高三基础知识天天练 物理7章末综合检测人教版
- 格式:doc
- 大小:317.00 KB
- 文档页数:13
人教版(2019)必修第二册高一物理第七章万有引力与宇宙航行测试卷(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.据报道,研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗,作为寻找外星生命踪迹的观测对象.关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动,以下说法正确的是()A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B.所有行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道都相同C.离太阳越近的行星,其公转周期越小D.离太阳越远的行星,其公转周期越小2.2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心成功发射第45颗北斗导航卫星.卫星进入预定轨道(设轨道为圆形),发射任务获得圆满成功.则()A.陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/sB.陆地勘查卫星二号运行速度一定大于7.9 km/sC.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体处于完全失重状态D.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体不受地球引力作用3.如图所示,实线圆表示地球,竖直虚线a表示地轴,虚线圆b、c、d、e表示地球卫星可能的轨道,对于此图,下列说法正确的是()A.b、c、d、e都可能是地球卫星的轨道B.c可能是地球卫星的轨道C.b可能是地球同步卫星的轨道D.d可能是地球同步卫星的轨道4.如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法中正确的是()A .根据v =gr 可知,运行速度满足v A >vB >v CB .运转角速度满足ωA >ωB >ωCC .向心加速度满足a A <a B <a CD .运动一周后,A 最先回到图示位置5.在离地面高度等于地球半径的2倍高处,重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的( )A .2倍B .1倍 C.19 D.146.地球赤道上的物体重力加速度为g ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球转动的角速度应为原来的( )A.a gB.g +a aC.g -a aD.g a7.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料.设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,下列说法中正确的是( )A .同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1nB .同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的1nC .同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1nD .同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n 8.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响.根据下表,火星和地球相比( ) 行星 半径/m 质量/kg 轨道半径/m地球 6.4×106 6.0×10241.5×1011 火星 3.4×106 6.4×10232.3×1011A.B .火星做圆周运动的加速度较小C .火星表面的重力加速度较大D .火星的第一宇宙速度较大9.假如地球自转速度增大,下列说法中正确的是( )A .放在赤道地面上物体的万有引力不变B .放在两极地面上物体的重力不变C .放在赤道地面上物体的重力减小D .放在两极地面上物体的重力增大10.如图所示,土星和火星都在围绕太阳公转,根据开普勒行星运动定律可知( )A .土星远离太阳的过程中,它的速度将减小B .土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动C .土星比火星的公转周期大D .土星远离太阳的过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大11.人造卫星离地面距离等于地球半径R ,卫星以速度v 沿圆轨道运动.周期为T ,设地面的重力加速度为g ,则有( )A .v =gR 2B .v =gRC .T =2πR gD .T =4π2R g12.两颗人造卫星绕地球逆时针运动,卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动,圆的半径与椭圆的半长轴相等,两轨道相交于A 、B 两点,某时刻两卫星与地球在同一直线上,如图所示,下列说法中正确的是( )A .两卫星在图示位置的速度v 2=v 1B .两卫星在A 处的加速度大小相等C .两颗卫星在A 或B 点处可能相遇D .两卫星永远不可能相遇二、非选择题(本题共4小题,共52分,按题目要求作答)13.(10分)据报道:某国发射了一颗质量为100 kg ,周期为1 h 的人造环月卫星,一位同学记不住引力常量G 的数值,且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径为地球半径的14,月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的16,经过推理,他认定该报道是则假新闻,试写出他的论证方案.(地球半径约为6.4×103 km ,g 地取9.8 m/s 2)14.(12分)“嫦娥一号”探月卫星在空中的运动可简化为如图所示的过程,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行的半径分别为R 和R 1,地球半径为r ,月球半径为r 1,地球表面重力加速度为g ,月球表面重力加速度为g 6.求:(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度大小;(2)卫星在工作轨道上运行的周期.15.(14分)发射地球同步卫星时,先将卫星发射到距地面高度为h 1的近地圆轨道上,在卫星经过A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道,最后在椭圆轨道的远地点B 点再次点火将卫星送入同步轨道,如图所示.已知同步卫星的运动周期为T ,地球的半径为R ,地球表面重力加速度为g ,忽略地球自转的影响.求:(1)卫星在近地点A 的加速度大小;(2)远地点B 距地面的高度.16.(16分)如图所示是“月亮女神”“嫦娥一号”绕月做圆周运行时某时刻的图片,用R 1、R 2、T 1、T 2、分别表示“月亮女神”和“嫦娥一号”的轨道半径及周期,用R 表示月亮的半径.(1)请用万有引力知识证明:它们遵循R 31T 21=R 32T 22=k ,其中k 是只与月球质量有关而与卫星无关的常量;(2)经多少时间两卫星第一次相距最远;(3)请用所给“嫦娥一号”的已知量,估测月球的平均密度.答案一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.据报道,研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗,作为寻找外星生命踪迹的观测对象.关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动,以下说法正确的是()A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B.所有行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道都相同C.离太阳越近的行星,其公转周期越小D.离太阳越远的行星,其公转周期越小C[所有的行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道不同,故A、B错误;由开普勒第三定律知,离太阳越近的行星,公转周期越小,故C正确,D错误.]2.2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心成功发射第45颗北斗导航卫星.卫星进入预定轨道(设轨道为圆形),发射任务获得圆满成功.则()A.陆地勘查卫星二号的发射速度大于11.2 km/sB.陆地勘查卫星二号运行速度一定大于7.9 km/sC.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体处于完全失重状态D.卫星进入预定轨道后,卫星内的物体不受地球引力作用C[第一宇宙速度7.9 km/s是绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度,也是最小的发射速度,则陆地勘查卫星二号的发射速度大于7.9 km/s,小于11.2 km/s;陆地勘查卫星二号运行速度一定小于7.9 km/s,选项A、B错误;卫星进入预定轨道后,卫星所受的万有引力提供向心力,则卫星内的物体处于完全失重状态,选项C正确;卫星进入预定轨道后,卫星内的物体仍然受地球引力作用,选项D错误;故选C.]3.如图所示,实线圆表示地球,竖直虚线a表示地轴,虚线圆b、c、d、e表示地球卫星可能的轨道,对于此图,下列说法正确的是()A .b 、c 、d 、e 都可能是地球卫星的轨道B .c 可能是地球卫星的轨道C .b 可能是地球同步卫星的轨道D .d 可能是地球同步卫星的轨道D [地球的所有卫星的轨道圆心一定在地心,故b 、d 、e 都可能是地球卫星的轨道,c 不可能是地球卫星的轨道,故A 、B 错误.地球同步卫星和地面相对静止,一定在赤道的正上方,所以b 不可能是地球同步卫星的轨道,d 可能是地球同步卫星的轨道,故C 错误,D 正确.]4.如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在同一直线上,下列说法中正确的是( )A .根据v =gr 可知,运行速度满足v A >vB >v CB .运转角速度满足ωA >ωB >ωCC .向心加速度满足a A <a B <a CD .运动一周后,A 最先回到图示位置C [由GMm r 2=m v 2r 得v =GM r ,r 大则v 小,故v A <v B <v C ,选项A 错误;由GMm r 2=m 4π2T 2r 得r 3T 2=GM 4π2,r 大则T 大,故ωA <ωB <ωC ,选项B 、D 错误;由GMm r 2=ma 得a =GM r2,r 大则a 小,故a A <a B <a C ,选项C 正确.]5.在离地面高度等于地球半径的2倍高处,重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的( )A .2倍B .1倍 C.19 D.14C [设地球的半径为R ,质量为M ,物体的质量为m ,根据万有引力等于重力得:在地面:mg =G Mm R 2,离地心高度3R 处:mg ′=G Mm (3R )2,联立解得g ′=19g ,故选项C 正确.] 6.地球赤道上的物体重力加速度为g ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球转动的角速度应为原来的( )A.a gB.g +a aC.g -a aD.g aB [设地球原来自转的角速度为ω1,用F 表示地球对赤道上的物体的万有引力,N 表示地面对物体的支持力,由牛顿第二定律得F -N =mRω21=ma .而物体受到的支持力与物体的重力是一对平衡力,所以有N =G =mg .当赤道上的物体“飘”起来时,只有万有引力提供向心力,设此时地球转动的角速度为ω2,有F =mRω22.联立以上三式可得ω2ω1=g +a a ,所以B 项正确.]7.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星将气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料.设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,下列说法中正确的是( )A .同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1nB .