- 动量守恒定律
- 共299题
请考生从给出的3道物理题中任选一题做。
33.(1)下列说法正确的是________。
A.气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B.液晶的光学性质不随所加电场的变化而变化
C.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功
D.一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小
E.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
(2)在水平面竖直放置一个截面均匀等臂的U形玻璃管,管内盛有密度为ρ1的液体,如图15所示,玻璃管的右侧上端开口,左侧上端封闭,左侧封闭的空气柱长度为h,右侧液面与管口相距高度为2h,在右侧液面上放置一个质量和厚度都可以忽略不计的活塞,它与管壁间既无摩擦又无间隙,从右端开口处缓慢注入密度为ρ2的液体,直到注满为止,注入液体后左侧空气柱的长度为,设在注入液体过程中,周围环境的温度不变,大气压强p0=4ρ1gh,求:两种液体的密度之比ρ1:ρ2.
34.(1)下列说法正确的是________.
A.光的偏振现象说明光是一种电磁波
B.无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越强
C.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,其振动周期一定变大
D.根据单摆的周期公式,在地面附近,如果l→∞,则其周期T→∞
E.利用红外摄影可以不受天气(阴雨、大雾等)的影响,因为红外线比可见光波长长,更容易绕过障碍物
(2)如图16所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角为θ=30°.P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率.(其中AC的右方存在有折射率为1的透明介质)
35.(1)以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是________.
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C.有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
D.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大
E.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损,释放出能量
(2)两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m=2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M=4 kg的物块C静止在前方,如图17所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.求在以后的运动中:
①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?
②系统中弹性势能的最大值Ep是多少?
正确答案
见解析。
解析
33. (1)ADE
(2)注入液体后,左侧空气柱长为,由此可知注入的密度为ρ2的液柱长度
L=2h+=2.5h
未注入密度为ρ2的液体前,气体体积:V1=h·S
被封闭气体的压强: p1=p0-ρ1g(2h-h)=3ρ1gh
注入密度为ρ2的液体后,气体体积V2=·S
气体的压强:p2=p0+ρ2g(2h+)-ρ1g2h=2ρ1gh+
ρ2gh
在等温变化过程中由玻意耳定律:p1V1=p2V2
得:3ρ1gh×h·S=(2ρ1gh+ρ2gh)×
·S
即:
34. (1)BCE
(2)作出光路图如图,
平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束.图中θ1、θ2为AC面上入射角和折射角,根据折射定律,有nsin θ1=sin θ2
设出射光线与水平方向成α角,则θ2=θ1+α
由于,
所以,而
,θ=30°
所以,可得α=30°,θ2=60°
所以
35. (1)BDE
(2)①根据题意,A、B、C三物块动量守恒,当弹簧的弹性势能最大时满足:
2mv=(2m+M)v1
代入数据得:v1=3 m/s.
②根据动量守恒,当BC刚刚完成碰撞时满足:
mv=(m+M)vBC
此后系统机械能守恒,当弹簧的弹性势能最大时满足:
代入数据后整理得:Ep=12 J.
知识点
26.如右图所示的凹形场地,两端是半径为L的光滑圆弧面,中间是长为4L的粗糙水平面质量为3m的乙开始停住水平面的中点O处,质量为m的甲从光滑圆弧面的A处无初速度地滑 下,进入水平面后与乙碰撞,且碰后以碰前一半的速度反弹,已知甲、乙与水平而的动摩擦因数分别为
、
,且
.甲、乙的体积大小忽略不计,求:
(1)甲与乙碰撞前的速度;
(2)由于碰撞而损失的机械能;
(3)甲、乙在O处发生碰撞后.刚好不再发生碰撞,甲、乙停在距B点多远处?
