題目列表(包括答案和解析)
【選做題】請從A、B和C三小題中選定兩題作答,如都作答則按B、C兩題評分
A.(選修模塊3—3)
某學習小組做了如下實驗:先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖。
(1)在氣球膨脹過程中,下列說法正確的是 ▲
A.該密閉氣體分子間的作用力增大
B.該密閉氣體組成的系統熵增加
C.該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產生的
D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
(2)若某時刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質量為M,阿伏加德羅常數為NA,則該密閉氣體的分子個數為 ▲ ;
(3)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了 0.6J的功,同時吸收了0.9J的熱量,則該氣體內能變化了 ▲ J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內氣體的溫度 ▲ (填“升高”或“降低”)。
B.(選修模塊3—4)
(1) 下列關于光和波的說法中,正確的是 ▲
A.赫茲預言了電磁波的存在
B.電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現象
C.光的衍射現象能說明光具有粒子性
D.光的偏振說明光波是橫波
(2) 三種透明介質疊放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質的界面上發生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ兩介質界面,發生折射如圖所示,設光在這三種介質中的速率v1、v2、v3,則它們的大小關系是 ▲
A.v1>v2>v3 B.v1>v3> v2 C.v1<v2<v3 D.v2> v1>v3
(3) 如圖所示,某列波在t=0時刻的波形如圖中實線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動,求質點P振動的周期和波的傳播速度。
C.(選修模塊3—5)
(1) 下列說法正確的是 ▲ .
A.康普頓效應和電子的衍射現象說明粒子的波動性
B.α粒子散射實驗可以用來估算原子核半徑
C.核子結合成原子核時一定有質量虧損,釋放出能量
D.氫原子輻射出一個光子后能量減小,核外電子的運動加速度減小
(2) 2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管,其中A為陰極,K為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極A,電流計中有示數,若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零,讀出此時電壓有的示數為6.0V;現保持滑片P位置不變,以下判斷正確的是 ▲
A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B. 若增大入射光的強度,電流計的讀數不為零
C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A,光電子的最大初動能一定變大
D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A,同時把滑片P向左移動少許,電流計的讀數一定不為零
(3) 靜止的鐳核發生
衰變,釋放出的
粒子的動能為E0 ,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來,求衰變后新核的動能和衰變過程中總的質量虧損。
【選做題】請從A、B和C三小題中選定兩題作答,如都作答則按B、C兩題評分
A.(選修模塊3—3)(12分)
某學習小組做了如下實驗:先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖。
(1)(4分)在氣球膨脹過程中,下列說法正確的是 ▲
A.該密閉氣體分子間的作用力增大
B.該密閉氣體組成的系統熵增加
C.該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產生的
D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質量為M,阿伏加德羅常數為NA,則該密閉氣體的分子個數為 ▲ ;
(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了 0.6J的功,同時吸收了0.9J的熱量,則該氣體內能變化了 ▲ J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內氣體的溫度 ▲ (填“升高”或“降低”)。
B.(選修模塊3—4) (12分)
(1)(3分) 下列關于光和波的說法中,正確的是 ▲
A.赫茲預言了電磁波的存在
B.電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現象
C.光的衍射現象能說明光具有粒子性
D.光的偏振說明光波是橫波
(2)(4分) 三種透明介質疊放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質的界面上發生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ兩介質界面,發生折射如圖所示,設光在這三種介質中的速率v1、v2、v3,則它們的大小關系是 ▲
A.v1>v2>v3 B.v1>v3>v2 C.v1<v2<v3 D.v2>v1>v3
(3)(5分) 如圖所示,某列波在t=0時刻的波形如圖中實線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動,求質點P振動的周期和波的傳播速度。
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1) (3分)下列說法正確的是 ▲ .