同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的1nC .同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1nD .同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n C [同步卫星绕地球做圆周运动,由万有引力提供向心力,则G Mm r 2=ma =m v 2r=mω2r =m 4π2T 2r ,得同步卫星的运行速度v =GM r ,又第一宇宙速度v 1=GM R ,所以v v 1=R r =1n ,故选项A 错误,C 正确;a =GM r 2,g =GM R 2,所以a g =R 2r 2=1n2,故选项D 错误;同步卫星与地球自转的角速度相同,则v =ωr ,v 自=ωR ,所以v v 自=r R=n ,故选项B 错误.] 8.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响.根据下表,火星和地球相比( )A.B .火星做圆周运动的加速度较小C .火星表面的重力加速度较大D .火星的第一宇宙速度较大B [由G Mm r 2=m 4π2T 2r =ma 知,T =2πr 3GM ,a =GM r2,轨道半径越大,公转周期越大,加速度越小,由于r 火>r 地,故选项A 错误,B 正确;由G Mm R 2=mg 得g =G M R 2,g 地g 火=M 地M 火·⎝ ⎛⎭⎪⎫R 火R 地2=2.6,火星表面的重力加速度较小,C 错误;由G Mm R 2=m v 2R得v =GM R ,v 地v 火=M 地M 火·R 火R 地=5,火星的第一宇宙速度较小,D 错误.]9.假如地球自转速度增大,下列说法中正确的是( )A .放在赤道地面上物体的万有引力不变B .放在两极地面上物体的重力不变C .放在赤道地面上物体的重力减小D .放在两极地面上物体的重力增大 ABC [放在赤道地面上物体的万有引力F =G Mm R2与自转速度无关,故不变,A 正确;地球绕地轴转动,在两极点,物体转动半径为0,转动所需向心力为0,此时物体的重力与万有引力相等,故转速增加两极点的重力保持不变,故B 正确,D 错误;赤道上的物体重力和向心力的合力等于物体受到的万有引力,而万有引力不变,转速增加时所需向心力增大,故物体的重力将减小,故C 正确.]10.如图所示,土星和火星都在围绕太阳公转,根据开普勒行星运动定律可知( )A .土星远离太阳的过程中,它的速度将减小B .土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动C .土星比火星的公转周期大D .土星远离太阳的过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大AC [根据开普勒第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,所以土星远离太阳的过程中,它的速度将减小,故A 正确;根据开普勒行星运动第一定律可知,土星和火星绕太阳的运动轨迹是椭圆轨道,选项B 错误;根据开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,由于土星的半长轴比较大,所以土星的周期较大,选项C 正确;根据开普勒第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,故D 错误;故选A 、C.]11.人造卫星离地面距离等于地球半径R ,卫星以速度v 沿圆轨道运动.周期为T ,设地面的重力加速度为g ,则有( )A .v =gR 2B .v =gRC .T =2πR gD .T =4π2R gAD [根据万有引力提供向心力得:G Mm (2R )2=m v 22R ,在地球表面,根据万有引力等于重力:G Mm R 2=mg ,联立解得:v =gR 2,故A 正确,B 错误.根据万有引力提供向心力得:G Mm (2R )2=m 4π2(2R )T 2,在地球表面根据万有引力等于重力:G Mm R 2=mg ,联立解得:T =4π2R g ,故D 正确,C 错误.]12.两颗人造卫星绕地球逆时针运动,卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动,圆的半径与椭圆的半长轴相等,两轨道相交于A 、B 两点,某时刻两卫星与地球在同一直线上,如图所示,下列说法中正确的是( )A .两卫星在图示位置的速度v 2=v 1B .两卫星在A 处的加速度大小相等C .两颗卫星在A 或B 点处可能相遇D .两卫星永远不可能相遇BD [v 2为椭圆轨道的远地点,速度最小,v 1表示做匀速圆周运动的速度,v 1>v 2,故A错误;两个轨道上的卫星运动到A 点时,所受的万有引力产生加速度a =GM r2,加速度相同,故B 正确;椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同,根据开普勒第三定律知,两颗卫星的运动周期相等,则不会相遇,故D 正确,C 错误.故选B 、D.]二、非选择题(本题共4小题,共52分,按题目要求作答)13.(10分)据报道:某国发射了一颗质量为100 kg ,周期为1 h 的人造环月卫星,一位同学记不住引力常量G 的数值,且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径为地球半径的14,月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的16,经过推理,他认定该报道是则假新闻,试写出他的论证方案.(地球半径约为6.4×103 km ,g 地取9.8 m/s 2)[解析] 对环月卫星,根据万有引力定律和牛顿第二定律得GMm r 2=m 4π2T2r ,解得T =2πr 3GMr =R 月时,T 有最小值,又GM R 2月=g 月故T min=2πR月g月=2π14R地16g地=2π3R地2g地代入数据解得T min=1.73 h环月卫星最小周期为1.73 h,故该报道是则假新闻.[答案]见解析14.(12分)“嫦娥一号”探月卫星在空中的运动可简化为如图所示的过程,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行的半径分别为R和R1,地球半径为r,月球半径为r1,地球表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为g6.求:(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度大小;(2)卫星在工作轨道上运行的周期.[解析](1)设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v,卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供,有GmMR2=mv2R,且有Gm′Mr2=m′g,由此得v=rgR.(2)设卫星在工作轨道上运动的周期为T则有GmM1R21=m⎝⎛⎭⎫2πT2R1又有Gm′M1r21=m′g6解得T=2πR1r16R1g.[答案](1)rgR(2)2πR1r16R1g15.(14分)发射地球同步卫星时,先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上,在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道,最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道,如图所示.已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响.求:(1)卫星在近地点A 的加速度大小;(2)远地点B 距地面的高度.[解析] (1)设地球质量为M ,卫星质量为m ,万有引力常量为G ,卫星在A 点的加速度为a ,根据牛顿第二定律得:G Mm (R +h 1)2=ma 物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力,有G Mm R 2=mg 由以上两式得a =R 2g (R +h 1)2. (2)设远地点B 距地面高度为h 2,卫星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有:G Mm (R +h 2)2=m 4π2T 2(R +h 2), 解得:h 2=3gR 2T 24π2-R . [答案] (1)R 2g (R +h 1)2(2)3gR 2T 24π2-R 16.(16分)如图所示是“月亮女神”“嫦娥一号”绕月做圆周运行时某时刻的图片,用R 1、R 2、T 1、T 2、分别表示“月亮女神”和“嫦娥一号”的轨道半径及周期,用R 表示月亮的半径.(1)请用万有引力知识证明:它们遵循R 31T 21=R 32T 22=k ,其中k 是只与月球质量有关而与卫星无关的常量;(2)经多少时间两卫星第一次相距最远;(3)请用所给“嫦娥一号”的已知量,估测月球的平均密度.[解析] (1)设月球的质量为M ,对任一卫星均有G Mm R 2=m 4π2T2R得R 31T 21=R 32T 22=GM 4π2=k 常量. (2)两卫星第一次相距最远时有2πt T 1-2πt T 2=π 得t =T 1T 22T 2-2T 1. (3)对嫦娥1号有G Mm R 22=m 4π2T 22R 2 M =43πR 3ρρ=3πR 32GR 3T 22.[答案] (1)见解析 (2)T 1T 22T 2-2T 1 (3)3πR 32GR 3T 22。
第一模块第1章第1单元一、选择题1.2008年的奥运圣火经珠穆朗玛峰传至北京,观察图5中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)()图5A.甲、乙两火炬手一定向左运动B.甲、乙两火炬手一定向右运动C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动解析:红旗左飘,说明有向左吹的风,由于甲火炬手的火炬向左偏,无法确定甲火炬手的运动状态,甲可能静止,也可能向右运动,也可能向左运动,运动速度小于风速.乙火炬手的火炬向右偏,乙火炬手一定向左运动,且速度大于风速.答案:D2.用同一张底片对着小球运动的路径每隔110s拍一次照,得到的照片如图6所示,则小球在图中过程运动的平均速度是()图6A.0.25 m/s B.0.2 m/sC.0.17 m/s D.无法确定解析:由于此过程小球的位移为5 cm,所经时间为t=3×110s=0.3 s,所以v=5×10-20.3m/s=0.17 m/s,故C项正确.答案:C3.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内加速度是() A.-200 m/s2B.200 m/s2C.-100 m/s2D.100 m/s2解析:根据加速度的定义可得:a=v-v0t-12-80.2m/s2=-100 m/s2答案:C4.在2008年北京奥运会中,牙买加选手博尔特(如图7所示)是一公认的世界飞人,在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )A .200 m 决赛中的位移大小是100 m 决赛中位移大小的两倍B .200 m 决赛中的平均速度大小约为10.36 m/sC .100 m 决赛中的平均速度大小约为10.32 m/sD .100 m 决赛中的最大速度约为20.64 m/s解析:位移指的是从初位置指向末位置的有向线段,结合100 m 和200 m 的起点、终点设置,故A 、B 错.100 m 比赛中,博尔特做变速运动,最大速度无法判断,D 错.而位移Δx 一定,Δt 一定,则v =Δx /Δt =1009.69m/s ≈10.32 m/s ,所以选C.答案:C5.参加汽车拉力赛的越野车,先以平均速度v 1跑完全程的2/3,接着又以v 2=40 km/h 的平均速度跑完剩下的1/3路程.已经测出在全程内的平均速度v =56 km/h ,那么v 1应是( )A .60 km/hB .65 km/hC .48 km/hD .70 km/h解析:设全程为x ,以平均速度v 1跑完全程的23的时间为t 1,则t 1=2x3v 1.以平均速度v 2跑完全程的13的时间为t 2,则t 2=x3v 2.以平均速度v =56 km/h 跑完全程所用的时间为t ,则t =xv.由t =t 1+t 2得x v =2x 3v 1+x3v 2,解得v 1=3vv 23v 2-v.代入数据得v 1=70 km/h.故选项D 是正确的. 答案:D6.在平直公路上行驶着的公共汽车,用固定于路旁的照相机连续两次拍摄,得到清晰的照片如图8所示.对照片进行分析,知道如下结果.(1)对间隔2 s 所拍摄的照片进行比较,可知公共汽车在2 s 的时间里前进了12 m. (2)在两张照片中,悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜着. 