1、高中学生学科素质训练系列试题高三上学期物理单元测试（6）原人教版 振动 波 热学本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。第卷（选择题 共40分）一、本题共10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，有选错或不答的得0分1在四川省发生了里氏8.0级大地震，造成了重大的人员伤亡，和财产损失。地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播，称为地震波，下列说法中正确的是（ ）A地震波是由机械振动引起的机械波B只要波源停止振动，地震波的传播就会立即停止C地震波既有横波，也有纵波D地
2、震波具有的能量，随着波的传播将愈来愈强2下列关于分子力和分子运动的说法中正确的是 （ ）A用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动,观察到的是微粒中分子的无规则运动B分子a从远处靠近固定不动的分子b ，当a受到b的分子力为零时，a的动能一定最大C气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大D打开香水瓶后，在较远的地方也能闻到香味，这表明香水分子在不停地运动BCO3如图所示，一弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为10cm， 从B到C运动一次的时间为1s，则 （ ）A从B到C振子作了一次全振动B振动周期为2s，振幅
3、为5cmC经过两次全振动，振子通过的路程是20cmD振子从B点开始，经3s位移是30cm.4下列有关热现象的说法中正确的是 （ ）A温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B盛有气体的容器作减速运动时，容器中气体的内能随之减小 C电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大5一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的图象如图所示，经过的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形根据以上信息，可以确定 （ ）A该列波的传播速度B时间内质元P经过的路程C时刻质元P的速度方向 D时刻的波形6在观察布朗运动时，从微粒在a点开始计
4、时，间 隔30 s记下微粒的一个位置得到b、c、d、e、f、g等点，然后用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A图中记录的是分子无规则运动的情况B图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C微粒在75s末时的位置可能在cd的连线上，但不可能在cd中点D微粒在前30s内的位移大小一定等于ab的长度7如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s，b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是 （ ）A此列波的波长为5mB此列波的频率为2Hz C此列波的波速为2.5m/sD此列波的传播方向为沿x轴正方向传播8关于物体的内能正确的说法是（ ）A温度、质量相同的物体
5、具有相等的内能B物体的内能与物体的体积有关C机械能越大的物体，内能也一定越大D温度相同的两物体具有相同的内能9如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子则位于正x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力或引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则（ ）Aab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为mBab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为mC另一分子从A向C运动过程中，它将一直加速运动D另一分子从A向C运动过程中，分子势能逐渐减小10如图所示，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机
6、械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（ ）Af1=2f2，v1=v2Bf1=f2，v1=0.5v2Cf1=f2，v1=2v2Df1=0.5f2，v1=v220080925第卷（非选择题 共60分）二、本题共2小题，共12分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11（6分）油酸酒精溶液的浓度为每1000ml油酸酒精溶液中有油酸0.6ml，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1ml，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（保留两位有效数字） （1）若每一小方格的边长为25mm，则油酸
7、薄膜的面积约为 m2； （2）一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为m3； （3）由以上数据，估算出油酸分子的直径 m。12（6分）某同学用时间传感器代替了秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验，他的设计如图（1）所示：长为l的摆线一端固定在铁架台上，另一端连接一质量为m，半径为r的小球，在摆线上紧临小球套有一小段轻细挡光管，在单摆摆动到平衡位置时，挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束，信号处理系统就能形成一个电压信号。R2为定值电阻。 （1）某同学用10分度的游标卡尺测小球直径，如图（3）所示。正确的读数是_mm。 （2）如图（2）所示，记录了单摆每次摆动到平衡位置时R1两端电压u与
8、时间t的关系（单摆在其它位置时R1两端的电压图中未画出），则用此装置测得的重力加速度表达式为 三、本题共4小题，满分48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（10分）如图甲所示为一列简谐横波在t=6.0102s时的波形图，图乙是这列波中P质点的振动图象，两个图象对应着相同的时间起点。P点的平衡位置坐标是x=10m。 （1）试求这列波的传播速度和传播方向； （2）试求P质点在t=102s时刻的位移； （3）试在图甲中画出t=9.5102s时的波形图象。 甲 乙14（10分）某一密闭容器中密封着一定质量的某
