2.质量为M的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，今有一颗质量为m、速度为v₀的子弹沿水平方向击中木块，在子弹未穿出木块的过程中，木块受到的冲量大小为(　)

A.mv₀　　　　B.mv₀－

C.　 D.mv₀－

解析：由动量守恒定律得：mv₀＝(m+M)v

木块受到的冲量大小I＝Mv

联立解得：I＝

选项C、D是相同结果的不同表达式，所以选项C、D正确.

答案：CD

1.如图所示，木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，关于子弹和木块组成的系统，下列说法正确的是(　)

A.子弹从开始射入木块到弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒

B.子弹射入木块的过程中，系统动量守恒

C.子弹射入木块的过程中，系统动量不守恒

D.木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒

解析：子弹射入木块在瞬间完成，这一过程木块的位移以及弹簧的作用可以忽略不计，故木块与子弹组成的系统动量守恒，这一过程机械能不守恒.压缩弹簧的过程动量越来越小，但木块和弹簧组成的系统机械能守恒，选项B正确.

答案：B

13.(14分)在常温下，氧分子热运动的平均速率约为500 m/s.如果一个氧分子以这个速率垂直地打在容器壁上，并以相同速率反弹回来，则氧分子对容器壁的冲量为多少？如果常温下某容器内氧气的压强为1 atm，试估算1 s内打在1 cm²面积上的氧分子数.(假定每个氧分子都以平均速率垂直于容器壁的方向撞击器壁并以原速率弹回，一个氧分子的质量m＝5.3×10^－26 kg,1 atm＝1×10⁵ Pa)

解析：对氧分子用动量定理有：

I＝Δp＝2mv＝2×5.3×10^－26×500 N·s

＝5.3×10^－23 N·s

设S面积的器壁受n个氧分子碰撞，平均作用力为F，所受压强为p₁，则由动量定理Ft＝Δp得：

p₁St＝2n·mv

所以1 s内打在1 cm²面积上的氧分子数为：

n＝＝个＝1.89×10²³个.

答案：5.3×10^－23 N·s　1.89×10²³个

12.(13分)1100 kg的气锤从2.5 m的高处自由落下，打在质量为200 kg的铁块上(不反弹)，气锤撞击铁块时转化的内能有60%用来升高铁块的温度.要使铁块的温度升高40 ℃以上，气锤至少应落下多少次？[取g＝10 m/s²，铁的比热容c＝4.6×10² J/(kg·℃)]

解析：气锤在撞击铁块的过程中，转化的内能等于气锤机械能的减少

ΔE＝mgh＝2.75×10⁴ J

设n次撞击后使铁块的温度升高了40 ℃，有：

n·ΔE×60%＝cm·Δt

n＝≈223.

答案：223

11.(13分)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的空气做功2.5×10⁵ J，同时汽缸向外散热0.8×10⁵ J.在此压缩过程中，汽缸中的空气的内能变化量为多少？

解析：由热力学第一定律有：

ΔU＝W+Q

据题意可知：W＝2.5×10⁵ J

Q＝－0.8×10⁵ J

所以：ΔU＝2.5×10⁵ J+(－0.8×10⁵) J＝1.7×10⁵ J.

答案：1.7×10⁵ J

10.如图所示，容器A、B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K的管道相连，整个装置与外界绝热.原先，A中水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡.在这个过程中(　)

A.大气压力对水做功，水的内能增加

B.水克服大气压力做功，水的内能减少

C.大气压力对水不做功，水的内能不变

D.大气压力对水不做功，水的内能增加

解析：大气压力做功W_气＝p₀·ΔV，故大气压力对两侧活塞做功的总和为零.又由能量的转化和守恒定律知，水的机械能减小，内能增加.

答案：D

非选择题部分共3小题，共40分.

9.如图所示，带有活塞的汽缸中封闭着一定质量的气体(不计气体的分子势能和重力势能)，已知汽缸和活塞都是绝热的，将一个热敏电阻置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的多用电表的欧姆挡连接.汽缸固定不动，缸内活塞可以自由移动且不漏气.今在活塞上端悬挂一桶沙，细沙从小桶下边的小孔中缓慢流出，在此过程中(　)

A.气体的内能减小

B.气体分子的平均动能不变

C.汽缸内壁单位时间内单位面积上受到的冲量增大

D.多用电表的指针逐渐向左偏转

解析：压缩气体做功，气体的内能增加，温度升高，压强增加.

答案：C

8.质量为m₁的密闭绝热汽缸放在光滑的水平面上，缸内用隔板将汽缸分成两部分，左侧为真空，右侧是质量为m₂的气体，隔板的质量为m₃，隔板用销钉K钉在缸壁上(隔板与缸壁可无摩擦滑动).若将销钉K竖直向上拔出(设隔板与汽缸内壁接触后就粘在一起)，则(　)

A.汽缸将静止不动

B.汽缸将向右移动一定距离后静止

C.缸内气体压强不变

D.缸内气体内能不变

解析：汽缸、隔板及缸内的气体组成的系统动量守恒，故气体彭胀使隔板向左运动时，汽缸向右运动，隔板与汽缸左内壁碰撞后汽缸静止，故选项A错误、B正确；气体膨胀的过程对隔板做功，内能减小，温度降低，压强变小，故选项C、D错误.

答案：B

7.在标准状况下，水蒸气分子的间距约是水分子直径的(　)

A.1倍　B.10倍　C.100倍　D.1000倍

解析：在标准状况下，水蒸气的摩尔体积为：

V_气＝22.4×10^－3 m³/mol

1 mol水蒸气含有的分子数为：N＝6.02×10²³个

每个水蒸气分子所占体积为：

V₀＝＝ m³＝3.72×10^－26 m³

把每个水蒸气分子所占体积看成一个小立方体，分子的平均间距可以看成是相邻两个小立方体中心的间距，它等于每个小立方体的边长.即：

d＝＝ m≈3.35×10^－9 m

水的摩尔体积为：

V_水＝18 cm³/mol＝18×10^－6 m³/mol

把水分子看成紧挨着的一个个小球，则其直径为：

D＝＝ m

≈3.85×10^－10 m.

所以d≈10D，故选项B正确.

答案：B

6.下列说法正确的是(　)

A.密闭钢筒中的油在高压下沿筒壁溢出说明分子间有间隙

B.用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，这主要是由于此时空气分子间的作用力是斥力的缘故

C.化学反应说明分子间有作用力

D.植物的根能吸收水分靠的是分子间的吸引力

解析：油沿筒壁溢出说明分子间有间隙，选项A正确.打气时需要用力才能压缩空气是由于大量气体分子持续地碰撞器壁而产生压强的缘故，选项B错误.化学反应是由于反应物质的离子键的作用，而不是由于分子间的作用力形成的，选项C错误.植物的根能吸收水分，靠的是半透膜和根的功能，选项D错误.

答案：A