2020学年高三物理上学期振动波热学单元测试(6)大纲版

1、振动 波 热学本试卷分第I卷（选择题）和第U卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90 分钟。第I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 2020 年 5 月 12 日，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

2、波既有横波，也有纵波D. 地震波具有的能量，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B O C从B到C运动一次的时间为1s,贝U( )3.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10cmA从B到C振子作了一次

3、全振动B振动周期为2s，振幅为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Ji p/cm5. 一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t 0的图象如图所 示，经过t 1.2s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. t 1.2s

4、时间内质元P经过的路程C. t 0.6s时刻质元P的速度方向D. t 0.6s时刻的波形6 .在观察布朗运动时，从微粒在 a点开始计时，间 隔30 s记下微粒的一个位置得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5mr/mB.此列波的频率为2HzC.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

5、的内能.正确的说法是( )A温度、质量相同的物体具有相等的内能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，贝U() 1A. ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标约为10 15mJi i dIIIB. ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标约为10 10 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

6、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、A. f 1=2f2，V1=V2B. f 1=f 2，V1=0.5v 2( )LLV2，则C. f 1=f 2 , Vi=2V2D. f 1=0.5f 2, Vl=V2（非选择题共60分）、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m;m。向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1ml，若把

7、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则油酸薄膜的面积约为2 m；（2） 滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为（3）由以上数据，估算出油酸分子的直径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，在单摆摆号处理系统就能形成一个电压信号。R为定值电阻。动到平衡位置时，挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R发出的细光束，信（1）某同

8、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 Ri两端电压u与时间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您信号处 理系统三、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=6.0 X1O_2s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

9、传播速度和传播方向；(2) 试求P质点在t= 7 X 10_2s时刻的位移；6(3) 试在图甲中画出t=9.5 X 10_2s时的波形图象。J0.2AA0P -0.2-X./ 714. (10分)某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体，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Vo，阿伏加德罗常数为N%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 X 105 J的热量，同时气体膨胀对外界做 了 6X105J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

10、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 V= 1.0 X103m，已知水的密度为p =1.0 X103 kg/m3,大气压强为po=1.01 x 105 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？V（2） 若瓶内空气的压强和体积满足关系式pv=a量，欲使水从出水口流出，瓶 内空气的压缩量厶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

11、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。”/cmwCz? . 0J A2 0-3 04 0,5 * /s-10参考答案1AC 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；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

12、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。3. B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。4. AD 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，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。5. ABD从图象可知波长8m，经过t 1.2s时间，恰好第三次重复出现图示的 波形，可知周期T 0.4s，从而确定波速v=20m/

13、s, t 1.2s时间内质元P经过 的路程s 4A 3 120cm，由于不知道波的传播方向，t 0.6s时，质元P的振 动方向不确定，但由于t 0.6s=1.5T，可以确定该时刻的波形图故 ABD正确.6. D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.7. AD解析：因为质点b的起振时刻比质点a晚，所以波沿x轴的正方向传播，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

14、相差一个波长，波长为 5m波速V 5 m/s。T8. B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。9. B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。10. C机械波在传播时频率保持不变fi=f2，波长由图象可知入1=2入2, V=x f，所 以 V1

15、=2V2o221131011. 解：4.4 X 10-m, （2 分）1.2 X 10- m （2 分） 2.72.9 X 10- m （ 2 分）212. （1） 20.7 （2 分）；（2） （l） （4 分）T。2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 7X 0. 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摆振动

16、的一个2 ? r可知g咅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2T。，又单摆的摆长为I + r，由周期公式2To13. （10 分）解：（1）10m，T 2 10 2s，（3分）（1 分）波速 v -5 102m/sT向左传播。（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 y 0.2sin100 t m 故当 t= 7 X 1。2s 时，6其位移为y 0.2sin70.1m （3分）6（3）t=9.5 X 10 2s 4?T，此时的波形图象如图中虚线所示。（3分）414. （10分）解：（1）设这种气体分子数为n,则有 n VNa （3分）V。（2）

17、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 X 105 J气体对外做功6X 105J，则外界对气体做功 W= - 6X 105J据热力学第一定律？U= W+QI ?U = - 6X 105 J +4. 2 X 105 J= - 1.8 X 105 J所以物体内能减少了 1.8 X 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=p）+p gh （3 分）解得 p=1.02 X 105 Pa （2 分）（2）压水前瓶内空气的压强为p。，体积为V压水后水刚流出时瓶内气体的压强为 p，体积为VAV由题意得p V= p （V