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机械振动机械波热学

河南省周口中英文学校高三物理(机械振动机械波热学)专题练

2008.11.11

一.选择题(每题2分,共100分。

1.一定质量的气体处于平衡态I,现设法使其温度降低而压强增大,达到平衡态II,则:

()

A.状态I时气体的密度比状态II时气体的密度大

B.状态I时分子的平均动能比状态II时分子的平均动能大

C.从状态I到状态II过程中气体要向外放热

D.从状态I到状态II过程中气体要对外做功

2.钢制容器中封闭着某种理想气体,现对该种气体加热使之吸收热量,则()

A.气体的内能一定增加,分子的平均动能可能不变

B.气体的内能一定增加,压强一定增大,分子的平均动能也一定增大

C.气体的内能不一定增加,但压强一定增大

D.气体分子的平均动能不一定增加,但内能一定增加

3.如图,S1、S2为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的波长λ1>λ2,该时刻P点处两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述正确的是()

A.P点始终在波峰

B.P点有时在波峰,有时在波谷,振动始终相互加强

C.因为λ1>λ2,所以P点的振动不遵循波的叠加原理

D.P点的振动遵循波的叠加原理,但并不始终相互加强

4.在高真空度的空间,甲、乙两个分子在分子力作用下环绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,O点离甲分子较近,两分子之间的距离保持不变,形成一个“双分子”体系。

已知分子甲和乙均可看成质点,当分子间的距离为r0时,分子引力和分子斥力大小相等,那么在上述“双分子”体系中()

A.甲、乙两分子之间的距离一定小于r0B.甲、乙两分子之间的距离一定大于r0

C.甲分子的质量一定大于乙分子的质量D.甲分子的动量一定大于乙分子的动量

5.一列简谐横波沿x轴传播,波速v=10m/s,某时刻波形如图18所示.当图中坐标是(2.5,5.0)的质点P经0.05s回到平衡位置时,x坐标值

为下列值的各质点中,位移最大的是()

A.x=1mB.x=2mC.x=3mD.x=4m

6.如图,绝热的容器内密闭一定质量的气体(不考虑分子间的作用力),用电阻丝对气体加热时,绝热活塞可无摩擦地上升,下列说法正确的是()

A.气体对外做功,其内能减少

B.气体对外做功,其内能可能不变

C.对气体加热产生的热量可能小于气体对外所做的功

D.对气体加热产生的热量一定大于气体对外所做的功

7.如图,一简谐横波在x轴上传播,轴上a、b两点相距l2m.t=0时a点为波峰,b点为波谷t=0.5s时a点为波谷,b点为波峰,则下列判断中正确的是()

A.波一定沿x轴正方向传播B.波长可能是8m

C.周期可能是0.5sD.波速可能是24m/s

8.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻(设t=0)波传播到x轴上的B质点,在它左边的A质点正在负最大位移处,如图所示。

在t=0.6s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则()

A.该简谐波的波速等于10m/s

B.t=0.6s时,质点C在平衡位置处且向上运动

C.t=0.6s时,质点C在平衡位置处且向下运动

D.当质点E第一次出现在正最大位移处时,质点B恰好在平衡位置处且向下运动

9.一根张紧的水平弹性长绳上有P、Q两个质元,Q质元在P质元右方。

周期为T的简谐横波沿此长绳向右传播,当P质元的位移达到正最大值时,Q质元的位移恰好为零,且向下运动。

经过时间t后,P、Q间的波形如图所示,则t的可能值为()

A.

B.

C.

D.

10.一列沿x轴正向传播的简谐波,在x1=2.0m和x2=12.0m处的两质点的振动图像如图实线和虚线所示。

由图可知,关于简谐波的波长和波速有如下一些判断:

①波长可能等于4.0m;②波长可能等于10m;③最大波速等于1.0m/s;④最大波速等于5.0m/s。

以上判断正确的是()

A.①和③B.①和②C.②和④D.①和④

11.一列向右传播的横波在某一时刻的波形如图所示,其中质点P、Q到平衡位置的距离相等,波的周期为T。

关于P、Q两质点,以下说法正确的是:

A.从该时刻起,P较Q先回到平衡位置

B.再经过T/4,两质点到平衡位置的距离仍相等

C.该时刻两质点的动量相等

D.该时刻两质点的加速度相同

12.将一个密闭的导热容器由地面送入空间站进行实验。

容器中装有压强不太大的某种气体。

若从地面送到绕地球做匀速圆周运动的空间站后,容器所处的环境温度降低了10℃(不考虑容器体积的变化),在该过程中对容器中的气体的下列判断正确的是()

A.气体压强减小,单位体积内的分子数减少

B.气体压强增大,向外界放热

C.由于气体处于完全失重状态,故气体压强为零

D.气体压强降低,内能减少

13.被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度升高,而压强保持不变,则()

