湖北省黃岡中學(xué)2009屆高三第二次模擬考試
數(shù) 學(xué) 試 題(文)
命題:熊 斌 審稿:李新潮 校對(duì):董明秀
本試卷滿分共150分,考試時(shí)間120分鐘
各省市高考物理壓軸題精編(附有祥解)
1、如圖所示,一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為l的長(zhǎng)方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,m〈M,F(xiàn)以地面為參照系,給A和B以大小相等、方向相反的初速度(如圖5),使A開始向左運(yùn)動(dòng)、B開始向右運(yùn)動(dòng),但最后A剛好沒有滑離L板。以地面為參照系。
(1)若已知A和B的初速度大小為v0,求它們最后的速度的大小和方向。
(2)若初速度的大小未知,求小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)處(從地面上看)離出發(fā)點(diǎn)的距離。
解法1: (1)A剛好沒有滑離B板,表示當(dāng)A滑到B板的最左端時(shí),A、B具有相同的速度。設(shè)此速度為,A和B的初速度的大小為,則由動(dòng)量守恒可得:
解得: , 方向向右 、
(2)A在B板的右端時(shí)初速度向左,而到達(dá)B板左端時(shí)的末速度向右,可見A在運(yùn)動(dòng)過程中必經(jīng)歷向左作減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零,再向右作加速運(yùn)動(dòng)直到速度為V的兩個(gè)階段。設(shè)為A開始運(yùn)動(dòng)到速度變?yōu)榱氵^程中向左運(yùn)動(dòng)的路程,為A從速度為零增加到速度為的過程中向右運(yùn)動(dòng)的路程,L為A從開始運(yùn)動(dòng)到剛到達(dá)B的最左端的過程中B運(yùn)動(dòng)的路程,如圖6所示。設(shè)A與B之間的滑動(dòng)摩擦力為f,則由功能關(guān)系可知:
對(duì)于B ②
對(duì)于A 、
④
由幾何關(guān)系 、
由①、②、③、④、⑤式解得 ⑥
解法2: 對(duì)木塊A和木板B組成的系統(tǒng),由能量守恒定律得:
⑦
由①③⑦式即可解得結(jié)果
本題第(2)問的解法有很多種,上述解法2只需運(yùn)用三條獨(dú)立方程即可解得結(jié)果,顯然是比較簡(jiǎn)捷的解法。
2、如圖所示,長(zhǎng)木板A右邊固定一個(gè)擋板,包括擋板在內(nèi)的總質(zhì)量為
(1)若,在B與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中,摩擦力對(duì)木板A做正功還是負(fù)功?做多少功?
(2)討論A和B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,是否有可能在某一段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)方向是向左的,如果不可能,說明理由;如果可能,求出發(fā)生這種情況的條件。
解:(1)B與A碰撞后,B相對(duì)A向左運(yùn)動(dòng),A受摩擦力向左,而A的運(yùn)動(dòng)方向向右,故摩擦力對(duì)A做負(fù)功。
設(shè)B與A碰后的瞬間A的速度為,B的速度為,A、B相對(duì)靜止時(shí)的共同速度為,由動(dòng)量守恒得: ①
②
碰后到相對(duì)靜止,對(duì)A、B系統(tǒng)由功能關(guān)系得:
③
由①②③式解得:(另一解因小于而舍去)
這段過程A克服摩擦力做功為④(2)A在運(yùn)動(dòng)過程中不可能向左運(yùn)動(dòng),因?yàn)樵贐未與A碰撞之前,A受摩擦力方向向右,做加速運(yùn)動(dòng),碰后A受摩擦力方向向左,做減速運(yùn)動(dòng),直到最后共同速度仍向右,因此不可能向左運(yùn)動(dòng)。
B在碰撞之后,有可能向左運(yùn)動(dòng),即,結(jié)合①②式得: ⑤
代入③式得: ⑥
另一方面,整個(gè)過程中損失的機(jī)械能一定大于或等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功,即 ⑦ 即
故在某一段時(shí)間里B運(yùn)動(dòng)方向是向左的條件是⑧
3、光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料料成的“┙”型滑板,(平面部分足夠長(zhǎng)),質(zhì)量為
(1)釋放小物體,第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1多大?