9、种实际气体，气体分子间的相互作用力表现为引力。 （1）若这种气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出此种气体分子数的估算表达式。 （2）若上述气体从外界吸收了4. 2 105 J的热量，同时气体膨胀对外界做了6105J的功，问：物体的内能变化了多少？其分子势能是增加还是减少？其分子动能如何变化？15（14分）如图所示为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h=0.10 m，瓶内密封空气体积为V1.0103 m3，已知水的密度为=1.0103 kg/m3，大气压强为p0=1.01105 Pa，欲使水从出水口流出，需要向下按压保温瓶上部的活塞，使瓶内水面上部的空气体
10、积变小。设瓶内出水管的体积不计，压水前管内无水，压水前后瓶内气体的温度保持不变。g取10m/s2. （1）欲使水从出水口流出，则瓶内气体的压强至少为多大？ （2）若瓶内空气的压强和体积满足关系式pV=常量，欲使水从出水口流出，瓶内空气的压缩量V至少为多少？16（14分）一列简谐横波由质点A向质点B传播。已知A、B两点相距4m，这列波的波长大于2m而小于20m。下图表示在波的传播过程中A、B两质点的振动的图象。求波的传播速度。参考答案200809251AC 地震波是机械波，是由机械振动引起的，故A对；波源停止振动后，波要继续向前传播，不会立即停止，故B错；地震波有横波成分，也有纵波成分，故C对；
11、地震波具有能量，随着传播将愈来愈弱，故D错。2BD 从远处靠近固定不动的分子，分子力表现为引力，分子力做正功，动能增加，到分子力为零以后，分子力表现为斥力，分子力做负功，动能减少，故作用力为零时a的动能一定最大.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，因为压强还与体积有关，所以压强不一定增加。3B 振子从B到C是半个全振动，其周期为T=2s，振幅为A=5cm，故A错B对；两个周期内，振子路程为S=8A=40cm，故C错；t=3s=1.5T，振子的路程为S=6A=30cm，其位移为x=5cm，故D错。4AD 气体的温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的速率都增大，
12、一定质量的理想气体经等温压缩后，分子平均动能不变，单位体积内分子数增多，压强一定增大。5ABD 从图象可知波长，经过时间，恰好第三次重复出现图示的波形，可知周期，从而确定波速v=20m/s，时间内质元P经过的路程，由于不知道波的传播方向，时，质元P的振动方向不确定，但由于=1.5T，可以确定该时刻的波形图故ABD正确6D 图中记录的是做布朗运动的微粒每段相等时间间隔内位置连线。b、c、d、e、f、g等分别为粒子在t=30s、60s、90s、120s、150s、180s时的位置，但并不一定沿着折线abcdefg运动，所以正确答案只能是D.7AD解析：因为质点b的起振时刻比质点a晚，所以波沿x轴的
13、正方向传播，而a、b相差T/2，所以T是1秒，波的频率为1Hz ；b、c是两相邻的波谷，所以相差一个波长，波长为5m；波速 m/s。8B 物体内所有分子的动能与势能之和叫内能，温度相同，分子平均动能相同；质量相同，分子个数不一定相同，还有分子势能，故A、D不正确，机械能大的物体内能不一定大，故C不正确。9B 解析：分子引力和斥力的大小随两分子间距离的增大都减小，但斥力减小的快，当分子引力和斥力相等时，两分子间距约为10-10m。B项正确。另一分子从A向C运动过程中，分子间作用力先表现为引力，再表现为斥力，它将先加速运动再减速运动，分子势能先减小再增大，CD均错误。10C 机械波在传播时频率保持
14、不变f1=f2 ，波长由图象可知1=22，v=f ，所以v1=2v2。11解： 4.410-2m2，（2分） 1.210-11m3 （2分） 2.72.910-10m（2分）12（1）20.7 （2分）； （2） （4分）解析：（1）游标尺零刻度线左侧的主尺刻度线为20，所以主尺读数为20mm；游标尺为10等分的，精确度为0.1mm，游标尺第7刻度线与主尺上的刻度线对齐，所以游标尺的读数为70.1mm=0.70mm，故总读数为： 20mm+0.7mm=20.7mm。 （2）单摆在摆动一个周期的过程中，两次经过平衡位置，挡光管就能两次挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束，从而信号处理系统在单
15、摆振动的一个周期内就能形成两个电压信号，所以单摆振动周期是电压变化周期的两倍，即为2T0，又单摆的摆长为lr，由周期公式可知。13（10分）解：（1），波速m/s （3分）向左传播。 （1分） （2）根据P质点的振动图象可知，其做简谐运动的位移公式为m，故当t=102s时，其位移为m。（3分） （3）t=9.5102s，此时的波形图象如图中虚线所示。（3分）14（10分）解：（1）设这种气体分子数为n，则有 （3分） （2）可根据热力学第一定律：U= W+Q定量分析。因气体从外界吸收热量，所以Q=4. 2 105 J气体对外做功6105J，则外界对气体做功W= 6105J据热力学第一定律U=
16、W+Q得U = 6105 J+4. 2 105 J= 1.8 105 J所以物体内能减少了1. 8 105J。 （3分）因为气体对外做功，体积膨胀，分子间距离增大了，分子力做负功，气体的分子势能增加了。 （2分）因为气体内能减少了，而分子势能增加了，所以分子动能必然减少了，且分子动能的减少量一定大于分子势能的增加量。 （2分）15（14分）解：（1）水从出水口刚要流出时，瓶内气体的压强为p=p0+gh （3分）解得 p=1.02105 Pa （2分） （2）压水前瓶内空气的压强为p0，体积为V压水后水刚流出时瓶内气体的压强为p，体积为VV由题意得 p0Vp（VV）（5分）解得： （2分）代入数据解得 m3 （2分）16（14分）解：由振动图象读出T=0.4s。 （2分）分析图象可知：t=0时，质点A位于+y方向最大位移处，而质点B则经过平衡位置向负y方向运动。 （2分）所以AB间距4=（n+3/4），=16/（4n+3），其中n=0，1，2， （3分）因为这列波的波长大于2m而小于20m所以n=0、1两个可能的取值，即：1=m，2=m，因v=/T， （3分）所以v1=m/s （2分） v2=m/s。 （2分）
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