題目列表(包括答案和解析)
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分.
A.(選修模塊3—3)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包體積會(huì)縮小,說明分子之間有間隙。( )
(B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。( )
(D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,有下列操作步驟,請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟中的計(jì)算式:
(A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);
(B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);
(C)________________▲________________;
(D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù);
(E)用上述測量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑__▲____。
(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)
溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí),活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)整個(gè)過程中氣體對(duì)外界做的功。
B.(選修模塊3—4)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
(A)光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。( )
(B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。( )
(C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。( )
(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時(shí)間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時(shí),觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動(dòng)后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),、均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為,的長度為,的長度為,的長度為,求:
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給
出量的字母表示),
②玻璃磚的折射率
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1)下列說法中正確的是___▲_____
(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性
(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
(2)氫原子的能級(jí)如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光
子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷,在輻射出的各種頻率的
光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點(diǎn)A
時(shí),恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[,上升的
最高點(diǎn)為B,A、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,
P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時(shí)間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分.
A.(選修模塊3—3)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包體積會(huì)縮小,說明分子之間有間隙。( )
(B)溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷葉上小水珠呈球狀,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。( )
(D)自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,有下列操作步驟,請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟中的計(jì)算式:
(A)用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,記下的油酸酒精溶液的滴數(shù);
(B)將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上,用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足夠大,且不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù);
(C)________________▲________________;
(D)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù);
(E)用上述測量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑__▲____。
(3)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab,使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上,缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,溫度為300K,F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)
溫度緩慢升高為330K,活塞恰好離開ab;當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí),活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)整個(gè)過程中氣體對(duì)外界做的功。
B.(選修模塊3—4)(12分)
(1)(4分)判斷以下說法的正誤,在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
(A)光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。( )
(B)拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。( )
(C)光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。( )
(2)(4分)如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏,可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像,屏上每一小格長度為1cm。在t=0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障,造成從水平位置A到B之間(不包括A、B兩處)的波形無法被觀察到(故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播)。此后的時(shí)間內(nèi),觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處,在t=5秒時(shí),觀察者看到C處恰好第三次(從C開始振動(dòng)后算起)出現(xiàn)平衡位置,則該波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線,并讓入射光線過圓心,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針,使擋住、的像,連接。圖中為分界面,虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱,、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),、均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為,的長度為,的長度為,的長度為,求:
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給
出量的字母表示),
②玻璃磚的折射率
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1)下列說法中正確的是___▲_____
(A)X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
(B)放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
(C)光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性,康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性
(D)原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān),還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
(2)氫原子的能級(jí)如圖所示,當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光
子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效應(yīng),則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷,在輻射出的各種頻率的
光子中,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
(3)如圖,質(zhì)量為m的小球系于長L=0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放,小球擺到最低點(diǎn)A
時(shí),恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[,上升的
最高點(diǎn)為B,A、B的高度差為h=0.2m。已知P的質(zhì)量為M=3m,
P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,小球與P的相互作用時(shí)間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
如圖所示,平行金屬板內(nèi)有一勻強(qiáng)電場,一個(gè)電量為、質(zhì)量為的帶電粒子(不計(jì)重力)以從A點(diǎn)水平射入電場,且剛好以速度從B點(diǎn)射出,則( )
①若該粒子以速度從B點(diǎn)射入,則它剛好以速度從A點(diǎn)射出
②若將的反粒子以從B點(diǎn)射入,它將剛好以速度從A點(diǎn)射出
③若將的反粒子以從B點(diǎn)射入,它將剛好以速度從A點(diǎn)射出
④若該粒子以從B點(diǎn)射入電場,它將從A點(diǎn)射出
A.只有①③正確 B.只有②④正確
C.只有①②正確 D.只有③④正確
A.只有①③正確 | B.只有②④正確 |
C.只有①②正確 | D.只有③④正確 |
A、若該粒子以速度“-V”從B點(diǎn)射入,則它剛好以速度“-V0”從A點(diǎn)射出 | B、若將q的反粒子(-q,m)以“-V”從B點(diǎn)射入,它將剛好以速度“-V0”從A點(diǎn)射出 | C、若將q的反粒子(-q,m)從B點(diǎn)以“-V0”射入電場,它將剛好以速度“-V”從A點(diǎn)射出 | D、若該粒子以速度“-V0”從B點(diǎn)射入電場,它將剛好以速度“-V”從A點(diǎn)射出 |
1.答案:B 根據(jù)電場線疏密判斷E的大小,密的地方場強(qiáng)大,有EA>EB;根據(jù)沿電場線方向電勢降低,有>.
2.答案:A 由點(diǎn)電荷的電場分布特點(diǎn)可知,距離點(diǎn)電荷越近,場強(qiáng)越大,因此該點(diǎn)電荷必然處于A點(diǎn)右側(cè).但點(diǎn)電荷帶電性質(zhì)不確定,因此場強(qiáng)的方向不確定.
3.答案:BD 由電場的疊加,AB中垂線中由C向上場強(qiáng)為先增后減,故電荷C所受電場力向上且先增后減,所以C的加速度先增后減,但速度始終增大,可知BD正確.
4.答案:C 靜電屏蔽作用,人體相當(dāng)于一個(gè)等勢體.
5.答案:BC 注意兩種情況的區(qū)別,電鍵K始終閉合,則電容器兩板間的電壓保持不變,閉合后再斷開則電量保持不變,然后再根據(jù)平行板電容器電容、電勢差和電量的關(guān)系及勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和距離的關(guān)系即可.
