題目列表(包括答案和解析)
A、管中氣體的壓強先增大后減小 | B、水銀端面a上升到a'的過程中,氣體內(nèi)能增大,但增加的內(nèi)能小于吸收的熱量 | C、在水銀被突然推出管外的過程中,氣體的內(nèi)能一定增大 | D、若在端面a上升到a'前停止加熱,則當(dāng)氣體溫度回到初始狀態(tài)時,氣體柱的長度也恢復(fù)到初始長度 |
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)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.下列說法中正確的是( )
A.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體
B.一定質(zhì)量氣體壓強不變溫度升高時,吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量
C.因為擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關(guān),所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動
D.液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力,是因為表面層的分子分布比液體內(nèi)部緊密
2.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴,則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml。現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的直徑是_________m(保留一位有效數(shù)字)。
3.如圖所示,一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好,開始時活塞被螺栓K固定。現(xiàn)打開螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g。
(1)求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p;
(2)設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)下列說法中正確的是( )
A.眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象
B.電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C.驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時,受迫振動的振幅最大,這種現(xiàn)象叫共振。
D.在測定單擺周期時,為減小實驗誤差,最好在小球經(jīng)過最高點時開始計時
(2)相對論論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān);在高速前進(jìn)中的列車的中點處,某乘客突然按下手電筒,使其發(fā)出一道閃光,該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等,都為c,站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______(填“相等”、“不等”)。并且,車上的乘客認(rèn)為,電筒的閃光同時到達(dá)列車的前、后壁,地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______(填“前”、“后”)壁。
(3)如圖所示,某列波在t=0時刻的波形如圖中實線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時刻的波形圖。已知t=0時刻質(zhì)點P正在做加速運動,求質(zhì)點P振動的周期和波的傳播速度。
C.(選修模塊3-5)(12分)
(1)下列說法正確的是( )
A.電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子的波動性
B.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
C.原子核內(nèi)部某個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r,放出β射線
D.氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,要釋放一定頻率的光子,同時電子的動能增加,電勢能減小
(2)2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管,其中K為陰極,A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓,F(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計中有示數(shù),若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數(shù)逐漸減小,當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零,讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,光電管陰極材料的逸出功為________,若增大入射光的強度,電流計的讀數(shù)________(填“為零”或“不為零”)。
(3)一個靜止的,放出一個速度為v1的粒子,同時產(chǎn)生一個新核,并釋放出頻率為的γ光子。寫出該核反應(yīng)方程式,求出這個核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度v2。(不計光子的動量)
1.B 解析:轉(zhuǎn)變成可裂變的(金屬钚),質(zhì)量數(shù)增加1,一定是吸收一個快中子變成鈾239,再轉(zhuǎn)變成時核電荷數(shù)增加2,因此是發(fā)生了兩次β衰變,AC錯B正確;钚239是中子數(shù)為239-94=145,鈾238的中子數(shù)為238-92=146,因此钚239比鈾238少一個中子,D錯。