(2)若物體與A壁碰后相對(duì)水平面的速度大小為碰前的3/5,則物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬時(shí),滑板的速度v和物體的速度v2分別為多大?(均指對(duì)地速度)
(3)物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前,電場(chǎng)力做功為多大?(碰撞時(shí)間可忽略)
3、解:(1)由動(dòng)能定理
得 ①
(2)若物體碰后仍沿原方向運(yùn)動(dòng),碰后滑板速度為V,
由動(dòng)量守恒 得物體速度,故不可能 ②
∴物塊碰后必反彈,由動(dòng)量守恒 ③ 得 ④
由于碰后滑板勻速運(yùn)動(dòng)直至與物體第二次碰撞之前,故物體與A壁第二次碰前,滑板速度⑤ 。
物體與A壁第二次碰前,設(shè)物塊速度為v2, ⑥
由兩物的位移關(guān)系有: ⑦即 ⑧
由⑥⑧代入數(shù)據(jù)可得: ⑨
(3)物體在兩次碰撞之間位移為S,
得
∴ 物塊從開始到第二次碰撞前電場(chǎng)力做功
4(16分)如圖5―15所示,PR是一塊長(zhǎng)為L=
磁場(chǎng)后恰能做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體碰到板R端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng),物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng),離開磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn),PC=L/4,物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4.求:?
(1)判斷物體帶電性質(zhì),正電荷還是負(fù)電荷??
(2)物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2;?
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;?
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向.?
解:(1)由于物體返回后在磁場(chǎng)中無電場(chǎng),且仍做勻速運(yùn)動(dòng),故知摩擦力為0,所以物體帶正電荷.且:mg=qBv2?
(2)離開電場(chǎng)后,按動(dòng)能定理,有:?-μmg=0-mv2?得:v2=
(3)代入前式求得:B= T?
(4)由于電荷由P運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng),可知電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右,且:?
(Eq-μmg)mv12-0?
進(jìn)入電磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng),故有:Eq=μ(qBv1+mg)?
由以上兩式得:
5、 在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”.這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似.兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài).在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度V0射向B球,如圖2所示.C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D.在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí),長(zhǎng)度突然鎖定,不再改變.然后,A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A、D都靜止不動(dòng),A與P接觸而不粘連.過一段時(shí)間,突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失).已知A、B、C三球的質(zhì)量均為.
(1)求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度.
(2)求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能.
分析:審題過程,①排除干擾信息:“在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”.這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似.”②挖掘隱含條件:“兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)”,隱含摩擦不計(jì)和輕質(zhì)彈簧開始處于自然狀態(tài)(既不伸長(zhǎng),也不壓縮),“C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D”隱含碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間極短,B球的位移可以忽略,彈簧的長(zhǎng)度不變,“A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A、D都靜止不動(dòng)”隱含在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)能由于非彈性碰撞而全部消耗掉,只剩下彈性勢(shì)能。
此題若用分析法求解,應(yīng)寫出待求量與已知量的關(guān)系式,顯然比較困難,由于物體所經(jīng)歷的各個(gè)子過程比較清楚,因此宜用綜合法求解。在解題前,需要定性分析題目中由A、B、C三個(gè)小球和連結(jié)A、B的輕質(zhì)彈簧組成的系統(tǒng)是如何運(yùn)動(dòng)的,這個(gè)問題搞清楚了,本題的問題就可較容易地得到解答.下面從本題中幾個(gè)物理過程發(fā)生的順序出發(fā)求解:
1、球C與B發(fā)生碰撞,并立即結(jié)成一個(gè)整體D,根據(jù)動(dòng)量守恒,有
(為D的速度) ①
2、當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度被鎖定時(shí),彈簧壓縮到最短,D與A速度相等,如此時(shí)速度為,由動(dòng)量守恒得 ②
當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度被鎖定后,D的一部分動(dòng)能作為彈簧的彈性勢(shì)能被貯存起來了.由能量守恒,有 、
3、撞擊P后,A與D的動(dòng)能都為0,當(dāng)突然解除鎖定后(相當(dāng)于靜止的A、D兩物體中間為用細(xì)繩拉緊的彈簧,突然燒斷細(xì)繩的狀況,彈簧要對(duì)D做正功),當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)變成D的動(dòng)能,設(shè)D的速度為,則有④
4、彈簧繼續(xù)伸長(zhǎng),A球離開擋板P,并獲得速度。當(dāng)A、D的速度相等時(shí),彈簧伸至最長(zhǎng).此時(shí)的勢(shì)能為最大,設(shè)此時(shí)A、D的速度為,勢(shì)能為?由動(dòng)量守恒定律得
⑤
由機(jī)械能守恒定律得: ⑥
由①、②兩式聯(lián)立解得: ⑦
聯(lián)立①②③④⑤⑥式解得 ⑧
6、如圖(1)所示為一根豎直懸掛的不可伸長(zhǎng)的輕繩,下端掛一小物塊A,上端固定在C點(diǎn)且與一能測(cè)量繩的拉力的測(cè)力傳感器相連。已知有一質(zhì)量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)(未穿透),接著兩者一起繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。在各種阻力都可忽略的條件下測(cè)力傳感器測(cè)得繩的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(2)所示。已知子彈射入的時(shí)間極短,且圖(2)中t=0為A、B開始以相同速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻,根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖)提供的信息,對(duì)反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量(例如A的質(zhì)量)及A、B一起運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量。你能求得哪些定量的結(jié)果?
