13.模塊3-5試題 (1)光子不僅有能量.還有動量.光照射到某個面上就會產(chǎn)生壓力.宇宙飛船可以采用光壓作為動力.給飛船安上面積很大的薄膜.正對著太陽光.靠太陽光在薄膜上產(chǎn)生壓力推動宇宙飛船前進.第一次安裝的是反射率極高的薄膜.第二次安裝的是吸收率極高的薄膜.那么( )A.安裝反射率極高的薄膜.飛船的加速度大B.安裝吸收率極高的薄膜.飛船的加速度大C.兩種情況下.由于飛船的質量一樣.飛船的加速度大小都一樣D.兩種情況下.飛船的加速度不好比較(2)從塔頂以相同速率拋出A.B.C三小球.A豎直上拋.B平拋.C豎直下拋.另有D球從塔頂起自由下落.四小球質量相同.落到同一水平面上.則 A.落地時動能相同的小球是A.B.CB.落地時動量相同的小球是A.B.CC.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中.動能增量相同的小球只有A.B.CD.從離開塔頂?shù)铰涞剡^程中.動量增量相同的小球是B.D 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,液體表面存在張力

B.擴散運動就是布朗運動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程進行方向的說明,都可以作為熱力學第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,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.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內,待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

⑶如圖所示,一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓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點時缸內封閉氣體的壓強;

②設周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內能僅由溫度決定).

B.(選修3-4試題)

⑴(4分)下列說法正確的是  ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實驗有力地支持了光的波動說。

B.從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調

C.當波源或者接受者相對于介質運動時,接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應。

D.考慮相對論效應,一條沿自身長度方向運動的桿,其長度總比桿靜止時的長度小

⑵如圖所示,真空中有一頂角為75o,折射率為n =的三棱鏡.欲使光線從棱鏡的側面AB進入,再直接從側面AC射出,求入射角θ的取值范圍為   ▲   。

 

 

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s,P質點的橫坐標x = 96cm。求:

①波源O點剛開始振動時的振動方向和波的周期;

②從圖中狀態(tài)為開始時刻,質點P第一次達到波峰時間。

C.(選修模塊3-5)(12分)

⑴.氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =-54.4eV,氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A.60.3eV          B. 51.0 eV

C.43.2eV          D.54.4 eV

⑵一個靜止的,放出一個速度為2.22×107m/s的粒子,同時產(chǎn)生一個新核,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫出這種核反應方程式   ▲   ;這個核反應中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ;因γ輻射而引起的質量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如圖,滑塊A、B的質量分別為m1m2,m1m2,置于光滑水平面上,由輕質彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.運動中某時刻輕繩突然斷開,當彈簧恢復到其自然長度時,滑塊A的速度正好為零。則:

①彈簧第一次恢復到自然長度時,滑塊B的速度大小為   ▲ ;

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中,彈簧釋放的彈性勢能Ep =   ▲ 。

 

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 選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,液體表面存在張力

B.擴散運動就是布朗運動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程進行方向的說明,都可以作為熱力學第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,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.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內,待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數(shù)字).

⑶如圖所示,一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓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點時缸內封閉氣體的壓強;

②設周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內能僅由溫度決定).

B.(選修3-4試題)

⑴(4分)下列說法正確的是  ▲  

A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說,楊氏干涉實驗有力地支持了光的波動說。

B.從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為解調

C.當波源或者接受者相對于介質運動時,接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應。

D.考慮相對論效應,一條沿自身長度方向運動的桿,其長度總比桿靜止時的長度小

⑵如圖所示,真空中有一頂角為75o,折射率為n =的三棱鏡.欲使光線從棱鏡的側面AB進入,再直接從側面AC射出,求入射角θ的取值范圍為   ▲  

 

 

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/sP質點的橫坐標x = 96cm。求:

①波源O點剛開始振動時的振動方向和波的周期;

②從圖中狀態(tài)為開始時刻,質點P第一次達到波峰時間。

C.(選修模塊3-5)(12分)

⑴.氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =-54.4 eV,氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A.60.3 eV          B. 51.0 eV

C.43.2 eV          D.54.4 eV

⑵一個靜止的,放出一個速度為2.22×107m/s的粒子,同時產(chǎn)生一個新核,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫出這種核反應方程式    ▲   ;這個核反應中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ;因γ輻射而引起的質量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

⑶如圖,滑塊AB的質量分別為m1m2m1m2,置于光滑水平面上,由輕質彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動.運動中某時刻輕繩突然斷開,當彈簧恢復到其自然長度時,滑塊A的速度正好為零。則:

①彈簧第一次恢復到自然長度時,滑塊B的速度大小為   ▲ ;

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中,彈簧釋放的彈性勢能Ep =   ▲ 。

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一單分子層油膜的實驗,估測分子直徑的大。幸韵碌膶嶒灢襟E:

A、在邊長約40cm的淺盤里倒入自來水,深約2cm,將少許痱子粉均勻地輕輕撒在水面上;

B、將5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,蓋上蓋并搖動,使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液,讀出該溶液的體積為V(mL)

C、用滴管往盤中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是該滴中的油酸就在水面上散開,形成油酸薄膜;

D、用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,記下當杯中溶液達到1 mL時的總滴數(shù)n

E、取下玻璃板放在方格紙上,量出該單分子層油酸膜的面積S(cm2).