根据这两张照片,下列说法正确的是( )A .可求出拍摄的2 s 末公共汽车的瞬时速度B .公共汽车在加速运动C .可知在拍第一张照片时公共汽车的速度D .公共汽车做匀速运动解析:根据题设条件只能求出公共汽车在2 s 时间内的平均速度,但不能求出2 s 末及拍第一张照片时公共汽车的瞬时速度,所以选项A 、C 错误;由于悬挂在公共汽车顶棚上的拉手一直向后倾斜,知汽车的加速度向前,即汽车做加速运动,所以选项B 正确,D 错误.答案:B7.有以下几种情景,根据所学知识选择对情景分析和判断正确的说法( )①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ④太空的空间站在绕地球做匀速圆周运动 A .因火箭还没运动,所以加速度一定为零B .轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C .高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D .尽管空间站匀速转动,加速度也不为零解析:点火后虽然火箭速度为零,但由于合外力很大而具有很大的加速度,所以选项A 错误;判断加速度存在的依据是看合外力是否为零,看速度变化的快慢,而不是看速度的大小,所以选项B 正确;一个物体运动速度大,但速度不发生变化(如匀速直线运动),则加速度为零,所以选项C 错误;曲线运动的速度方向发生了变化,速度就发生了变化,所以一定有加速度,选项D 正确.答案:BD 8.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的( )A .速度变化的大小可能小于4 m/sB .速度变化的大小可能大于10 m/sC .加速度的大小可能小于4 m/s 2D .加速度的大小可能大于10 m/s 2解析:题中只给出1 s 初、末的速度的大小,这就隐含了两速度方向可能相同,也可能相反.若两速度方向相同,物体做匀加速运动,Δv =6 m/s ,a =6 m/s 2;若两速度方向相反,则物体运动必须是往复运动.取初速度的方向为正方向,则v t =-10 m/s ,全过程时间t =1s ,代入运动学公式即得a =v t -v 0t =-10-41m/s 2=-14 m/s 2,负号说明a 的方向与初速度方向相反,即选项B 、D 正确.答案:BD9.客车运能是指一辆客车单位时间内最多能够运送的人数.某景区客运索道的客车容量为50人/车,它从起始站运行至终点站(图9)单程用时10分钟.该客车运行的平均速度和每小时的运能约为( )A .5米/秒,300人B .5米/秒,600人C .3米/秒,300人D .3米/秒,600人解析:从图中可看出数据,其平均速度v =xt≈5 m/s ,因单程用时10分钟,则1小时运送6次,其运能为:50人×6=300人.答案:A 二、计算题 10.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过.当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍.解析:飞机做匀速直线运动,设其速度为v 1,经过时间t ,其水平位移为x =v 1·t ,① 声波向下匀速传播,设其传播速度为v 2,则经过时间t ,传播距离为h =v 2t ,② 且x 与h 满足关系h =x tan60°,③由①②③式解得v 1=33v ,即飞机的速度约为声速的33倍.答案:3311.如图10是高速摄影机拍摄的子弹头射过扑克牌的照片,子弹头的平均速度是900 m/s.(1)这种情况下,子弹头可看成质点吗? (2)请你估算子弹穿过扑克牌的时间.(设扑克牌的宽度为5.7 cm ,子弹头的长度为1.9 cm) 解析:(1)由于扑克牌的宽度只有子弹头长度的3倍,所以子弹头不能看成质点. (2)子弹头穿过扑克牌所走位移为:x =5.7 cm +1.9 cm =7.6 cm ,所以子弹头穿过扑克牌的时间t =x v=7.6×10-2900≈8.4×10-5 s.答案:(1)不可以 (2)8.4×10-5 s12.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g (g =10 m/s 2)这一数值以警示世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试判断:两辆摩托车以36 km/h 的速度相向而撞,碰撞时间为2×10-3s ,驾驶员是否有生命危险?解析:摩托车的初速度v 0=36 km/h =10 m/s , 末速度v t =0这一碰撞过程的时间Δt =2×10-3 s由加速度的定义式a=Δv Δt得加速度的大小为a=ΔvΔt=102×10-3m/s2=5×103 m/s2=500 g,所以驾驶员有生命危险.答案:有生命危险。
第七模块 第16章 第1单元一、选择题图81.在做光电效应实验中,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出了光电子的最大初动能E K 与入射光的频率ν的关系如图8所示,由实验图象可求出( )A .该金属的逸出功B .该金属的极限频率C .单位时间内逸出的光电子数D .普朗克常量解析:根据爱因斯坦光电效应方程E K =hr -W ,任何一种金属的逸出功W 一定,说明E K 随r 的变化而变化,且是线性关系(与y =ax +b 类似),直线的斜率等于普朗克常量,直线与横轴的截距QA 表示E K =0时的频率r 0,即为金属的极限频率,还可由波速公式C =r 0λ0.求该金属发生光电效应照射光的极限波长.E K =hν-W ,E K =0时,有hν0-W =0,r 0=W h ,又由波速公式,得C =r 0λ0,λ0=hCW.答案:ABD图92.氢原子能级的示意图如图9所示,大量氢原子从n =4的能级向n =2的能级跃迁时辐射出可见光a ,从n =3的能级向n =2的能级跃迁时辐射出可见光b ,则( )A .氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B .氢原子从n =4的能级向n =3的能级跃迁时会辐射出紫外线C .在水中传播时,a 光较b 光的速度小D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离解析:由题意a光光子能量大于b光光子能量,a光频率大于b光频率,由v水=cn,可知C正确.γ射线是原子核衰变而产生的,A错.E43<E32,而紫外线光子的能量大于可见光,故B错.能量大于或等于3.40 eV的光才能使氢原子在n=2的能级时发生电离,故D错.答案:C3.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件.下列表述正确的是() A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析:电池是把其他形式的能转化成电能的装置.而硅光电池即是把光能转变成电能的一种装置.答案:A4.氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则3种力从大到小的排列顺序是() A.核力、万有引力、库仑力B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力D.核力、库仑力、万有引力解析:核力是强相互作用力,氦原子核内的2个质子是靠核力结合在一起的.可见核力远大于库仑力;微观粒子的质量非常小,万有引力小于库仑力.故D选项正确.答案:D二、计算题5.已知钠原子在A、B、C、D、E几个能级间跃迁时辐射的波长分别为:589 nm(B―→A),330 nm(C―→A),285 nm(D―→A),514 nm(E―→B).试作出钠原子在这几个能量范围的能级图.作图时注意,表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比,并在线旁以电子伏为单位标出这个能级的值(设最高能级为0).图10解析:根据ΔE =hcλ可以由辐射的波长得到几个能级差;E B -E A =2.1 eV ;E C -E A =3.8 eV ; E D -E A =4.4 eV ;E E -E B =2.4 eV ;根据以上能级差所作能级图如答案图10所示. 答案:如图10所示6.根据巴尔末公式,指出氢原子光谱在可见光范围内最长波长与最短波长所对应的n ,并计算其波长.解析:当n =3时,波长最长,1λ=R (122-132)λ=1R ×365 m =11.1×107×365 m =6.55×10-7m 当n =∞时,波长最短,1λ=R (122-1n 2)=R ×14λ=4R m =41.1×107m =3.64×10-7m 答案:n =3时,波长最长 6.55×10-7 m n =∞时,波长最短 3.64×10-7 m7.波长为λ=0.17 μm 的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子,光电子在磁感应强度为B 的匀强磁场中,做最大半径为r 的匀速圆周运动时,已知r ·B =5.6×10-6 T·m ,光电子质量m =9.1×10-31kg ,电荷量e =1.6×10-19C ,求:(1)光电子的最大动能; (2)金属筒的逸出功.解析:光电子做半径最大的匀速圆周运动时,它的动能即是最大动能. (1)由eB v =m v 2r 得v =eBr m所以12m v 2=12m ·(eBr m )2=(eBr )22m代入数据得12m v 2≈4.41×10-19 J(2)由爱因斯坦光电效应方程得 W =hν-12m v 2=h c λ-12m v 2代入数据得W ≈7.3×10-19J.答案:(1)4.41×10-19J (2)7.3×10-19J8.已知原子的基态能量为-13.6 eV ,核外电子的第一轨道半径为0.53×10-10m ,电子质量m e =9.1×10-31kg ,电量为1.6×10-19C ,求:电子跃迁到第三轨道时,氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各多大?解析:本题考查了氢原子的核外电子绕核运动时相关的物理量与轨道半径的关系. 氢原子能量E 3=E 1/32=-13.6 eV/32=-1.51 eV. 电子在第3轨道时半径为r 3=n 2r 1=32r 1① 电子绕核做圆周运动向心力即库仑力,所以ke 2/r 23=m v 23/r 3②由①②可得电子动能为 E k 3=12m v 23=ke 22×32r 1=9×109×(1.6×10-19)22×9×0.53×10-10×(1.60×10-19)eV =1.51 eV由于E 3=E k 3+E p 3,故电子的电势能为: E p 3=E 3-E k 3=-1.51 eV -1.51 eV =-3.02 eV 答案:-1.51 eV 1.51 eV -3.02 eV 9.氢原子在基态时轨道半径r 1=0.53×10-10m ,能量E 1=-13.6 eV.求氢原子处于基态时:(1)电子的动能. (2)原子的电势能.(3)用波长是多少的光照射可使其电离?解析:(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v 1,则:k ·e 2r 21=m v 21r 1∴电子动能E k 1=12m v 21=ke 22r 1=9×109×(1.6×10-19)22×0.53×10-10×1.6×10-19eV =13.6 eV (2)E 1=E k 1+E p 1∴E p 1=E 1-E k 1=-13.6 eV -13.6 eV =-27.2 eV (3)设用波长λ的光照射可使氢原子电离:hcλ=0-E 1∴λ=-hc E 1=-6.63×10-34×3×108-13.6×1.6×10-19m =0.9141×10-7m答案:(1)13.6 eV (2)-27.2 eV (3)0.9141×10-7m10.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中11H 的核反应,间接地证实了中微子的存在.(1)中微子与水中的11H 发生核反应,产生中子(10n)和正电子(0+1e),即中微子+11H ―→10n +0+1e可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是________.(填写选项前的字母) A .0和0 B .0和1 C .1和0D .1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即+1e +0-1e ―→2γ 已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg ,反应中产生的每个光子的能量约为________J .正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小. 