力学、热学综合能力测试题

力学、热学综合能力测试题第Ⅰ卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分共40分）1．如图所示，下面关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t的变化图象正确的是2．一辆汽车刹车后做匀减速直线运动直到停止。已知汽车在前一半时间的平均速度为v，则汽车在后一半时间的平均速度为A．v/4B．v/3C．v/2D．v3．竖直上抛一小球，后又落回原地。小球运动时空气阻力大小不变，则A．从抛出到落回原地的时间内重力的冲量为零；B．从抛出到落回原地的时间内重力做功为零；C．上升阶段空气阻力的冲量小于下落阶段空气阻力的冲量；D．上升阶段空气阻力做的功小于下落阶段空气阻力做的功。4．如图所示，小物体由曲面上的P点自由滑下，通过一粗糙的固定不动的水平传送带落到地面上的Q点。若皮带随皮带轮以恒定的速率运动，小物体仍从P点自由滑下，则关于物体落地点位置的正确判断是①皮带轮逆时针方向转动时，物体一定落在Q点②皮带轮顺时针方向转动时，物体一定落在Q点的右边③皮带轮逆时针方向转动时，物体有可能落在Q点的左边④皮带轮顺时针方向转动时，物体有可能仍落在Q点A．①②B．①④C．②③D．③④5．俄罗斯“和平号”轨道空间站因超期服役和缺乏维持在轨道运动的资金，俄政府于2000年底作出了将其坠毁的决定。坠毁过程分两个阶段，首先使空间站进入无动力自由运动状态，因受高空稀薄空气阻力的影响，空间站在绕地球运动的同时缓慢向地球靠近，2001年3月，当空间站下降到距离地球22km高度时，再由俄地面控制中心控制其坠毁。“和平号”空间站已于2001年3月23日顺利坠入南太平洋预定海域。在空间站自由运动的过程中A．角速度逐渐减小；B．线速度逐渐减小；C．加速度逐渐增大；D．周期逐渐减小。6．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角tanθtOtanθtOtanθtOtanθtOABCDPQ速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则A．F1＝F2＞F3B．a1＜a3＜g＝a2C．v1＝v2＝v＞v3D．ω1＝ω2＜ω37．机车牵引车厢在平直轨道上匀速前进，运动中机车和车厢所受阻力均不变，某时刻，机车与车厢脱钩，脱钩后机车牵引力不变，在两车均未停下的过程中机车与车厢组成的系统A．动能、动量均不变；B．动能、动量均改变；C．动能增加、动量不变；D．动量增加、动能不变。8．两个物体，质量分别为m1、m2，且m1=2m2，两物体与水平面间的动摩擦因数μ1=22，两物体原来静止，中间用线拴住并夹有一只被压缩的弹簧。若烧断细线后两物体脱离弹簧时的速度均不为零，则A．两物体在脱离弹簧时速率最大；B．两物体在刚脱离弹簧时速率之比为2121vv；C．两物体的速率同时达到最大值；D．两物体在弹开后同时达到静止。9．下面判断哪些正确？①温度高的物体内能不一定大；②同样质量的水100℃时的内能比60℃时的大；③内能大的物体，温度一定高；④内能相同的物体，温度一定相同；⑤热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量；⑥温度高的物体含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多；⑦摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。A．只有①②；B．只有①②⑦；C．只有③⑤；D．只有④⑥。10．在光滑水平面上，一质量为m=0.2kg的球以V0=5.0m/s的速度向前运动，并与质量为M=0.3kg的静止木块发生碰撞。假设碰撞后木块的速度V木=4.2m/s，则A．碰撞后球的速度变为V=－1.3m/s；B．V木=4.2m/s这一假设不合理，因为这种情况不可能发生；C．V木=4.2m/s这一假设合理，碰撞后小球被反弹回来；D．V木=4.2m/s这一假设合理，但不唯一。第Ⅱ卷二、填空题（本题共3小题，每小题5分共15分。）11．如图中A、B容器各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带有阀门的管道相连，整个装置与外界绝热。原先，A中水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐流向B中，最后达到平衡，在这个过程中，大气对水功（填做或不做），水的内能（填增加、减少或不变）。12．