F、將平板玻璃放在淺方盤上,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后可認為已形成單分子層油酸膜.用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫在玻璃板上.

   ①完成該實驗的實驗步驟順序應該是     ▲      .

   ②在估算油酸分子直徑大小時,可將分子看成球形.用以上實驗步驟中的數(shù)據(jù)和符號表示,油酸分子直徑的大小約為d   ▲   cm.

(2)在油膜法測分子直徑的實驗中,用盆口直徑為0.4m的面盆盛水,要讓油酸滴在水面上散成單分子的油酸膜,那么油酸體積不能大于多少   ▲    m3,實驗中可以先把油酸稀釋成油酸溶液,再用特制滴管把這種油酸滴1滴到水面上.若測得1mL油酸溶液為120滴,那么1mL油酸至少應稀釋成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)質量為6.0kg、溫度為-20oC的冰全部變成30oC的水,后在常溫下(30oC)全部蒸發(fā)為水蒸氣,整個過程需要吸收多少熱量?(設水在常溫下的汽化熱為L =2.4×106J/kg,冰的比熱容為2.1×103J/kgoC,水的比熱容為4.2×103J/kgoC,冰的熔化熱為=3.34×105J/kg)

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)在以下各種說法中,正確的是   ▲   

A.一單擺做簡諧運動,擺球的運動周期不隨擺角和擺球質量的改變而改變

B.光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性,實際上,所有波動形式都可以發(fā)生偏振現(xiàn)象.

C.橫波在傳播過程中,波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期

D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

E.在光的雙逢干涉實驗中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄

F.真空中光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源、觀察者間的相對運動沒有關系

G.火車過橋要慢行,目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率,以免發(fā)生共振損壞橋梁

H.光導纖維有很多的用途,它由內芯和外套兩層組成,外套的折射率比內芯要大

(2)有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室,各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”,他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù),并由計算機繪制了T2L圖像,如圖甲所示.去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是 ▲   (選填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同學還利用計算機繪制了兩種單擺的振動圖像(如圖乙所示),由圖可知,兩單擺擺長之比   ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如圖所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為.今有一束單色光

射到它的一個側面,經(jīng)折射后與底邊平行,再射向另一側面后射出.試求 

出射光線相對于第一次射向棱鏡的入射光線偏離了多少角度?

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法正確的是   ▲ 

 A、太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應

 B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結構

 C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應,是因為該束光的波長太短

 D、按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,原子總能量增大

 E、E=mc2表明物體具有的能量與其質量成正比

 F、 β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產(chǎn)生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙兩個物體發(fā)生正碰,已知甲的質量為1kg,乙的質量為3kg,碰前碰后的位移時間圖像如圖所示,碰后乙的圖像沒畫,則碰后乙的速度大小為  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“變”、“不變”)

(3)從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示,則這種金屬的截止頻率是________HZ;普朗克常量是 ____Js.

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一單分子層油膜的實驗,估測分子直徑的大。幸韵碌膶嶒灢襟E:

A、在邊長約40cm的淺盤里倒入自來水,深約2cm,將少許痱子粉均勻地輕輕撒在水面上;

B、將5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,蓋上蓋并搖動,使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液,讀出該溶液的體積為V(mL)

C、用滴管往盤中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是該滴中的油酸就在水面上散開,形成油酸薄膜;

D、用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,記下當杯中溶液達到1 mL時的總滴數(shù)n;

E、取下玻璃板放在方格紙上,量出該單分子層油酸膜的面積S(cm2).

F、將平板玻璃放在淺方盤上,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后可認為已形成單分子層油酸膜.用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫在玻璃板上.

   ①完成該實驗的實驗步驟順序應該是      ▲      .

   ②在估算油酸分子直徑大小時,可將分子看成球形.用以上實驗步驟中的數(shù)據(jù)和符號表示,油酸分子直徑的大小約為d   ▲   cm.

(2)在油膜法測分子直徑的實驗中,用盆口直徑為0.4m的面盆盛水,要讓油酸滴在水面上散成單分子的油酸膜,那么油酸體積不能大于多少   ▲    m3,實驗中可以先把油酸稀釋成油酸溶液,再用特制滴管把這種油酸滴1滴到水面上.若測得1mL油酸溶液為120滴,那么1mL油酸至少應稀釋成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)質量為6.0kg、溫度為-20oC的冰全部變成30oC的水,后在常溫下(30oC)全部蒸發(fā)為水蒸氣,整個過程需要吸收多少熱量?(設水在常溫下的汽化熱為L =2.4×106J/kg,冰的比熱容為2.1×103J/kgoC,水的比熱容為4.2×103J/kgoC,冰的熔化熱為=3.34×105J/kg)

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)在以下各種說法中,正確的是    ▲   

A.一單擺做簡諧運動,擺球的運動周期不隨擺角和擺球質量的改變而改變

B.光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性,實際上,所有波動形式都可以發(fā)生偏振現(xiàn)象.