解析:(1)由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知A 正确. (2)由能量守恒有2E =2m e c 2,所以E =m e c 2=9.1×10-31×(3.0×108)2J =8.2×10-14J.反应过程中动量守恒且总动量为零. (3)粒子的动量p =2mE k ,物质波的波长λ=hp由m n >m e ,知p n >p e ,则λn <λe . 答案:(1)A (2)8.2×10-14遵循动量守恒 (3)λn <λe11.根据巴耳末公式,指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n ,它们的波长各是多少?氢原子光谱有什么特点?解析:根据巴耳末公式1λ=R (122-1n 2),得当n =3,4时氢原子发光所对应的波长最长 当n =3时有1λ1=1.10×107×(122-132)解得λ1=6.5×10-7m当n =4时有1λ2=1.10×107×(122-142)解得λ2=4.8×10-7 m.除巴耳末系外,在红外和紫外光区的其他谱线也都是满足与巴耳末公式类似的关系式,即1λ=R (1a 2-1n2).其中a 分别为1,3,4,…对应不同的线系,由此可知氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱.答案:6.5×10-7 m 4.8×10-7 m 不连续的线状谱图1112.原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰.(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图11所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离,则氢原子的初动能至少为多少? 解析:(1)设运动氢原子的速度为v 0,完全非弹性碰撞后两者的速度为v ,损失的动能ΔE 被基态氢原子吸收.若ΔE =10.2 eV ,则基态氢原子可由n =1跃迁到n =2.由动量守恒和能量守恒有:m v 0=2m v ①12m v 20=12m v 2+12m v 2+ΔE ② 12m v 2=E k ③ E k =13.6 eV ④解①②③④得,ΔE =12·12m v 20=6.8 eV因为ΔE =6.8 eV<10.2 eV .所以不能使基态氢原子发生跃迁.(2)若使基态氢原子电离,则ΔE =13.6 eV ,代入①②③得E k =27.2 eV . 答案:(1)不能 (2)27.2 eV。
湖南省郴州市2024高三冲刺(高考物理)人教版质量检测(培优卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题关于平抛运动,下列说法中正确的是( )A.平抛运动是匀速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动不是匀变速运动D.作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的第(2)题“守株待兔”是众所周知的寓言故事。
假设兔子质量为2kg,以15m/s的速度奔跑,撞树后不反弹,作用时间为0.01s,则兔子受到平均撞击力大小为( )A.3N B.30N C.300N D.3000N第(3)题用光电管探究光电效应规律的实验中,当用不同频率的光照射两种光电管的阴极时,得到的遏止电压与入射光的频率的关系分别为图中a、b图线所示。
由图中数据可知( )A.B.C.普朗克常量D.a图线对应的阴极材料的逸出功为第(4)题细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。
(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )A.小球静止时弹簧的弹力大小为mgB.小球静止时细绳的拉力大小为mgC.细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD.细线烧断瞬间小球的加速度立即为第(5)题如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径。
M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则玻璃的折射率为( )A.B.2C.1.5D.第(6)题“地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报,通知目标区域从而实现预警。
科研机构对波的特性展开研究,如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图,M 是此波上的一个质点,平衡位置处于4m处,图乙为质点M的振动图像,则( )A.该列波的传播方向沿x轴正向传播B.该列波的传播速度为4m /sC.质点M在7s内通过的路程为280cmD.质点M在2s内沿x轴运动了8m第(7)题我国北斗卫星导航系统定位精度可达米级,如图P是纬度为的地球表面上一点,质量相同的北斗导航卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动,卫星B是地球静止轨道卫星(同步地球卫星)。
高中物理会考复习基本知识点和练习题高中物理识结构概说高中物理知识结构分为五大部分:1. 力学〔力学/运动学/动力学/机械能/振动和波动〕;2. 热学〔分子动理论/气体的性质〕;3. 电磁学〔静电场/恒定电流/磁场/电磁感应/电磁波〔麦氏理论〕;4. 光学〔几何光学/光的本性〕;5. 原子物理〔原子的结构/衰变/核反应/质能方程〕。
** 物理是一门以实验为基础的学科,因此物理实验是高中物理的重要组成部分。
其中能量观点贯穿于整个物理学的始终。
(一) 、力------常见的力、力的合成与分解<1>常见的力1.重力G= 方向g= = 作用点在适用于地球表面附近2.胡克定律F= 方向k :劲度系数<N/m > X :<m >3.滑动摩擦力f= 方向μ:摩擦因数 N :正压力<N>4.静摩擦力0≤f 静≤f m 方向f m 为最大静摩擦力5.万有引力F=G=6.67×10-11N ·m 2/kg 2 方向在它们的连线上6.静电力F= K=9.0×109N ·m 2/C 2方向在它们的连线上7.电场力F= E :场强N/C q :电量C 正电荷受的电场力与场强方向8.安培力F= 当B //L 时:F=9.洛仑兹力f=当V//B 时: f=注: <1>劲度系数K 由弹簧自身决定<2>摩擦因数μ与压力大小与接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定。
<3>f m 略大于μN 一般视为f m ≈μN<4>物理量符号与单位 B :磁感强度<>,L :有效长度<m >, I:电流强度<>,V :带电粒子速度<m /S>, q:带电粒子〔带电体〕电量<>,<5>安培力与洛仑兹力方向均用 定则判定。
<2>力的合成与分解 1.同一直线上力的合成同向: F =反向:F =<F 1>F 2>2.互成角度力的合成,当F 1⊥F 2时: F=3.合力大小范围≤F≤4.力的正交分解F x = F y =β为合力与x 轴之间的夹角tgβ= 注:<1>力<矢量>的合成与分解遵循平行四边形定则。
《第七章力》综合练习一. 选择题1.关于力的概念,下列哪句话是错误的()A.没有物体就没有力B.有受力物体时,一定有施力物体C.只有一个物体时,不会有力D.有施力物体时,却不一定有受力物体2.下列对于重力的估测符合实际的是()A.一块橡皮的重力约0.01NB.一支粉笔的重力约10NC.一张课桌的重力约5ND.一名中学生的体重约500N3.为了探究“力的作用效果与哪些因素有关”,小明同学设计了如图所示的甲、乙两个实验情景,下列假设与图中情景符合的是()A.由甲图可知,力的作用效果可能与力的大小有关B.由甲图可知,力的作用效果可能与力的作用点有关C.由乙图可知,力的作用效果可能与力的作用点有关D.由乙图可知,力的作用效果可能与力的大小有关4.如图所示的三个装置中,弹簧和小球均完全相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,静止时各弹簧的长度分别为、、,其大小关系是A. B. C. D.5.如图所示是跳高发展的三个历史阶段,某运动员采用图甲中姿势可跳过1.70m,采用图乙中姿势可跳过1.80m,采用图丙中的姿势可跳过2m。
对此,下列说法正确的是()A.重心位置固定不动B.重心一定在物体上C.重心可能不在物体上D.物体只有重心处受到重力作用6.“辽宁号”航母的舰载机“歼”着舰时在拦阻索作用下停下来,这个过程中A. 拦阻索对舰载机的作用力使拦阻索发生形变B. 拦阻索对舰载机的作用力使舰载机运动状态改变C. 舰载机对拦阻索的作用力与拦阻索对舰载机作用力的受力物体相同D. 舰载机对拦阻索的作用力与拦阻索对舰载机作用力的作用效果相同7.端午节赛龙舟时,全体划桨手在指挥员的统一号令下有节奏的齐心向后划水,龙舟快速前进,则使龙舟前进的力是A.人手作用在桨上的力B.桨作用在手上的力C.水作用在桨上的力D.桨向后作用在水上的力8.如图是2020年2月11日微信朋友圈中出现的一种传言。
针对这一网络传言,同学们纷纷表达了自己的观点,其中合理的是()A.微信上突然发出此传言,肯定是对的B.扫把立起来时,重力发生了变化C.从扫把的重心引出的重垂线通过地面和它的接触面,扫把就有可能立起来D.地面对扫把的支持力大于扫把的重力,扫把才能立起来9.为了探究弹簧受到的弹力和弹簧伸长量的关系,某同学选了、两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像。
阶段滚动检测(七)(第七章)(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5小题为单选,6~8小题为多选)1.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图所示。
则此电场的电场线分布可能是( )【解析】选A。
从vt图象可以看出微粒的速度逐渐减小,图线的斜率逐渐增大,vt图线中图线的斜率表示微粒的加速度大小,故微粒做加速度逐渐增大的减速运动,所以带负电的微粒顺着电场线运动,电场力做负功,速度逐渐减小,且电场线沿微粒运动方向逐渐密集,故选项A正确,选项B、C、D错误。
2.如图甲所示,在光滑绝缘的水平面上固定两个等量的正点电荷。
M、O、N为两点电荷连线上的点。
其中O为连线中点,且MO=ON。
在M点由静止释放一个电荷量为q的正试探电荷,结果该试探电荷在MN间做来回往复运动,在一个周期内的vt图象如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )A.M和N两点的电场强度和电势完全相同B.试探电荷在O点所受电场力最大,运动的速度也最大C.试探电荷在t2时刻到达O点,t4时刻到达N点D.试探电荷从M经O到N的过程中,电势能先减小后增大【解析】选D。
根据等量的正点电荷的电场的特点可知,M和N两点的电场强度大小相等,方向相反,而电势是相同的,选项A错误;根据等量的正点电荷的电场的特点可知,O点的电势最低,电场强度为0,所以试探电荷在O点所受电场力最小,但运动的速度最大,选项B错误;试探电荷在t2时刻的速度再次等于0,所以在t2时刻到达N点,选项C错误;由题图可知,试探电荷从M经O到N的过程中,速度先增大后减小,则动能先增大后减小,所以电势能先减小后增大,选项D正确。
3.(2021·拉萨模拟)有一种电荷控制式喷墨打印机,它的打印头的结构简图如图所示,其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经过偏转电场后打到纸上,显示出字符,不考虑墨汁的重力,为使打在纸上的字迹缩小(偏转距离减小),下列措施可行的是( )A.减小墨汁微粒的质量B.减小偏转电场两极板间的距离C.减小偏转电场的电压D.减小墨汁微粒的喷出速度【解析】选C。
试卷主标题姓名:__________ 班级:__________学号:__________题号一二三四五六总分评分一、选择题(共9题)1、两个相同的电阻分别通以如图1所示的正弦式交流电和方波形交变电流,两种交变电流的最大值相等,周期相等。
则在一个周期内,正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q与方波式1之比等于:()交流在电阻上产生的焦耳热Q2A.3∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶32、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,次级回路中联入三个均标有“,”的灯泡,且均正常发光,那么,标有“,”的灯泡A:()A、也正常发光B、将被烧毁C、比另三个灯暗D、无法确定3、【湖北省荆门市龙泉中学2016届高三5月月考理科综合试题】如图所示,甲、乙两个交流电路中,电源的电压、输出电流均相等。