解:由圖2可直接看出,A、B一起做周期性運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的周期T=2t0,令 m表示 A的質(zhì)量,L表示繩長(zhǎng),v1表示 B陷入A內(nèi)時(shí)即t=0時(shí) A、B的速度(即圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的速度),v2表示運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度,F(xiàn)1表示運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力,f2表示運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力,則根據(jù)動(dòng)量守恒定律,得mv0=( m0+m)v1,在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)處運(yùn)用牛頓定律可得
F1-( m0+m)g=( m0+m)v12/L, F2+( m0+m)g=( m0+m)v22/L
根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
由圖2可知F2=0 。F1=Fm。由以上各式可解得,反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是
m=Fm/
A、B一起運(yùn)動(dòng)過程中的守恒量是機(jī)械能E,若以最低點(diǎn)為勢(shì)能的零點(diǎn),則E=(m+m0)v12/2。由幾式解得E=
7.(15分)中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果,它的密度很大,F(xiàn)有一中子星,觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為T=1/30s。向該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)等時(shí)星體可視為均勻球體。(引力常數(shù)G=6.67×10-
8.(20分)曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī),圖1為其結(jié)構(gòu)示意圖。圖中N、S是一對(duì)固定的磁極,abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框,轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)、與ab邊平行,它的一端有一半徑r0=
7.(15分)參考解答:
考慮中子星赤道處一小塊物質(zhì),只有當(dāng)它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時(shí),中子星才不會(huì)瓦解。
設(shè)中子星的密度為ρ,質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)角速度為ω,位于赤道處的小塊物質(zhì)質(zhì)量為m,則有GMm/R2=mω2R 且ω=2π/T,M=4/3πρR3
由以上各式得:ρ=3π/GT2
代人數(shù)據(jù)解得:ρ=1.27×
8.(20分)參考解答:
當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),線框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢(shì),其最大值ε=ω0BSN
式中ω0為線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,即摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。
發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值U=/2εm
設(shè)自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1,由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對(duì)滑動(dòng),有
R1ω1=R0ω0
小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與自行車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同,也為ω1。設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,有R3ω=R2ω1
由以上各式解得ω=(U/BSN)(R2r0/R3r1) 代入數(shù)據(jù)得ω=3.2s-1
9.(22分)一傳送帶裝置示意如圖,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的,經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的,AB和CD都與BC相切。現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上,放置時(shí)初速為零,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處,D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變,CD段上各箱等距排列,相鄰兩箱的距離為L(zhǎng)。每個(gè)箱子在A處投放后,在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng))。已知在一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間T內(nèi),共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均抽出功率。
9.(22分)參考解答:
以地面為參考系(下同),設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為v0,在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中,小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)這段路程為s,所用時(shí)間為t,加速度為a,則對(duì)小箱有 s=1/2at2 ① v0=at ②
在這段時(shí)間內(nèi),傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為s0=v0t ③
由以上可得s0=2s ④
用f表示小箱與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦力,則傳送帶對(duì)小箱做功為
A=fs=1/2mv02 ⑤
傳送帶克服小箱對(duì)它的摩擦力做功A0=fs0=2?1/2mv02 ⑥
兩者之差就是克服摩擦力做功發(fā)出的熱量Q=1/2mv02 ⑦
可見,在小箱加速運(yùn)動(dòng)過程中,小箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等。
