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文档简介
理科综合试题(答案在最后)
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考试时间150分钟,满分300
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1〜5题
只有一项符合题目要求,第6〜8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的
得3分,有选错的得0分。
1.赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的
概念所以对加速度的认识应该引起大家的重视.下列说法中正确的是()
A,加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大
B.速度变化得越快,加速度就变化的越快
C.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
D,加速度的方向与速度变化量的方向相同
2.如图所示为一物体在0〜25s内运动的M图像,则关于该物体的运动,下列说法正确的是()
A.物体在25s内的位移为350m
B.物体在15~20s内与20〜25s内所受合力方向相反
C.0-5s内与15~20s内物体所受合力的冲量相等
D.0〜5s内与20~25s内合力对物体所做的功相等
3.如图所示,1、2两个小球以相同的速度vo水平抛出,球1从左侧斜面抛出,经过加时间落回斜面上,球
2从某处抛出,经过时间恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为&=30。、6=60。,
则()
A.介:22=1:1B.t\:t2=2:lC.九"2=3:1D.九"2=1:3
4.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.一辆汽车以20
m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4s的时间速度减为5m/s且
收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5m/s2,假设汽车可视为质点.则下列说法正确的是()
A.汽车开始减速时距离自动收费装置110m
B.汽车加速4s后速度恢复到20m/s
C.汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125m
D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4s
5.拖把是常用的劳动工具,假设拖把与地面接触端的质量为如其它部分质量可忽略,接触端与地面之间
的动摩擦因数为〃,人施加沿杆方向的力尸,杆与水平方向的夹角为0,推着接触端在水平地面上匀速滑
行()
A.夹角a越大推动拖把越轻松
B.接触端受到的支持力大小为尸sina
C.接触端受到地面的摩擦力大小为〃加g
D.接触端受地面摩擦力与支持力的合力方向不变
6.如图,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入近地停泊轨道I,然后由。点进入椭圆轨道II,再
在p点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨m,则()
p
A.将卫星发射至轨道I,发射速度必定大于11.2km/s
B.卫星在同步轨道III上运行时,其速度小于7.9km/s
c.卫星在尸点通过加速来实现由轨道ii进入轨道m
D.卫星在轨道II上经过P点时的加速度大于在轨道III上经过P点时的加速度
7.如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装
置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是()
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度不同,环N与竖直杆之间的弹力大小也相等
C.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力大小也不相等
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
8.张家界大峡谷玻璃桥上有一个蹦极跳台,距地面265m,正式开放后是世界上垂直落差最大的商业蹦极,
体验高空下落的刺激和惊险。如图所示,某质量为加的游客被弹性绳索拴住从高台蹦极时恰好不落入湖中,
已知高台离水面的高度为X、弹性绳索的自然长度为/弹性绳索的劲度系数为讥下落过程游客可视
为质点且离开高台时的初速度不计,设游客运动过程中所受阻力大小恒为/(重力加速度为g),则下列说法
中正确的是()
A.第一次下落时,游客距高台顶端mg—时速度最大
k
B.游客落至湖面时,加速度等于g
C.游客先做初速度为零的匀加速直线运动;然后做加速度逐渐减小的加速直线运动,最后做加速度逐渐增
大的减速直线运动
D.游客第一次刚要到达湖面时的加速度为k(Hf_g
m
三、非选择题:共174分。第9〜12题为必考题,每个试题考生都必须作答。第13〜16题为选
考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
9.某同学“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,。为橡皮条与细绳
的结点,和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
甲
(1)如果没有操作失误,图乙中的尸与尸两力中,方向一定沿/O方向的是(填"F"或"F’")o
(2)本实验采用的科学方法是(
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法
(3)本实验中以下说法正确的是()
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到。点时,两个弹簧测力计之间夹角必须取90。
10.利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为加1的滑块A与质量为加2的静止滑块B在水平气
垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小看和匕,进而分析碰撞过程是否为弹性
(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为
