13.模块3-5试题 (1)光子不仅有能量.还有动量.光照射到某个面上就会产生压力.宇宙飞船可以采用光压作为动力.给飞船安上面积很大的薄膜.正对着太阳光.靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进.第一次安装的是反射率极高的薄膜.第二次安装的是吸收率极高的薄膜.那么( )A.安装反射率极高的薄膜.飞船的加速度大B.安装吸收率极高的薄膜.飞船的加速度大C.两种情况下.由于飞船的质量一样.飞船的加速度大小都一样D.两种情况下.飞船的加速度不好比较(2)从塔顶以相同速率抛出A.B.C三小球.A竖直上抛.B平抛.C竖直下抛.另有D球从塔顶起自由下落.四小球质量相同.落到同一水平面上.则 A.落地时动能相同的小球是A.B.CB.落地时动量相同的小球是A.B.CC.从离开塔顶到落地过程中.动能增量相同的小球只有A.B.CD.从离开塔顶到落地过程中.动量增量相同的小球是B.D 查看更多

 

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/sP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 =-54.4eV,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.60.3eV          B. 51.0 eV

C.43.2eV          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AB的质量分别为m1m2m1m2,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 =   ▲

 

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 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/sP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AB的质量分别为m1m2m1m2,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 =   ▲

 

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 【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)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:

A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;

B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)

C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;

D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n

E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).

F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.

   ①完成该实验的实验步骤顺序应该是     ▲      .

   ②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d   ▲   cm.

(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少   ▲    m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为=3.34×105J/kg)

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)在以下各种说法中,正确的是   ▲   

A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变

B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.

C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

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

E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄

F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系

G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁

H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大

(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲   (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比   ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为.今有一束单色光

射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求 

出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法正确的是   ▲ 

 A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

 B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

 D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

 E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

 F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“变”、“不变”)

(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是________HZ;普朗克常量是 ____Js.

 

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 【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)利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验,估测分子直径的大小.有以下的实验步骤:

A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水,深约2cm,将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上;

B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为V(mL)

C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;

D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n

E、取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).

F、将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.

   ①完成该实验的实验步骤顺序应该是      ▲      .

   ②在估算油酸分子直径大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d   ▲   cm.

(2)在油膜法测分子直径的实验中,用盆口直径为0.4m的面盆盛水,要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜,那么油酸体积不能大于多少   ▲    m3,实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液,再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴,那么1mL油酸至少应稀释成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水,后在常温下(30oC)全部蒸发为水蒸气,整个过程需要吸收多少热量?(设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg,冰的比热容为2.1×103J/kgoC,水的比热容为4.2×103J/kgoC,冰的熔化热为=3.34×105J/kg)

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)在以下各种说法中,正确的是    ▲   

A.一单摆做简谐运动,摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变

B.光的偏振现象说明光具有波动性,实际上,所有波动形式都可以发生偏振现象.

C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

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

E.在光的双逢干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄

F.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系

G.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁

H.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大

(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2L图像,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是  ▲   (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙所示),由图可知,两单摆摆长之比    ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为.今有一束单色光

射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出.试求 

出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度?

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法正确的是   ▲ 

 A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

 B、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

 D、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

 E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

 F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则碰后乙的速度大小为  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“变”、“不变”)

(3)从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示,则这种金属的截止频率是________HZ;普朗克常量是  ____Js.

 

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

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)因纸带与打点记时器间存在摩擦阻力f,则有

11、⑴a

⑵a)P

  b)如图

    ⑶

 

 

 

12、(1)   

  (2)BC     (3)速度   频率    (4)全反射   光疏介质   临界角

13、(1)A   (2)AD   (3)

14【解析】(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得             ①

       ②         s=vt             ③

联立①②③式,代入数据解得s=0.8m         ④

(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向

  ⑤   联立①⑤式,代入数据解得F=0.3N    ⑥  方向竖直向下

15【解析】⑴做直线运动有: 做圆周运动有:

          只有电场时,粒子做类平抛,有:

                                解得:

          粒子速度大小为:

          速度方向与x轴夹角为:

    粒子与x轴的距离为:

        ⑵撤电场加上磁场后,有:        解得:

          粒子运动轨迹如图所示,圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4,有几何关系得C点坐标为:

                                   

    过C作x轴的垂线,在ΔCDM中:       

                          解得:

           M点横坐标为:

16【解析】

(1)由于列车速度与磁场平移速度方向相同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到安培力即为驱动力。

(2)为使列车获得最大驱动力,MM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致线框中电流最强,也会使得金属框长边中电流收到的安培力最大,因此,d应为的奇数倍,即

(3)由于满足(2)问条件,则MM、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反,经短暂的时间Δt,磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt,同时,金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。

因为v0>v,所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S=(v0-v)lΔt

在此Δt时间内,MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化

ΔΦMN  = B0l(v0-v)Δt②

同理,该Δt时间内,PQ边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化

ΔΦPQ = B0l(v0-v)Δt③

故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化 ΔΦ = ΔΦMN  +ΔΦPQ

根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小

根据闭合电路欧姆定律有

根据安培力公式,MN边所受的安培力FMN  = B0Il

PQ边所受的安培力FPQ  = B0Il

根据左手定则,MM、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小

F = FMN  + FPQ = 2 B0Il⑦

联立解得

 

 


同步练习册答案