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某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．按照正確的操作選得紙帶如圖2所示．其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點．該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖2中（單位cm）．
（1）這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是

OC

OC

段，應記作

15.70

15.70

cm．
（2）該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，他用AC段的平均速度作為跟B點對應的物體的瞬時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為

1.22m

1.22m

，而動能的增加量為

1.20m

1.20m

，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質量用m表示）．
（3）這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是

因為有摩擦等阻力，減少的重力勢能一部分轉化為其他形式的能

因為有摩擦等阻力，減少的重力勢能一部分轉化為其他形式的能

．

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今年2月28日烏魯木齊開往阿克蘇的旅客列車遭遇浮塵天氣，由于瞬時大風造成第9至19節(jié)車廂脫軌，當時的風力達13級，瞬間最大風速達27.9m/s．根據(jù)流體力學知識，流體對物體的作用力可用f=αρ₀Av²來表達．其中α為一系數(shù)，A為物體的截面積，ρ₀為空氣密度，v為物體相對于流體的速
度．已知空氣密度ρ₀=1.25kg/m³，球體積公式為V=

4

3

πr³．
（1）若有一個特制的風力發(fā)電機能在如此惡劣的情況下工作，它將空氣的動能轉化為電能的效率為20%，有效受風面積為4.0m²，則此發(fā)電機在風速為27.9m/s時輸出的電功率為多大？（α=0.5）
（2）若某次大風使空氣中懸浮微粒濃度達到了5.8×10^-6kg/m³，懸浮顆粒的平均密度ρ’為2.0×10³kg/m³．懸浮微粒中約 

1

50

為可吸入顆粒，其平均直徑為5×10^-8m，求：1.0m³空氣中約含有多少顆可吸入顆粒？
（3）若沙塵顆粒的密度ρ_s=2.8×10³kg/m³，沙塵顆粒為球形，半徑r=2.5×10^-4m，地球表面處α=0.45，試估算地面附近形成揚沙天氣的風速至少為多少？．
（4）若在大風中有一密度為ρ的立方體恰能被水平方向風力吹得翻倒，推算該物體所受重力與風速的幾次方成正比，并請用此結論簡要解釋火車在大風中脫軌的原因．

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題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

答案

C

B

A

D

D

A

D

C

B

B

C

題號

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

答案

D

B

C

AB

BC

AC

B

D

BD

C

22．(Ⅰ)   甲     

（Ⅱ）

R₁=20   R₂=180    R₃=1.4 k

R₄=49.9 k   R₅=450 k

23．【解】當斜面體向右加速運動時，計算球離開斜面的臨界加速度a₀，此時有：

Tsinθ-mg=0                              

Tcosθ=ma₀

由此解得：  a₀=gcotθ =m/s²

又    a=4m/s²> a₀

所以，小球離開斜面，設此時線與豎直方向成φ角，則：

Tsinφ-mg=0

Tcosφ=ma

解得：T=m=2.43N

24．解：如圖所示，帶電粒子從S點出發(fā)，在兩筒之間的電場作用下加速，沿徑向穿過狹縫a而進入磁場區(qū)，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。粒子再回到S點的條件是能沿徑向穿過狹縫d.只要穿過了d，粒子就會在電場力作用下先減速，再反向加速，經(jīng)d重新進入磁場區(qū)，然后粒子以同樣方式經(jīng)過c、b，再回到S點。設粒子進入磁場區(qū)的速度大小為v，根據(jù)動能定理，有  

設粒子做勻速圓周運動的半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有

由前面分析可知，要回到S點，粒子從a到d必經(jīng)過圓周，所以半徑R必定等于筒的外半徑r，即R=r。由以上各式解得

25．解：用m表示A、B和C的質量。

（1）當物塊A以初速度v₀向右運動時，它因受C給它的滑動摩擦力做勻減速直線運動，而它作用于C的摩擦力不足以使B、C產生相對滑動，即B、C以相同加速度做勻加速直線運動。物塊A、B發(fā)生碰撞的臨界情況是：物塊A運動到物塊B所在處時，A、B速度相等。

在臨界狀況下，因為B與木板C的速度始終相等，所以A、B即將碰撞時，A、B、C三者速度均相同，設為v₁。由動量守恒定律有

  mv₀=3mv₁    ①

在此過程中，設木板C 運動的路程為s₁，則物塊A運動的路程為s₁+L，由功能原理得：

               ②

解①、②得：    

故A與B發(fā)生碰撞的條件是：

（2）當物塊A的初速度時，A、B將發(fā)生碰撞，物塊B與檔板P發(fā)生碰撞的臨界情況是：物塊B運動到檔板P所在處時，B、C的速度相等。同（1）中結論，在臨界狀況下，當B運動到檔板P處時，A、B、C三者速度相等，設此速度為v₂，根據(jù)動量守恒定律得：

mv₀＝3mv₂        ③

   設A、B碰撞前瞬間，A、B、C速度分別為v_A、v_B和v_C，則v_A>v_B，v_B=v_C 。

   在A、B碰撞的極短時間內，A、B構成的系統(tǒng)的動量近似守恒，而木板C的速度保持不變，因為A、B間的碰撞是彈性的，即系統(tǒng)機械能守恒，又物塊A、B質量相等，故易得：碰撞后A、B速度交換，設碰撞剛結束時A、B、C三者的速度分別為v_A?、v_B?、v_C?，則v_A?＝v_B，v_B?＝v_A，v_C?＝v_C，剛碰撞后A、B、C的運動與（1）類似，只是A、B的運動進行了交換，由此易分析：在整個運動過程中，先是A相對C運動的路程為L，接著是B相對C運動的路程為L，整個系統(tǒng)的動能轉變?yōu)閮饶�。類似�?）中方程得