若理想变压器原、副线圈的匝数为、,则负载电阻与的比值为:()A、 B、 C、 D、4、【内蒙古赤峰二中2016届高三第四次模拟考试理科综合试题】如图所示,面积为,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。
矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,下列说法正确的是:()A、线圈中感应电动势的表达式为B、P上移时,电流表示数减小C、时刻,电压表示数为D、当原副线圈匝数比为时,电阻上消耗的功率为5、【安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题】如图所示,为理想变压器原线圈,其接入电路的匝数随着滑动接触点P的上下移动而变化,原线圈接在正弦式交流电源上,副线圈接有滑动变阻器,下列说法正确的是:()A、输入电压稍减小时,可以使P上滑,保持滑动变阻器功率不变B、输入电压稍增大时,可以使Q上滑,保持滑动变阻器功率不变C、保持输入电压及P位置不变,Q上滑,原线圈电流增大D、保持输入电压及Q位置不变,P上滑,原线圈电流增大6、【西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三下学期模拟考试(二)理科综合·物理试题】如图所示,理想变压器原线圈接交流电源和理想交流电流表,副线圈接热水器和抽油烟机,原副线圈的匝数比为4:1,副线圈上电源的瞬时值,开关S断开时,电流表示数是1A,开关S闭合时,电流表示数是1.25A,下列说法正确的是:()A、交流电源输出电压的最大值是55VB、交流电源输出电压的最大值是880VC、S闭合时,抽油烟机消耗的功率是1100WD、S闭合时,抽油烟机消耗的功率是220V7、【宁夏银川一中2016届高三第三次模拟考试理科综合试题】如图甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为4:1,电压表和电流表均为理想电表,R t为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是:()A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为B.变压器原、副线圈中的电流之比为4:lC.t=0.0ls时,发电机的线圈平面位于中性面D.R t温度升高时,变压器的输入功率变小8、【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期第二次周测】如图甲所示,交流电发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m,ad=bc=0.4m,线圈匝数为50匝,线圈的总电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以的转速匀速转动,外接电阻R=9Ω,电压表为理想交流电表,则:()A、图甲中交流电压表的示数为B、图甲中电阻R上消耗的电功率为C、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大D、如图乙所示,在外电路接上原副线圈匝数比的理想变压器时,电阻R上消耗的电功率最大9、【天津市十二区县重点学校2016届高三下学期毕业班联考(二)】如图所示,在匀强磁场中匀速转动的单匝纯电阻矩形线圈的周期为,转轴垂直于磁场方向,线圈电阻为。
第二章章末综合检测一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)1.如图1所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上.关于物体之所以能静止在斜面上的原因,同学之间有不同的看法,你认为正确的是()图1A.物体所受的重力小于物体所受的摩擦力B.物体所受的下滑力小于物体所受的摩擦力C.物体所受的重力和弹力的合力小于或等于物体与斜面间的最大静摩擦力D.物体所受的弹力和最大静摩擦力的合力等于物体所受的重力解析:物体受重力、弹力、摩擦力这三个力,故B错;这三个力合力为零,所以摩擦力等于重力沿斜面方向的分力,故A错;但摩擦力不一定就是最大静摩擦力,故D错.答案:C2.如图2所示,在水平力作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()图2A.3个或4个B.3个或5个C.4个或5个D.4个或6个解析:木块B静止,必受到重力、斜面的支持力、A给的压力和水平向左的摩擦力这4个力,斜面给的摩擦力可有可无,故C正确.答案:C3.如图3所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,下列说法正确的是()图3A.甲同学处于超重状态,乙同学处于失重状态B.台秤P的读数等于mg-FC.台秤Q的读数为mg-2FD.两台秤的读数之和为2mg解析:甲、乙均静止(无加速度),故A错;对甲、乙分别受力分析可知,台秤P的读数等于mg+F,台秤Q的读数为mg-F,故BC错,D对.答案:D4.如图4所示,倾角为30°,重为80 N的斜面体静止在水平面上.一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是()图4A.斜面有向左运动的趋势B.地面对斜面的支持力为80 NC.球对弹性轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下D.弹性轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上解析:把小球、杆和斜面作为整体受力分析可知,仅受重力和地面的支持力,且二力平衡,故A、B错;对小球受力分析知,只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆),故C对D错.答案:C5.如图5所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,则()A.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大解析:如图6,设撑竿与竖直方向的夹角为α,涂料滚的重力为G.涂料滚受力平衡,对其受力分析可得,推力F1=G/cosα,涂料滚对墙的压力等于墙对涂料滚的弹力,则F2=G tanα,撑竿上升过程α角变小,则F1减小,F2也减小,故C正确.图5 图6答案:C6.如图7所示,水平地面上固定着一竖直立柱,某人通过柱顶的定滑轮将200 N 的重物拉住不动,已知人拉着绳的一端,绳与水平地面夹角为30°,则定滑轮所受的压力大小为( )图7A .400 NB .200 3 NC .300 ND .200 N解析:两绳对定滑轮作用力如图8,图8F =mg =200 N 由几何关系 F 合=2F cos30°=200 3 N滑轮受的压力F N =F 合=200 3 N. 答案:B7.如图9中弹簧测力计、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G ,在图(甲)、(乙)、(丙)三种情况下,弹簧测力计的读数分别是F 1、F 2、F 3,则以下判断正确的是( )图9A .F 3>F 1=F 2B .F 3=F 1>F 2C .F 1=F 2=F 3D .F 1>F 2=F 3解析:弹簧测力计的示数即为与其挂钩相连的细线的拉力大小,对三种情况下的物体各自进行受力分析,由平衡条件得题图(甲)中F 1=G ,题图(乙)中F 2=G cos30°,题图(丙)中F 3=G,故B正确.答案:B8.如图10所示,一个重为30 N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F =5 N的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是()图10A.物体受到的摩擦力减小2.5 NB.物体对斜面的作用力减小5 NC.斜面受到的压力减小5 ND.物体受到的合外力减小5 N解析:对物体受力分析可知,没施加F前,摩擦力F f=G sinθ=15 N,支持力F N=G cosθ=15 3 N,物体对斜面的作用力大于等于G=30 N.施加F后,摩擦力变为F f=(G-F)sinθ=12.5 N,支持力变为F N=(G-F)cosθ=12.5 3 N,物体对斜面的作用力大小变为G-F=25 N,故A、B对C错;物体始终静止在斜面上,合外力始终为0,故D错.答案:AB9.如图11所示,横截面为直角三角形斜劈A,放在粗糙的水平地面上,在劈与竖直墙壁之间放置一光滑球B,系统处于静止状态.在球B上施一通过球心的力F,系统仍保持静止,下列说法正确的是()图11A.B所受合外力增大B.B对竖直墙壁的压力增大C.地面对A的摩擦力减小D.A对地面的摩擦力将小于B对墙壁的压力解析:球B始终静止,则其所受合外力始终为0,故A错;以A、B为整体受力分析可知,墙给B的压力始终等于地面对A的摩擦力,故D错;对B受力分析易得墙对B的压力变大,结合牛顿第三定律可知B对C错.答案:B10.如图12所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则()图12A.将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mg sinθD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mg sinθ解析:由μ=tanθ条件可知μmg cosθ=mg sinθ,即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑,滑块沿斜面方向合力为零,即拉力F拉=mg sinθ+μmg cosθ=2mg sinθ.答案:C二、实验题(本题包括2小题,共10分)11.某同学为了验证力的平行四边形定则,在一块竖直放置的木板上钉了一枚大头针A,将一根橡皮筋的一端拴在A上.第一次通过细线悬吊4个钩码时,橡皮筋的另一端被拉伸到O处(如图13甲);第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C,细绳通过两轮分别悬挂2个和3个钩码,他发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(如图13乙).已知该同学使用的钩码质量均相同,为了使O′与O点能够重合,他采取了以下措施,其中合理的是________.图13A.在小轮B、C下继续增加钩码B.将小轮B、C适当向下方移动C.将小轮B、C适当向下方移动,同时减小B、C间距D.将小轮B适当向左方移动,同时将C适当向下方移动解析:第二次O′未与O重合,说明此时两绳的合力比第一次小,为使O′与O重合,应增大合力.题中两分力大小一定,使两分力夹角减小可增大合力,可知B、C均可达到目的,故B、C正确.答案:BC12.做“验证力的平行四边形定则”实验时,其中的三个实验步骤是:(1)在水平放置的木板上铺一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O,在白纸上记下O点和两弹簧测力计的读数F1和F2.(2)在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F.(3)只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,记下此时弹簧测力计的读数F′及细绳的方向.以上三个步骤中均有错误或疏漏,指出错在哪里?在(1)中是_________________________在(2)中是______________________________在(3)中是___________________________________解析:本题主要考查该实验的重要步骤,(1)中读取F1和F2时,还应描绘F1、F2的方向;(2)中在“大小”后面加“方向”;(3)中“使它的……相同”改为“把橡皮条与细线的结点拉至O点”.答案:(1)中读取F1和F2时,还应描绘F1、F2的方向;(2)中在“大小”后面加“方向”;(3)中“使它的……相同”改为“把橡皮条与细线的结点拉至O点”.三、计算题(本题包括5小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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14所示,位于竖直侧面的物体A的质量m A=0.2 kg,放在水平面上的物体B 的质量m B=1.0 kg,绳和滑轮间的摩擦均不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B 恰好一起匀速运动,取g=10 m/s2.