A.康普頓效應和電子的衍射現象說明粒子的波動性
B.α粒子散射實驗可以用來估算原子核半徑
C.核子結合成原子核時一定有質量虧損,釋放出能量
D.氫原子輻射出一個光子后能量減小,核外電子的運動加速度減小
(2)(4分) 2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管,其中A為陰極,K為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓,F接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極A,電流計中有示數,若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零,讀出此時電壓有的示數為6.0V;現保持滑片P位置不變,以下判斷正確的是 ▲
A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B. 若增大入射光的強度,電流計的讀數不為零
C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A,光電子的最大初動能一定變大
D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A,同時把滑片P向左移動少許,電流計的讀數一定不為零
(3) (5分) 靜止的鐳核發生
衰變,釋放出的
粒子的動能為E0 ,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來,求衰變后新核的動能和衰變過程中總的質量虧損。
【選做題】請從A、B和C三小題中選定兩題作答,如都作答則按B、C兩題評分
A.(選修模塊3—3)(12分)
某學習小組做了如下實驗:先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖。
(1)(4分)在氣球膨脹過程中,下列說法正確的是 ▲
A.該密閉氣體分子間的作用力增大
B.該密閉氣體組成的系統熵增加
C.該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產生的
D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質量為M,阿伏加德羅常數為NA,則該密閉氣體的分子個數為 ▲ ;
(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了 0.6J的功,同時吸收了0.9J的熱量,則該氣體內能變化了 ▲ J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內氣體的溫度 ▲ (填“升高”或“降低”)。
B.(選修模塊3—4) (12分)
(1)(3分) 下列關于光和波的說法中,正確的是 ▲
A.赫茲預言了電磁波的存在
B.電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現象
C.光的衍射現象能說明光具有粒子性
D.光的偏振說明光波是橫波
(2)(4分) 三種透明介質疊放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質的界面上發生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ兩介質界面,發生折射如圖所示,設光在這三種介質中的速率v1、v2、v3,則它們的大小關系是 ▲
A.v1>v2>v3 B.v1>v3> v2 C.v1<v2<v3 D.v2> v1>v3
(3)(5分)如圖所示,某列波在t=0時刻的波形如圖中實線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動,求質點P振動的周期和波的傳播速度。
C.(選修模塊3—5) (12分)
(1) (3分)下列說法正確的是 ▲ .
A.康普頓效應和電子的衍射現象說明粒子的波動性
B.α粒子散射實驗可以用來估算原子核半徑
C.核子結合成原子核時一定有質量虧損,釋放出能量
D.氫原子輻射出一個光子后能量減小,核外電子的運動加速度減小
(2)(4分) 2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管,其中A為陰極,K為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極A,電流計中有示數,若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零,讀出此時電壓有的示數為6.0V;現保持滑片P位置不變,以下判斷正確的是 ▲
A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B. 若增大入射光的強度,電流計的讀數不為零
C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A,光電子的最大初動能一定變大
D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A,同時把滑片P向左移動少許,電流計的讀數一定不為零
(3) (5分) 靜止的鐳核發生
衰變,釋放出的
粒子的動能為E0 ,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來,求衰變后新核的動能和衰變過程中總的質量虧損。
【選做題】請從A、B和C三小題中選定兩題作答,如都作答則按B、C兩題評分
A.(選修模塊3—3)(12分)
某學習小組做了如下實驗:先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖。
(1)(4分)在氣球膨脹過程中,下列說法正確的是 ▲
A.該密閉氣體分子間的作用力增大
B.該密閉氣體組成的系統熵增加
C.該密閉氣體的壓強是由于氣體重力而產生的
D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
(2)(4分)若某時刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質量為M,阿伏加德羅常數為NA,則該密閉氣體的分子個數為 ▲ ;
(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了 0.6J的功,同時吸收了0.9J的熱量,則該氣體內能變化了 ▲ J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內氣體的溫度 ▲ (填“升高”或“降低”)。
B.(選修模塊3—4) (12分)
(1)(3分) 下列關于光和波的說法中,正確的是 ▲
A.赫茲預言了電磁波的存在
B.電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現象
C.光的衍射現象能說明光具有粒子性
D.光的偏振說明光波是橫波
(2)(4分) 三種透明介質疊放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質的界面上發生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ兩介質界面,發生折射如圖所示,設光在這三種介質中的速率v1、v2、v3,則它們的大小關系是 ▲
A.v1>v2>v3 B.v1>v3> v2 C.v1<v2<v3 D.v2> v1>v3
(3)(5分) 如圖所示,某列波在t=0時刻的波形如圖中實線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動,求質點P振動的周期和波的傳播速度。
C.(選修模塊3—5) (12分)
(1) (3分)下列說法正確的是 ▲ .