       ④      

聯(lián)立③、④解之，得：

故A與B相撞，B再與P相撞的條件是：

   （3）當物塊A的初速度 時，B將與檔板P相撞，撞后A、B、C的運動可由（2）中運動類比得到：B、P碰撞后瞬間，物塊A、B速度相同，木板C速度最大，然后C以較大的加速度向右做減速運動，而物塊A和B以相同的較小加速度向右做加速運動，加速過程將持續(xù)到或者A、B與C速度相同，三者以相同速度向右做勻速運動，或者木塊A從木板C上掉了下來，因此物塊B、A在木板C上不可能再發(fā)生碰撞。

(4)若A剛剛沒從木板C上掉下來，即A到達C的左端時的速度變?yōu)榕cC相同，這時三者的速度皆相同，以v₃表示，由動量守恒有

                      3mv₃=mv₀                       ⑤

從A以初速度v₀在木板C的左端開始運動，經(jīng)過B與P相碰，直到A剛沒從木板C的左端掉下來，這一整個過程中，系統(tǒng)內部先是A相對C運動的路程為L，接著B相對C運動的路程也是L，B與P碰后直到A剛沒從木板C上掉下來，A與B相對C運動的路程也皆為L，整個系統(tǒng)動能的改變應等于內部相互滑動摩擦力做功的代數(shù)和。

即：(3m)v₃²-mv₀² =-μmg?4L  ⑥

由⑤⑥兩式得：

故A從C掉下的條件是：

（5）當物塊A的初速度時，A將從木板C上掉下來。設A剛從木板C上掉下來時，A、B、C三者的速度分別為v_A″, v_B″, v_C″，有 v_A″＝ v _B″＜v_C″，這時⑤式應改寫成

               mv₀=2m v_A″+mv_C″           ⑦

⑥式應改寫成：   (2m)v_B″²+mv″_C²-mv₀=-μmg?4L     ⑧

當物塊A掉下C后，物塊B從木板C掉下的臨界情況是：當C在左端趕上B時，B與C的速度相等，設此速度為v₄

則由動量守恒定律可得：   mv_B″+ mv_C″＝2mv₄             ⑨

再對B、C系統(tǒng)從A掉下C到B掉下C的過程用動能定律：

(2m)v₄² ―（mv″_B²+mv_C″²）= -μmgL     ⑩

聯(lián)立⑦⑧⑨⑩，注意到v_A″＝ v _B″＜v_C″，可解得：

，，

故物塊B從木板C上掉下的條件是：

26．（12分）（1）bd   （2分） （2）① 25%（2分）    23.1 kJ（2分）   ② ＞（2分） 

（3）陰（1分）  N₂ ＋ 6H⁺ + 6e^- ＝ 2NH₃（2分）

27．（18分）（1）acd（3分）   （2）HOCN（3分）  

（3）H―N=C=O（3分）    8HNCO + 6NO₂ = 7N₂ + 8CO₂ + 4H₂O（3分）

（4）NH+ OH^- NH₃↑+ H₂O（3分）    2.8%（3分）

（提示：c（HCl）= =0.08 mol?L^-1，

牛奶中蛋白質的百分含量）

28. （15分）（1）SiO₂＋2CSi＋2CO↑（3分）
（2）2Fe^2＋＋Cl₂＝2Fe^3＋＋2Cl^－（3分） 
H₂（g）＋Cl₂（g）＝2HCl（g）；ΔH＝－184.6 kJ?mol^－1（3分）
（3）N₂＋O₂2NO（3分）
（4）C＋4HNO₃CO₂↑＋4NO₂↑＋4H₂O（3分）

29. （15分）（1）HCHO  （各3分）
（2）①②⑤（3分）
（3）（3分）
（4）（3分）

30、（1）植物組織培養(yǎng)     (2分)

      取根尖分區(qū)制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內同源染色體數(shù)目．

若觀察到同源染色體增倍，則屬染色體組加倍所致；   

否則為基因突變所致  (6分)

（2）選用多株闊葉突變型石刀板雌、雄相交。

若雜交后代出現(xiàn)了野生型，則為顯性突變所致；

若雜交后代僅出現(xiàn)突變型，則為隱性突變所致。(6分)

（3）選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。.

若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則這對基因位于Ｘ染色體上；

若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均有．則這對基因位于常染色體。(6分)

（4）已進化，生物的進化的實質在于種群基因頻率的改變。(2分)

31．I．（1）甲裝置中D中放入NaOH溶液（1分），裝置乙作對照組（1分），

將裝置甲、乙的玻璃鐘罩遮光處理，放在溫度等相同的環(huán)境中（3分）

（2）甲裝置中D中放入NaHCO₃溶液（1分），裝置乙作對照組（1分），

將裝置甲、乙放在光照強度、溫度等相同的環(huán)境中（3分）

（3）左（1分）、右（1分）

Ⅱ（1）4（2分）    12 （2分）     

（2）24（2分）