kg的滑块作为A;
(3)调节B的位置,使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离邑与B的右端到右边挡板的距离与
相等;
(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各
自撞到挡板所用的时间。和质;
(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4)。多次测量的结果如下表所示;
12345
“S0.490.671.011.221.39
t21s0.150.210.330.400.46
2033
0.31k20.330.33
%
(6)表中的质=(保留2位有效数字);
(7)三的平均值为______;(保留2位有效数字)
%
(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由五判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞,
丫2
则立的理论表达式为(用明和加2表示),本实验中其值为(保留2位有效数字),若该值与
V2
(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
11.具有我国自主知识产权的“歼-10”飞机的横空出世,证实了我国航空事业在飞速发展。而航空事业的
发展又离不开风洞试验,简化模型如图。所示,在光滑的水平轨道上停放相距S。=10m的甲、乙两车,其
中乙车是风力驱动车。在弹射装置使甲车获得%=40m/s的瞬时速度向乙车运动的同时,乙车的风洞开始
工作,将风吹向固定在甲车上的挡风板,从而使乙车获得了速度,测绘装置得到了甲、乙两车的v-f图象
如图b所示,设两车始终未相撞。
(1)若风对甲、乙的作用力相等,求甲、乙两车的质量比;
(2)求两车相距最近时的距离。
12.如图所示,一质量3kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,B的右侧有竖直墙壁,B的右端与墙
壁的距离L=4mo现有一可视为质点的质量m=1kg的小物块A,以vo=8m/s的水平初速度从B的左端滑
上B,已知A、B间的动摩擦因数〃=0.2,B与竖直墙壁的碰撞时间极短,且碰撞时无能量损失。
(1)求B与竖直墙壁碰撞前,A、B组成的系统产生的内能;
(2)求从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间t;
(3)若B的右端与墙壁的距离上可以改变,并要求B只与墙壁碰撞两次,则£应该满足什么条件?
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作
答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
13.下列说法正确的是()
A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积
B.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
C.一定质量的理想气体经历缓慢的绝热膨胀过程,气体的内能减小
D.1kg的0℃的冰比1kg的的水的内能小些
E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越大,相对湿度越小
14.如图,内壁光滑的绝热汽缸竖直放置,内有厚度不计的绝热活塞密封,活塞质量机=10kg。初始时,整
个装置静止且处于平衡状态,活塞与底部的距离为/o,温度7b=300K。现用电阻丝(体积不计)为气体加热,
同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600Ko已知大气压强?o=lxl()5pa,活塞截面积
S=l.Oxl。3m2,取g=10m/s2,求:
⑴温度为T时,气体的压强;
(ii)活塞上添加细砂的总质量△加o
777777777777777777777777777'
[物理——选修3-4]
15.关于光的干涉、衍射及偏振,下列说法中正确的是()
A.通过两支铅笔的狭缝所看到的日光灯的彩色条纹是光的干涉现象
B.光传播不需要介质,其偏振现象说明光是横波
C.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹
D.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,主要应用的是光的衍射现象
E.水面上油膜,肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象
16.一列简谐横波在片0时刻的波形图如图中实线所示,从此刻起,经0.2s波形图如图中虚线所示。
(1)若波传播的速度为5m/s,则这列波沿哪个方向传播?
(2)若此波沿x轴正方向传播,则从1=0时刻开始计时x=1.5m处的a点第一次回到平衡位置需要的最长时
间为多少?
Aj/m
IQ,
-0.4
理科综合试题
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考试时间150分钟,满分300
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1〜5题
只有一项符合题目要求,第6〜8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的
得3分,有选错的得0分。
1.赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的
概念所以对加速度的认识应该引起大家的重视.下列说法中正确的是()
A,加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大
B.速度变化得越快,加速度就变化的越快
C.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
D,加速度的方向与速度变化量的方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】加速度反映物体速度变化快慢的物理量,加速度的大小取决于速度的变化率,与速度的大小无关,
故A错误;加速度反应物体速度变化快慢的物理量,速度变化得越快,加速度就越大,但加速度的变化不
一定大.故B错误;物体加速度变大,但如果加速度和速度方向相反,则速度在减小,故C错误;根据加
速度的定义可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故D正确.故选D.
