18.一圆筒形汽缸静置于地面上,如图所示。汽缸筒的质量为M,活塞及活塞上的手柄的质量为m,活塞的横截面积为S,大气压强为p0,现用力将活塞缓慢向上提,求汽缸刚离开地面时汽缸内封闭气体的压强。(忽略汽缸壁与活塞间的摩擦)
参考答案
一、单项选择题:本题共8小题 1.C 【解析】
人(包括锤子)和小车系统水平方向受到的合力为零,则水平方向动量守恒,则系统总动量为零,当锤子抬起时或者放下时,小车也相应的左右运动,则在大锤的连续敲打下,小车将左右移动;选项C正确,AB错误;锤子击打小车时,大锤和小车系统机械能有损耗,机械能不守恒,选项D错误;故选C. 2.D 【解析】
试题分析:根据法拉第电磁感应定律有:E?n???B?nS,因此在面积、匝数不变的情况下,感应电?t?t动势与磁场的变化率成正比,即与B-t图象中的斜率成正比,由图象可知:0-2s,斜率不变,故形成的感应电流不变,根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值,2-4s斜率不变,电流方向为逆时针;整个过程中的斜率大小不变,所以感应电流大小不变;故D正确. 考点:法拉第电磁感应定律;楞次定律. 3.A 【解析】
A、伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点,故A正确; B、开普勒依据大量的观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律,故B错误; C、法拉第引入“电场”的概念来解释电荷间的相互作用,故C错误; D、安培发现了磁场对电流的作用力,故D错误; 故选A. 4.D
【解析】 【详解】
AB.滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零;滑块下滑过程中做匀减速直线运动,下滑过程中,其速度时间图线是一条斜向下的直线;下滑过程中,其加速度时间图线与时间轴平行.故AB两项错误.
CD.用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小,据速度位移关系可得:
2v0?v2?2ax
解得:
2v?v0?2ax 所以下滑过程中,其速度位移图线是一条切线斜率变大的向下弯曲的曲线;故C项错误,D项正确. 5.C 【解析】 【详解】
因缓慢运动,则为平衡状态,则地面对运动员的力为(M+m)g,作用时间为(t1+t2+△t),则其冲量为I=(M+m)g(t1+t2+△t),故AB错误。运动员对杠铃的力为Mg,其冲量为I′=Mg(t1+t2+△t),故C正确,D错误。 6.B 【解析】
试题分析:带电粒子在磁场中受洛伦兹力,磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场,根据右手定则,a在O点产生的磁场方向为水平向左,b在O点产生磁场方向为竖直向上,c在O点产生的磁场方向为水平向左,d在O点产生的磁场方向竖直向下,所以合场方向水平向左.根据左手定则,带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下.故选B.
考点:洛伦兹力方向判定(左手定则)和直导线周围磁场的判定(右手螺旋定则). 7.A 【解析】
A、一般分子和原子直径的数量级为10-10m,故A正确;
B.气体温度升高,分子平均动能增大,分子的平均速率增大,不一定每一个分子热运动的速率都增加,故B错误;
C、温度相同的氢气和氧气,分子的平均动能相同,由于氢气分子和氧气分子的分子质量不同,平均速率不相同.故C错误;
D、根据对气体压强的微观解释,气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关.故D错误. 故选:A
8.B 【解析】 【详解】
根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同,周期为0.02s、频率为50赫兹,电流方向每秒改变100次,A错误;根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为
I?Im2?R12?A,电阻R2的电功率为P?I2R2?6.67W,B正确;由图乙可知通过R1的电流最大R23值为Im?1A,根据欧姆定律可知其最大电压为Um?20V,再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200V,C错误;若将电容器上下极板左右错开一定距离,电容C减小,根据电容器的阻抗为
1,因此电容器的阻抗增加,,所以通过R3的电流减小,D错误. 2?fC二、多项选择题:本题共4小题 9.CD 【解析】 【详解】
A.拍摄玻璃厨窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度,使照片清晰,但不能增加透射光的强度,A错误;
B.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉,B错误; C.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光折射,形成光的色散现象,C正确;
D.根据光的衍射与光的干涉特点,泊松亮斑是光的衍射现象,根据激光的应用可知,全息照相的拍摄利用了激光的相干性的特点,与干涉原理有关,D正确。 10.AD 【解析】 【详解】
A.阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量的比值,故A正确;
B.悬浮在液体中的固体微粒越大,碰撞的不平衡性越不明显,布朗运动越不明显,故B错误;
-
C.在使两个分子间的距离由很远(r>109m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小再增
大;分子势能先减小后增大,选项C错误;
D.根据PV/T=C可知,一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大,选项D正确;故选AD. 11.AC 【解析】
开始小球受重力和弹簧弹力处于平衡,小球继续上升的过程中,导致合力的方向向下,大小逐渐增大,根据牛顿第二定律,加速度的大小逐渐增大;加速度的方向向下,与速度反向,则速度逐渐减小.故C正确,
ABD错误. 故选C.