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图所示,一木块位于光滑的水平桌面上,木块上固定一支架,木块与支架的总质量为M.一摆球挂于支架上,摆球的质量为m,,摆线的质量不计.初始时,整个装置处于静止状态,一质量为m的子弹以大小为v0、方向垂直于纸面向里的速度射人摆球并立即停留在球内.摆球和子弹便一起开始运动.已知摆线最大的偏转角小于90°.在小球往返运动过程中摆线始终是拉直的,木块未发生转动。
求:(1)摆球上升的最大高度;
(2)摆球在最低处时速度的大小。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
其中第29、30题为物理题,第31、32题为化学题,考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答。
29.[物理—选修3-3](每小题只有一个选项符合题意。)
(1)下列物理现象及其原理的叙述正确的是( )。(填选项前的字母)
A.纤细小虫能停在平静的液面上,是由于受到浮力的作用
B.墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果
C.“破镜不能重圆”,是因为接触部分的分子间斥力大于引力
D.用热针尖接触金属表面的石蜡,熔解区域呈圆形,这是晶体各向异性的表现
(2)高压锅加热到一定程度,高压水汽会冲开气阀喷出,高压水汽喷出的过程( ) 。(填选项前的字母)
A.喷出的水汽体积增大,温度降低,压强减小
B.喷出的水汽气压减小,大气对水汽做正功,内能增大
C.水汽刚喷出的短暂时间里,水汽对外做正功,吸热,内能增加
D.水汽刚喷出的短暂时间里,水汽对外做负功,放热,内能减小
30.[物理—选修3-5](每小题只有一个选项符合题意。)
(1)如图所示为a粒子散射实验装置,a粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是( ) 。(填选项前的字母)
A.1305、25、7、1
B.202、405、625、825
C.1202、1010、723、203
D.1202、1305、723、203
(2)如图所示,两辆质量相同的平板小车、成一直线排列,静止在光滑水平地面上,原来静止在车上的一个小孩跳到,接着又立即从跳回车,他跳回a车并相对a车保持静止,此后( )。(填选项前的字母)
A.a、b两车的速率相等
B.a车的速率大于车的速率
C.a车的速率小于车的速率
D.a、b两车均静止
29.[物理—选修3-3](每小题只有一个选项符合题意。)
(1)下列物理现象及其原理的叙述正确的是 。(填选项前的字母)
30.[物理—选修3-5](每小题只有一个选项符合题意。)
(1)如图所示为粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是 。(填选项前的字母)
正确答案
正确答案
33.【物理—选修3-3】
(1)下列有关物理中的热学问题说法正确的是_______
A.理想气体的体积增大,分子势能也随之增大
B.对物体做功可以使物体的温度升高
C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的
D.对于一定量的气体,当其温度降低时,速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增加
E.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
(2)一高压气体钢瓶,容积为V0,用绝热材料制成,开始时封闭的气体压强为p0。经加热内部气体温度由T0=300K升至T1=350K。求:
①此时气体的压强;
②若保持T1=350K的温度不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强再回到p0。钢瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
34.【物理—选修3-4】
(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t= 0时刻的波形图象如图甲所示,波此时恰好传播到M点。图乙是质点N(x=3 m)的振动图象,则Q点(x=10m)开始振动时,振动方向为 ,从t=0开始,经过 s,Q点第一次到达波峰。
(2)如图所示是一透明的折射率为n=圆柱体,其半径R=20cm, O点为圆心,AB为其中的一直径。今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体,已知真空中光速为c=3.0×108m/s。
①求光在圆柱体中的传播速度;
②假如在该平行光中有经圆柱体折射后刚好到达B点,则该光线在圆柱体中的传播时间为多少?
35.【物理—选修3-5】
(1)下列说法正确的是( )A.电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性
A.电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性
B.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短
C.原子核内部某个质子转变为中子时,放出β射线
D.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
E.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
(2)如图所示,质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物块与小车间的动摩擦因数为μ,小车足够长。求:
①小物块相对小车静止时的速度;
②从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间;
③从小物块滑上小车到相对小车静止时,物块相对小车滑行的距离。
33.【物理—选修3-3】
(1)下列有关物理中的热学问题说法正确的是_______
A.理想气体的体积增大,分子势能也随之增大
B.对物体做功可以使物体的温度升高
C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的
D.对于一定量的气体,当其温度降低时,速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增加
E.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
(2)一高压气体钢瓶,容积为V0,用绝热材料制成,开始时封闭的气体压强为p0。经加热内部气体温度由T0=300K升至T1=350K。求:
①此时气体的压强;
②若保持T1=350K的温度不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强再回到p0。钢瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
34.【物理—选修3-4】
(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t= 0时刻的波形图象如图甲所示,波此时恰好传播到M点。图乙是质点N(x=3 m)的振动图象,则Q点(x=10m)开始振动时,振动方向为 ,从t=0开始,经过 s,Q点第一次到达波峰。
(2)如图所示是一透明的折射率为n=圆柱体,其半径R=20cm, O点为圆心,AB为其中的一直径。今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体,已知真空中光速为c=3.0×108m/s。
①求光在圆柱体中的传播速度;
②假如在该平行光中有经圆柱体折射后刚好到达B点,则该光线在圆柱体中的传播时间为多少?