乌鲁木齐市达板城地区风力发电网每台风力发电机4张叶片总共的有效迎风面积为S，空气密度为ρ，平均风速为V，设风力发电机的效率（风的动能转化为电能的百分比）为η，则每台风力发电机的平均功率为。13．一列沿x轴正向传播的简谐横波，其振幅为2cm，在波传播的过程中，介质中相距30cm的两点a、b某一时刻均在x轴上方距离x轴1cm的位置，如图所示，此时a、b两点运动方向相反。（1）此列简谐横波波长的最大值是ABK；在图中画出此时刻与（1）相对应的波的图象（不小于一个波长），并且标出a、b两点运动的方向。三、实验题14．将如图所示的游标卡尺（游标尺是20等份）和螺旋测微器的读数填在相应的空格内。（1）cm；（2）cm。15．在月球上的宇航员，如果他已知月球半径，且手头有一个已知质量的砝码；（1）他怎样才能测出月球的质量，写出月球质量的表达式；（2）他需要选用哪些实验器材。四、计算题（本题共5小题。要求写出必要的过程和简要的文字叙述）16．某小报登载：×年×月×日×国发射了一颗质量为100kg……，周期为1h的人造环月卫星。一位同学记不住引力常量G的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球的半径约为地球的1/4，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度为1/6，经过推理，他认定该报道是则假新闻，试写出他的论证方案。（地球半径约为6.4×103km）17．如图所示，一质点做匀变速直线运动，在通过a点时，速度大小Va=4m/s，方向向右，经过t=1s后，该质点在b点，速度大小Vb=10m/s。求在这一秒内质点的速度最小时，距离a点多远？18．在一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中，用电梯把乘有十多人的座舱，送到大约二十几层楼高的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停下，已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地28m时开始制动。若某人手托着质量为5kg的铅球进行这个游戏，问：（1）当座舱落到离地高度40m左右的位置时，托着铅球的手感觉如何？（2）当座舱落到离地高度15m左右的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？（g取10m/s2）x/cm2cm1cm30cmab562025200abVa19．如图所示，将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点，另一端拴在竖直墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳的长度是OA的两倍。旁边有一质量可忽略的动滑轮K，滑轮下悬挂一质量为m的重物。设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力是多大？20．质量为M=3kg的小车放在光滑的水平面上，物块A和B的质量均为m=1kg，且均放在小车的光滑水平底板上，物块A和小车右侧壁用一根轻弹簧连接，不会分离。如图所示，物块A和B并排靠在一起，现用力向右压B，并保持小车静止，使弹簧处于压缩状态，在此过程中外力做功135J。撤去外力，当A和B分开后，在A达到小车底板的最左端位置之前，B已从小车左端抛出。求：（1）B与A分离时，小车的速度是多大？（2）从撤去外力至B与A分离时，A对B做了多少功？（3）假设弹簧伸到最长时B已离开小车，A仍在小车上，求此时弹簧的弹性势能。BOAKmABM力学、热学综合能力测试题答案1．B2．B3．BC4．B5．CD6．B7．C8．BCD9．A10．B11．不做；增加12．23SV13．（1）90cm；（2）14．(1)5.375cm(2)0.5230cm15．方案一：测出砝码的重力G`，并求出月球表面的重力加速度g`，由万有引力定律可求得GmRGM2`；需要的测量工具是测力计。方案二：将砝码从空中适当高处由静止释放，测出其下落高度H和下落时间T，并由自由落体运动规律求出月球表面的重力加速度g`，再由万有引力定律求得GTHRM22；需要的测量工具有：刻度尺、秒表。16．环月卫星的最小周期为6215.6s1h，由此可见报道是虚假的。17．0.57m18．(1)此时座舱处于自由落体过程中,手不受压力：(2)135.5N；19．mgF3320．（1）9m/s；6m/s；（2）40.5J；（3）84。375J。x/cm2cm1cm30cmab