題目列表(包括答案和解析)
(1)幾名學生進行野外考察,登上一山峰后,他們想粗略測出山頂處的重力加速度。于是他們用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺,如圖12所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進行了測量。同學們首先測出擺長L,然后將石塊拉開一個小角度,由靜止釋放,使石塊在豎直平面內擺動,用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t。
①利用測量數據計算山頂處重力加速度的表達式g= ;
②若振動周期測量正確,但由于難以確定石塊重心,測量擺長時從懸點一直量到石塊下端,所以用這次測量數據計算出來的山頂處重力加速度值比真實值 (選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω,F通過以下實驗測量該金屬材料的電阻率。
①用螺旋測微器測量電阻絲直徑,其示數如圖13所示,則該電阻絲直徑的測量值
d= mm;
電壓表V1(量程0~3V,內阻約3kΩ);
電壓表V2(量程0~15V,內阻約15kΩ);
電流表A1(量程0~100mA,內阻約5Ω);
電流表A2(量程0~0.6A,內阻約0.1Ω);
滑動變阻器R1(0~10Ω);
滑動變阻器R2(0~1kΩ);
電源E(電動勢為4.5V,內阻不計)。
為了便于調節電路并能較準確的測出電阻絲的阻值,電壓表應選 ,
電流表應選 ,滑動變阻器應選 。
④利用測量數據畫出U一L圖線,如圖16所示,其中(L0,U0)是U―L圖線上的一個點的坐標。根據U一L圖線,用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(L0,U0)可計算得出電阻絲的電阻率= 。(用所給字母表示)
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應的答題區域內作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3—3)(12分)
(1)在研究性學習的過程中,針對能源問題,大氣污染問題同學們提出了如下四個活動方案,哪些從理論上講是可行的
(A)發明一種制冷設備,使溫度降至絕對零度以下
(B)汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣,想辦法使它們自發地分離,既清潔了空氣,又變廢為寶
(C)某國際科研小組正在研制利用超導材料制成燈泡的燈絲和閉合電路.利用電磁感應激起電流后,由于電路電阻為零從而使燈泡一直發光
(D)由于太陽的照射,海洋表面的溫度可達30℃左右,而海洋深處的溫度要低得多,在水600~1000m的地方,水溫約為4℃.據此,科學家研制了一種抗腐蝕的熱交換器,利用海水溫差發電
(2)秋天附著在樹葉上的露水常呈球形,.這是因為____▲____.水銀放在某一固體容器中,其液面向下彎,說明水銀__▲___這種固體(填“浸潤”或“ 不浸潤”).
(3)如圖所示,在豎直放置絕熱圓柱形容器內用質量為m的絕熱活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時密閉氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中,當氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問:
①此時密閉氣體的溫度是多少?
②在此過程中密閉氣體的內能增加了多少?
B.(選修模塊3—4)(12分)
(1)下列說法中正確的有 ▲ .
(A)2010年4月14日早晨7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發生7.1級地震,造成重大人員財產損失,地震波是機械波,地震波中既有橫波也有縱波
(B)太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光,這是利用了光的衍射原理
(C)相對論認為:真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的
(D)醫院里用于檢測的“彩超”的原理是:向病人體內發射超聲波,經血
液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速.這
一技術應用了多普勒效應
(2)如圖所示為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象,此時波中質點M的運動方
向沿y軸負方向,且到t2=0.55s質點M恰好第3次到達y軸正方向最大
位移處,該波的傳播方向為__▲___,波速為___▲____m/s.
(3)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡.現有一束光 線沿MN的方向射
到棱鏡的AB界面上,入射角的大小.求光在棱鏡中傳
播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線).
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1)下列說法中正確的有___▲____.
(A)黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關
(B)普朗克為了解釋光電效應的規律,提出了光子說
(C)天然放射現象的發現揭示原子核有復雜的結構
(D)盧瑟福首先發現了質子和中子
(2)如圖所示是使用光電管的原理圖.當頻率為v的可見光照射到陰極K上時,
電流表中有電流通過.
①當變阻器的滑動端P向 ▲ 滑動時(填“左”或“右”),通過電流表的電流將會減小.
②當電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數為U,則光電子的最大初動能為
▲ (已知電子電荷量為e).
③如果不改變入射光的頻率,而增加入射光的強度,則光電子的最大初動能將__▲___
(填“增加”、“減小”或“不變”).
(3)一炮彈質量為m,以一定的傾角斜向上發射,到達最高點時速度為v,炮彈在最高點爆炸成兩塊,
其中一塊恰好做自由落體運動,質量為.則另一塊爆炸后瞬時的速度大小__▲__。
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應的答題區域內作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3—3)(12分)
(1)在研究性學習的過程中,針對能源問題,大氣污染問題同學們提出了如下四個活動方案,哪些從理論上講是可行的
(A)發明一種制冷設備,使溫度降至絕對零度以下
(B)汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣,想辦法使它們自發地分離,既清潔了空氣,又變廢為寶
(C)某國際科研小組正在研制利用超導材料制成燈泡的燈絲和閉合電路.利用電磁感應激起電流后,由于電路電阻為零從而使燈泡一直發光
(D)由于太陽的照射,海洋表面的溫度可達30℃左右,而海洋深處的溫度要低得多,在水600~1000m的地方,水溫約為4℃.據此,科學家研制了一種抗腐蝕的熱交換器,利用海水溫差發電
(2)秋天附著在樹葉上的露水常呈球形,.這是因為____▲____.水銀放在某一固體容器中,其液面向下彎,說明水銀__▲___這種固體(填“浸潤”或“ 不浸潤”).