图14(1)求物体B 与桌面间的动摩擦因数;(2)如果用水平力F 向左拉物体B ,使物体A 和B 做匀速运动需多大的拉力?解析:(1)因物体A 和B 恰好一起匀速运动,所以物体B 受到的水平绳的拉力T 与滑动摩擦力F 1的大小相等,且等于物体A 的重力m A g .物体B 对桌面的压力F N 等于物体B 的重力m B g .所以有F 1=μF N ,F N =m B g ,解得μ=0.2. T =F 1=m A g .(2)如果用水平力F 向左拉物体B ,使物体A 和B 做匀速运动,此时水平绳的拉力T 与滑动摩擦力F 1的大小均不变,根据物体B 水平方向受力平衡有F =T +F 1=2m A g =4 N.答案:(1)0.2 (2)4 N14.如图15所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为1 kg 的物体,用k =100 N/m 的轻质弹簧平行于斜面拉着,物体放在PQ 之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动.若AP =22 cm ,AQ =8 cm ,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g =10 m/s 2)图15解析:P 、Q 两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在P 点弹簧处于伸长状态,受力分析如图16(1)所示.图16F f =F 1-mg sin α①在Q 点弹簧处于压缩状态,受力分析如图16(2)所示. F f =F 2+mg sin α②设弹簧原长x ,则有F 1=k (0.22-x )③ F 2=k (x -0.08)④由①②得⎩⎪⎨⎪⎧F f =F 1-mg sin αF f =F 2+mg sin α所以2F f =F 1+F 2=k (0.22-0.08)F f =12×100×0.14 N =7 N.答案:7 N15.如图17所示,轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B 点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m =30 kg ,人的质量M =50 kg ,g 取10 m/s 2.试求:图17(1)此时地面对人的支持力的大小; (2)轻杆BC 和绳AB 所受的力. 解析:(1)绳对人的拉力为mg ,所以地面对人的支持力为:F N =Mg -mg =(50-30)×10 N =200 N方向竖直向上.(2)定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下,大小为2mg ,杆对B 点的弹力方向沿杆的方向,由共点力平衡条件得:F AB =2mg tan30°=2×30×10×33N =200 3 NF BC =2mg cos30°=2×30×1032 N =4003 N答案:(1)200 N (2)400 3 N 200 3 N16.如图18所示,一根弹性细绳劲度系数为k ,将其一端固定,另一端穿过一光滑小孔O 系住一质量为m 的滑块,滑块放在水平地面上.当细绳竖直时,小孔O 到悬点的距离恰为弹性细绳原长,小孔O 到水平地面的距离为h (h <mgk),滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ,试求当滑块静止时,可处于什么样的位置?图18解析:设滑块静止时离开O 的距离为x ,离开O 的水平距离为r ,在此位置处受到4个力的作用,如图19所示.图19F N =mg -F cos α,F sin α=F f ,F =kx 刚好静止时,F f =μF Ncos α=h x ,sin α=r x ,r =μ(mgk-h )这表明,滑块可静止于以O ′为圆心,以μ(mgk-h )为半径的圆区域内的任意位置处.答案:可处于以O ′为圆心,以μ(mgk-h )为半径的圆区域内的任意位置处17.在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力拉住,使整个装置处于静止状态,如图20所示.不计一切摩擦,圆柱体质量为m ,求拉力F 的大小和斜面对圆柱体的弹力F N 的大小.某同学分析过程如下:图20将拉力F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解. 沿斜面方向:F cos β=mg sin α①沿垂直于斜面方向:F sin β+F N =mg cos α②问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出F 及F N 的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.图21解析:不同意.平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用,其受力如图21所示. ①式应改为:F cos β+F =mg sin α③由③得F =mg sin α1+cos β④将④代入②,解得F N =mg cos α-F sin β=mg cos α-mg sin βsin α1+cos β答案:不同意.①式应改为F cos β+F =mg sin αF N =mg cos α-mg sin βsin α1+cos β。
第七章《分子动理论》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列现象中,不能用分子动理论来解释的是( )A.白糖放入杯中,杯中的水会变甜B.大风吹起时,地上的尘土飞扬C.一滴红墨水滴入一杯水中,过一会杯中的水变成了红色D.把两块纯净的铅块用力压紧,两块铅合在了一起2.在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,每隔30 s记下微粒的一个位置,得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接.如图所示,则( )A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C.微粒在75 s末时的位置一定在cd的中点D.微粒在75 s末时的位置可能在cd连接以外的某一点3.把体积为V1(mL)的油酸倒入适量的酒精中,稀释成V2(mL)的油酸溶液,测出1 mL油酸溶液共有N滴;取一滴溶液滴入水中,最终在水中形成S(cm2)的单分子层油膜,则该油酸分子的直径大约为( )A.m B.m C.cm D.cm4.最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景.已知1 nm(纳米)=10-9m,半径为1 nm的球体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-10m)的个数最接近下面的哪一个数值( )A. 102 B. 103 C. 106 D. 1095.“破镜难圆”的原因是( )A.玻璃分子间的斥力比引力大B.玻璃分子间不存在分子力的作用C.一块玻璃内部分子间的引力大于斥力;而两块碎玻璃片之间,分子引力和斥力大小相等,合力为零D.两片碎玻璃之间,绝大多数玻璃分子间距离太大,分子引力和斥力都可忽略,总的分子引力为零6.关于分子力,下面说法正确的是( )A.分子引力不等于分子斥力时,违背了牛顿第三定律B.两物体分子间引力的合力等于万有引力C.分子间相互作用的引力和斥力不是一对作用力和反作用力D.浮力等于固体与液体表面分子间作用力的合力7.如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的( )A.温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝固”状态D.温度、压强就会变得一样,但体积仍可变化8.冬天,北方的气温最低可达-40 ℃,为了测量那里的气温应选用( )A.水银温度计 B.酒精温度计 C.水温度计 D.体温计9.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则( ) A.分子间引力随分子间距的增大而增大B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大10.关于物体中的分子数目,下列说法中正确的是( )A.质量相等的物体含有相同的分子数 B.体积相同的物体含有相同的分子数C.物质的量相同的物体含有相同的分子数 D.体积相同的气体含有相同的分子数11.设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离,r是两个分子的实际距离,则以下说法中正确的是( )A.r=r0时,分子间引力和斥力都等于零B. 4r0>r>r0时,分子间只有引力而无斥力C.r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中,分子间的引力先增大后减小D.r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中,分子间的引力和斥力都增大,其合力先增大后减小再增大12.下列说法正确的是( )A.用气筒打气需外力做功,是因为分子间的斥力作用B.温度升高,布朗运动显著,说明悬浮颗粒的分子运动剧烈C.相距较远的两个分子相互靠近的过程中,分子势能先减少后增加D.相距较远的两个分子相互靠近的过程中,分子间引力先增大后减小二、多选题(每小题至少有两个正确答案)13.当钢丝被拉伸时,下列说法正确的是( )A.分子间只有引力作用 B.分子间的引力和斥力都减小C.分子间引力比斥力减小得慢 D.分子力为零时,引力和斥力同时为零14.两个分子之间距离为r,当r增大时,这两个分子之间的相互作用力( )A.一定增大 B.一定减小 C.可能增大,也可能减小 D.可能不变15.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m0和V0,则阿伏加德罗常数N A可表示为( )A.N A= B.N A= C.N A= D.N A=16.油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( )A.把油酸分子视为球体,其直径即为油膜的厚度B.让油酸在水面上充分散开,形成单分子油膜C.油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸的体积除以油膜的面积D.油酸分子直径的数量级是10-15m17.下列关于热力学温度的说法中正确的是( )A.-33 ℃=240 KB.温度变化1 ℃,也就是温度变化1 KC.摄氏温度与热力学温度都可能取负值D.温度由t℃升至2t℃,对应的热力学温度升高了273 K+t三、实验题18.用油膜法估测分子的大小.实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm).则(1)下面给出的实验步骤中,正确排序应为________(填序号),为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤D.A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数N;C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05 %的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴;D._______________________________________________________________________.(2)利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为________________________.19.1 mL石油可滴成100滴,把一滴石油滴在平静的湖面上,扩展成面积为2.5 m2的油膜,试估算石油分子直径的大小.四、计算题20.已知汞的摩尔质量为M=200.5 g/mol,密度为ρ=13.6×103kg/m3,求一个汞原子的质量和体积是多少?(取N A=6.02×1023mol-1,结果保留两位有效数字)21.试估算氢气分子在标准状况下的平均距离.(结果保留一位有效数字)五、简答题22.甲、乙两个分子,甲固定不动,若乙分子从靠近到不能靠近的位置开始使两分子之间的距离逐渐增大,直到大于10r0,则乙分子运动的加速度、速度如何变化?23.(1)一颗炮弹在空中以某一速度v飞行,有人说:由于炮弹中所有分子都具有这一速度v,所以分子具有动能;又由于分子都处于高处,所以分子又具有势能,因此分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能,试分析这种说法是否正确.