T時(shí)間內(nèi),電動(dòng)機(jī)輸出的功為W=T ⑧
此功用于增加小箱的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服摩擦力發(fā)熱,即
W=1/2Nmv02+Nmgh+NQ ⑨
已知相鄰兩小箱的距離為L(zhǎng),所以v0T=NL ⑩
聯(lián)立⑦⑧⑨⑩,得:=[+gh]
10.(14分)為研究靜電除塵,有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器,容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃,它的上下底面是面積A=
[⑴當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時(shí),煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場(chǎng)力F=qU/L,L=at2/2=qUt2/2mL,故t=0.02s
⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J
⑶設(shè)煙塵顆粒下落距離為x,則當(dāng)時(shí)所有煙塵顆粒的總動(dòng)能
EK=NA(L-x) mv2/2= NA(L-x) qUx/L,當(dāng)x=L/2時(shí)EK達(dá)最大,而x=at12/2,故t1=0.014s ]
11.(12分)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力,現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,小球孔徑略大于細(xì)桿直徑。
(1)當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí),調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小,使小球在桿上作勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí)小班干部所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)保持小球所受風(fēng)力不變,使桿與水平方向間夾角為37°并固定,則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離S所需時(shí)間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
13.(1)設(shè)小球所受的風(fēng)力為F,小球質(zhì)量為
1 2
(2)設(shè)桿對(duì)小球的支持力為N,摩擦力為
沿桿方向3
垂直于桿方向4
5
可解得6
7 8
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)3分。正確得出2式,得3分。僅寫出1式,得1分。
(2)9分,正確得出6式,得6分,僅寫出3、4式,各得2分,僅寫出5式,得1分,正確得出8式,得3分,僅寫出7式,得2分,g用數(shù)值代入的不扣分。
12.(13分)閱讀如下資料并回答問題:
自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),稱為勢(shì)輻射,勢(shì)輻射具有如下特點(diǎn):1輻射的能量中包含各種波長(zhǎng)的電磁波;2物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大;3在輻射的總能量中,各種波長(zhǎng)所占的百分比不同。
處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變,若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體,單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位央積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比,即,其中常量瓦/(米2?開4)。
在下面的問題中,把研究對(duì)象都簡(jiǎn)單地看作黑體。
有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式:太陽半徑千米,太陽表面溫度開,火星半徑千米,球面積,,其中R為球半徑。
(1)太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長(zhǎng)為2×10-
(2)每小量從太陽表面輻射的總能量為多少?
(3)火星受到來自太陽的輻射可認(rèn)為垂直射可認(rèn)為垂直身到面積為(為火星半徑)的圓盤上,已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍,忽略其它天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度。
解:.(1) 1 (赫) 2
(赫) 3
輻射的頻率范圍為3×1012赫-1.5×1017赫
(2)每小量從太陽表面輻射的總能量為
4代入數(shù)所得W=1.38×1010焦 5
(3)設(shè)火星表面溫度為T,太陽到火星距離為,火星單位時(shí)間內(nèi)吸收來自太陽的輻射能量為 6
7
火星單位時(shí)間內(nèi)向外輻射電磁波能量為 8
火星處在平衡狀態(tài) 9即 10
由10式解得火星平均溫度(開) 11
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):全題13分
(1)正確得了1,2,3式,各得1分。(2)正確得出5式,得5分,僅寫出4式,得3分。(3)正確得出10式,得4分,僅寫出6式或7式,得1分;僅寫出8式,得1分,正確得出11式,得1分。
13.(13分)如圖所示,在xoy平面內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,一帶正電荷量Q的粒子,質(zhì)量為m,從O點(diǎn)以某一初速度垂直射入磁場(chǎng),其軌跡與x、y軸的交點(diǎn)A、B到O點(diǎn)的距離分別為a、b,試求:
(1)初速度方向與x軸夾角θ.
(2)初速度的大小. 20.參考解答:
(1)磁場(chǎng)方向垂直坐標(biāo)平面向里時(shí),粒子初速度方向與x軸的夾角為θ,射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可作出軌跡如圖所示,設(shè)圓半徑為R,由數(shù)學(xué)關(guān)系可得:?
① ②
由①、②解得tgθ= ∴θ=arctg ③?
當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直坐標(biāo)平面向外時(shí),粒子初速度方向與x軸間的夾角為
π+θ=π+arctg ④
(2)由①、②解得: ⑤
由洛侖茲力提供向心力有:?QvB=m ⑥
∴ ⑦
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題13分,第(1)問8分,其中①式2分,②式2分,③式2分,④式2分,θ=arcsin 或θ=arccos同樣給分.
