长郡中学高二年级物理暑假作业

长郡中学高二年级物理暑假作业命题人：扈炳芳时量：90分钟分值：120分 2007.11.3上午第Ⅰ卷（选择题 共10小题 共48分）一、选择题（本题包括10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选项错或不答的得0分）1．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义一说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍具有重要意义．请你判断伽利略探究物体下落规律的过程是 A ．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 B ．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 C ．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 D ．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论2．科学家们使两个带正电的重离子被加速后沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，如图所示，用此模拟宇宙大爆炸的情境.为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 A ．相同的速率 B ．相同的质量C ．相同的动能D ．相同大小的动量3．AB ，CD 为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O 。

将等量q 的正、负点电荷放在圆周上的关于AB 对称且距离等于圆的半径的位置，如图所示，要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当电量的电荷Q ，则该点电荷QA ．应放在C 点，带电量q -B ．应放在D 点，带电量q -C ．应放在A 点，带电量2qD ．应放在D 点，带电量2q -4．封闭在气缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是A ．气体的密度增大B ．气体的压强增大C ．气体分子的平均动能减小D ．每秒撞击单位面积的器壁的分子数增多5．如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置．金属圆板A 的质量为M ，圆板与圆筒之间用一根劲度系数为k ，原长为l 0的轻质弹簧相连，平衡时，圆板A 到筒底的距离为l 1．不计圆板与容器壁之间的摩擦，若大气压强为p 0，则被圆板封闭在容器中的气体压强为DA ．p 0+SMgB ．p 0+Sl l k )(0-C ．p 0+S l l k Mg )(0-+D ．p 0+Sl l k Mg )(0--6．如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象以下说法正确的是A ．0至t 1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大B ．t 1至t 2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反C ．t 2至t 3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小D ．t 3至t 4时间内，质点的加速度方向与运动方向相同7．如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两列波源分别位于x=-2×10-1m 和x=12×10-1m 处，两列波的波速均为v=0.4m/s ，两波源的振幅均为A=2cm ，图示为t =0时刻两列波的图像（传播方向如图），此刻平衡位置处于x=0.2m 和x=0.8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x=0.5m 处，关于各质点运动情况判断正确的是A ．质点P 、Q 都首先沿y 轴负方向运动B ．t=0.75s 时刻，质点P 、Q 都运动到M 点C ．t=1s 时刻，质点M 的位移为4cmD ．t=1s 时刻，质点M 的位移为-4cm8．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动．探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述中正确的是A ．探测器加速运动时，沿直线向后喷气B ．探测器加速运动时，竖直向下喷气C ．探测器匀速运动时，竖直向下喷气D ．探测器匀速运动时，不需要喷气9．如图甲两物体A 、B 叠放在光滑水平面上，对物体B 施加一水平变力F ，F-t 关系图象如图乙所示．两物体在变力F 作用下由静止开始运动，且始终相对静止．则A ．t 时刻，两物体之间的摩擦力最大B ．t 时刻，两物体的速度方向开始改变C ．t-2t 时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大D ．0-2t 时间内，物体A 所受的摩擦力方向始终与变力F 的方向相同10．质量为2m 的长木板静止在光滑的水平面上，如图（1）所示，一质量为m 的小铅块（可视为质点）以水平速度v 0由木板左端恰能滑到木板的右端并与木板相对静止．现将木板分成长度和质量相等的两段（1、2）后紧挨着放在此地面上，再让小铅块以相同的水平速度v 0由木板1的左端开始向右滑动，如图（2）所示．则下列判断正确的是 A ．小铅块仍能滑到2的右端并与之相对静止 B ．小铅块会从2的右端滑出C ．过程（1）产生的热量等于过程（2）产生的热量D ．过程（1）产生的热量多于过程（2）产生的热量高三第三次月考物理答题卷第Ⅱ卷（非选择题，共80分）二、填空题（共5小题，共20分）11．(4分)到2006年底为止，人类到达过的地球以外的星球有 ；牛顿有一句名言：“我之所以比别人看得高，是因为我站在巨人的肩上”，请您说说，这些巨人是谁： ．12．(4分)设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R ，速度为v ，则太阳的质量可用v 、R 和引力常量G 表甲v 0v 0图1图2示为__________．太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍．为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为_____________． 13．（4分）借助运动传感器用计算机可发测出运动物体的速度．如图（1）所示，传感器系统由两个小盒子A 、B 组成，A 盒装有红外线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔相同时间可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲；B 盒装有红外线接收器和超声波接收器，且静止．B 盒收到红外线脉冲和超声波脉冲会显示在计算机的计时屏幕上，大尖峰为红外线脉冲，小尖峰为超声波脉冲．计时屏幕横轴坐标每格为0.02s ．在某次测量时，屏幕上显示如图（2）所示的脉冲，由此可知，小车A 正 （选填靠近或远离）B 盒运动，该小车运动的速度为 m/s ．（声速取340m/s ） 14．（8分）如图，所示，在做“探究下车速度随时间变化的规律”的实验时，某同学得到一条用打点记时器打下的纸带，并在其上取了A ﹑B ﹑C ﹑D 、E 、F 6个计数点（每相邻两个记数点间还有4个打点记时器下打下的点，本图中没有画出，）打点计时器接的是50Hz 的低压交流电源，他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻度和记数点A 对齐。