(2)也有人说:炮弹飞行时,与空气摩擦造成炮弹温度升高,所以炮弹内每个分子的温度都升高,每个分子的动能都增大,试分析这种说法是否正确.答案解析1.【答案】B【解析】白糖加入热水中,水变甜.说明糖分子在永不停息的做无规则运动,故A正确;大风吹起时,地上的尘土飞扬,是物体在运动,属于机械运动,故B错误;一滴红墨水滴入一杯水中,过一会杯中的水变成了红色,说明分子在永不停息的做无规则运动,故C正确;把两块纯净的铅块用力压紧后,两个铅块的底面分子之间的距离比较大,分子力表现为引力,使两个铅块结合在一起,用一定的拉力才能拉开,故D正确.2.【答案】D【解析】图中记录的是每隔30 s微粒位置的连线,不是微粒运动的轨迹,也不是分子的无规则运动,而是微粒的无规则运动,故选项A、B错误;微粒做布朗运动,它在任意一小段时间内的运动都是无规则的,题中观察到的各点,只是某一时刻微粒所在的位置,在两个位置所对应的时间间隔内微粒并不一定沿直线运动,故D正确,C错误.3.【答案】D【解析】一滴溶液中纯油酸的体积V=,由d=得d=(cm).4.【答案】B【解析】纳米是长度的单位,1 nm=10-9m,即1 nm=10×10-10m,根据球体体积公式V=πR3知B项正确.5.【答案】D【解析】破碎的玻璃放在一起,由于接触面的错落起伏,只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度,因此,总的分子引力非常小,不足以使它们连在一起.6.【答案】C【解析】分子间同时存在引力和斥力,这是两个力并不是作用力与反作用力,所以并不与牛顿第三定律矛盾,A错,C对;两物体分子间引力的合力是分子力,B错;浮力是上下表面压力差,属于弹力,D错.7.【答案】A【解析】如果一个系统达到了平衡态,系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化.温度达到稳定值,分子仍然是运动的,不可能达到所谓的“凝固”状态.8.【答案】B【解析】水银的熔点是-39.3 ℃,-40 ℃时水银就会凝固.而酒精的熔点是-114 ℃.水在零度就结冰,而体温计的测量范围为35 ℃~42 ℃,所以只能选B.9.【答案】B【解析】分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小,随分子间距的减小而增大,选项A错误,B正确;分子间的相互作用力是引力与斥力的合力,在平衡位置(分子之间距离为r0)分子间的相互作用力为零,在无限远处,分子间的相互作用力为零,在分子间距从r0开始增大时,分子间相互作用力随分子间距的增大先增大后减小;在分子间距从r0开始减小时,分子间相互作用力随分子间距的减小而增大,选项C、D错误.10.【答案】C【解析】1摩尔任何物质所含有的分子数相同,所以物质的量相同的物体,分子数一定相同.11.【答案】D【解析】当r=r0时,分子间引力和斥力相等,但都不为零,只有合力为零,A错.在4r0>r>r0时,引力大于斥力,两者同时存在,B错.在r减小的过程中分子引力和斥力都增大,C错,r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中,由分子力随r的变化关系图线可知,分子力有一个极大值,到r<r0时分子力又增大,所以在r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力是先增大后减小再增大,D正确.12.【答案】C【解析】用气筒打气需外力做功,是因为气体压强增大的缘故;布朗运动显著,说明液体分子热运动剧烈;相距较远的两个分子相互靠近的过程中,分子势能先减少后增加,分子间引力一直增大.13.【答案】BC【解析】钢丝拉伸,分子间距离增大,分子间的引力、斥力都减小,但引力比斥力减小得慢,分子力表现为引力,所以B、C正确,A、D不正确.14.【答案】CD【解析】分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,题设的r到底是大于r0,还是小于r0未知,增大多少也未知.如果r>r0,当r增大时,在某一区间,分子力(引力和斥力的合力)先增大后减小,这种情况下分子力大小有可能不变;当r在r<r0的区间内增大时,分子力是减小的;当r从r=r0起开始增大的某段区间内,分子力可能是增大的,也可能是先增大后减小,故A、B错误,C、D正确.15.【答案】BC【解析】气体的体积是指气体所充满的容器的容积,它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积,所以A、D错.由质量、体积、密度关系可推知B、C正确.16.【答案】ABC【解析】油膜法估测分子直径的实验中,首先建立分子模型——球形,然后让油酸在水面上形成单分子油膜,故A、B、C正确;油酸分子直径的数量级是10-10m,故D错.17.【答案】AB【解析】T=273 K+t,由此可知:-33 ℃=240 K,故A、B选项正确;D中初态热力学温度为273 K+t,末态为273 K+2t,温度升高了t K,故D选项错误;对于摄氏温度可取负值的范围为0~-273 ℃,因绝对零度达不到,故热力学温度不可能取负值,故C选项错误,本题应选A、B.18.【答案】(1)BCA 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数(不足半个的舍去,多于等于半个的算一个),算出油酸薄膜的面积S(2)【解析】(1)根据实验原理可得,给出的实验步骤的正确排序为BCA,步骤D应为将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S.(2)每滴油酸酒精溶液的体积为,1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V=×0.05%,所以单个油酸分子的直径为d==.19.【答案】4×10-9m【解析】一滴石油的体积V=m3=10-8m3一个石油分子的直径:d===4×10-9m20.【答案】3.3×10-22g 2.4×10-29m3【解析】由原子质量=得:m=g≈3.3×10-22g由原子体积=得:V=m3≈2.4×10-29m3.21.【答案】3×10-9m【解析】如图所示,设L为小正方体的边长,d为分子间距,若取1 mol标准状况下的氢气为研究对象,则:d=L==≈3×10-9m.22.【答案】乙分子的加速度先减小,再增大,再减小;乙分子运动的速度先增大后减小.【解析】23.【答案】(1)不正确.物体的内能是指物体内分子无规则热运动的动能和分子间由于相互作用而具有的分子势能的和.它和整个物体宏观有序运动的动能mv2及物体的重力势能mgh,即机械能是完全不同的两个概念,是两种形式的能量.物体具有内能的同时,还可具有机械能,物体的机械能可以为零,但物体的内能不可能为零.机械能和内能在一定条件下可相互转化.(2)不正确.炮弹飞行时,由于不断克服摩擦力做功,机械能在减少,因摩擦生热,它的温度升高.但温度是宏观量,对单个分子而言,温度无意义,随着温度升高,炮弹内分子的平均动能增大,但对个别分子,其动能不一定增大.【解析】。
章末综合检测一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)1.一个电池组的电动势为E ,内阻为r ,用它给一电阻为R 的直流电动机供电,当电动机正常工作时,通过电动机的电流为I ,电动机两端的电压为U ,经时间t( )A .电源在内外电路做的功为(I 2r +IU )tB .电池消耗的化学能为IEtC .电动机输出的机械能为IEt -I 2(R +r )tD .电池组的效率为U -IrE解析:由闭合电路欧姆定律和能量守恒知,电池消耗的化学能提供了电源在内外电路所做的功W ,W =IEt =I (U +Ir )t =(IU +I 2r )t .电动机的机械能E 机=UIt -I 2Rt =(E -Ir )It -I 2Rt =EIt -I 2(R +r )t . 电池组的效率η=UI EI ×100%=UE ×100%.故A 、B 、C 正确.答案:ABC2.家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫,设计了调整温度的多挡开关,使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度.如图1(甲)所示是电熨斗的电路图.旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况.现将开关置于温度最高挡,这时1、2、3、4之间的连接是如图(乙)所示中的哪一个( )图1解析:在图A 中,两电阻丝并联,总电阻为R /2,总功率为P A =2U 2/R ;在图B 中,只有右侧电阻接入电路,功率P B =U 2R ;在图C 中,电源被断开,功率P C =0;在图D 中,两电阻丝串联,功率P D =U 22R,故A 正确.答案:A3.如图2所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器,值班室的显示器为电路中的电流表,a 、b 之间接报警器,当传感器R 3所在处出现火情时,显示器的电流I 及报警器两端的电压U 的变化情况是( )A .I 变大,U 变大B .I 变大,U 变小C .I 变小,U 变小D .I 变小,U 变大解析:出现火情时,环境温度升高,使得热敏电阻R 3的电阻减小,R 2与R 3并联,总电阻将变小,这部分获得的电压减小,即R 2两端电压减小,所以R 2电流减小,即安培表读数减小,外电路的总电阻减小,所以外电压即报警器两端的电压减小,所以C 正确.答案:C4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图3甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m ,升降机静止时电流表示数为I 0.某过程中电流表的示数如图3乙所示,则在此过程中()A.物体处于失重状态B.物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动解析:由乙图可知,电流由I0变为2I0,且保持不变,说明压敏电阻受压力恒定,说明升降机做匀变速运动;电流变大说明阻值减小,说明压力变大,说明物体处于超重状态,即升降机有向上的加速度.升降机有两种运动状态:加速向上或减速向下,故选项B、D正确.答案:BD5.某同学设计了一个转向灯电路(图4所示),其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是()A.L的功率小于额定功率B.L1亮,其功率等于额定功率C.L2亮,其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大解析:S接1时,因电源有内阻,各灯均不能达到额定功率,B、C错.含L支路的电阻大于另一支路电阻,其电压与另一支路相同,其功率小于另一支路功率,D错.L功率小于额定功率,A正确.答案:A6.电动自行车比摩托车具有许多优点,而且能量利用率很高.因此电动自行车已成为许多家庭的交通工具.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则( )A.B .电动机的内电阻为4 Ω C .该车获得的牵引力为104 N D .该车受到的阻力为63 N解析:电动机的输入功率P 入=UI =48×12 W =576 W ,故A 对;电动机正常工作时为非纯电阻电路,不能用R =U /I 计算电阻,B 错;电动车速度最大时,牵引力与阻力相等,由P 出=F ·v max =F f ·v max 得F f =P 出v max =350203.6N =63 N .故C 错D 对.答案:AD7.高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图5所示.超导部件有一个超导临界电流I c ,当通过限流器的电流I >I c 时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻),以此来限制电力系统的故障电流.已知超导部件的正常态电阻为R 1=3 Ω,超导临界电流I c =1.2 A ,限流电阻R 2=6 Ω,小灯泡L 上标有“6 V ,6 W ”的字样,电源电动势E =8 V ,内阻r =2 Ω,原来电路正常工作,现L 突然发生短路,则( )A .短路前通过R 1的电流为23AB .短路后超导部件将由超导态转化为正常态C .短路后通过R 1的电流为43 AD .短路后通过R 1的电流为2 A解析:电路正常工作,通过小灯泡的电流为1 A ,通过R 1的电流I <I c ,限流器处于超导状态,当L 发生短路时,超导部件处于正常态,R 1、R 2并联电阻为R 12=2 Ω,I =E R 12+r =82+2A =2 A ,短路后通过R 1的电流为IR 1=23I =43A .故BC 正确.答案:BC8.如图6所示的电路中,电源有不可忽略的电阻,R 1、R 2、R 3为三个可变电阻,电容器C 1、C 2所带电荷量分别为Q 1和Q 2,下面判断正确的是( )A .