［物理——选修3-3］（15分）

   （1）（5分）在研究性学习的过程中，针对能源危机、大气污染等问题同学们提出如下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的                                             

A．某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路，利用电磁感应激起电流后，由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光

B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下

C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝，成为新能源

D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题

   （2）（10分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T₁升高到T₂，且空气柱的高度增加了∆l， 已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为P₀，问：此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

（1）某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0．2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．

图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是，，，，，cm。试问：

①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的                   计时原理类似。

②关于该实验，以下说法正确的是：

         A．本实验将木板倾斜的目的是为了平衡小车在运动过程中受到的摩擦力

        B．本实验将木板倾斜的目的是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车所受的摩擦力，使小车作匀加速直线运动

         C．小车的质量越大，小车向下运动的加速度越大

         D．本实验还需要用到秒表，才能测出小车的加速度

③由纸带数据计算可得计数点5所代表时刻的瞬时速度=        m/s（结果保留2位有效数字）；若滴水的周期为T，则小车的加速度=            （用英文符号表示）。

（2）如图所示，用游标卡尺测量圆形物体的外径，读数为：              mm．

（3）．某同学做描绘小灯泡（额定电压为3．8V，额定电流为0．32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）

直流电源的电动势为4V，内阻不计

电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）、

        电流表A₁（量程0．6A，内阻约为4Ω）、

        电流表A₂（量程3A，内阻约为1Ω）、

        滑动变阻器R₁（0到1000Ω，0．5A）

        滑动变阻器R₂（0到10Ω，2A）

        开关、导线若干。

①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通

电源后，以下说法正确的是：

       A．小灯泡将发光

       B．小灯泡将不亮

       C．V表不会烧坏

       D．A表将会烧坏

②下列关于该实验的说法，正确的是：

       A．实验电路应选择图乙中的电路图（a）

       B．电流表应选用A₂

       C．滑动变阻器应该选用R₂

       D．若采用如图乙（b）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端

③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而_   __（填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大），当给小灯泡加额定电压3．2V时，此时小灯泡的发热功率为        W（结果取2位有效数字）。

（1）（8分）某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0．2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．

图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是，，，，，cm。试问：

①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的                  计时原理类似。

②关于该实验，以下说法正确的是：

          A．本实验将木板倾斜的目的是为了平衡小车在运动过程中受到的摩擦力

         B．本实验将木板倾斜的目的是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车所受的摩擦力，使小车作匀加速直线运动

          C．小车的质量越大，小车向下运动的加速度越大

          D．本实验还需要用到秒表，才能测出小车的加速度

③由纸带数据计算可得计数点5所代表时刻的瞬时速度=        m/s（结果保留2位有效数字）；若滴水的周期为T，则小车的加速度=           （用英文符号表示）。

（2）（2分）如图所示，用游标卡尺测量圆形物体的外径，读数为：             mm．

（3）（8分）．某同学做描绘小灯泡（额定电压为3．8V，额定电流为0．32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）

直流电源的电动势为4V，内阻不计

电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）、

         电流表A₁（量程0．6A，内阻约为4Ω）、

         电流表A₂（量程3A，内阻约为1Ω）、

         滑动变阻器R₁（0到1000Ω，0．5A）

         滑动变阻器R₂（0到10Ω，2A）

         开关、导线若干。

①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通

电源后，以下说法正确的是：

        A．小灯泡将发光

        B．小灯泡将不亮

        C．V表不会烧坏

        D．A表将会烧坏

②下列关于该实验的说法，正确的是：

        A．实验电路应选择图乙中的电路图（a）

        B．电流表应选用A₂

        C．滑动变阻器应该选用R₂

        D．若采用如图乙（b）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端

③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而_   __（填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大），当给小灯泡加额定电压3．2V时，此时小灯泡的发热功率为       W（结果取2位有效数字）。

（1）（8分）某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0．2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．

图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是，，，，，cm。试问：

①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的                   计时原理类似。

②关于该实验，以下说法正确的是：

          A．本实验将木板倾斜的目的是为了平衡小车在运动过程中受到的摩擦力

         B．本实验将木板倾斜的目的是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车所受的摩擦力，使小车作匀加速直线运动

          C．小车的质量越大，小车向下运动的加速度越大

          D．本实验还需要用到秒表，才能测出小车的加速度

③由纸带数据计算可得计数点5所代表时刻的瞬时速度=        m/s（结果保留2位有效数字）；若滴水的周期为T，则小车的加速度=            （用英文符号表示）。

（2）（2分）如图所示，用游标卡尺测量圆形物体的外径，读数为：              mm．

（3）（8分）．某同学做描绘小灯泡（额定电压为3．8V，额定电流为0．32A）的伏安特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）

直流电源的电动势为4V，内阻不计

电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ）、

         电流表A₁（量程0．6A，内阻约为4Ω）、

         电流表A₂（量程3A，内阻约为1Ω）、

         滑动变阻器R₁（0到1000Ω，0．5A）

         滑动变阻器R₂（0到10Ω，2A）

         开关、导线若干。

①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路，其他部分连接正确，接通

电源后，以下说法正确的是：

        A．小灯泡将发光

        B．小灯泡将不亮

        C．V表不会烧坏

        D．A表将会烧坏

②下列关于该实验的说法，正确的是：

        A．实验电路应选择图乙中的电路图（a）

        B．电流表应选用A₂

        C．滑动变阻器应该选用R₂

        D．若采用如图乙（b）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端

③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而_   __（填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大），当给小灯泡加额定电压3．2V时，此时小灯泡的发热功率为        W（结果取2位有效数字）。

【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分

A．(选修模块3—3)(12分)

某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

（1）(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 

A．该密闭气体分子间的作用力增大

B．该密闭气体组成的系统熵增加

C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

（2）(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，则该密闭气体的分子个数为   ▲    ；

（3）(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了   0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲  J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

B．(选修模块3—4) (12分)

（1）(3分) 下列关于光和波的说法中，正确的是 ▲ 

A．赫兹预言了电磁波的存在

B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

C．光的衍射现象能说明光具有粒子性

D．光的偏振说明光波是横波

（2）(4分) 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v₁、v₂、v₃，则它们的大小关系是  ▲ 

A．v₁>v₂>v₃                                     B．v₁>v₃>v₂    C．v₁<v₂<v₃   D．v₂>v₁>v₃

（3）(5分) 如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

C．(选修模块3—5)(12分)

（1） (3分)下列说法正确的是  ▲   ．

A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径

C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量

D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小

（2）(4分) 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零

C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大

D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

（3） (5分) 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E₀ ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。