第(2)問5分,其中⑤式2分,⑥式2分,⑦式1分.
14.(13分)俄羅斯“和平號(hào)”空間站在人類航天史上寫下了輝煌的篇章,因不能保障其繼續(xù)運(yùn)行,3月20號(hào)左右將墜入太平洋.設(shè)空間站的總質(zhì)量為m,在離地面高度為h的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?墜落時(shí)地面指揮系統(tǒng)使空間站在極短時(shí)間內(nèi)向前噴出部分高速氣體,使其速度瞬間變小,在萬有引力作用下下墜.設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為 m,噴出速度為空間站原來速度的37倍,墜入過程中外力對(duì)空間站做功為W.求:
(1)空間站做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度.
(2)空間站落到太平洋表面時(shí)的速度.
(設(shè)地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R)
14.參考解答:
(1) 設(shè)空間站做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v1,地球質(zhì)量為M.由牛頓第二定律得:
①
地表重力加速度為g,則: ② 由①、②式得: ③
(2) 噴出氣體后空間站速度變?yōu)?i>v2,由動(dòng)量守恒定律得:
④
設(shè)空間站落到太平洋表面時(shí)速度為v3,
由動(dòng)能定理得: ⑤
由③、④、⑤式得:? ⑥
15.(14分)如圖甲,A、B兩板間距為,板間電勢(shì)差為U,C、D兩板間距離和板長(zhǎng)均為L,兩板間加一如圖乙所示的電壓.在S處有一電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子,經(jīng)A、B間電場(chǎng)加速又經(jīng)C、D間電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感強(qiáng)度為B.不計(jì)重力影響,欲使該帶電粒子經(jīng)過某路徑后能返回S處.求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度L′至少為多少?
(2)該帶電粒子周期性運(yùn)動(dòng)的周期T.
(1)AB加速階段,由動(dòng)能定理得: ①
偏轉(zhuǎn)階段,帶電粒子作類平拋運(yùn)動(dòng)?偏轉(zhuǎn)時(shí)間 ②
側(cè)移量 ③
設(shè)在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)角為θ?
則
即θ= ④?
由幾何關(guān)系:Rcos45°+R=L′⑤
Rsin45°= ⑥ 則 L′= ⑦
注:L′也可由下面方法求得:
粒子從S點(diǎn)射入到出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),電場(chǎng)力共做功為W=2qU ⑧
設(shè)出電場(chǎng)時(shí)速度為v′,有 解得v′= ⑨
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:
∴ ⑩
(2)設(shè)粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2
則t2= 11
帶電粒子在
08中考化學(xué)試題匯編――氧氣、水、二氧化碳
1. (08四川自貢)下列物質(zhì)中屬于純凈物的是 ( )
A.空氣 B.粗鹽 C.生鐵 D.純堿
2. (08四川自貢)下列含氧化合物,不需要加熱就能夠直接產(chǎn)生O2的是 ( )
A.H2O2 B.MnO
3. (08四川自貢)能源短缺和溫室效應(yīng)是當(dāng)今人類面臨的難題,新能源的開發(fā)和地球環(huán)境的保護(hù)是人類共同的目標(biāo)。由此可見,最理想的能源是 ( )
A.天然氣 B.氫氣 C.酒精 D.汽油
4. (08湖北黃岡)下列敘述中一定發(fā)生了化學(xué)變化的是 ( )
A.冰融化成水 B.常溫下,氫氣與氧氣混合
C.銅棒投入到硫酸亞鐵溶液中 D.二氧化碳?xì)怏w通入到澄清石灰水中
5. (08湖北黃岡)節(jié)約用水和合理開發(fā)利用水資源是每個(gè)公民應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù),你認(rèn)為下列做法與之不相符的是 ( )
A.洗菜、洗衣、淘米的水用來澆花、拖地、沖廁所 B.將活性炭放入硬水中使其軟化
C.合理施用農(nóng)藥、化肥,以減少水體污染 D.加強(qiáng)工業(yè)廢水的排放監(jiān)控,堅(jiān)持達(dá)標(biāo)排放
6. (08浙江麗水)下列現(xiàn)象與環(huán)境污染無關(guān)的是 ( )
A.赤潮 B.酸雨 C.臭氧空洞 D.火山爆發(fā)
7. (08山東煙臺(tái))空氣是一種寶貴資源。下列有關(guān)空氣的說法正確的是 ( )
A.空氣中含量最多的是氧元素
B.空氣由氧氣和氮?dú)饨M成,其中氧氣的質(zhì)量約占空氣質(zhì)量的1/5
C.空氣中分離出的氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,可作食品保鮮的保護(hù)氣
D.空氣質(zhì)量報(bào)告中所列的空氣質(zhì)量級(jí)別數(shù)目越大,空氣質(zhì)量越好
8. (08山東濰坊)小亮同學(xué)設(shè)計(jì)右圖裝置來制取并收集氣體你認(rèn)為他能制得的氣體是( )
A.用KMnO4粉末制取O2
B.用KClO3和MnO2制取O2
C.用Zn和稀硫酸制取H2
D.用石灰石和稀鹽酸制取CO2
9. (08廣東樂山)下圖所示的家庭小實(shí)驗(yàn)中,主要發(fā)生物理變化的是 ( )