2.如图所示为一物体在0〜25s内运动的vY图像,则关于该物体的运动,下列说法正确的是()
A.物体在25s内的位移为350m
B.物体在15~20s内与20〜25s内所受合力方向相反
C.0〜5s内与15~20s内物体所受合力的冲量相等
D.0〜5s内与20~25s内合力对物体所做的功相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体在25s内的位移为图像与时间轴所围的面积
x=+x20m--x5x20m=300m-50m=250m,故A错误;
22
B.物体在15〜20s内与20〜25s内,图像是一条倾斜的直线,故加速度相等,根据牛顿第二定律,物体所
受合力方向相同,故B错误;
C.由动量定理,合力的冲量等于动量的变化量,0〜5s合力的冲量为
/合=加匕-mv0=20m
15〜20s合力的冲量
/合=0-mv2()=-20m
故物体所受合力的冲量不相等,C错误;
D.由动能定理,有0〜5s合力做的功
1,
W^=—mv~-0=200m
a2s
与20〜25s合力做的功
WL=;mv2/-0=200m
故合力对物体所做的功相等,故D正确。
故选D。
3.如图所示,1、2两个小球以相同的速度vo水平抛出,球1从左侧斜面抛出,经过G时间落回斜面上,球
2从某处抛出,经过B时间恰能垂直撞在右侧的斜面上。已知左、右两侧斜面的倾角分别为a=30。、6=60。,
则()
A.九"2=1:1B.九:勿=2:1D.九:勿=1:3
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可得,对球1有
12
taw卫*
92%
对球2,有
tana=
%
联立解得
。4=2:1
ACD错误,B正确。
故选Bo
4.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.一辆汽车以20
m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4s的时间速度减为5m/s且
收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5m/s2,假设汽车可视为质点.则下列说法正确的是()
A.汽车开始减速时距离自动收费装置110m
B.汽车加速4s后速度恢复到20m/s
C.汽车从开始减速到速度恢复到20m/s通过的总路程为125m
D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4s
【答案】C
【解析】
【详解】根据平均速度的推论知,汽车开始减速时距离自动收费装置的距离
v+v20+5v—v20—5,
%[=--%=---------X4加=50加,A错误;汽车恢复到20m/s所需的时间/2n=--------=—^^=65,B
22的2.5
错误;汽车加速运动的位移々=%;“2=义6加=751n,则总路程x=西+/=50+75加=125加,
x125,g
C正确;这段路程匀速运动通过的时间/=—==s=6.25s,则通过自动收费装置耽误的时间
%20
A/=4+弓一/=4+6-6.25s=3.75s,故D错误.
