题目列表(包括答案和解析)
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3—3)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。( )
(B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。( )
(D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤
的内容及实验步骤
中的计算式:
(A)用滴管将浓度为
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下
的油酸酒精溶液的滴数
;
(B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为
的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数
;
(C)________________▲________________;
(D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长
的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数
;
(E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径
__▲____
。
(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压
强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当
温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的质量;
(2)整个过程中气体对外界做的功。
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。( )
(B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。( )
(C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。( )
(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针
、
确定入射光线,并让入射光线过圆心
,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针
,使
挡住
、
的像,连接
。图中
为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,
、
分别是入射光线、折射光线与圆的交点,
、
均垂直于法线并分别交法线于
、
点。设
的长度为
,
的长度为
,
的长度为
,
的长度为
,求:
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给
出量的字母表示),
②玻璃砖的折射率
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的是___▲_____
(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的
(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性
(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态
有关
(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光
子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的
光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有 ▲ 种。
(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A
时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的
最高点为B,A、B的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m,
P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.
A.(选修模块3—3)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙。( )
(B)温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同。( )
(C)夏天荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。( )
(D)自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。( )
(2)(4分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,有下列操作步骤,请补充实验步骤
的内容及实验步骤
中的计算式:
(A)用滴管将浓度为
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒,记下
的油酸酒精溶液的滴数
;
(B)将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上,用滴管吸取浓度为
的油酸酒精溶液,逐滴向水面上滴入,直到油酸薄膜表面足够大,且不与器壁接触为止,记下滴入的滴数
;
(C)________________▲________________;
(D)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长
的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数
;
(E)用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径
__▲____
。
(3)如图所示,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压
强等于大气压强为p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当
温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高为360K时,活塞上
升了4cm。求:
(1)活塞的质量;
(2)整个过程中气体对外界做的功。
B.(选修模块3—4)(12分)
(1)(4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”。
(A)光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。( )
(B)拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。( )
(C)光在介质中的速度大于光在真空中的速度。( )
(D)变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场。( )
(2)(4分)如图为一横波发生器的显示屏,可以显示出波由0点从左向右传播的图像,屏上每一小格长度为1cm。在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障,造成从水平位置A到B之间(不包括A、B两处)的波形无法被观察到(故障不影响波在发生器内传播)。此后的时间内,观察者看到波形相继传经B、C处,在t=5秒时,观察者看到C处恰好第三次(从C开始振动后算起)出现平衡位置,则该波的波速可能是
(A)3.6cm/s (B)4.8cm/s
(C)6cm/s (D)7.2cm/s
(3)(4分)如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针
、
确定入射光线,并让入射光线过圆心
,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针
,使
挡住
、
的像,连接
。图中
为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,
、
分别是入射光线、折射光线与圆的交点,
、
均垂直于法线并分别交法线于
、
点。设
的长度为
,
的长度为
,
的长度为
,
的长度为
,求:
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量(用上述给
出量的字母表示),
②玻璃砖的折射率
C.(选修模块3—5)(12分)
(1)下列说法中正确的是___▲_____
(A)X射线是处于激发态的原子核辐射出的
(B)放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1
(C)光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性
(D)原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关,还与原子所处的化学状态
有关
(2)氢原子的能级如图所示,当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时,辐射的光
子照射在某金属上,刚好能发生光电效应,则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的
光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有 ▲ 种。
(3)如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A
时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的
最高点为B,A、B的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m,
P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
如图所示,平行金属板内有一匀强电场,一个电量为
、质量为
的带电粒子(不计重力)以
从A点水平射入电场,且刚好以速度
从B点射出,则( )
①若该粒子以速度
从B点射入,则它刚好以速度
从A点射出
②若将
的反粒子
以
从B点射入,它将刚好以速度
从A点射出
③若将
的反粒子
以
从B点射入,它将刚好以速度
从A点射出
④若该粒子以
从B点射入电场,它将
从A点射出
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A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②正确 D.只有③④正确
| A.只有①③正确 | B.只有②④正确 |
| C.只有①②正确 | D.只有③④正确 |
| A、若该粒子以速度“-V”从B点射入,则它刚好以速度“-V0”从A点射出 | B、若将q的反粒子(-q,m)以“-V”从B点射入,它将刚好以速度“-V0”从A点射出 | C、若将q的反粒子(-q,m)从B点以“-V0”射入电场,它将刚好以速度“-V”从A点射出 | D、若该粒子以速度“-V0”从B点射入电场,它将刚好以速度“-V”从A点射出 |
1.答案:B 根据电场线疏密判断E的大小,密的地方场强大,有EA>EB;根据沿电场线方向电势降低,有
>
.
2.答案:A 由点电荷的电场分布特点可知,距离点电荷越近,场强越大,因此该点电荷必然处于A点右侧.但点电荷带电性质不确定,因此场强的方向不确定.
3.答案:BD 由电场的叠加,AB中垂线中由C向上场强为先增后减,故电荷C所受电场力向上且先增后减,所以C的加速度先增后减,但速度始终增大,可知BD正确.