A. B. C. D.
10.(08廣東樂山)樂山是一座親水城市,水是樂山的靈魂,我們應(yīng)象珍惜自己的血液一樣珍惜每一滴水。下列關(guān)于水的說法中不正確的是 ( )
A.水是由氫元素和氧元素組成的化合物
B.城市污水必須經(jīng)過凈化處理后才能排放
C.清澈、透明的泉水是純凈物
D.水資源是寶貴的,一定要節(jié)約用水
11.(08浙江嘉興)如圖是某品牌礦泉水包裝上的部分信息。下列關(guān)于這瓶礦泉水的描述,正確的是 ( )
A.該礦泉水是一種純凈物
B.喝這種礦泉水可以為人體提供能量
C.向礦泉水中滴加AgNO3溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀
D.瓶中礦泉水的質(zhì)量約為
12.(08江蘇南京)下列變化中,屬于物理變化的是 ( )
A.氧氣使帶火星的木條復(fù)燃 B.水受熱蒸發(fā)
C.液體混合產(chǎn)生氣體 D.白色粉末變成藍(lán)色晶體
13.(08江蘇鎮(zhèn)江)為判斷某化合物是否含碳、氫、氧三種元素,取一定質(zhì)量該化合物在氧氣中充分燃燒,接下來還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有 ( )
①用無水硫酸銅檢驗(yàn)是否有水生成; ②用澄清石灰水檢驗(yàn)是否有二氧化碳生成;
③用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣; ④測(cè)定水和二氧化碳的質(zhì)量
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
14.(08江蘇鎮(zhèn)江)下列裝置能達(dá)到對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?nbsp; ( )
15.(08江蘇鹽城)下列各圖所示變化屬于物理變化的是 ( )
16.(08江蘇鹽城)2008年“世界環(huán)境日”的主題是“促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)”,警示溫室效應(yīng)對(duì)人類的危害,F(xiàn)已證實(shí)引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w是 ( )
A.O2 B.N
17.(08湖北咸寧)下列關(guān)于氧的說法正確的是 ( )
A.實(shí)驗(yàn)室常用電解水的方法來制取氧氣 B.夏天食物腐爛與氧氣無關(guān)
C.鐵絲在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,生成黑色固體 D.含氧的化合物可能不是氧化物
18.(08湖北咸寧)水是生命之源,保護(hù)水資源,防止水污染是每個(gè)公民和全社會(huì)的責(zé)任.下列做法有利于防止水資源污染的是 ( )
①農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要合理使用農(nóng)藥和化肥 ②工業(yè)廢水和生活污水處理達(dá)標(biāo)后再排放
③不用含磷洗衣粉 ④將海水淡化
A.①②④ B. ②③④ C.①②③ D. ①②③④
19.(08河北)下列現(xiàn)象的產(chǎn)生,與空氣中的水蒸氣無關(guān)的是 ( )
A.酥脆的餅干放置在空氣中變軟
B.夏天從冰箱取出的冰糕冒“自氣”
C.冬季的早晨看到窗戶的玻璃上有“冰花”
D.進(jìn)入久未開啟的菜窖或干涸深井使人感到氣悶、頭昏
20.(08江蘇泰州)下列物質(zhì)中,被稱為理想“綠色能源”的是 ( )
A.氫氣 B.天然氣 C.無煙煤 D.石油
21.(08江蘇泰州)生活離不開水。下列各種水中,純度最高的是 ( )
A.河水 B.海水 C.自來水 D.蒸餾水
22.(08江蘇泰州)用二氧化碳溶液澆灌鹽堿地植物主要作用除改良?jí)A性土壤外還能 ( )