A.康普頓效應和電子的衍射現象說明粒子的波動性
B.α粒子散射實驗可以用來估算原子核半徑
C.核子結合成原子核時一定有質量虧損,釋放出能量
D.氫原子輻射出一個光子后能量減小,核外電子的運動加速度減小
(2)(4分) 2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管,其中A為陰極,K為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓,F接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極A,電流計中有示數,若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零,讀出此時電壓有的示數為6.0V;現保持滑片P位置不變,以下判斷正確的是 ▲
A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B. 若增大入射光的強度,電流計的讀數不為零
C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A,光電子的最大初動能一定變大
D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A,同時把滑片P向左移動少許,電流計的讀數一定不為零
(3) (5分) 靜止的鐳核發生
衰變,釋放出的
粒子的動能為E0 ,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來,求衰變后新核的動能和衰變過程中總的質量虧損。
一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分.
1.C 2.B 3.A 4.D 5.C
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.每小題有多個選項符合題意.全部選對的得 4分,選對但不全的得 2 分,錯選或不答的得 0 分.
6.AB 7.ABD 8.AC 9.AD
三、簡答題:本題分必做題(第10、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分.請將解答填在答題紙上相應的位置.
10.(1)3.00。2分) 。2)5.2±0.2。2分)
(3)F′近似在豎直方向,且數值與F近似相等 (2分)
11.(1)如下左圖 (2分) a (2分) (2)如下右圖。2分)
電流表的分壓造成電阻的測量值總比真實值大.隨著溫度的升高,熱敏電阻的阻值變小,電流表的分壓作用更明顯,相對誤差更大.(能答出任一要點即給2分)
(3)在(2)的R-t圖像中做出如圖所示的圖線,據其與理論圖線的交點即可求得
50±2 4.8±0.3 (每空2分)
12.選做題
A.(選修模塊3―3)(本題共12分,每小題4分)
(1)AC (2)6×106,75 (3)① ②A
B.(選修模塊3―4) (本題共12分,每小題4分)
(1)AC (2)2 減弱 (3)或
C.(選修模塊3―5) (本題共12分,每小題4分)
(1)AC 。2)兩球質量mA、mB
(3)udd
四、計算題:本題共 3小題,共 47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分,有數值計算的題,答案中須明確寫出數值和單位.
13.解答:(1)MN與PQ重合時,穿過線框的磁通量為零,故磁通量的變化量為
2分
(2)cd邊剛過PQ的瞬間,線框中的感應電動勢
2分
感應電流的大小為
1分
線框所受安培力的大小為
1分
線框加速度的大小為
2分
(3)MN到達PQ前,由能量守恒可知,線框中產生的焦耳熱為
2分
MN與PQ重合的時刻,線框中的感應電動勢
1分
MN經過PQ后,線框中產生的焦耳熱
2分
故在整個運動過程中,線框中產生的焦耳熱為
2分
說明:其它的解法若正確可相應給分
14.解:⑴工件剛放在水平傳送帶上的加速度為a1
由牛頓第二定律得
解得
1分
經t1時間與傳送帶的速度相同,則
1分
前進的位移為
1分
此后工件將與傳送帶一起勻速運動至B點,用時
1分
所以工件第一次到達B點所用的時間s
1分
(2)設工件上升的最大高度為h,由動能定理
2分
得
1分
(3)工件沿皮帶向上運動的時間為
2分
此后由于工件在傳送帶的傾斜段運動時的加速度相同,在傳送帶的水平段運動時的加速度也相同,故工件將在傳送帶上將做往復運動,其周期
2分
工件從開始運動到第一次返回傳送帶的水平部分,且速度變為零所需時間
1分
而
1分
這說明經23s工件恰好運動到傳送帶的水平部分,且速度為零.
故工件在A點右側,到A點的距離
2分
15.解:(1)由于微粒沿
方向運動,可知微粒所受的合力沿
方向,可得
①
2分
易知
解之得 ②
2分
(2)微粒到達點的速度
可分解為水平分速度為
和豎直分速度為
根據豎直方向上自由落體運動規律有,
則 ③ 1分
④
1分
對于水平分速度,其所對應的洛倫茲力大小為
,方向豎直向上
則 ⑤ 2分
即與重力恰好平衡
對于豎直分速度,其所對應的洛倫茲力大小為
,方向水平向左
此力為微粒所受的合力
⑥ 2分
(3) 由(2)可知,微粒的運動可以看作水平面內的勻速直線運動與豎直面內的勻速圓周運動的合成.能否穿出下邊界取決于豎直面內的勻速圓周運動,則
⑦
2分
解得: ⑧
2分
所以欲使微粒不從其下邊界穿出,磁場下邊界的坐標值應滿足
⑨ (寫成“<”也給分)
2分
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