题目列表(包括答案和解析)
选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)(12分)
⑴下列说法中正确的是 ▲
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力
B.扩散运动就是布朗运动
C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述
⑵将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是 ▲ m(保留一位有效数字).
⑶如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g.
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).
B.(选修3-4试题)
⑴(4分)下列说法正确的是 ▲
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。
B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调
C.当波源或者接受者相对于介质运动时,接受者往往会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小
⑵如图所示,真空中有一顶角为75o,折射率为n =
的三棱镜.欲使光线从棱镜的侧面AB进入,再直接从侧面AC射出,求入射角θ的取值范围为 ▲ 。
![]()
⑶(4分) 一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s,P质点的横坐标x = 96cm。求:
①波源O点刚开始振动时的振动方向和波的周期;
②从图中状态为开始时刻,质点P第一次达到波峰时间。
C.(选修模块3-5)(12分)
⑴.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1 =-54.4
eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是 ▲
A.60.3 eV B. 51.0 eV
C.43.2 eV D.54.4 eV
⑵一个静止的
,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核
,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子。写出这种核反应方程式
▲ ;这个核反应中产生的新核的速度为 ▲ ;因γ辐射而引起的质量亏损为 ▲ 。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
⑶如图,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,置于光滑水平面上,由轻质弹簧相连接,用一轻绳把两滑块拉至最近,弹簧处于最大压缩状态后绑紧,接着使两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.运动中某时刻轻绳突然断开,当弹簧恢复到其自然长度时,滑块A的速度正好为零。则:
①弹簧第一次恢复到自然长度时,滑块B的速度大小为 ▲ ;
②从轻绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度的过程中,弹簧释放的弹性势能Ep = ▲ 。
(1)(8分).某同学用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们连接平滑,O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复10次。然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为 M、N、P。
①在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m2,需满足m1_▲ m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
②被碰球2飞行的水平距离由图中线段 ▲ 表示。
③若实验结果满足m1
=__▲___,就可以验证碰撞过程中动量守恒。
(2)(5分)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到酒精油酸溶液总量为V2;②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水;④用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数为N.则①上述过程中遗漏的步骤是 ▲ ;
②油酸分子直径的表达式d = ▲ 。
(3)①在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,在下列所给的器材中,
应选用的是:__▲_
A.6.0V的交流电源
B.6.0V的恒压直流电源
C.量程0~15 V,零刻度在刻度表盘中央的电压表
D.量程0~300
,零刻度在刻度表盘中央的电流表
②如图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验示意图,电极A接电源正极,电极B接电源负极,a、b、c、d、e是五个基准点.当电流从“+”接线柱流入电流表时,指针向“+”接线柱一侧偏转;当电流从“-”接线柱流入电流表时,指针向“-”接线柱一侧偏转.在实验时,探针Ⅰ接触基准点d,另一探针Ⅱ接触探测点p时,发现表的指针发生了偏转,为尽快探测到与d点等电势的点, 则下列正确的是 ▲
A.若灵敏电流计指针偏向“+”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应右移
B.若灵敏电流计指针偏向“+”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应左移
C.若灵敏电流计指针偏向“-”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应右移
D.若灵敏电流计指针偏向“-”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应左移
(1)(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中,操作步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;
③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,痱子粉均匀撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.
上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.
某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于________
A.油酸散开的时间过长,面积过大
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(2)(10分)某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~500mA,内阻约
Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约
kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω; F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ; G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 ________(填“R1”或“R2”);
②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图(盐水柱的符号用“
” 表示);![]()
③握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 长度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
| 电阻R(kΩ ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
(1)(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中,操作步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;
③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,痱子粉均匀撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.
上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.
某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于________
A.油酸散开的时间过长,面积过大
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(2)(10分)某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~500mA,内阻约
Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约
kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω; F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ; G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 ________(填“R1”或“R2”);
②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图(盐水柱的符号用“
” 表示);
![]()
③握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:
|
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
长度L(cm) |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
40.0 |
45.0 |
|
电阻R(kΩ ) |
1.3 |
2.1 |
3.0 |
4.1 |
5.3 |
6.7 |
为了研究电阻
与长度
的关系,该小组用纵坐标表示电阻
,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________。![]()
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 长度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
| 电阻R(kΩ ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
1.D 2.AD 3.BD 4.D 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B
11. 100J 75J 12. 15N
13. 解:设卡车运动的速度为v0,刹车后至停止运动,由动能定理:-μmgs=0-
。得v=
=
14. 解:当人向右匀速前进的过程中,绳子与竖直
方向的夹角由0°逐渐增大,人的拉力就发生了变化,
故无法用W=Fscosθ计算拉力所做的功,而在这个过
程中,人的拉力对物体做的功使物体的动能发生了变
化,故可以用动能定理来计算拉力做的功。
当人在滑轮的正下方时,物体的初速度为零,
当人水平向右匀速前进s 时物体的速度为v1 ,由图
1可知: v1= v0sina
⑴根据动能定理,人的拉力对物体所做的功
W=m v12/2-0
⑵由⑴、⑵两式得W=ms2 v12/2(s2+h2)
15. 解:(1)对AB段应用动能定理:mgR+Wf=动能定理与能量守恒.files/image350.gif)
所以:Wf=
-mgR=
-20×10-3×10×1=-0.11J
(2)对BC段应用动能定理:Wf=0-
=-
=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。
16. 解:在此过程中,B的重力势能的增量为
,A、B动能增量为
,恒力F所做的功为
,用
表示A克服摩擦力所做的功,根据功能关系有:
动能定理与能量守恒.files/image363.gif)
解得:动能定理与能量守恒.files/image365.gif)
17. 解:(1)儿童从A点滑到E点的过程中,重力做功W=mgh
儿童由静止开始滑下最后停在E点,在整个过程中克服摩擦力做功W1,由动能定理得,
=0,则克服摩擦力做功为W1=mgh
(2)设斜槽AB与水平面的夹角为
,儿童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑动摩擦
力f1,
,儿童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑动摩擦力f2,
,儿童从A点由静止滑下,最后停在E点.
由动能定理得,动能定理与能量守恒.files/image375.gif)
解得
,它与角
无关.
(3)儿童沿滑梯滑下的过程中,通过B点的速度最大,显然,倾角
越大,通过B点的速度越大,设倾角为
时有最大速度v,由动能定理得,
动能定理与能量守恒.files/image385.gif)
解得最大倾角动能定理与能量守恒.files/image387.gif)
18.
解:(1)根据牛顿第二定律有:动能定理与能量守恒.files/image389.gif)
设匀加速的末速度为
,则有:
、
代入数值,联立解得:匀加速的时间为:
(2)当达到最大速度
时,有:动能定理与能量守恒.files/image399.gif)
解得:汽车的最大速度为:动能定理与能量守恒.files/image401.gif)
(3)汽车匀加速运动的位移为:动能定理与能量守恒.files/image403.gif)
在后一阶段牵引力对汽车做正功,重力和阻力做负功,根据动能定理有:
动能定理与能量守恒.files/image405.gif)
又有动能定理与能量守恒.files/image407.gif)
代入数值,联立求解得:动能定理与能量守恒.files/image409.gif)
所以汽车总的运动时间为:动能定理与能量守恒.files/image411.gif)
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