4.答案:C 静电屏蔽作用,人体相当于一个等势体.
5.答案:BC 注意两种情况的区别,电键K始终闭合,则电容器两板间的电压保持不变,闭合后再断开则电量保持不变,然后再根据平行板电容器电容、电势差和电量的关系及匀强电场中场强和距离的关系即可.
6.答案:B 由于库仑力变化,因此质子向b不是做加速运动,A错误;由于a、b之间的电势差恒定,根据动能定理得,
可得
,则知
粒子从a点由静止释放后运动到b点的速率为
,B正确;当电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动时,根据
,可得
,则知电子以Ob为半径绕O做匀速圆周运动时的线速度为
,C、D错误.
7.答案:AD 减小的动能转化为电子的电势能,由A到C减小的动能与由C到B增加的动能相等,所以场强方向由O指向C,A和B的电势相等,形成电场的正电荷应位于D点.
8.答案:A 根据带电粒子在电场中水平方向上匀速和竖直方向上匀加速即可推出A正确.
9.答案:D 剪断细线Oc后,a、b作为一个系统在水平方向只受内力(库仑力、绳子拉伸后的拉力)作用,外力无冲量故其水平方向上动量恒为零.在竖直方向上,二者同时在重力作用下做初速度为零的匀加速运动,同时落地机械能守恒,故落地时,ab两球的动能和为
.在运动过程中,电场力做正功,因此其系统电势能减小.
10.答案:BD 粒子在水平方向上做匀速直线运动,因初速度相同,故水平位移
大的时间长,因
,故
,A错.粒子在竖直方向上做匀加速直线运动,有
,因为位移
相同,所以运动时间长的粒子加速度小,即
,故B正确.粒子到达正极板的动能为
,而
,所以有
,C错误.由
可以判断A带负电,B不带电,C带正电,D正确.
11.答案:(1)BE(4分) 要用直流电源形成稳恒电流场,以模拟静电场,应选6V的直流电源,所以选B;要用探针寻找等势点,电流表灵敏度高,指针能左右偏转,所以选E.
(2)D (4分) 探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,两探针间的电势差先减小后变大,所以灵敏电流表的指针与零刻度的夹角先变小后变大.
12.答案:(1)如图(a).(4分)(2)
(4分)(3)
(4分)
提示:带电小球的受力如图b,
根据平衡条件有
,
又有
,联立解得,
,所以应以
为横坐标.
13.解析:(1)由图可得B点电场强度的大小
N/C.(2分)
因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向. (2分)
(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,
故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电. (2分)
设点电荷Q的坐标为x,则
,
(4分)
由图可得
N/C,解得x=
14.解析:他的解答是错误的. (5分)
小环是穿在丝线上,作用于小环上的两个拉力大小相等,方向不同.小环受四个力,如图所示.
竖直方向 Tsin60°=mg
① (3分)
水平方向 Tcos60°+T=
② (3分)
由①②联立得
(3分)
15.解析:(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电(2分)
(2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有,
①(2分)
在最高点对小球由牛顿第二定律得,
②(2分)
由①②式解得,T=15N(1分)
(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a,则
③(2分)
设小球在水平方向运动L的过程中,历时t,则
④(1分)
设竖直方向上的位移为s,则
⑤(1分)
由①③④⑤解得,s=
∴小球距O点高度为s+L=
16.解析:(1)因油滴到达最高点时速度大小为
,方向水平,对O→N过程用动能定理有
,(2分)
所以电场力一定做正功,油滴带负电,则最高位置一定在O点的左上方. (3分)
(2)由(1)的分析可知
,在竖直方向上油滴做初速为
的竖直上抛运动,则有
,(3分)
即
.(2分)
(3)油滴由O→N的运动时间
,(2分)
则在水平方向上由动量定理得,
(2分)
即
.(2分)
17.解析:(1)小球由B点运动到C点过程,由动能定理有,
,(2分)
在C点,设绳中张力为FC,则有
(2分)
因FC=mg,故vC=0(2分)
又由小球能平衡于A点得,
(2分)
(2分)
(2)小球由D点静止释放后将沿与竖直方向夹θ=53°的方向作匀加速直线运动,直至运动到O点正下方的P点,OP距离h=Lcot53°=
(2分)
在此过程中,绳中张力始终为零,故此过程的加速度a和位移s分别为:
,
.(2分)
∴小球到达悬点正下方时的速率为
.(2分)
18.解析:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,根据动能定理得:
e U1=
………(2分) 解得:
………(2分)
(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1,根据牛顿第二定律和运动学公式得:
F=eE, E=
, F=ma, a =
……(3分)
t1=
, y1=
,解得: y1=
……(3分)
(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy,根据运动学公式得:vy=at1=
(2分)
电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2,电子打到荧光屏上的侧移量为y2,如图所示
t2=
, y2= vyt2 解得:y2=
……………………(2分)
P到O点的距离为 y=y1+y2=
……………………(2分)
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