題目列表(包括答案和解析)
A. (1)如題12A-1圖所示,一演示用的“永動機”轉輪由5根輕桿和轉軸構成,輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片,輕推轉輪后,進入熱水的葉片因伸展面“劃水”,推動轉輪轉動。離開熱水后,葉片形狀迅速恢復,轉輪因此能較長時間轉動。下列說法正確的是
A.轉輪依靠自身慣性轉動,不需要消耗外界能量
B.轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身
C.轉動的葉片不斷攪動熱水,水溫升高
D.葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量
(2)如題12A-2圖所示,內壁光滑的氣缸水平放置。一定質量的理想氣體被密封在氣缸內,外界大氣壓強為P0,F對氣缸緩慢加熱,氣體吸收熱量Q后,體積由V1增大為V2。則在此過程中,氣體分子平均動能_________(選填“增大”、“不變”或“減小”),氣體內能變化了_____________。
(3)某同學在進行“用油膜法估測分子的大小”的實驗前,查閱數據手冊得知:油酸的摩爾質量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的體積為1ml,則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少?(取NA=6.02×1023mol-1.球的體積V與直徑D的關系為,結果保留一位有效數字)
B. (1)如圖所示,沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛,當鐵塔B發出一個閃光,列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是
(A)同時被照亮
(B)A先被照亮
(C)C先被照亮
(D)無法判斷
(2)一束光從空氣射向折射率為的某種介質,若反向光線與折射光線垂直,則入射角為__________。真空中的光速為c ,則光在該介質中的傳播速度為________________ .
(3)將一勁度系數為K的輕質彈簧豎直懸掛,下端系上質量為m的物塊,將物塊向下拉離平衡位置后松開,物塊上下做簡諧運動,其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期。請由單擺周期公式推算出物塊做簡諧運動的周期T。
C. (1)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中,符合黑體輻射規律的是
(2)按照玻爾原子理論,氫原子中的電子離原子核越遠,氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態能量為E1(E1<0),電子質量為m,基態氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后,電子速度大小為___________(普朗克常量為h ).
(3)有些核反應過程是吸收能量的。例如在中,核反應吸收的能量
,在該核反應中,X表示什么粒子?X粒子以動能EK轟擊靜止的
,若EK=Q,則該核反應能否發生?請簡要說明理由。
一、1、B 2、BC 3、AD 4、B 5、AD 6、AC 7、BD 8、AC
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)(1) 49.6cm/s2 (3分) (2) AB (3分,半對得2分,錯選不得
10、(12分)①
的圖線 (1分)
②(2分) 大于(1分)
③ 電路圖:(見右圖) (3分)
實驗步驟(2分,任寫對3項都得滿分):
(a)按電路圖連接好電路;
(b)閉合開關S,移動滑片P使滑動變阻器短路,測得兩電表讀數為U1、I1;
(c)移動滑片P使滑動變阻器不短路,測得兩電表讀數為U2、I2;
(d)整理器材,數據處理.
計算公式:
(a)(1分) (b)
(1分)(c)
(1分)
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)設運動中物塊的最大加速度為am,根據牛頓定律,有μmg=mam……(3分)
為保證兩者不發生相對滑動,系統的加速度不應超過am。設兩者剛好不發生相對滑動時卷揚機牽引力為F,則F-μ(m+M)g=(m+M) am……………………………………………………………………………………(3分)
可解得:F=2000N…………………………………………………………………………………………………………………………………………(2分)
(2)當卷揚機最大功率牽引平板且平板做勻速運動時速度最大。設此時卷揚機輸出功率為P,則P=ηIU………………………………………………………………………………(2分)
設小車在水平路面上能達到的最大速度為vm,則
μ(m+M)gvm=P…………………………………………………………………………(3分)
可解得:vm=4m/s…………………………………………………………………………(3分)
12、(18分)(1)因a、b在磁場中勻速運動,由能量關系知
J
(2分)
J
(2分)
(2)b在磁場中勻速運動時:速度為vb,總電阻R1=7.5 Ω
b中的電流Ib=
①(2分)
②(2分)
同理,a棒在磁場中勻速運動時:速度為va,總電阻R2=5 Ω:
③(2分)
由以上各式得:
④(4分)
(3)
⑤
⑥
⑦
⑧
由④⑤⑥⑦⑧得 m=
m=
13、(20分)(1)設兩板問電壓為時,帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場,
則有 (2分)
代人數據,解得:(2分)
在電壓低于100 V時,帶電粒子才能從兩板間射出,電壓高于100 V時,帶電粒子打在極板上,不能從兩板間射出.粒子剛好從極板邊緣射出電場時,速度最大,設最大速度為
則有:(2分)
解得:(2分)
(2)設粒子進入磁場時速度方向與夾角為
,則速度大小
(2分)
粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑(2分)
粒子從磁場中飛出的位置與進入磁場的位置之間的距離(2分)
代入數據,解得與
無關,即射出電場的任何一個帶電粒子進入磁場的入射點與出射點間距離恒為定值 (2分)
(3)粒子飛出電場進入磁場,在磁場中按逆時針方向做勻速圓周運動.粒子飛出電場時的速度方向與
的最大夾角為
(2分)
當粒子從下板邊緣飛出電場再進入磁場時,在磁場中運動時間最長,
(2分)
當粒子從上板邊緣飛出電場再進人磁場時,在磁場中運動時間最短
(2分)
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