2.B 解析:隨水銀柱上升,水銀柱的長度變短,氣體壓強變小,當(dāng)水銀被全部推出管外后,氣體壓強等于大氣壓強為最小,A錯;水銀柱緩慢上升時,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,同時氣體體積增大,對外做功,由可知,,B正確;在水銀被從管中突然全部推出過程中,氣體迅速膨脹對外做功,但吸熱較慢因此氣體的內(nèi)能一定減小,C錯;若在端面a上升到前停止加熱,氣體溫度下降,V減小,水銀柱下降,但當(dāng)氣體溫度回到初始狀態(tài)時,壓強比初始狀態(tài)小,氣體柱比初始狀態(tài)長,D錯。
3.AC 解析:由圖可知,車的初速度等于,在時間內(nèi),車的位移為,則車的位移為。若在時刻相遇,則,A項正確;若在時刻相遇,由圖象可知,為陰影部分對應(yīng)的距離,即,由圖象中的對稱關(guān)系,下次相遇的時刻為,C正確B項錯;若在時刻相遇,之后,不能再次相遇,D錯。
4.B 解析:在物塊下滑過程中重力對物塊的沖量為15N?s,故下滑時間為s,斜面對物塊的支持力N,故支持力的沖量,A錯;物塊從靜止下滑,斜面對物塊的滑動摩擦力N,其沖量為,B正確;斜面對物塊的作用力一定小于物塊的重力,所以其沖量一定小于重力的沖量,C錯;物塊到達(dá)斜面底端時的動量等于外力的總沖量,一定小于重力的沖量,D錯。
5.C 解析:水流做平拋運動,水平位移,代入解得,即得(d>0,舍去),因此當(dāng)H一定時,與有關(guān),A錯;若一定,則H減小時d增大,B錯;若H一定,增大時,d也應(yīng)該增大,C正確;若d一定,H減小時,應(yīng)該減小,D錯。
6.ACD 解析:對A、B整體和P,受力如圖(a)(b),其中, 。若保持B的半徑不變,而將B改變密度較大的材料制作,則角不變而B的質(zhì)量增大,均增大,A正確;對B,受力如圖(c),,,設(shè)墻對A的支持力為。若保持A的質(zhì)量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則A的半徑增大,角減小,增大,C正確;(減小,減小,減小,)。 若保持B的質(zhì)量不變,而將B改用密度較小的材料制作,則B的半徑增大,增大,減小,不變,不變,增大,D正確。
7.B 解析: O點第一次達(dá)到正方向最大位移所需時間為,因此波向前傳播的距離為,即OP、OP’為,因此P、P’兩點間距離為半個波長,但由于波是以O(shè)為波源向左右傳播的,左右對稱點振動總相同如圖
8.BD 9.D 10.A
11.AD 解析:AD兩圖中,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭放在最左端時,電源被短路而燒壞;BC兩圖中,供電電路正確,B圖雖然電流表和電壓表接錯位置,但由于串聯(lián)的電壓表內(nèi)阻較大,不會燒壞電流表;C圖則可測較大電阻的阻值。
12.(1)作圖法 ;(2)畫出的s-t圖(如圖線甲)和的s-t圖(如圖線乙)
在誤差允許的范圍內(nèi),圖線甲為直線,物體從A到B的運動為勻速直線運動,從圖線的斜率可求得: ,
從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關(guān)系,但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗證這個猜想,通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)行,即作s-t2圖線,為此求得表格如下:
時間t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
新變量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
依據(jù)上表中的t2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t2、呈線性變化關(guān)系,由圖中斜率求得,即故
(3)從的過程中s隨t變化的規(guī)律是: 物體作勻速直線運動,
從的過程中s隨t變化的規(guī)律是:物體作初速度為零的勻加速直線運動,
13.解析:對質(zhì)子火箭發(fā)動機,加速每一個質(zhì)子的過程
①
對任意一段時間內(nèi)通過質(zhì)子的總電荷量為q,總質(zhì)量為M,由能量關(guān)系:
②
由動量定理得 ③
聯(lián)立①②③解得
④
14.(1)輪緣轉(zhuǎn)動的線速度: (2分)
(2)板運動的加速度: (2分)
板在輪子上做勻加速運動的時間: (1分)
板在做勻加速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
板在做勻速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
因此,板運動的總時間為: (2分)
(3)由功能關(guān)系知:輪子在傳送木板的過程中所消耗 的機械能一部分轉(zhuǎn)化成了木板的動能,另一部分因克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,即:
木板獲得的動能: (1分)
摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能: (2分)
加速過程木板與輪子間的相對位移:
(1分)
消耗的機械能: (2分)
聯(lián)立上述四個方程解得:
(1分)
15.解析:⑴正、負(fù)電子均經(jīng)過次加速后才從加速器射出,故
①
②
⑵時刻負(fù),在之間加速正電子,則時刻在之間加速負(fù)電子,且正、負(fù)電子在加速器中運動的時間相同,因此射出的時間差即為 ③
⑶由于金屬圓筒的靜電屏蔽作用,筒內(nèi)場強為零,電子在每個圓筒中都做勻速運動,要使電子每經(jīng)過兩筒縫隙時都能被加速,運動時間應(yīng)滿足 ④
電子第一次被加速后的速度即通過時的速度,因此
⑤
同理可得
…………
解得
16.解析:⑴設(shè)導(dǎo)體棒MN下滑的距離為,導(dǎo)體棒下滑時受三個力如圖所示,由牛頓第二定律得 ①
②
線框被導(dǎo)體棒MN分成并聯(lián)的兩部分,對MN兩端的總電阻為
③
將時速度為代入得 ④
⑵當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時,由①得 ⑤
由②③代入得 ⑥
聯(lián)立⑤⑥得 ⑦
⑶假設(shè)導(dǎo)體棒以速度勻速運動,雖然磁感應(yīng)強度方向與區(qū)域Ⅰ中相反,但由楞次定律和左手定則可知,安培力仍沿斜面向上,則有
⑧
由于為常量,因此當(dāng)時最大,而式中,因此當(dāng)增大時減小,若不變,則速度一定減小,要保持速度不變,則由⑦⑧得
⑨
⑩
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