动的合运动一定是直线运动 B.两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 C.两个互成角度的初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 D.一个匀速直线和一个初速为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 2-5.对于绳联问题.由于绳的弹力总是沿着绳的方向.所以当绳不可伸长时.绳联物体的速度在绳的方向上的投影相等.即绳上各点沿绳方向的速度相等的. 2-5-1.如图所示.在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下.当绳与小车的夹角为θ时. 物体A的速度为v.求此时小车水平向右运动的速度v车. 答案: 2-5-2.如图1所示.汽车甲以速度v1拉汽车乙前进.乙的速度为v2.甲.乙都在水平面上运动.求v1∶v2 分析与解:如图2所示.甲.乙沿绳的速度分别为v1和v2cosα.两者应该相等.所以有v1∶v2=cosα∶ 2-6.船渡河问题:已知两岸平行的河宽为d.船在静水中的速度为v船.水流速度为v水.船头方向与河岸成θ角.则: 使船能够渡河的原因是:垂直河岸方向有分速度, θ 使船沿岸方向运动的分速度是. ⑴渡河时间由垂直河岸方向分速度和河宽d所决定.有:.最小渡河时间 即船头垂直河岸方向渡河. ⑵渡河最小位移 ①当时.最小位移x合等于河宽d..即. ②当时.最小位移x合=. 作法:先作OA表示水流速度v水..以A为圆心.v船的大小为半径作圆.过O作圆的 切线OC与圆相切于C.连接AC,再过O作AC的平行线OB.过C作OA的平行线交 于B.则OB表示船在静水中的速度v船和船的航向.从图不难看出.船沿直线OCD行驶到对岸的位移最短.此时v船与河岸的夹角θ满足: 2-6-1.一条河宽100m.水流的速度为3m/s.一条船在静水中的速度为5m/s.下列关于船过河说法中正确的是 A.小船过河的最短时间为20s B. 小船过河的最短航程为100m C. 当船头指向对岸时.船的合速度大小为4m/s D.当船头指向上游.使船垂直到达河对岸时.船的合速度是4m/s 2-6-2.船在静水中速度为v1=2m/s.河水流速为v2=m/s.河宽为d=50m.求: ⑴要使船以最短时间渡河.应如何渡河?何时.何处达到对岸? ⑵要使船以最短位移渡河.应如何渡河?所用的时间是多少?速度多大? (答案:⑴船头方向垂直河岸方向渡河.25s.渡河正对岸下游25m处,⑵船头方向偏向上游60°.船将垂直到达河对岸.50s.1m/s) 2-7.平抛运动 2-7-1.以速度v水平抛出一物体.当其竖直分位移与水平分位移相等时.则此物体的 A.竖直分速度等于水平分速度 B.即时速率为 C.运动时间为 D.运动的位移是 2-7-2.如图所示.一物体在倾角为30º的斜面底端B的正上方O点处.以的初速度v0=10m/s水平抛出.该物体在空中运动一段时间后.垂直地撞在的斜面上.则物体在空中运动的时间为 s.物体与斜面相撞瞬间的速度大小为 m/s.O.B两点间的距离为 m.(答案:.200.10+5) 2-7-3.如图所示.从倾角为θ的斜面顶点A将一小球以v0的初速度水平抛出.小球落在斜面上B点. 求:⑴AB的长度L,⑵小球落在B点时的速度大小. (答案:⑴,v0) 2-7-4.水平抛出一个物体.t秒时的速度与水平方向成45°角.(t+1)秒时的速度与水平方向 成60°角.求物体抛出时的初速度大小为多大?(g取10m/s2) 解析:由题意得 , 所以 2-8.圆周运动的解题方法: ⑴确定物体做圆周运动的圆心(其物体的轨迹圆与轴的交点即为圆心).从而确定其半径和向心力的方向, ⑵进行受力分析.关键找出向心力由哪些力来提供.再根据已知条件选择向心力公式列方程解求即可. 圆周运动的一些结论:①同轴转动具有相等的角速度,②同皮带和同齿轮转动具有相等的线速度 2-8-1.半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动.已知R=2r.A.B分别在大小圆柱的边缘上.O2C=r.如图所示.若两圆柱之间没有打滑现象.则. 解析:由于两者不打滑.故AB两点线速度大小相等.由于B.C在同一圆柱上.故B.C 两点角速度相等.由知 所以: 由于 则.所以: 2-8-2.在地球表面上选取A.B两点.A点位于北纬60°处.B点位于赤道上.则A.B两点的角速度之比为 .线速度之比为 .周期之比为 . 解析:由于AB两点都处在地球表面上.故. A.B两点都绕地轴转动.因此其半径分别为. 如右图所示.所以.故 2-8-3.下列现象的分析.正确的是( ) A.在平道上.依靠摩擦力作为向心力而使汽车拐弯 B.人跑步在拐弯时.依靠人身体的倾斜时重力的分力而产生向心力 C.飞车走壁现象.是因为车跑得快而产生向心力 D.摩托艇在水面上拐弯是由于水的浮力大于船的重力.浮力的分力提供向心力 解析:汽车在水平面内做圆周运动.摩擦力提供向心力.当人拐弯时.身体倾斜.摩擦力提供向心力.飞车走壁是重力和支持力的合力提供向心力.摩托艇拐弯.是水对艇的作用力和重力的合力提供向心力.故:A正确. 2-8-4.用绳子拴一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动.当绳子突然断了以后.物体的运动情况是( ) A沿半径方向接近圆心 B.