A.气缸中每个气体分子的速率都增大

B.气缸中单位体积气体分子数增加

C.气缸中的气体吸收的热量小于气体内能的增加量

D.气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量

14.如图,在固定的真空容器A内部固定着一个绝热气缸B,用质量为m的绝热活塞P将一部分理想气体封闭在气缸内。

撤去销子K,不计摩擦阻力,活塞将向右运动。

该过程()

A.活塞做匀加速运动,缸内气体温度不变B.活塞做匀加速运动,缸内气体温度降低

C.活塞做变加速运动,缸内气体温度降低D.活塞做变加速运动,缸内气体温度不变

15.若某种实际气体分子之间的微弱的引力不容忽视,则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系应是()

A.如果保持其体积不变,温度升高,则其内能增加

B.如果保持其压强不变,体积增大,则其内能减少

C.如果保持其温度不变,体积增大,则其内能增加

D.如果保持其温度不变,减小压强,则其内能减少

16.设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等,则随着气球的不断升高,因大气压强随高度而减小,气球将不断膨胀。

如果氢气和大气皆可视为理想气体,大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略,则氢气球在上升过程中所受的浮力将()

A.变大B.变小C.不变D.无法判断

17.如图7-29所示,一端开口的圆筒中插入光滑活塞,密闭住一段理想气体,其状态参量为p0,V0,T0,在与外界无热交换的情况下,先压缩气体到p1,V1,T1状态,再让气体膨胀到p2,V2,T2状态,若V1<V0<V2,则[  ]

A.T1>T0>T2  B.T1=T0=T2C.T1<T0<T2  D.无法判断

18.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻(t=0)其波形如图所示,a、b、c、d是四个质元,振幅为A。

下列说法中正确的是()

A.该时刻以后,质元a比质元b先到达平衡位置

B.该时刻以后的

周期内,质元a通过的路程为1m

C.该时刻以后的

周期内,质元b通过的路程比质元c通过的路程大

D.该时刻以后的

周期内,质元d通过的路程等于A

19.关于布朗运动下列说法正确的是()

A.布朗运动是液体分子的运动B.布朗运动是悬浮微粒分子的运动

C.布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果

D.温度越高,布朗运动越显著

20.如右图所示柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔材料制成。

另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上,并随活塞一越到达最低点B而静止。

在这一过程中,空气内能的改变量ΔU,外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是()

A、Mgh+mgΔh=ΔU+W;B、ΔU=W,W=Mgh+mgΔh;

C、ΔU=W,W

21.关于物体内能,下列说法正确的是()

A.相同质量的两种物体,升高相同温度,内能增量相同

B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少

C.一定质量的气体体积增大,既不吸热也不放热,内能减少

D.一定质量的气体吸热,而保持体积不变,内能一定减少

22.有一桶水温度是均匀的,在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面,气泡上升过程中逐渐变大,若不计气泡中空气分子的势能变化,则()

A.气泡中的空气对外做功,吸收热量B.气泡中的空气对外做功,放出热量

C.气泡中的空气内能增加,吸收热量D.气泡中的空气内能不变,放出热量

23.如图,气缸内装有一定质量的气体,气缸的截面积为S,其活塞为梯形,它的一个面与气缸成θ角,活塞与器壁间的摩擦忽略不计,现用一水平力F推活塞,汽缸不动,此时大气压强为P0,则气缸内气体的压强P为()

A.P=P0+

B.P=P0+

C.P=P0+

D.P=P0+

24.关于“永动机”的下列说法中正确的是()

A.不消耗任何能量的燃料,却能源源不断地对外做功的机器是绝对不能制造成功的,因为它违背了能的转化和守恒定律。

B.只要不违背能的转化和守恒定律的机器总是能够制造成功的。

C只从单一热源取热,使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器是可以制造出来的。

D.热效率是百分之百的热机是绝对不可能制造出来的。

25.如图,活塞质量为m,缸套质量为M,通过弹簧吊在天花板上,气缸内封住一定质量的空气,缸套与活塞无摩擦,活塞截面积为S,大气压强为p0,则()

A.气缸内空气的压强为p0-Mg/SB.气缸内空气的压强为p0+mg/S

C.内外空气对缸套的作用力为(M+m)gD.内外空气对活塞的作用力为Mg

26.如图,在一端开口且足够长的玻璃管内,有一小段水银柱封住了一段空气柱。

玻璃管绕通过其封闭端的水平轴,从竖直位置开始,顺时针方向缓慢转动,在转动一周的过程中(水银不溢出),管内空气压强p随夹角θ变化的关系图象大致为()

27.如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布,由图可得信息()

