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2014高考物理大考点巅峰训练:预测专练-专题十六 估算及物理模型方法专题


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专题十六

估算及物理模型方法专题

复习目标: 1. 学会通过建立物理模型的方法处理估算类问题 2. 综合应用物理科学思维方法处理较为开放的物理问题 专题训练: 1.已知铜的密度为 8.9×103kg/m3,原子量为 64,通过估算可知铜中每个铜原

子所占的体积 为 - - A.7×10 6m3 B.1×10 29m3 - - C.1×10 26m3 D.8×10 24m3 2.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离? A.阿伏伽德罗 常数、该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积 D.该气体的密度、体积和摩尔质量 3.如图 17-1 所示,食盐(NaCl)的晶体是由钠离子(图中的○)和氯离 子(图中的●)组成的。这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上,都 是等距离地交错排列。已知食盐的摩尔质量是 58.5g/mol,食盐的密度是 2.2g/cm3,阿伏伽德罗常量为 6.0×1023mol-1。在食盐晶体中,两个距离最 近的钠离子中心间的距离的数值最接近于(就与下面四个数值相比较而 言): - - A.3.0×10 8cm B.3.5×10 8cm - - C.4.0×10 8cm D.5.0×10 8cm

图 17-1

4.对于固体和液体来说,其内部分子可看作是一个挨一个紧密排列的球体。已知汞的摩尔 质量为 200.5×10-3kg/mol,密度为 13.6×103kg/m3,阿伏伽德罗常量为 6.0×1023mol-1 ,则 汞原子的直径与 以下数值中最接近的是 ( ) -9 -10 -10 -11 A.1×10 m B. 2×10 m C. 4×10 m D. 6×10 m 5.已知地球半径约为 6.4× 6 米,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可 10 估算出月球到地心的距离约为________________米。(结果只保留一位有效数字) 6.河水对横停在其中的大船侧弦能激起 2 米高的浪,试估算将要建造的拦河大坝单位面积 上所受河水的冲击力为 . 7.加速启动的火车车厢内的一桶水,若已知水面与水平面之间 的夹角为 θ ,则火车加速行驶的加速度为 . 8.在一个半径为 R、质量为 M 的均质球体中紧靠边缘挖出一个 半径 r =R/2 的球穴 (如图 17-2 所示) 则剩余部分对球穴一侧、 , 离球心为 d 处的质点 m 的引力为 。
图 17-2

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9. 一螺旋形管道内径均匀, 壁光滑, 螺距均为 d=0.1 米, 共有五圈. 螺旋横截面的半径 R=0.2 米,管道半径比管道内径大得多.一小球自管道 A 端从静止开始下滑,求它到达管道 B 端 时的速度大小和所用的时间.

10.喷水池喷出的竖直向上的水 柱高度 H=5m。空中有水 20dm3。空气阻力忽略不计,则 喷水机做功的功率约为多少?(g 取 10m/s2) 11.阴极射线管中,由阴极 K 产生的热电子(初速为零)经电压U加速后,打在阳极 A 板上。 若 A 板附近单位体积内的电子数为 N,电子打到 A 板上即被吸收。求电子打击 A 板过程中 A 板所受的压强。(已知电子的电量为 e 质量为 m)
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12.箱子质量为 M,长为 L,放在光滑的水平面上,箱内有一隔板将箱体分为左右相等的两 部分,左边贮有质量 为 m 的压缩空气,右边真空.由于隔板与箱壁间的接触不紧密,致使 从某时开始气体以左边泄漏到右边.至平衡时,箱子移动的距离 S 多大?

13.中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自 转周期为 T=1/30s。向 该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不 致因自转 - 而瓦解。计等时星体可视为均匀球体。(引力常数 G=6.67×10 11m3/kg·s2)

14.一端带有重物的轻硬杆 AD,另一端用绞链固定在各个方向转动,如 图所示,一根长度为 L 的不可伸长的线沿竖直方向系在杆的中点,以保 持杆处于水平位置,使重物具有垂直图面方向的动量,试求系统微小振 动的周期.