点睛:升降机匀速上升时,小球受重力和弹簧的弹力处于平衡,小球上升时,通过牛顿第二定律判断加速度的变化,通过加速度方向和速度的方向关系判断速度的变化. 12.ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A项:当分子间距从平衡位置以内增大时,分子力先是斥力做正功,后是引力做负功,分子势能随着分子间距离的增大,先减小后增大,A正确;
B项:物体吸热温度不一定升高,例如晶体在熔化过程中吸收热量,但是温度不变,故B错误; C项:浸润和不浸润现象均是因为分子力作用的结果,故C正确;
D项:热量总是自发的从温度高的物体传递到温度低的物体,而温度是分子平均动能的标志,故D正确. 【点睛】
分子力做正功时,分子势能减小;分子力做负功时,分子势能增大,浸润和不浸润均是分子力作用的表现.三、实验题:共2小题
13.(1)单分子, 60; (2)C; (3)4.2×10-10 【解析】 【分析】 【详解】
(1)油膜法测油酸分子直径,油酸水溶液滴入盛水的浅盘中,让油膜在水面上尽可能散开,待液面稳定后,在水面上形成油酸的单分子油膜.每个方格的面积为1cm2,油膜包含60个方格,则油膜面积为:S=60×1cm2=60cm2;
(2)d=V/S中V的物理意义是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,故C正确; (3)一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积为:V=
1?0.25%=2.5×10-12m3 100V2.5?10?12油酸分子的直径为:d??m?4.2?10?10m ?4S60?10【点睛】
本题考查了油膜法测分子直径的实验数据处理,难度不大,是一道基础题;解题时要注意各物理量的单位. 14.分子直径 4?10?10 AC 【解析】
(i)这种估测方法是将每个分子视为球体模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为油分子的直径.
(ii)油膜的面积可从方格纸上得到,所围成的方格中,面积超过一半按一半算,小于一半的舍去,图中共有68个方格,故油膜面积为:S?75?4?10?4m2?3.0?10?2m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是:V?16?10?6?4m3?1.2?10?11m3,油酸分子的直径50101631.2?10?11m3?6V??10?4m??4?10?10m; ?2250103?10m(iii))同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测数据偏大,根据公式①可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因,计算油膜面积时,只数了完整的方格数,则油膜的面积偏小,A正确;计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,则油膜的面积偏大,B错误;水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开.则油膜的面积偏小,C正确. 【点睛】在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,估算出油膜面积,从而求出分子直径,关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法,注意保留有效数字.解答本题关键要建立这样的模型:油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,再分析误差的大小. 四、解答题:本题共4题
15.(1) (2)
【解析】试题分析:单色光在AB面上发生折射,光路图如图,
根据折射定律得:,代入数据解得:,
DE∥BC,而且,光在三棱镜传播的速度为:,
所以此单色光通过三棱镜的时间为:考点:考查了光的折射
【名师点睛】在分析几何光学时,一般步骤是,先画出光的传播路径,然后根据几何知识,结合光的折射定律,全反射定律,列式求解 16.(1)160m,16s;(1)15s; 【解析】
2(1)轿车匀减速至停止过程0?v0??2ax1?x1?80m,0?v0??at1?t1?8s;