5.拖把是常用的劳动工具,假设拖把与地面接触端的质量为如其它部分质量可忽略,接触端与地面之间
的动摩擦因数为〃,人施加沿杆方向的力R杆与水平方向的夹角为推着接触端在水平地面上匀速滑
行()
a
A.夹角。越大推动拖把越轻松
B.接触端受到的支持力大小为Esina
C.接触端受到地面的摩擦力大小为〃加g
D.接触端受地面摩擦力与支持力的合力方向不变
【答案】D
【解析】
【详解】AD.接触端受地面摩擦力/与支持力N满足关系为
N
所以/和N的合力广方向不变,则接触端可视为在〃暗、尸和尸三个力的作用下保持平衡状态,如图所示,
可知夹角&越大,尸越大,即推动拖把越费力,故A错误,D正确;
N=mg+Fsincr
故B错误;
C.接触端受到地面的摩擦力大小为
f=+Fsina)=Fcosa
故C错误。
故选D。
6.如图,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入近地停泊轨道I,然后由。点进入椭圆轨道II,再
在尸点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨m,则()
p
A.将卫星发射至轨道I,发射速度必定大于11.2km/s
B.卫星在同步轨道III上运行时,其速度小于7.9km/s
c.卫星在尸点通过加速来实现由轨道ii进入轨道m
D.卫星在轨道II上经过P点时的加速度大于在轨道III上经过P点时的加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.11.2km/s是第二宇宙速度,发射到近地轨道的最小速度是第一宇宙速度7.9km/s,A错误
B.根据万有引力提供向心力:=同步卫星轨道半径大于近地卫星,所以同步卫星的环绕速
rr
度小于近地卫星环绕速度7.9km/s,B正确
C.由轨道II进入轨道III,从低轨道进入高轨道,需要点火加速离心,C正确
Mm
D.万有引力提供加速度:G下=ma,无论哪个轨道经过尸点,到地心的距离都相同,受到的万有引力
都相同,加速度相同,D错误
7.如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装
置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是()
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度不同,环N与竖直杆之间的弹力大小也相等
C.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力大小也不相等
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据题意,对金属环N受力分析,如图所示
Fcos0=mNg
Fsin0=FN
解得
F=^S
cos6*
FN=mNgtan0
可知,由于,不变,则细线中的拉力和环N与竖直杆之间的弹力不变,故A错误,B正确;
C.对M受力分析知,竖直方向
琮=Feos3+mMg=mNg+mMg
环M与水平杆之间的弹力大小与角速度无关,故C错误;
D.对M受力分析知,水平方向上,由牛顿第二定律有
Fsin0=
可得
|加Ngtan6
4二A
Vv
若转动的角速度大于g,则有
2
mMcor=mNgtanO+f
可知,随着①增大,/增大,若转动的角速度小于①o,则有
2
mM(Dr=mNgtanO-f
可知,随着口增大,/减小,则转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等,故D正确。
故选BDo
8.张家界大峡谷玻璃桥上有一个蹦极跳台,距地面265m,正式开放后是世界上垂直落差最大的商业蹦极,
体验高空下落的刺激和惊险。如图所示,某质量为加的游客被弹性绳索拴住从高台蹦极时恰好不落入湖中,
已知高台离水面的高度为X、弹性绳索的自然长度为/(/<〃)弹性绳索的劲度系数为讥下落过程游客可视
为质点且离开高台时的初速度不计,设游客运动过程中所受阻力大小恒为/(重力加速度为g),则下列说法
A.第一次下落时,游客距高台顶端”陪一’时速度最大
k
B.游客落至湖面时,加速度等于g
C.游客先做初速度为零的匀加速直线运动;然后做加速度逐渐减小的加速直线运动,最后做加速度逐渐增
大的减速直线运动
D.游客第一次刚要到达湖面时的加速度为MH->/_8
m
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.第一次下落时,游客加速度为零时,速度最大,即
mg=kx]+f
解得
mg-f
此时游客距离高台顶端的距离为
h=%+L=鳖,L
1k
A错误;
BD.游客第一次刚要到达湖面时,由牛顿第二定律可得
k(H-£)+f-mg=ma
解得
k(H—L)+f
m
方向向上,B错误,D正确;
C.从开始下落至绳子拉直的过程,由于存在空气阻力,游客不是做自由落体运动,而是做初速度为零的匀
加速直线运动;绳子拉直后,游客先做加速度逐渐减小的加速直线运动,然后做加速度逐渐增大的减速直
线运动,C正确;
故选CDo
三、非选择题:共174分。第9〜12题为必考题,每个试题考生都必须作答。第13〜16题为选
考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
9.某同学“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,。为橡皮条与细绳
的结点,。5和0C为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
乙
(1)如果没有操作失误,图乙中的尸与一两力中,方向一定沿方向的是(填"F”或“尸”)。
(2)本实验采用的科学方法是()