A.促進(jìn)植物的呼吸作用 B.加速植物的光合作用
C.增加植物生長(zhǎng)所需的微量元素 D.代替碳酸氫銨等作氮肥施用
23.(08四川眉山)用KMnO4、KClO3、H2O2三種物質(zhì)都可制得氧氣,說明這三種物質(zhì)的組成中都含有 ( )
A.氧元素 B.氧化物 C.氧分子 D.氧原子
24.(08四川眉山)奧運(yùn)向我們走來,“綠色奧運(yùn)”的理念更加深入人心。對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的人來說,“綠色化學(xué)”理念同樣重要,你認(rèn)為下列符合“綠色化學(xué)”理念,實(shí)現(xiàn)零排放的是 ( )
A.實(shí)驗(yàn)室制氧氣 B.實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳
C.用生石灰制熟石灰 D.實(shí)驗(yàn)室制氫氣
25.(08黑龍江)如圖所示裝置,有洗氣、儲(chǔ)氣等用途,在醫(yī)院給病人輸氧氣時(shí),也利用了類似的裝置,并在裝置中盛放大約半瓶蒸餾水。以下說法正確的是: ( )
A.b導(dǎo)管連接供給氧氣的鋼瓶
B.a導(dǎo)管連接病人吸氧氣的塑膠管
C.該裝置可用來觀察是否有氧氣輸出
D.該裝置不能用來觀察輸出氧氣的速度
26.(08江蘇泰州)“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向,要求從根本上杜絕污染。它包括“原料綠色化”、“化學(xué)反應(yīng)綠色化”、“產(chǎn)品綠色化”等內(nèi)容。其中“化學(xué)反應(yīng)綠色化”要求原料物質(zhì)中的所有原子完全被利用,全部轉(zhuǎn)入期望的產(chǎn)物中。下列符合“化學(xué)反應(yīng)綠色化”要求的是 ( )
A.制取氫氣:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
B.制取氧氣:2KMnO4?K2MnO4+MnO2+O2↑
C.制取碳酸氫銨:CO2+H2O+NH3=NH4HCO3
D.制取氨氣:(NH4)2SO4+Ca(OH)2?CaSO4+2NH3↑+2H2O
27.(08廣東揭陽)理要在一充滿空氣的瓶子中,將其中的氧氣除去,又不增加其他氣體的成分。下列物質(zhì)在瓶中燃燒可達(dá)到目的的是 ( )
A.木灰 B.硫磺 C.鐵絲 D.紅磷
28.(08廣東揭陽)在四川汶川大地震中,很多同胞失去了寶貴的生命。在這些遇難同胞中,有很多人不是被石塊壓死,而是在廢墟里漫長(zhǎng)的等待中嚴(yán)重脫水而死,說明了水對(duì)于我們生命的延續(xù)是如此的重要,下列關(guān)于水的說法中不正確的是 ( )
A.水是氧化物 B.水由氫、氧兩種元素組成
C.水由水分子構(gòu)成 D.水由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成
29.(08廣東揭陽)每年的4月22日為“世界地球日”。下列說法中與“世界地球日”的主題無關(guān)的是 ( )
A.使用壓縮天然氣作燃料的汽車 B.開發(fā)利用太陽能、水能等無污染能源
C.燃料脫硫以減少酸雨的產(chǎn)生 D.我國政府已向全世界承諾:在全國消滅碘缺乏病
30.(08河南)下列物質(zhì)的用途主要是由其化學(xué)性質(zhì)決定的是 ( )
A.用干冰作制冷劑 B.用金剛石切割玻璃
C.用煤作燃料 D.發(fā)燒病人用酒精擦身體降溫
31.(08河南)…. 。//。。. 2008年6月1日,我國正式實(shí)行“限塑令”,開始在全國范圍內(nèi)限制使用塑料購物袋。下列說法不正確的是 ( )
A.“限塑令”有助于控制“白色污染” B.提倡生產(chǎn)和使用可降解塑料
C.塑料屬于有機(jī)合成材料 D.應(yīng)禁止使用塑料制品
32.