C.橫波在傳播過程中,波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期

D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

E.在光的雙逢干涉實驗中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄

F.真空中光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源、觀察者間的相對運動沒有關系

G.火車過橋要慢行,目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率,以免發(fā)生共振損壞橋梁

H.光導纖維有很多的用途,它由內芯和外套兩層組成,外套的折射率比內芯要大

(2)有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室,各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”,他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù),并由計算機繪制了T2L圖像,如圖甲所示.去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是  ▲   (選填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同學還利用計算機繪制了兩種單擺的振動圖像(如圖乙所示),由圖可知,兩單擺擺長之比    ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如圖所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為.今有一束單色光

射到它的一個側面,經(jīng)折射后與底邊平行,再射向另一側面后射出.試求 

出射光線相對于第一次射向棱鏡的入射光線偏離了多少角度?

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法正確的是   ▲ 

 A、太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應

 B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結構

 C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應,是因為該束光的波長太短

 D、按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能減小,原子總能量增大

 E、E=mc2表明物體具有的能量與其質量成正比

 F、 β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產(chǎn)生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙兩個物體發(fā)生正碰,已知甲的質量為1kg,乙的質量為3kg,碰前碰后的位移時間圖像如圖所示,碰后乙的圖像沒畫,則碰后乙的速度大小為  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“變”、“不變”)

(3)從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示,則這種金屬的截止頻率是________HZ;普朗克常量是  ____Js.

 

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題號

1

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9

答案

D

A

C

A

B

BCD

ACD

AC

AC

10、1)0.495~0.497m/s2 (2分) (2)①  CD(2分) ②天平(1分)

(3)(2分)偏大(2分)因紙帶與打點記時器間存在摩擦阻力f,則有

11、⑴a

⑵a)P

  b)如圖

    ⑶

 

 

 

12、(1)   

  (2)BC     (3)速度   頻率    (4)全反射   光疏介質   臨界角

13、(1)A   (2)AD   (3)

14【解析】(1)設小物體運動到p點時的速度大小為v,對小物體由a運動到p過程應用動能定理得             ①

       ②         s=vt             ③

聯(lián)立①②③式,代入數(shù)據(jù)解得s=0.8m         ④

(2)設在數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體的作用力大小為F,取豎直向下為正方向

  ⑤   聯(lián)立①⑤式,代入數(shù)據(jù)解得F=0.3N    ⑥  方向豎直向下

15【解析】⑴做直線運動有: 做圓周運動有:

          只有電場時,粒子做類平拋,有:

                                解得:

          粒子速度大小為:

          速度方向與x軸夾角為:

    粒子與x軸的距離為:

        ⑵撤電場加上磁場后,有:        解得:

          粒子運動軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,有幾何關系得C點坐標為:

                                   

    過C作x軸的垂線,在ΔCDM中:       

                          解得:

           M點橫坐標為:

16【解析】

(1)由于列車速度與磁場平移速度方向相同,導致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化,由于電磁感應,金屬框中會產(chǎn)生感應電流,該電流受到安培力即為驅動力。

(2)為使列車獲得最大驅動力,MM、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且反向的地方,這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大,導致線框中電流最強,也會使得金屬框長邊中電流收到的安培力最大,因此,d應為的奇數(shù)倍,即

(3)由于滿足(2)問條件,則MM、PQ邊所在處的磁感應強度大小均為B0且方向總相反,經(jīng)短暫的時間Δt,磁場沿Ox方向平移的距離為v0Δt,同時,金屬框沿Ox方向移動的距離為vΔt。

因為v0>v,所以在Δt時間內MN邊掃過磁場的面積S=(v0-v)lΔt

在此Δt時間內,MN邊左側穿過S的磁通量移進金屬框而引起框內磁通量變化

ΔΦMN  = B0l(v0-v)Δt②

同理,該Δt時間內,PQ邊左側移出金屬框的磁通引起框內磁通量變化

ΔΦPQ = B0l(v0-v)Δt③

故在Δt內金屬框所圍面積的磁通量變化 ΔΦ = ΔΦMN  +ΔΦPQ

根據(jù)法拉第電磁感應定律,金屬框中的感應電動勢大小

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力FMN  = B0Il

PQ邊所受的安培力FPQ  = B0Il

根據(jù)左手定則,MM、PQ邊所受的安培力方向相同,此時列車驅動力的大小

F = FMN  + FPQ = 2 B0Il⑦

聯(lián)立解得

 

 


同步練習冊答案