A.同一温度下,氧气分子呈现出“中间多,两头少”的分布规律

B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大

C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例高

D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小

28.一定质量的理想气体,处于某一初态,现要使它经过一些状态变化后回到原来初温,下列哪些过程可能实现()

A.先等压压缩,再等容减压B.先等压膨胀,再等容减压

C.先等容增压,再等压膨胀D.先等容减压,再等压膨胀

29.图中气缸内盛有定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气。

现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。

若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是()

A.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,此过程违反热力学第二定律

B.气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律

C.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律

D.ABC三种说法都不对

30.下列说法正确的是()

A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息的做无规则运动

B.满足能量守恒定律的宏观过程并不是都可以自发地进行

C.根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体

D.温度相同时,分子质量不同的两种气体,其分子的平均动能不一定相同

31.如图是医院给病人输液的部分装置的示意图.在输液的过程中()

A.A瓶中的药液先用完

B.B瓶中的药液先用完

C.随着液面下降,A瓶内C处气体压强逐渐增大

D.随着液面下降.A瓶内C处气体压强保持不变

32、从气体分子热运动的观点分析判断,下列现象中不可能发生的是:

()

A、一定质量的气体,保持气体的温度不变,体积越大,压强越小

B、一定质量的气体,保持气体的体积不变,温度越高,压强越大

C、一定质量的气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大

D、一定质量的气体,气体的温度升高,体积减小,压强减小

33、下列说法中,其中正确的是:

()

A、内能不可能全部转化为机械能B、热力学第二定律的两种表述是等效的

c、第二类永动机违背了热力学第二定律d、热量不可能从低温物体传到高温物体

34.油酸的摩尔质量为M,密度为ρ.一滴油酸的质量为m,它在液面上扩散后的最大面积为S,已知阿伏加德罗常数为NA.下面选项正确的是

A.油酸分子的直径

B.油酸分子的直径

C.油滴所含的分子数

D.油滴所含的分子数

35、如图,导热气缸开口向下,内有理想气体,缸内活塞可以自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,桶内装满砂子时,活塞恰好静止。

现在把砂桶底部钻一个小洞,细砂缓慢流出,并缓慢降低气缸外部环境温度,则:

()

A.气体压强增大,内能可能不变B.气体对外界作功,气体温度可能降低

C.气体体积减小,压强增大,内能一定减小D.外界对气体作功,气体内能一定增加

36、如图甲所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图甲中曲线所示。

F>0为斥力,F<0为引力。

A、B、C、D为x轴上四个特定的位置。

现把乙分子从A处由静止释放,图乙中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是:

()

37、在一个带有可自由移动活塞的密闭容器内,贮有一定质量的理想气体,现在使气体的状态发生变化,下列情况可能发生的是:

()

A、气体温度降低,压强减少,密度不变B、气体温度升高,压强不变,密度不变

C、气体温度升高,压强增大,密度增大D、气体温度降低,压强增大,密度增大

38.如图,竖直放置的固定容器及可动活塞A都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有质量和温度均相同的同种理想气体甲和乙。

现将一物块轻置于活塞A上,等到重新稳定后有:

()

A.甲的温度升高,乙的温度不变

B.甲和乙的压强都增大

C.甲的分子热运动比乙的分子热运动激烈

D.乙的内能大于甲的内能

39.如图,图甲为一列横波在t=0.5s时的波动图象,图乙为质点P的振动图象,下列说法正确的是:

()

A.波沿x轴正方向传播 

B.波沿x轴负方向传播  

C.波速为6m/s     

D.波速为4m/s  

40.假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol-1)()

A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年

41.下列说法正确的是()

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能

C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同

42.如图,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则()

(A)弯管左管内外水银面的高度差为h

(B)若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大

(C)若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升

(D)若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升

43.如图甲所示,O点为振源,0P=s,t=0时刻0点由平衡位置开始向下运动,产生向

右沿直线传播的简谐横波,图乙为P点的振动图像(从t1时刻开始振动),则以下说法正确的是()

A.该波的频率为l/(t2-t1)

B.t2时刻p点速度最大,方向沿y轴正方向

C这列波的波长为s(t2-t1)/t1

D.若t2时刻O点处于负向最大位移处,则S可能为波长的四分之三

44.一列向x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示,A、B、C分别是x=0、x=1m和x=2m处的三个质点。

已知该波周期为4s,则()

A.对质点A来说,在第1s内回复力对它做正功

B.对质点A来说,在第1s内回复力对它做负功

C.对质点B和C来说,在第1s内回复力对它们做功相同

D.对质点B和C来说,在第1s内回复力对它们做功不相同

45、在“用单摆测定重力加速度”实验中,下列说法正确的是()