沿半径方向远离圆心 C.沿切线方向做直线运动 D.仍维持圆周运动 解析:当绳子断了以后.向心力消失.物体做离心运动.由于惯性.物体沿切线方向作直线运动.故:C正确 . 2-8-5.如图6-7-10所示.半径为R的光滑半球.固定在水平面上.顶部有一个小物体.今给它一个水平的初速度v0=.则物体将( ) A.沿球面下滑到M点 B.先沿球面下滑到某一点N.便离开球面做斜抛运动 C.按半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动 D.立即离开半球做平抛运动 2-8-6.如图所示.质量为m的小球用长为L的细线连结着.使小球在水平面内做匀速圆周运动.细线与竖直方向夹角为α.试分析其角速度ω的大小. 2-8-7如图所示A.B两物体放在旋转的圆台上.静摩擦因数均为μ.两物体的质量相等.A物体离转轴的距离是B物体离转轴的2倍.则 当圆台旋转时.A.B均未滑动.下列说法中正确的是( ) A.A物体所受的摩擦力小 B.B物体的向心加速度大 C.当圆台的转速增加时.A先滑动 D.当圆台的转速增加时.B先滑动 2-8-8.小球m用长为L的细线悬挂在O点.在O点的正下方L/2处的P点有一钉子.把小球拉到如图所示位置释放.当摆线摆到竖直位置而碰到钉子时.则小球: A.速度突然变为原来的2倍 B.向心加速度突然变为原来的2倍 C.细线拉力为原来的2倍 D.角速度突然增加为原来的2倍 2-8-9如图所示.一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面.圆锥固定不动.两个质量相同的球A.B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动.则( ) A.球A的线速度必大于球B的线速度 B.球A的角速度必小于球B的角速度 C.球A的运动周期必小于球B的运动周期 D.球A对筒壁的压力必大于球B对筒壁的压力 解析:两球均贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动.它们均受到的重力和筒壁对它的弹力作用.这两个力的合力提供向心力.由图6-7-5所示.可知筒壁对小球的弹力.而重力和弹力的合力为 由牛顿第二定律可得: 所以 ① ② ③ ④ 由于A球运动的半径大于B球运动的半径.由①式可知A球的角速度必小于B球的角速度,由②式可知球A的线速度必大于球B的线速度,由③式可知球A的运动周期必大于球B的运动周期,球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力.所以选项A.B正确. 答案:A.B 2-8-10.质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ.如图所示.若物体与球壳之间的摩擦因数为μ.则物体在最低点时的 A.向心加速度为 B.向心力为m(g+) C.对球壳的压力为 D.受到的摩擦力为μm(g+) 2-8-11.如图所示.质量m=1 kg的小球用细线拴住.线长l=0.5 m.细线所受拉力达到F=18 N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时.细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5 m.重力加速度g=10 m/s2.求小球落地处到地面上P点的距离.(P点在悬点的正下方) [解析] 球摆到悬点正下方时.线恰好被拉断.说明此时线的拉力F=18 N.则由F-mg=m 可求得线断时球的水平速度为v=m/s =2 m/s 线断后球做平抛运动.由h=gt2可求得物体做平抛运动的时间为t= s=1 s则平抛运动的水平位移为x=vt=2×1 m=2 m 2-9.变速圆周运动:主要是应用动能定理和向心力公式求解. 2-9-1.质量为m的小球被系在轻绳一端.在竖直平面内做半径为R的圆周运动.运动的过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点.此时绳子的张力为7mg.在此后小球继续做圆周运动.经过半个圆周恰好通过最高点.则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( ) A. mgR/4 B. mgR/3 C. mgR/2 D.mgR 解析:设:小球在最低点的速度为.到达最高点的速度为.则由圆周运动规律得: 1. 2 根据动能定理得: 3 解以上三式得 故:C正确. 2-10.竖直平面内的圆周运动1.最高点无支持物 2-10-1.如图所示.用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动.则下列说法正确的是( ) A.小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力 B.小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零 C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动.则其在最高点速率是 D.小球在圆周最低点时拉力一定大于重力 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