6.答案:B 由于庫侖力變化,因此質(zhì)子向b不是做加速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;由于a、b之間的電勢差恒定,根據(jù)動(dòng)能定理得,可得,則知粒子從a點(diǎn)由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速率為,B正確;當(dāng)電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù),可得,則知電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度為,C、D錯(cuò)誤.
7.答案:AD 減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電子的電勢能,由A到C減小的動(dòng)能與由C到B增加的動(dòng)能相等,所以場強(qiáng)方向由O指向C,A和B的電勢相等,形成電場的正電荷應(yīng)位于D點(diǎn).
8.答案:A 根據(jù)帶電粒子在電場中水平方向上勻速和豎直方向上勻加速即可推出A正確.
9.答案:D 剪斷細(xì)線Oc后,a、b作為一個(gè)系統(tǒng)在水平方向只受內(nèi)力(庫侖力、繩子拉伸后的拉力)作用,外力無沖量故其水平方向上動(dòng)量恒為零.在豎直方向上,二者同時(shí)在重力作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)落地機(jī)械能守恒,故落地時(shí),ab兩球的動(dòng)能和為.在運(yùn)動(dòng)過程中,電場力做正功,因此其系統(tǒng)電勢能減小.
10.答案:BD 粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),因初速度相同,故水平位移大的時(shí)間長,因,故,A錯(cuò).粒子在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有,因?yàn)槲灰?sub>相同,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間長的粒子加速度小,即,故B正確.粒子到達(dá)正極板的動(dòng)能為,而,所以有,C錯(cuò)誤.由可以判斷A帶負(fù)電,B不帶電,C帶正電,D正確.
11.答案:(1)BE(4分) 要用直流電源形成穩(wěn)恒電流場,以模擬靜電場,應(yīng)選6V的直流電源,所以選B;要用探針尋找等勢點(diǎn),電流表靈敏度高,指針能左右偏轉(zhuǎn),所以選E.
(2)D (4分) 探針由O點(diǎn)左側(cè)沿x軸正方向移到O點(diǎn)右側(cè)的過程中,兩探針間的電勢差先減小后變大,所以靈敏電流表的指針與零刻度的夾角先變小后變大.
12.答案:(1)如圖(a).(4分)(2) (4分)(3) (4分)
提示:帶電小球的受力如圖b,
根據(jù)平衡條件有,
又有,聯(lián)立解得,
,所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).
13.解析:(1)由圖可得B點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小N/C.(2分)
因B點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電,而受力指向x軸的正方向,故B點(diǎn)場強(qiáng)的方向沿x軸的負(fù)方向. (2分)
(2)因A點(diǎn)的正電荷受力和B點(diǎn)的負(fù)電荷受力均指向x軸的正方向,
故點(diǎn)電荷Q位于A、B兩點(diǎn)之間,帶負(fù)電. (2分)
設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x,則,(4分)
由圖可得N/C,解得x=
14.解析:他的解答是錯(cuò)誤的. (5分)
小環(huán)是穿在絲線上,作用于小環(huán)上的兩個(gè)拉力大小相等,方向不同.小環(huán)受四個(gè)力,如圖所示.
豎直方向 Tsin60°=mg ① (3分)
水平方向 Tcos60°+T= ② (3分)
由①②聯(lián)立得 (3分)
15.解析:(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知,小球帶正電(2分)
(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,對(duì)該過程由動(dòng)能定理有,
①(2分)
在最高點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得,②(2分)
由①②式解得,T=15N(1分)
(3)小球在細(xì)線斷裂后,在豎直方向的加速度設(shè)為a,則③(2分)
設(shè)小球在水平方向運(yùn)動(dòng)L的過程中,歷時(shí)t,則④(1分)
設(shè)豎直方向上的位移為s,則⑤(1分)
由①③④⑤解得,s=
∴小球距O點(diǎn)高度為s+L=
16.解析:(1)因油滴到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為,方向水平,對(duì)O→N過程用動(dòng)能定理有,(2分)
所以電場力一定做正功,油滴帶負(fù)電,則最高位置一定在O點(diǎn)的左上方. (3分)
(2)由(1)的分析可知,在豎直方向上油滴做初速為的豎直上拋運(yùn)動(dòng),則有,(3分)
即.(2分)
(3)油滴由O→N的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,(2分)
則在水平方向上由動(dòng)量定理得,(2分)
即.(2分)
17.解析:(1)小球由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程,由動(dòng)能定理有,
,(2分)
在C點(diǎn),設(shè)繩中張力為FC,則有(2分)
因FC=mg,故vC=0(2分)
又由小球能平衡于A點(diǎn)得,(2分)
(2分)
(2)小球由D點(diǎn)靜止釋放后將沿與豎直方向夾θ=53°的方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng),直至運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的P點(diǎn),OP距離h=Lcot53°=(2分)
在此過程中,繩中張力始終為零,故此過程的加速度a和位移s分別為:
,.(2分)
∴小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方時(shí)的速率為.(2分)
18.解析:(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0,根據(jù)動(dòng)能定理得:
e U1=………(2分) 解得:………(2分)
(2)電子以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后,垂直于電場方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E,電子在偏轉(zhuǎn)電場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,電子的加速度為a,離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)相對(duì)于原運(yùn)動(dòng)方向的側(cè)移量為y1,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:
F=eE, E= , F=ma, a =……(3分)
t1=, y1=,解得: y1=……(3分)
(3)設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)沿電場方向的速度為vy,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:vy=at1=(2分)
電子離開偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時(shí)間為t2,電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2,如圖所示
t2=, y2= vyt2 解得:y2=……………………(2分)
P到O點(diǎn)的距離為 y=y1+y2=……………………(2分)
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