D A

图 17-3

15.如图 17-4 所示为静电喷漆示意图。由喷嘴喷出的油漆,形带负电的雾状液(初速可忽 略不计,经 a 与 K 间的电场加速后奔向极 a(被漆零件)附着在上面。若与 K 间电压为 U。 电路中的电流 强度为 I,在时间 t 内,由喷嘴喷出的油漆质量为 m,那么油漆对零件表面的 压力有多大?

图 17-4

16.因受环境因素的影响,近些年我 国时常发生沙尘暴天气。现把沙尘上扬的情况简化为 如下情景:v 为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中不动,这时风对沙尘的作用

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力相当于空气不动而沙尘以速度 V 竖直向下运动时所受的阻力。此阻力可用 f ? ?? SV 式
2

子表达,其中 α 为一系数,S 为沙尘颗粒的截面积,ρ 为空气的密度。 - ⑴若沙粒的密度 ρs=2.8×103kg/m3,沙尘颗粒为球形,半径 r=2.5×10 4m,地球表面处空 气的密度 ρ0=1.25kg/m3,α=0.45,试估算在地球表面附近,上述 V 的最小值 V 1。 ⑵假定空气的密度随高度的变化关系为 ρ=ρ0 (1-Ch) 其中 ρ0 为 h=0处的空气的密度, , -4 -1 C 为一常量,C=1.18×10 m ,试估算当 v=9.0m/s 时沙能扬起的最大高度。(不考虑重 力加速度随高度的变化)

17.国产水刀是一种超高压数控万能水力切割机,它能切割 40mm 厚的钢板,50mm 厚的的 大理石等其他材料。这种水刀就是将普通的水加压,使其从口径为 0.2mm 的喷嘴中以 800~1000m/s 的速度射出的水流.我们知道, 任何材料承受的压强都有一定的限度, 下表列出 了一些材料所能承受的压强的限度。 设想有这样一种水刀, 水流垂直入射的速度 v=800m/s, 水射流与材料接触后速度为零,且不附着在材料上,则此水刀能切割下述哪些材料?(已知 水的密度 ρ=1×103kg/m3) A B C
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5.0×107Pa 1.2×108Pa~2.6×108Pa 8.8×10 Pa 6.7×108Pa
8
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花岗石 铸 铁

D

工具钢

预测题: 1.试用一根卷尺估测一堆砂子间的动摩擦因数.

2. 1903 年飞机问世, 1912 年就发生了第一例鸟撞飞机事件——一架飞往南美洲的飞机被一 只海鸥撞得操纵失灵,坠入大海。随着航空业的发展,鸟撞飞机事件与日俱增。在我国,鸟 撞飞机事件也屡有发生。1977 年,某部飞行大队长安风亭率四机进行低空飞行,一队雁群 迎着飞机飞来,一声巨响,前风挡玻璃和左风挡玻璃被撞碎,强大的冷气流夹带着雁的血肉 皮毛 和玻璃碎片向安风亭袭来,安风亭临安不惧、沉着驾驶,终于平安着陆。据统计,现 在全世界每年约发生一万起鸟撞飞机事件。 试通过一定的分析和计算说明小小鸟儿为什么会 撞毁飞机这个庞然大物?(可以参考的数据:鸟的长度约为0.20m,质量为 0.5kg,飞机的 速度 300m/s)

参考答案:
1.B 2.B 3.C 4.C 5.4× 8 10 6.4× 4N/m2 10

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7. gtan? 8. G

Mm -G d2

Mm R 8(d - ) 2 2

9.10m/s,1.26s 10.500W 11.2NUe 12. x ?

mL 4(M ? m)

13.ρ=1.27×1014kg/m3 14. T ? 2?

2l g

15.

2UIm t

16.⑴V1=4.0m/s ⑵6.8×103m 8 17.6.4×10 Pa 预测题: 将沙子堆成圆锥体, 不断地堆高以增加锥度, 当锥度到达最大时表明一粒沙子正好能在上面 作匀速运动,测出锥体的高度 h 及锥体的半径 r 即可得 ?= 。 通过近似计算可知: F≈2.25×10 N,系统损失的动能ΔEK≈ 1 mV ≈2.25×10 J。鸟对 2 飞机的平均冲力与鸟和飞机的(相对)速度的平方成比,对飞机的平均冲击达 22.5 吨重, 所释放用于破坏的能量不亚于一颗炸弹.
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h r

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