物体做曲线运动的条件、速度方向

1.曲线运动:曲线运动是一种运动轨迹为________的运动.

2.曲线运动产生的条件:质点所受________的方向和物体运动的________方向不在一条直线上.具体地讲有三点:物体具有初速度,即V0≠0;物体所受合外力不为零,即∑F≠0;合外力方向与V0的方向的夹角.

3.曲线运动的特点:

(1)做曲线运动的物体,某一时刻瞬时速度方向即轨迹上这一点的________.若物体做曲线运动时,物体所受________突然消失,那么物体将沿轨迹上该点的________抛出.

(2)曲线运动中速度的________时刻改变,所以曲线运动是一种________运动,物体在运动过程中具有________

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    I(6分)某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:

  (1)小球平抛运动的初速度     m/s(g=10 m/s2) 

  (2)开始做平抛运动的位置坐标x=      cm,y=     cm.

Ⅱ(6分)将一单摆装置竖直悬于某一

深度为(未知)且开几向F的固定小

筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲

所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度

后由静止释放,没单摆摆动过程中悬线不

会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具

只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距

,并通过改变而测出对应的摆动周

期T,再以为纵轴、为横轴,作出

T2-图像.则可以由此图像得出小筒的深

和当地的重力加速度g。  

  (1)如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示,那么对应的图像应该是、b、c中的   

  (2)由图像可知,小筒的深度=   m(保留两位有效数字);当地重力加速度个g=

   m/s2(保留三位有效数字)。

    Ⅲ(6分)发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“十”号的一端接高电势,带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。

UD/V

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.4

0.9

1.5

2.3

3.2

4.3

5.4

6.8

9.3

12

15

19

24

30

37

  (1)在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。(实验用电压表内阻R v约为10 kΩ,电流表内阻RmA约为100Ω)

  (2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出,I—UD图线。

  (3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该将发光二极管串联一个阻值R=        Ω的电阻后,与电源接成^圳合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(保留三位有效数字)

 

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    I(6分)某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:

   (1)小球平抛运动的初速度      m/s(g=10 m/s2) 

   (2)开始做平抛运动的位置坐标x=      cm,y=      cm.

Ⅱ(6分)将一单摆装置竖直悬于某一

深度为(未知)且开几向F的固定小

筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲

所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度

后由静止释放,没单摆摆动过程中悬线不

会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具

只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距

,并通过改变而测出对应的摆动周

期T,再以为纵轴、为横轴,作出

T2-图像.则可以由此图像得出小筒的深

和当地的重力加速度g。  

   (1)如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示,那么对应的图像应该是、b、c中的   

   (2)由图像可知,小筒的深度=    m(保留两位有效数字);当地重力加速度个g=

    m/s2(保留三位有效数字)。

    Ⅲ(6分)发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“十”号的一端接高电势,带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。

UD/V

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.4

0.9

1.5

2.3

3.2

4.3

5.4

6.8

9.3

12

15

19

24

30

37

   (1)在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。(实验用电压表内阻R v约为10 kΩ,电流表内阻RmA约为100Ω)

   (2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出,I—UD图线。

   (3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该将发光二极管串联一个阻值R=        Ω的电阻后,与电源接成^圳合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(保留三位有效数字)

 

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第Ⅰ卷(选择题 共31分)

一、单项选择题.本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.

1. 关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是[来源:Www..com]

A.安培首先发现了电流的磁效应

B.伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动

C.牛顿发现了万有引力定律,并计算出太阳与地球间引力的大小

D.法拉第提出了电场的观点,说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的

2.如图为一种主动式光控报警器原理图,图中R1R2为光敏电阻,R3R4为定值电阻.当射向光敏电阻R1R2的任何一束光线被遮挡时,都会引起警铃发声,则图中虚线框内的电路是

A.与门                  B.或门               C.或非门                  D.与非门

 


3.如图所示的交流电路中,理想变压器原线圈输入电压为U1,输入功率为P1,输出功率为P2,各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R的滑动头向下移动时

A.灯L变亮                                    B.各个电表读数均变大

C.因为U1不变,所以P1不变                              D.P1变大,且始终有P1= P2

4.竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0A点出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力.下列说法中不正确的是

A.在B点时,小球对圆轨道的压力为零

B.BC过程,小球做匀变速运动

C.在A点时,小球对圆轨道压力大于其重力

D.AB过程,小球水平方向的加速度先增加后减小

5.如图所示,水平面上放置质量为M的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的定滑轮,细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1m2的物块.m1在斜面上运动,三角形斜劈保持静止状态.下列说法中正确的是

A.若m2向下运动,则斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速运动,则斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下运动,则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上运动,则轻绳的拉力一定大于m2g

二、多项选择题.本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.

