根据
2,
1
2
1
2
2
k
EE
Qmgscos
所以
k1
k2
1
2
Wmglcos
Q的大小,选项B错误。
因
,动摩擦因数μ由A到B或由B到A变化相同,W相同,
f
f
1
2
,所以物块滑到底端的速度相同。
C错误。
由于前一过程加速度a逐渐
2
1
f
2
9.如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO’
与SS’垂直。
a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度
方向与SS’垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β,且α>β。
三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’,则下列说法中正确的有
(A)三个质子从S运动到S’的时间相等
【答案】CD
【解析】由于在匀强磁场中的路径大小不同,三个质子从S运动到S’的时间不相等,A错误。
三个质子在
附加磁场中只有b的运动轨迹的圆心在OO’轴上,所以B错误。
撤去附加磁场由作图法可得,a到达SS’
连线的位置距S最近,选项C正确。
三个质子在原磁场的曲率半径是相同的,无附加磁场时a到达SS’连
线的位置距S最近,要使三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’,附加磁场方向与原磁场方向相同,
选项D正确。
三、简答题:
本题分必做题(第10.11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分。
请将解答填写在答
题卡相应的位置。
2
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,
0
方案编号
1
2
300.0
60.0
200.0
40.0
1
1
R
U
0
1
R
【答案】
(1)最大值
(2)2
(3)
0
0
9
9
=0.03A,若R=60Ω,电流约为
U
1
1
1
r
1
,
,得
R
0
R
0
0
0
1
1
r
1
E
R
图象的斜率k
,所以电动势
ER
kR
0
0
0
0
(选填“之前”
0
0.501.001.502.002.50
速度v/(m·s)0.120.190.230.260.280.29
-1
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在相应
............
........
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。
下列图象能正确表
3
示该过程中空气的压强p和体积V关系的是
。
(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功。
现潜水员背着该气瓶缓慢地
潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量。
在上述两个过程中,空气的
内能共减小
kJ,空气
kJ。
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为
1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为
A
1
【解析】
(1)由玻意尔定律,PV=C,即P
V
(2)根据热力学第一定律:
ΔU=W+Q,第一阶段W=24kJ,ΔU=0,所以Q=-24kJ,放热;第
1
1
1
二阶段W=0,ΔQ=-5kJ放热,所以ΔU=-5kJ。
又ΔU=ΔU+ΔU=-5kJ,即内能减少5kJ;Q=Q+Q=
2
2
2
1
2
1
2
-29kJ,即放出热量29kJ。
(3)设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ和ρ,一次吸人空气的体积为V,
海
岸
n
N
海
岸
M
A
B.(选修模块3-4)(12分)
(B)频率相同的激光在不同介质中的波长相同
(C)两束频率不同的激光能产生干涉现象
(D)利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
-7
P点距双缝s和s的路程差为7.95×10m.则在这里出现的应是
(选
-7
1
2
-7
其他条件不变,则屏上的条纹间距将
(选填“变宽”、“变窄”、或“不
4
(3)如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。
已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
2
2
l
2sini
7.95
l
1.5,波程差是半波长的奇数倍,是暗条纹。
又x
5.30
d
2
2
d
;几何关系l=2dtanγ;,解得:
l
(3)设折射角为γ,折射定律
C.(选修模块3-5)(12分)
下列光电流I与AK之间的电压U的关系图象中,正确的是
AK
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子。
光电子从金属表面逸出的过
程中,其动量的大小_______(选填“增大、“减小”或“不变”),原因是_______。
(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV,金属钠的截止频率为5.53×
10Hz,普朗克常量h=6.63×10Jgs.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出
14
-34
【答案】
(1)C
(2)减小;光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)(3)氢原子放出
的光子能量E=E-E,代人数据得:
E=189eV,金属钠的逸出功W=hν,代人数据得W=2.3eV,因
3
2
0
0
0
0
强
弱
(3)氢原子放出的光子能量E=E-E,代人数据得:
E=189eV,金属钠的逸出功W=hν,代人数据得
3
2
0
0
W=2.3eV,因为E<W,所以不能发生光电效应。
0
0
5
四.计算题:
本题共3小题,共计47分。
解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只
写出最后答案的不能得分。
有数值计算的提,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(15分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理
想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。
一质量为m、有效电阻
为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。
导体棒进入磁场后,流经电流
表的电流逐渐减小,最终稳定为I。
整个运动过程中,导体棒与导轨接触良
好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。
求:
(1)磁感应强度的大小B;
【答案】
(1)
(2)
mg
IR
【解析】
(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动BIlmg
①
②
EBlv
(2)感应电动势
mg
(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm
1
2
m
2
EBlv
m
m
E
I
m
R
m
I
m
IR
14.(16分)在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进
行了讨论。
如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的指点,选手抓住绳由静止开始摆动,此事绳与竖
直方向夹角α=30,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高
0
度不计,水足够深。
取中立加速度g=10m/s,sin53=0.8,cos53=0.6
2
0
0
1
2
d;
(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的
6
落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。
1
【解析】
(1)机械能守恒mgl
①
2
2
F′-mg=m
F′=(3-2cos)mg
人对绳的拉力
F=F′
(Hlcosd)(ff)d0
1
2
mg(Hlcos)
ffmg
1
2
(3)选手从最低点开始做平抛运动x
1
2
2
H
当l
2
15.(16分)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示,加在极
板A、B间的电压U作周期性变化,其正向电压为U,反向电压为-kU(k>1),
AB
0
0
电压变化的周期为2r,如图乙所示。
在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场
5
(1)若k
,电子在0—2r时间内不能到达极板A,求d应满足的条件;
4
v
(3)若电子在第N个周期内的位移为零,求k的值。
7
9eU
2
0
10m
eU
,(n=0,1,2,……,99)和v=[(n+1)(k+1)-kt]
0
0
eU
加速度的大小a
①
0
1
md
1
a
②
2
1
在τ~2τ时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动
5eU
加速度的大小a
0
4md
2
初速度的大小v
1
匀减速运动阶段的位移x
2a
2
2
9eU
2
依据题,d
0
1
2
2n
(2n1)
,(n=0,1,2,……99)时间内
(2)在~
速度增量
⑦
1
(2n1)2(n1)
~,(n=0,1,2,……99)时间内
在
8
ekU
md
加速度的大小
速度增量
0
⑧
2
2
(a)当0≤~n<时
电子的运动速度v=n△v+n△v+a(t-2n)
2
1
0
解得
(b)当0≤t-(2n+1)<时
电子的运动速度
解得v=[(n+1)(k+1)-kt]
md
v=(n+1)△v△v-a[t-(2n+1)]
1+n
2
eU
0
,(n=0,1,2,……,99)
dm
(3)电子在2(N-1)~(2N-1)时间内的位移x=v
2N-1
2N-2
1
1
2
电子在(2N-1)~2N时间内的位移x=v2
-a2
T
2N
N-1
2
eU
0
2N-2
dm
eU
0
2N-1
dm
x+x=0
2N
9