35.【物理—选修3-5】
(1)下列说法正确的是( )A.电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性
A.电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性
B.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短
C.原子核内部某个质子转变为中子时,放出β射线
D.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
E.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
(2)如图所示,质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物块与小车间的动摩擦因数为μ,小车足够长。求:
①小物块相对小车静止时的速度;
②从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间;
③从小物块滑上小车到相对小车静止时,物块相对小车滑行的距离。
正确答案
正确答案
(1)答案:ADE
正确答案
25.如图11所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2 m,长为L,车上右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块。金属块与平板车的上表面之间存在摩擦,以上表面的中点C为界,已知金属块与AC段间的动摩擦因数设为μ,与CB段的动摩擦因数设为μ′,现给车一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始运动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个水平恒力F,最后金属块恰停在车的左端(B点)。已知重力加速度为g,求:
(1)撤去力F的瞬间,金属块的速度v1、车的速度v2 分别为多少?
(2)金属块与CB段的动摩擦因数μ′是多少?
正确答案
(1)对金属块,由牛顿第二定律
对车:
则有
联立求解得
(2)以车和金属块为系统撤掉外力后,系统的动量守恒
则有
联立求解得
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图所示,水平传送带右侧通过一光滑水平面与一光滑的曲面相接,左侧与光滑水平面相接,在左侧用一长为L=1m的细线吊一质量为m2=1kg的物块B,静止且刚好要与水平面接触,物块看成质点,传送带始终以v=2m/s的速率逆时针转动.质量为m1=1kg的小物块A从曲面上距水平台面h=0.8m处由静止释放.已知物块A与传送带之间的摩擦因数传送带的长l为1.0m。A滑过传送带后与小球B发生碰撞,并粘在一起,取
。求:
(1)物块A滑过传送带所用的时间;
(2)物块A与小球B相碰后的一瞬间绳的张力。
正确答案
(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为
由机械能守恒知
物块A冲上传送带后,由于因此物块A冲上传送带后做匀减速运动加速度大小为
假设物块A滑离传送带前就与传送带有共同速度,则物块A匀减速运动的位移为
因此假设不成立,物块A一直匀减速滑过传送带
求得:
(2)物块A滑过传送带时的速度为,
;设与B发生碰撞后一瞬间的共同速度为
,
根据牛顿第二定律
解得:
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
26.如图所示,一根轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,它们静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上。滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=m,mB=2m,mC=3m,求:
(1)滑块A与滑块B在碰撞结束瞬间的速度;
(2)整个过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)滑块C的落地点与桌面边缘的水平距离。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
20. 两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.其中一人向另一人抛出一个篮球.另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关系是( )
正确答案
解析
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知识点
25.如图所示,质量为m的小球P自距离A点4R高处下落,然后沿A点切线方向进入竖直平面内的光滑轨道ABC。AB是半径为R的圆弧轨道,BC是直径为R的半圆弧轨道,B是轨道最低点,在B点有另一个质量也为m的静止的小球Q。小球P和小球Q碰撞后粘在一起变成整体S,整体S继续沿半圆轨道向上运动到C点时对轨道的压力恰好为零,求:
(1)小球P和小球Q碰撞时损失的机械能;
(2)整体S离开C点后至撞上圆弧轨道的过程中竖直下落的高度。
正确答案
(1)根据机械能守恒定律,有:
解得:小球P撞击小球Q前的速度
由动量守恒定律
解得:两球的共同速度所以碰撞中的机械能损失
(2)因为整体S在C点对轨道的压力恰为零,所以有:
两球离开C点做平抛运动:AB轨道位于以C点为圆心的圆周上:
解得:
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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