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法
(3)本实验中以下说法正确的是()
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到。点时,两个弹簧测力计之间夹角必须取90。
【答案】①.F'②.B③.C
【解析】
【详解】(1)口]由于尸是通过平行四边形定则得出的理论上的合力,而尸是用一个弹簧测力计拉橡皮条的
实际的合力,根据二力平衡可知,尸一定沿着工。的方向。
(2)⑵本实验中,用两个弹簧测力计拉橡皮条,将其拉到。点和用一个弹簧测力计拉橡皮条,同样拉到。
点,两次的作用效果相同(都将橡皮条拉到。点),因此该实验采用的是等效替代法。
故选B。
(3)[3]A.两根细绳主要记录两个拉力的方向,可以适当长一些,没必要等长,A错误;
BD.由于合力是通过平行四边形定则画出的,而不是通过计算求出的,两个弹簧测力计的拉力没必要相等,
即橡皮条没必要在两绳夹角的平分线上;同时两个弹簧测力计之间夹角也没必要为90。,BD错误;
C.在使用弹簧测力计时,要注意使弹簧测力计与木板平面平行,从而减小实验误差,C正确。
故选C。
10.利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为g的滑块A与质量为加2的静止滑块B在水平气
垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小看和%,进而分析碰撞过程是否为弹性
(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为
kg的滑块作为A:
(3)调节B的位置,使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离邑与B的右端到右边挡板的距离$2
相等;
(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各
自撞到挡板所用的时间4和%;
(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4)»多次测量的结果如下表所示;
12345
“S0.490.671.011.221.39
z2/s0.150.210.330.400.46
0.31k20.330.330.33
V2
(6)表中的左2=(保留2位有效数字);
(7)乜的平均值为;(保留2位有效数字)
丫2
(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由L判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞,
V2
则L的理论表达式为(用明和加2表示),本实验中其值为(保留2位有效数字),若该值与
V2
(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
私-m,
【答案】①0,304②.0.31③.0.32④.-----⑤.0.34
.2叫
【解析】
【详解】(2)[1]应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块,碰后运动方向相反,故选0.304kg的滑块作
为A。
(6)[2]由于两段位移大小相等,根据表中的数据可得
(7)[3]4平均值为
V2
0.31+0.31+0.33+0.33+0.33八“
rk—-----------------------------=0.32
5
(8)[4][5]弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒,可得
加Fo=-ZWJVJ+m2v2
g叫片=g/彳+;加2只
联立解得
匕_m2-m]
v22mx
代入数据可得
上=0.34
丫2
11.具有我国自主知识产权的“歼-10”飞机的横空出世,证实了我国航空事业在飞速发展。而航空事业的
发展又离不开风洞试验,简化模型如图。所示,在光滑的水平轨道上停放相距S。=10m的甲、乙两车,其
中乙车是风力驱动车。在弹射装置使甲车获得%=40m/s的瞬时速度向乙车运动的同时,乙车的风洞开始
工作,将风吹向固定在甲车上的挡风板,从而使乙车获得了速度,测绘装置得到了甲、乙两车的v-f图象
如图b所示,设两车始终未相撞。
(1)若风对甲、乙的作用力相等,求甲、乙两车的质量比;
(2)求两车相距最近时的距离。
【答案】⑴一^=彳;(2)4.0m
加乙3
【解析】
【详解】(1)由题图6可知:甲车的加速度大小
乙车的加速度大小
因为
"7甲。甲="7乙。乙
解得
加甲_1
%3
(2)在。时刻,甲、乙两车的速度相等,均为v=10m/s,此时两车相距最近,对乙车有
v=0小
对甲车有
v=a£0.4_fJ
可解得
%=0.3s
到速度相等时甲车的位移
s甲=";14=7.5m
乙车的位移
v,=
s乙==1.5m
两车相距最近的距离为
Sn*=S。+5乙一5甲=4,0m
12.如图所示,一质量A/=3kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,B的右侧有竖直墙壁,B的右端与墙
壁的距离L=4mo现有一可视为质点的质量m=1kg的小物块A,以vo=8m/s的水平初速度从B的左端滑
上B,已知A、B间的动摩擦因数〃=0.2,B与竖直墙壁的碰撞时间极短,且碰撞时无能量损失。
(1)求B与竖直墙壁碰撞前,A、B组成的系统产生的内能;
(2)求从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间;;
(3)若B的右端与墙壁的距离工可以改变,并要求B只与墙壁碰撞两次,则工应该满足什么条件?