仅将R 1增大,Q 1和Q 2都将增大B .仅将R 2增大,Q 1和Q 2都将增大C .仅将R 3增大,Q 1和Q 2都将不变D .突然断开开关S ,Q 1和Q 2都将不变解析:C 1两端电压是R 1、R 2电压之和,C 2两端电压是R 2两端电压. R 1增大,UC 1增大,Q 1增大,Q 2减少; R 2增大,UC 1增大,UC 2增大,Q 、Q 2都增大;断开S ,C 1、C 2均放电,Q 1、Q 2逐渐减少.故BC 正确. 答案:BC9.静电计和电压表都是测量电势差的仪器,为了弄清它们的主要区别,某实验小组设计了图7所示电路.已知电容器的电容C 1=C 2=C ,电源的电动势为E ,内阻为r ,电压表的内阻为10 kΩ,当电路达到稳定状态后,则( )A .电压表和静电计两端的电势差相等,都是E /2B .电压表两端电势差比静电计两端的电势差大些C .静电计两端电势差为ED.电压表两端电势差为零解析:电压表本身是电阻,只有自身有电流通过时才有示数,静电计的两个箔片是相互绝缘的,由题图电路可知,电压表中无电流通过,故示数为零,而静电计相当于直接接在电源上,故电势差为E,故C、D对.答案:CD10.在如图8所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量将减小D.电容器C的电荷量将增大解析:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器R接入电路部分电阻增大,灯泡L中电流减小,灯泡L将变暗,选项B错A正确;电阻R接入电路部分电阻增大,电源路端电压增大,电容器两端电压增大,电容器C的电荷量增大,选项C错D正确.答案:AD二、实验题(共4小题,共计30分)11.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3)将红、黑表笔________,进行欧姆调零.(4)测反向电阻时,将________表笔接二极管正极,将________表笔接二极管负极,读出电表示数.(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4).(6)测量完成后,将选择开关拨向____________位置.解析:(3)将黑、红表笔短接,使指针指在欧姆表盘的零刻度线处,表示外测电阻为零,称为欧姆调零.(4)将选择开关拨向欧姆挡,即接通表内电源,此时,红表笔接内电源的负极,黑表笔接内电源的正极,因此,测二极管反向电阻时,应将红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极.(5)使用欧姆表测电阻时,指针指在“中央”附近较精确.(6)测量完毕,应将选择开关拨离欧姆挡,以切断内电源.为了保护多用电表,应将选择开关拨向“OFF”或“交流电压最高挡”.答案:(3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF12.用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路.微安表μA(量程200 μA,内阻约200 Ω);电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ);电阻R0(阻值约20 kΩ);滑动变阻器R(最大阻值50 Ω,额定电流1 A);电池组E(电动势3 V,内阻不计);开关S及导线若干.图9解析:连实物图时要注意滑动变阻器要分压使用,由于R0阻值未知,故电压表和电流表内接、外接均可.实验电路如图10.答案:如图10所示.图1013.用伏安法测量电阻R的阻值,并求出其电阻率ρ.实验器材:电压表V(内阻约为40kΩ)、电流表A(内阻约为30 Ω)、滑动变阻器R0、电源E、开关S、待测电阻R(约为50 Ω)及导线若干.(1)在下面的虚线框内画出测量R的电路图.图11(2)如图11所示的坐标中的7个点表示实验中测得的7组电流I、电压U的值,试作出U—I图线并通过图线求出电阻值R=________Ω.(保留三位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的电阻丝,用游标为50分度的游标卡尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图12中甲、乙所示,由图可知其长度为____cm,直径为____mm.图12(4)由以上数据可求出ρ=________Ω·m(保留三位有效数字).解析:(1)根据题目所给的电压表、电流表的内阻、待测电阻的大约阻值,可知选用电流表外接法测量误差小.因滑动变阻器没有给出规格,题目也没有明显信息和要求,可用分压式连接也可用限流式连接.图13(2)用图象法处理实验数据,正确作出图象是关键.本题作U—I图象的原则和方法:对于定值电阻,其电压和电流成正比,故作出的图象应是过坐标原点的直线;让尽可能多的点在直线上,不在直线上的点应尽可能分布在直线的两侧.偏离太大的点舍去.在图象上取距离较远的两点,求出直线的斜率即为待测电阻.R =ΔUΔI =51.0 Ω.(3)严格按以下读数规则,防止有效数字位数错误. 游标卡尺读数:48 mm +0×0.02 mm =48.00 mm =4.800 cm 螺旋测微器读数:2 mm +0.0×0.01 mm =2.000 mm (4)根据R =ρl S ,S =πd 24,代入数值得ρ≈3.34×10-3 Ω·m.答案:(1)如下图14所示.(滑动变阻器接成限流式也可)图14(2)图象见图13 51.0(49.0~52.0) (3)4.800 2.000(4)3.34×10-3(3.20~3.40)14.Ⅰ.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a 和b 的位置,如图15所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a 和b 的相应读数是多少?请填在表格中.图15Ⅱ.用图16调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:图16(a)电流表(量程0.6 A、3 A);(b)电压表(量程3 V、15 V);(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W);(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W);(e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A);(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A).那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________ V,电流表的量程应选择________A;R0应选择________ Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是________.解析:Ⅰ.直流电流a位置时读数I=10050×11.5 mA=23.0 mA直流电压a位置读数,U=2.550×11.5 V=0.57 V测电阻在b位置,R=3.2×100 Ω=320 ΩⅡ.(1)一节干电池的电动势为1.5 V,所以电压表量程选择3 V即可.一节干电池的允许电流在0.6 A以下,因此电流表量程选择0.6 A即可.R0起保护作用使电路中的电流在0.6 A以下,若选用定值电阻10 Ω,估算最大电流为I max=ER0+r<ER0=310A=0.3 A则电流表指针指在半刻度以下,测量误差太大,因此定值电阻应选用1 Ω的.若选用滑动变阻器0~100 Ω的,则使用范围太小,不方便操作,因此选用滑动变阻器0~10 Ω即可.(2)电流表应测量通过电源的电流,但由于电压表的分流作用,电流表实验测量的电流值比通过电源的电流小,所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流.答案:Ⅰ.23.00.57320Ⅱ.(1)30.610~10(2)电压表的分流三、计算题(本题包括3小题,共30分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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)15.受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车,某玩具赛车充电电池的输出功率P 随电流I 变化的图象如图17所示.图17(1)求该电池的电动势E 和内阻r ;(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R (纯电阻);(3)由图象可以看出,同一输出功率P 可对应两个不同的电流I 1、I 2,即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R 1、R 2,试确定r 、R 1、R 2三者间的关系.解析:(1)I 1=2 A 时,P m =E 24rI 2=4 A 时,输出功率为零,此时电源被短路,即:I 2=E r.解得:E =2 V ,r =0.5 Ω. (2)R =r =0.5 Ω(3)由题知:(E R 1+r )2R 1=(E R 2+r)2R 2,整理得r 2=R 1R 2. 答案:(1)2 V 0.5 Ω (2)0.5 Ω (3)r 2=R 1R 216.一只电流表头,其内电阻R g =399.6 Ω.当给表头并联上一个阻值为0.4 Ω的电阻后,此电流表量程为1 A.(1)求电流表头的满偏电流;(2)若用这只电流表头和一节干电池(E =1.5 V r =0.4 Ω)组装成欧姆表,现有变阻器R 1=1 kΩ,R 2=1.5 kΩ,应选用哪一个作调零电阻?为什么?(3)当用这只组装好的欧姆表测某电阻时,表指针正好指在刻度中央,求被测电阻的阻值是多少?解析:(1)R 并=R g R R g +R=399.6×0.4400Ω=159.84400Ω=0.3996 Ω 设表头满偏电流为I g ,则并联电阻电流为(I -I g ).由I g ×399.6=(I -I g )×0.4,得I g =1 mA.(2)由I g =E r +R g +R,得R =1100 Ω. 故应选R 2作为调零电阻.(3)中值电阻等于欧姆表头内阻.由I g =E r +R g +R,得中值电阻R 中=r +R g +R =E I g=1.5 kΩ, 所以被测电阻的阻值是1.5 kΩ.答案:(1)1 mA (2)R 2 (3)1.5 kΩ17.材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt ),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t =0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常量.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 ℃时,铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m ,碳的电阻率为3.5×10-5 Ω·m ;在0 ℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4 ℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m 的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).解析:设所需碳棒的长度为L 1,电阻率为ρ1,电阻温度系数为α1;铜棒的长度为L 2,电阻率为ρ2,电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1=ρ10(1+α1t )①ρ2=ρ20(1+α2t )②式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0℃时的电阻率.设碳棒的电阻为R 1,铜棒的电阻为R 2,有R 1=ρ1L 1S③ R 2=ρ2L 2S④ 式中S 为碳棒与铜棒的横截面积.碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R =R 1+R 2⑤L 0=L 1+L 2⑥式中L 0=1.0 m联立以上各式得R =ρ10L 1S +ρ20L 2S +ρ10α1L 1+ρ20α2L 2St ⑦ 要使R 不随t 变化,⑦式中t 的系数必须为零.即ρ10α1L 1+ρ20α2L 2=0⑧联立⑥⑧式得L 1=ρ20α2ρ20α2-ρ10α1L 0⑨代入数据解得L1=3.8×10-3 m⑩答案:3.8×10-3 m。