(08湖北黃石)夏天從冰箱里拿出一飲料在空氣中瓶外壁會(huì)潮濕,說明空氣中含有( )
A.氮?dú)?nbsp; B.氧氣 C.水蒸氣 D.二氧化碳
33. (08湖北黃石)下列物質(zhì)的用途主要由化學(xué)性質(zhì)決定的是 ( )
A.干冰用作人工降雨劑 B.可燃冰用作燃料
C.活性炭除去冰箱中的異味 D.金剛石切割玻璃
二.填空部分:
34.(08福州)(13分)請(qǐng)結(jié)合下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置回答有關(guān)問題:
(1)寫出裝置中標(biāo)號(hào)儀器的名稱。a ;b 。
(2)寫出一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)方程式 ,根據(jù)該反應(yīng)原理,可選擇圖10中 (填標(biāo)號(hào),下同)與 組裝一套制取氧氣的裝置。
(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式為 。你所組裝的上述制取氧氣的裝置 (填“能”或“不能”)用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳,理由是 。
35. (08年煙臺(tái))不少科學(xué)家認(rèn)為地球表面變暖及一些異常氣候(如年初發(fā)生在我國南方部分地區(qū)的雪災(zāi))與大氣中二氧化碳的含量增加所形成的“溫室效應(yīng)”有一定的關(guān)系。
(1)下列反應(yīng)都能放出二氧化碳?xì)怏w,試分析判斷,會(huì)加劇“溫室效應(yīng)”的主要化學(xué)反應(yīng)是 (填序號(hào))。____________
①C+O2 點(diǎn)燃 CO2 ②CH4+2O2 點(diǎn)燃 CO2+2H2O
③CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ ④石油+氧氣 點(diǎn)燃 二氧化碳+水
⑤2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)下列反應(yīng)都能吸收二氧化碳?xì)怏w,試判斷,對(duì)維持大氣中的二氧化碳?xì)怏w總量平衡至關(guān)重要的是 (填序號(hào))。
①CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O ②6CO2+6H2O 光照 C6H12O6+6O2
③CO2+H2O===H2CO3
(3)根據(jù)對(duì)(1)(2)的分析,你認(rèn)為,為保護(hù)人類賴以生存的地球,我們應(yīng)采取哪些措施以防止大氣中二氧化碳含量的增加? 。
36.(08山東煙臺(tái))(4分)下圖是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的幾種裝置。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)指出有編號(hào)的儀器名稱:① ,② 。
(2)利用上述A、D裝置的組合可以制取的一種氣體是 ,寫出實(shí)驗(yàn)室制取該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(3)某同學(xué)欲收集一種難溶性氣體,認(rèn)為E裝置可以代替B裝置。請(qǐng)簡(jiǎn)述該同學(xué)應(yīng)如何使用E裝置? 。
37.(08廣東樂山)(5分)小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作考核中,要完成的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗(yàn)滿”。
(1)上面是實(shí)驗(yàn)桌上擺放好的該實(shí)驗(yàn)所需的用品,小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)其中缺少了一種實(shí)驗(yàn)儀器和一種藥品,請(qǐng)你寫出所缺儀器的名稱 ;所缺藥品是 ;
(2)寫出制氣反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
(3)下圖是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟,這些步驟的正確順序是(填字母標(biāo)號(hào),下同) ,其中操作有誤的是 。
38.(08江蘇南京)(5分)請(qǐng)根據(jù)下列裝置圖,回答有關(guān)問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室角B、C裝置制取二氧化碳的化學(xué)方程式為
(2)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣,可選用的發(fā)生裝置是 (填字母)。
(3)實(shí)驗(yàn)室收集氫氣可用D或E裝置的原因分別是
(4)實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳時(shí),驗(yàn)滿的方法是
39.(08江蘇鹽城) (8分)通過一年的化學(xué)學(xué)習(xí),應(yīng)該知道有多種途徑可以制取氧氣。如:
A.電解水 B.分離空氣C.加熱高錳酸鉀 D.分解過氧化氫 E.
(1)相信你在E處還可以寫出另一種制取氧氣的方法;
(2)若用右圖裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣:寫出標(biāo)號(hào)儀器的名稱 ① ② ;實(shí)驗(yàn)結(jié)束,停止加熱時(shí)要先把導(dǎo)管移出水面,其理由是 ,此時(shí)發(fā)現(xiàn)水槽中的水變成了淺紫紅色,你認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是 ;
(3)若分解過氧化氫制取氧氣,供選用的裝置如下:
|