(A)摆长必须大于1m,摆角必须小于5,

(B)未知摆球的重心也可以设法测出重力加速度,

(C)在单摆的摆角从4减小到2的过程中可以看作周期不变,

(D)由于秒表走时误差,有必要测多次全振动求平均周期。

46.一列横波在x轴上传播,t时刻与t+0.4s时刻在x轴上0-6m区间内的波形图如图中同一条图线所示,由图可知:

()

A.该波最大波速为lOm/sB.质点振动周期的最大值为0.4s

C.在t+0.2s时.X=6m的质点位移为零

D.若波沿x轴正方向传播,各质点刚开始振动时的方向向上

47.如图,实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。

此刻,M是波峰与波峰相遇点。

下列说法中正确的是()

A.该时刻O质点正处在平衡位置B.P、N两质点始终处在平衡位置

C.随着时间的推移,M质点将向O点处移动

D.从该时刻起,经过四分之一周期,M质点到达平衡位置

48.如图甲,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q’、P’、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1m,t=O时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并分别产生向左和向右传播的波,O质点振动图象如图乙所示,当0点第一次达到正方向最大位移时刻P点刚开始振动,则()

A.P’、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反

B.当Q’点振动第一次达到负向最大位移时,0质点的运动路程为25cm

C.当波在绳中传播时,波速为1m/S

D.若O质点振动加快,波的传播速度不变

49.某房间,上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定房间内气压无变化,则下午2时与上午10时相比较,关于房间内的气体下列说法不正确的是()

A.单位时间内气体分子撞击墙壁单位面积的数目减少了B.气体密度减小了

C.所有空气分子的速率都增大D.空气分子的平均动能增大

50.如图所示是伽利略设计的世界上第一个温度计示意图,上部是一个球形容器,里面有一定量的空气,下部是一根细管,细管插入带色液体中,制作时先给球形容器微微加热,跑出一些空气(可视为理想气体),插入液体时,带色液体能上升到管中某一高度,测量时上部的球形容器与被测物质接触。

已知外界大气压为P,并保持不变,所测量温度为t1时,管内液面在a位置,管内气体分子的平均动能为Ek1,气体压强为P1,管内气体内能为E1;所测量温度为t2时管内液面上升到b位置,其他三个量分别为Ek2、P2、E2。

由此可知()

A.t1<t2B.P1

二、填空题(本题共4小题,每空2分,共20分。

1.在“用单摆测定重力加速度”实验中,为了避免小球做圆锥摆运动,改为用双线摆悬挂小球。

如图所示,两根线的一端都系在小球表面的P点,另一端分别系在固定的水平杆A、B两点,AP长为L,与水平杆的夹角为30º,小球直径为d。

现将小球垂直纸面向外拉动,使悬线偏离竖直方向一个很小的角度后由静止释放,并同时开始用秒表测量摆球完成50次全振动所用的时间t。

①该摆的摆长为。

②上述实验存在的错误是。

2.在做"用单摆测定重力加速度"的实验中,①一单摆在摆球某次通过最低点时,某同学按下秒表开始计时并数下"1",接着一直数到摆球第50次通过

最低点时,按秒表停止计时,秒表示数如图所示,则秒表读数为s;这段时间单摆做了次全振动。

②某同学没有测量摆球的半径,只是改变摆线的长度做了多次实验,并记下了每次实验的摆线长度L和相应的周期T。

由以上实验数据能否求出重力加速

度?

理由是

3、

(1)在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中,试验简要步骤如下:

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S。

B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,带油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。

C.用浅盘装入约2cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。

D.用公式

d=

求出薄膜厚度,即油酸分子的大小。

E.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V。

F.用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数。

上述试验步骤的合理顺序是。

(2)在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m,一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S,阿伏加德罗常数为NA。

以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断:

①油酸分子直径d=

②油酸分子直径d=

③一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=

④一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=

以上判断正确的是______________

4.在用“油膜法估测分子大小”的实验中,所用油酸酒精的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标板上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm.则

(1)油酸膜的面积是_________cm2.

(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL.(取1位有效数字)

(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为_____m.(取1位有效数字)

 

参考答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

BC

B

D

BC

AD

D

BD

B

D

D

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

B

D

D

C

AC

C

A

CD

D

C

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

BC

A

B

AD

AD

D

A

BD

C

B

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

AC

D

BC

AC

C

B

ACD

B

AD

C

41

42

42

44

45

46

47

48

49

50

D

ACD

AC

BD

BC

BC

BD

BCD

C

D

1.

(1)①

②应从摆球通过平衡位置开始计时。

2.

(1)①54.1,24.5②能(1分),作出T2-L图像后,可由图线斜率得出重力加速度(或由实验数据求出摆球半径,再由单摆周期公式求出重力加速度)

3、

(1)(答案:

CFBAED)

(2)②④

4.

(1)114±3 ;

(2)8×10-6 ;(3)7×10-10。

 

 

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