(3)如圖所示,在豎直放置絕熱圓柱形容器內用質量為m的絕熱活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時密閉氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中,當氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問:
①此時密閉氣體的溫度是多少?
②在此過程中密閉氣體的內能增加了多少?
B.(選修模塊3—4)(12分)
(1)下列說法中正確的有 ▲ .
(A)2010年4月14日早晨7時49分,青海省玉樹藏族自治州玉樹縣發生7.1級地震,造成重大人員財產損失,地震波是機械波,地震波中既有橫波也有縱波
(B)太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光,這是利用了光的衍射原理
(C)相對論認為:真空中的光速在不同慣性參照系中是不相同的
(D)醫院里用于檢測的“彩超”的原理是:向病人體內發射超聲波,經血
液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速.這
一技術應用了多普勒效應
(2)如圖所示為一列簡諧波在t1=0時刻的圖象,此時波中質點M的運動方
向沿y軸負方向,且到t2=0.55s質點M恰好第3次到達y軸正方向最大
位移處,該波的傳播方向為__▲___,波速為___▲____m/s.
(3)如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡.現有一束光 線沿MN的方向射
到棱鏡的AB界面上,入射角的大小.求光在棱鏡中傳
播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線).
C.(選修模塊3—5)(12分)
(1)下列說法中正確的有___▲____.
(A)黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關
(B)普朗克為了解釋光電效應的規律,提出了光子說
(C)天然放射現象的發現揭示原子核有復雜的結構
(D)盧瑟福首先發現了質子和中子
(2)如圖所示是使用光電管的原理圖.當頻率為v的可見光照射到陰極K上時,
電流表中有電流通過.
①當變阻器的滑動端P向 ▲ 滑動時(填“左”或“右”),通過電流表的電流將會減。
②當電流表電流剛減小到零時,電壓表的讀數為U,則光電子的最大初動能為
▲ (已知電子電荷量為e).
③如果不改變入射光的頻率,而增加入射光的強度,則光電子的最大初動能將__▲___
(填“增加”、“減小”或“不變”).
(3)一炮彈質量為m,以一定的傾角斜向上發射,到達最高點時速度為v,炮彈在最高點爆炸成兩塊,
其中一塊恰好做自由落體運動,質量為.則另一塊爆炸后瞬時的速度大小__▲__。
二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分)①a f d b e c (3分)
②A (3分)
10、(12分)(2)①0.183(0.181~0.185);(3分)
②V1,A1;R1;(3分)
③見答圖1;(3分)
④(3分)………………共12分
說明:答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。
三、本大題共三小題共計54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.答案中必須明確寫出數值和單位
11、(16分)(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運動,設滑塊C從滑上傳送帶到速度達到傳送帶的速度v所用的時間為t,加速度大小為a,在時間t內滑塊C的位移為x。
根據牛頓第二定律和運動學公式………1分
………1分
…………1分 解得
…………1分
即滑塊C在傳送帶上先加速,達到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運動,并從右端滑出,則滑塊C從傳道帶右端滑出時的速度為v=3.0m/s…………1分
(2)設A、B碰撞后的速度為v1,A、B與C分離時的速度為v2,由動量守恒定律
mv0=2mv1 ………………1分 2 mv1=2mv2+mvC…………1分
由動量守恒規律
……1分 解得EP=1.0J……1分
(3)在題設條件下,若滑塊A在碰撞前速度有最大值,則碰撞后滑塊C的速度有最大值,它減速運動到傳送帶右端時,速度應當恰好等于傳遞帶的速度v。
設A與B碰撞后的速度為,分離后A與B的速度為
,滑塊C的速度為
,由能量守恒規律和動量守恒定律
………1分
…………1分
由能量守恒規律…………1分
由運動學公式 …………2分 解得:
說明:其他方法解答正確也給分。
12、(18分)(1)(5分)因金屬框勻速運動,所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和,設當電梯向上勻速運動時,金屬框中感應電流大小為I
①
(1分)
②
(2分)
由①②式得金屬框中感應電流I =1.2×104A (1分)
圖示時刻回路中感應電流沿逆時針方向 (1分)
(2)(5分)金屬框中感應電動勢 ③
(2分)
金屬框中感應電流大小 ④
(2分)
由③④式得 v0=12.7m/s (1分)
(3)(8分)金屬框中的焦耳熱為:P1 = I2R =1.3×105W (1分)
重力功率為:P2 = mg v1=4.75×105W (2分)
阻力的功率為:P3 = f v1=5×103W (2分)
提升轎廂的效率
100%
(2分)
77.9 %
(1分)
13、(20分)(1)依題意,R=L/4,由qvB=mv2/R,qU0=,解得U0=
(6分)
(2)設AF中點為G,連接GC,作其垂直平分線,與AF延長線交點即為圓心
由相似三角形得R′=O′G=13L/4,qvB=mv2/R′,q=,∴UNM=
(7分)
(3)由于粒子在磁場中運動周期T=,T與速率無關粒子撞擊BC中點和DE中點后回到G,用時最短圓周半徑R″=3L/2,得到最短時間t=
=
(7分)
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