如图所示,水平地面上竖直固定一轻弹簧,弹簧上端固定着一个质量不计的小薄片,一小球从弹簧正上方自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩到最短,在该过程中,关于小球运动的v—t图象中分析正确的是(不计空气阻力)( )
A. B.
C.
D.
一带电粒子从M点以某一初速度垂直于等势面射入电场,从N点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有( )
A. 粒子在前三个等势面作匀减速直线运动
B. 粒子的加速度不断减小
C. 从M点到N点电场力先做负功后做正功
D. 粒子的速度大小一定增大
小明用测速仪观测到刹车后做直线运动的汽车,速度随时间的变化规律为(各物理量均采用国际单位制单位),关于该汽车的运动,下列说法不正确的是( )
A. 汽车的初速度大小为20m/s
B. 汽车的加速度大小为8m/s2
C. 汽车刹车后3s内的位移大小为24m
D. 汽车刹车后前2s内的平均速度大小为12m/s
图a为一列简谐横波在t=0时刻波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图b为质点Q的振动图像,下列说法正确的是_________
A.波向左传播
B.波速为40m/s
C.t=0.10s时,质点P向y轴正方向运动
D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cm
E.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm
【答案】BCE
【解析】A项,由Q点的振动图像可知波的传播方向是先右,故A错误;
B项,波的周期T=0.2s,波长 , ,故B正确;
C项, t=0.10s,波振动了个周期,故P点在平衡位置的下方且向平衡位置方向运动,故C正确;
D项,从t=0到t=0.05s,P振动了1/4个周期,但走过路程大于一个振幅A小于两个振幅2A,故D错误;
E、从t=0到t=0.25s,质点Q运动过了5/4个周期,所以运动的路程为5A,即50cm,故E正确;
故选BCE
【题型】填空题
【结束】
15
某圆柱形透明介质的横截面如甲图所示,其半径R=10cm。一束单色光沿DC平行于直径AB射到圆周上的C点,DC与AB的距离。光线进入介质后,第一次到达圆周上的E点(图中未画出),
。
(i)求介质的折射率;
(ii)如图(乙)所示,将该光线沿MN平行于直径AB射到圆周上的N点,光线进入介质后,第二次到达介质的界面时,从球内折射出的光线与MN平行(图中未画出),求光线从N点进入介质球时的入射角的大小。
如图所示,在一端封闭,另一端开口向上的竖直玻璃管,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K,大气压强p0=76cmHg;
(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升60K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;
(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,知道水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。
【答案】(1) (2)
【解析】(i)设玻璃管横截面积为S,玻璃管的总长度为L,以管内封闭气体为研究对象,气体经等压膨胀:
初状态:,末状态
由玻意耳定律可得,得L=59cm
(ii)当水银柱上表面与管口相平,设此时管中气体压强为,水银柱的高度为H,管内气体经等压压缩:
初状态:,末状态
由玻意耳定律可得,得H≈21.7cm
点睛:本题考查了理想气体方程,做此类题时要注意不同状态下的状态参量。
【题型】解答题
【结束】
14
图a为一列简谐横波在t=0时刻波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图b为质点Q的振动图像,下列说法正确的是_________
A.波向左传播
B.波速为40m/s
C.t=0.10s时,质点P向y轴正方向运动
D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cm
E.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm
下列说法正确的是__________
A.花粉颗粒在水中做布朗运动,反应了花粉分子在不停的做无规则运动
B.外界对气体做正功,气体的内能不一定增加
C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距
D.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.晶体熔化过程中,分子的平均动能保持不变,分子势能增大
【答案】BCE
【解析】A、花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了水分子在不停的做无规则运动,故A错误;
B、外界对气体做正功,气体可能同时放热,根据热力学第一定律公式 ,气体的内能不一定增加,所以B选项是正确的;
C、影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是相对湿度,与空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距有关,所以C选项是正确的;
D、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D错误;
E、晶体熔化过程中,温度不变,故分子的平均动能保持不变,但吸收热量,说明内能增加,故分子势能增大,故E正确;
故选BCE
【题型】填空题
【结束】
13
如图所示,在一端封闭,另一端开口向上的竖直玻璃管,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K,大气压强p0=76cmHg;
(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升60K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;
(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,知道水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。