6.木星是太阳系中最大的行星,它有众多卫星.观察测出:木星绕太阳作圆周运动的半径为r1 周期为T1;木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2 周期为T2.已知万有引力常量为G,则根据题中给定条件

A.能求出木星的质量

B.能求出木星与卫星间的万有引力

C.能求出太阳与木星间的万有引力

D.可以断定

7.如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向上,在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场.一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线.关于带电小球的运动,下列说法中正确的是

A.OAB轨迹为半圆

B.小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向

C.小球在整个运动过程中机械能守恒

D.小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

8.如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为v1,木板速度为v2,下列结论中正确的是

A.上述过程中,F做功大小为            

B.其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长

C.其他条件不变的情况下,M越大,s越小

D.其他条件不变的情况下,f越大,滑块与木板间产生的热量越多

9.如图所示,两个固定的相同细环相距一定的距离,同轴放置,O1O2分别为两环的圆心,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷.一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环.则在带电粒子运动过程中

A.在O1点粒子加速度方向向左

B.从O1O2过程粒子电势能一直增加

C.轴线上O1点右侧存在一点,粒子在该点动能最小

D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点,它们关于O1O2连线中点对称

 


第Ⅱ卷(非选择题 共89分)

三、简答题:本题分必做题(第lO、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.

必做题

10.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.

(1)实验过程中,电火花计时器应接在  ▲  (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ=  ▲ 

(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a=  ▲  m/s2(保留两位有效数字).

 


11.为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:

A.电流表G1(2mA  100Ω)             B.电流表G2(1mA  内阻未知)

C.电阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.电阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑动变阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)               H.待测电池

I.导线、电键若干

(1)采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根据测量数据,请在图乙坐标中描点作出I1I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于

  ▲  Ω.

(2)在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图丙所示的电路,图中滑动变阻器①应该选用给定的器材中  ▲  ,电阻箱②选  ▲  (均填写器材代号).

(3)根据图丙所示电路,请在丁图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

 


12.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)(12分)

(1)下列说法中正确的是  ▲ 

A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力

B.扩散运动就是布朗运动

C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体

D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述

(2)将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效数字).

(3)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;

②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)下列说法中正确的是  ▲ 

A.照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮挡物形成的影轮廓模糊,是光的衍射现象

C.太阳光是偏振光

D.为了有效地发射电磁波,应该采用长波发射

(2)甲、乙两人站在地面上时身高都是L0, 甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8cc为光速)的飞船同向运动,如图所示.此时乙观察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙挥手,动作时间为t0,乙观察到甲动作时间为t1,则t1  ▲  t0(均选填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的质点在t=0时刻开始振动,产生的波沿x轴正方向传播,t1=0.14s时刻波的图象如图所示,质点A刚好开始振动.

①求波在介质中的传播速度;

②求x=4m的质点在0.14s内运动的路程.

   C.(选修模块3-5)(12分)

(1)下列说法中正确的是  ▲ 

A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性

B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的

C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

D.天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关

(2)是不稳定的,能自发的发生衰变.

①完成衰变反应方程    ▲ 

衰变为,经过  ▲  α衰变,  ▲  β衰变.

(3)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0, 氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.

α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?

②求此过程中释放的核能.

四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

13.如图所示,一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上,地面上空风速水平且恒为v0,球静止时绳与水平方向夹角为α.某时刻绳突然断裂,氢气球飞走.已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v,可以表示为f=kvk为已知的常数).则

(1)氢气球受到的浮力为多大?

(2)绳断裂瞬间,氢气球加速度为多大?

(3)一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动,其水平方向上的速度与风速v0相等,求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化,重力加速度为g).

 


14.如图所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L.有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左边界与ab边平行.线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区.

(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,求线框在离开磁场时ab两点间的电势差;

(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率;

(3)若线框以初速度v0进入磁场,且拉力的功率恒为P0.经过时间Tcd边进入磁场,此过程中回路产生的电热为Q.后来ab边刚穿出磁场时,线框速度也为v0,求线框穿过磁场所用的时间t

      

15.如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界,磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒,圆心OMN的距离OO1=2R,圆筒轴线与磁场平行.圆筒用导线通过一个电阻r0接地,最初金属圆筒不带电.现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区,已知电子质量为m,电量为e

(1)若电子初速度满足,则在最初圆筒上没有带电时,能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O1两侧的范围是多大?

(2)当圆筒上电量达到相对稳定时,测量得到通过电阻r0的电流恒为I,忽略运动电子间的相互作用,求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v(取无穷远处或大地电势为零).

(3)在(2)的情况下,求金属圆筒的发热功率.

 


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