（1）由以上数据可计算打点记时器在打BC D E 各点时物体的瞬时速度，打c 点时的速度v C 是_____m/s ．（2） 根据(1)中得出的数据，试在下边所给的坐标中，用做v －t 图象的方法，从图象中求物体的加速度a =m/s 2．(要求标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使做图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸)（3）根据图象求纸带上的A 、F 点所对应的物体的瞬时速度v A = ______m ／s ，v F =_____m/s ．三、计算题（共5小题，共60分） 15．（10分）如图所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可这样表示：20)1(ωρρr a -=，而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为g a )1(0ρρ-='，式子中ρρ,0分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度，r 表示试管中心到转轴的距离，ω为转轴角速度，由以上信息回答： （1）当满足什么条件时，“离心沉淀”比“重力沉淀”快？ （2）若距离m 2.0=r ，离心机转速度min r/3000=n ，求a a ':．图1图216．（14分）一小圆盘静止在某一桌布上，桌布放在粗糙的水平地面上，圆盘距离桌布左边边缘的距离为d ，圆盘与桌布之间的动摩擦因数为μ，现用力向右水平拉动桌布。

设桌布加速过程极短，可以认为桌布在抽动过程中一直做匀速直线运动。

试求：（1）小圆盘随桌布运动过程中加速度的可能值（2）要将桌布从圆盘下抽出来，抽动桌布的速度v 应满足什么条件？17．（16分）一列火车质量1000t ，由静止开始以恒定的功率沿平直铁轨运动，经过2min 前进2700m 时恰好达到最大速度。

设火车所受阻力恒为车重的0.05倍，求火车的最大速度和恒定的功率？取g=10m/s 2． 解：设最大速度为v m ，火车的平均牵引力为-F ，由动量定理和动能定理得： （f F --）t =mv m （1）（f F --）s=221mv （2） 联立（1）、（2）解得：m/s 452==tsv m ，P =fv m =22.5KW试指出以上求解过程是否正确．若正确，请给出理由；若有问题，请给出正确的解答． 18．（20分）如图所示，在水平桌面上放有长木板C ，C 上右端是固定挡板P ，在C 上左端和中点处各放有小物块A 和B ，A 、B 的尺寸以及P 的厚度皆可忽略不计，A 、B 之间和B 、P 之间的距离皆为L ．设木板C 与桌面之间无摩擦，A 、C 之间和B 、C 之间的静摩擦因数及滑动摩擦因数均为μ；A 、B 、C （连同挡板P ）的质量相同．开始时，B 和C 静止，A 以某一初速度向右运动．试问下列情况是否能发生？要求定量求出能发生这些情况时物块A 的初速度0v 应满足的条件，或定量说明不能发生的理由．（1）物块A 与B 发生碰撞；（2）物块A 与B 发生碰撞（设为弹性碰撞，碰后交换速度）后，物块B 与挡板P 发生碰撞； （3）物块B 与挡板P 发生碰撞（设为弹性碰撞）后，物块B 与A 在木板C 上再发生碰撞？参考答案12．GR v 2 ，1011（或9.8×1010）13．远离，113.3 14．(1)0.162（1分） (2)0.425（1分）,如答案图（4分，按题目要求给分） (3)0.090(0.085～0.095)（1分）,0.283(0.280～0.290)（1分）15．【解答】（1）比较两个加速度a a '和可知：只要g r >2ω，即rg>ω，离心沉淀就比重力沉淀快． （4分）（2）由角速度rad/s.100rad/s 60300022πππω=⨯==n （3分）取2m/s 8.9=g ，则.20008.9)100(2.022≈⨯=='πωg r a a （3分）可见离心沉淀比重力沉淀快得多．16．【解答】 (1)小圆盘在桌布上可能先加速后匀速，不滑离桌布；也可能只作加速运动就滑离桌布所以有：加速过程 ma mg =μ g a μ= （2分） 匀速过程 0=a （2分）(2)圆盘滑到左端边缘，其速度就与桌布速度v 相等，圆盘恰好不掉下．设桌布对地位移为s 1，圆盘对地位移为s 2．有： d s s =-21 （2分）d at vt =-221（2分） at v =（2分） 可得 ad v 2=由牛顿第二定律：ma mg =μ g a μ=（2分）则只要桌布速度gd v μ2>即可将桌布抽出来．（2分） 17．【解答】以上求解过程混淆了两类不同的平均作用力——对时间的平均作用力和对位移的平均作用力．（4分）由于火车功率恒定，在达到最大速度之前作变加速运动．设最大速度为v m ，功率为p ，由动能定理得： 221m mv fs pt =- （1） （2分）t /s达到最大速度时，牵引力F=f ，所以P=fv m （2） （2分） 联立（1）、（2）得：0212=+-fs ftv mv m m （3） （2分） 代入数据解之得：v m1=30m/s ，P 1=1.5×104KW ． （1分） v m2=90m/s ，P 2=4.5×104KW ．（1分）不妨设火车做初速度为零的匀加速直线运动，则平均速度为m 2700m 1800,m/s 15111<=⋅==t v s v ，符合火车以额定功率启动过程．此解合理．（2分）m 2700m 5400,m/s 45222>=⋅==t v s v ，不符合火车以额定功率启动过程．此解不合理，舍去．（2分）故最后的结论是 v m1=30m/s ，P 1=15KW18．解答:(1)假设A 运动到B 处时三者的速度都为v 1,由动量守恒和能量守恒有gL v v m mv mgL v m m m mv μμ332121)(0212010=⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-=++= （6分）取gL v μ30>（1分）（2）A 、B 碰撞交换速度，说明是弹性碰撞，无机械能损失，同理有gL v v m mv L mg mv mv μμ632121*********=⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅-=⋅=（6分）取gL v μ60>（1分）（3）因B 与C 是等质量的弹性碰撞，故B 与C 交换速度，故碰后A 、B 速度相同，又A 、B 的加速度相同，故B 、A 不会再相碰． （6分）。