33
【解析】
【详解】设A、B达到的共同速度为v,根据动量守恒定律有
mvo=
解得
v=2m/s
设这一过程中B向右运动的位移为xi,根据动能定理有
pimgx=—Mv2
解得
再=3m
因用<£,A、B达到共同速度后才与墙碰撞,对系统由能量守恒定律得
Q=—mVg-—(m+M)v2
代入数据解得
2=24J
设从A滑上B到两者达到共同速度所用的时间为h,则有
jumg=Ma
V-City
代入数据解得
4=3s
两者达到共同速度后一起匀速运动,直到B第一次与墙壁碰撞,设匀速运动所用时间为5
则
=
L一x^vt2
解得
12=Q.5s
所以从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间为
t=tl+t2=3.5s
(3)要能碰撞两次,表明第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小不等。取水平向右为正方向,设B与墙壁第
一次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为vi、也,根据动量守恒定律有
mv^mv^Mv^
设B与墙壁第二次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为丫3、"4,根据动量守恒定律有
mv—Mv^=mvf\-MvA
若要B与墙只发生两次碰撞,则第一次碰撞后系统总动量方向要向右,第二次碰撞后总动量方向不能向右,
所以有
mv-Mv2>0
mv3—Mv4<0
根据B往返运动的对称性知V2=V4,根据动能定理有
12
/nmgL--MV2
联立以上各式,由加%一.4«0可得
L>—m
3
由mv—Mv2>0可得
L<—m
3
即L应满足的条件是
1「4
—m<L<—m
33
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作
答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
[物理——选修3-3]
13.下列说法正确的是()
A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积
B.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
C.一定质量的理想气体经历缓慢的绝热膨胀过程,气体的内能减小
D.1kg的0℃的冰比1kg的的水的内能小些
E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越大,相对湿度越小
【答案】CDE
【解析】
【详解】A.摩尔体积除以阿伏加德罗常数算出的是气体分子占据的空间,气体分子间的空隙很大,所以气
体分子占据的空间不等于气体分子的体积,故A错误;
B.第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律,即自发的热现象具有方向性,故B错误;
C.因气体绝热膨胀,故气体对外做功,没有热交换,由热力学第一定律可知,气体内能减小,故C正确;
D.1kg的0°C的冰熔化成1kg的0°C的水的内能时,要吸收热量,则知1kg的0°C的冰比1kg的0七的
水的内能小些,故D正确;
E.干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大,说明湿泡的蒸发非常快,空气的相对湿度越
小,故E正确。
故选CDEo
14.如图,内壁光滑的绝热汽缸竖直放置,内有厚度不计的绝热活塞密封,活塞质量机=10kg。初始时,整
个装置静止且处于平衡状态,活塞与底部的距离为/o,温度7o=3OOK。现用电阻丝(体积不计)为气体加热,
同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强力=1xl()5pa,活塞截面积
S=1.0xl0-3m2,取g=10m/s2,求:
⑴温度为7时,气体的压强;
(ii)活塞上添加细砂的总质量△〃?。
777777777777777777777777777'
【答案】⑴4xl05pa;(ii)20kgo
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