題目列表(包括答案和解析)
的玻璃做成一個外徑為R的半球形空心球殼。一束與O′O平行的平行光射向此半球的外表面，若讓一個半徑為
R的圓形遮光板的圓心過O′O軸，并且垂直該軸放置，則球殼內(nèi)部恰好沒有光線射入，問：
（1）臨界光線射入球殼時的折射角r為多大?
（2）球殼的內(nèi)徑R′為多少?
【物理——選修3-4】
（1）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=lm的P點(diǎn)時P點(diǎn)開始向y軸負(fù)方向振動，從此刻開始計(jì)時，已知在t=0.4s時PM間第一次形成圖示波形，此時x=4m的M點(diǎn)正好在波谷。下列說法中正確的是 （ ）
A．這列波的傳播速度是7.5m／s
B．t=0.5s時，x=5m處的質(zhì)點(diǎn)Q（圖中未畫出），第一次到達(dá)波谷
C．當(dāng)M點(diǎn)開始振動時，P點(diǎn)正好在波谷
D．P點(diǎn)的振動周期為0.4s
（2）如圖所示，一束截面為圓形（半徑R=lm）的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū)，屏幕S至球心距離為D=
m，不考慮光的干涉和衍射，試問：
①若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿?sub>
，請你求出圓形亮區(qū)的半徑。
②若將題干中紫色改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色？
 |
【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(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）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
（A）用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙。（ ）
（B）溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。（ ）
（C）夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。（ ）
（D）自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。（ ）
（2）（4分）在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟
的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟
中的計(jì)算式：
（A）用滴管將濃度為
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下
的油酸酒精溶液的滴數(shù)
；
（B）將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)
；
（C）________________▲________________；
（D）將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長
的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)
；
（E）用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑
__▲____
。
（3）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab，使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上，缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為300K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)
溫度緩慢升高為330K，活塞恰好離開ab；當(dāng)溫度緩慢升高為360K時，活塞上
升了4cm。求：
（1）活塞的質(zhì)量；
（2）整個過程中氣體對外界做的功。
B．(選修模塊3—4)（12分）
（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
（A）光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一。（ ）
（B）拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。（ ）
（C）光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。（ ）
（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。（ ）
（2）（4分）如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏，可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像，屏上每一小格長度為1cm。在t＝0時刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障，造成從水平位置A到B之間（不包括A、B兩處）的波形無法被觀察到（故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播）。此后的時間內(nèi)，觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處，在t＝5秒時，觀察者看到C處恰好第三次（從C開始振動后算起）出現(xiàn)平衡位置，則該波的波速可能是
（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s
（C）6cm/s （D）7.2cm/s
（3）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針
、
確定入射光線，并讓入射光線過圓心
，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針
，使擋住、的像，連接
。圖中
為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，
、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，
、
均垂直于法線并分別交法線于
、
點(diǎn)。設(shè)的長度為
，
的長度為
，的長度為
，
的長度為
，求：
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量（用上述給
出量的字母表示），
②玻璃磚的折射率
C．(選修模塊3—5)（12分）
（1）下列說法中正確的是___▲_____
（A）X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
（B）放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
（C）光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性
（D）原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
（2）氫原子的能級如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光
子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的
光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
（3）如圖，質(zhì)量為m的小球系于長L＝0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放，小球擺到最低點(diǎn)A
時，恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[，上升的
最高點(diǎn)為B，A、B的高度差為h＝0.2m。已知P的質(zhì)量為M＝3m，
P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，小球與P的相互作用時間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
【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(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）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
（A）用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙。（ ）
（B）溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。（ ）
（C）夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。（ ）
（D）自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。（ ）
（2）（4分）在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟
的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟
中的計(jì)算式：
（A）用滴管將濃度為
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下
的油酸酒精溶液的滴數(shù)
；
（B）將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)
；
（C）________________▲________________；
（D）將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長
的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)
；
（E）用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑
__▲____
。
（3）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab，使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在ab上，缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為300K�，F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)
溫度緩慢升高為330K，活塞恰好離開ab；當(dāng)溫度緩慢升高為360K時，活塞上
升了4cm。求：
（1）活塞的質(zhì)量；
（2）整個過程中氣體對外界做的功。
B．(選修模塊3—4)（12分）
（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。
（A）光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一。（ ）
（B）拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。（ ）
（C）光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。（ ）
（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。（ ）
（2）（4分）如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏，可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像，屏上每一小格長度為1cm。在t＝0時刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障，造成從水平位置A到B之間（不包括A、B兩處）的波形無法被觀察到（故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播）。此后的時間內(nèi)，觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處，在t＝5秒時，觀察者看到C處恰好第三次（從C開始振動后算起）出現(xiàn)平衡位置，則該波的波速可能是
（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s
（C）6cm/s （D）7.2cm/s
（3）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針
、
確定入射光線，并讓入射光線過圓心
，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針
，使擋住、的像，連接
。圖中
為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，
、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，
、
均垂直于法線并分別交法線于
、
點(diǎn)。設(shè)的長度為
，
的長度為
，的長度為
，
的長度為
，求：
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量（用上述給
出量的字母表示），
②玻璃磚的折射率
C．(選修模塊3—5)（12分）
（1）下列說法中正確的是___▲_____
（A）X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
（B）放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
（C）光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性
（D）原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
（2）氫原子的能級如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光
子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的
光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
（3）如圖，質(zhì)量為m的小球系于長L＝0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放，小球擺到最低點(diǎn)A
時，恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[，上升的
最高點(diǎn)為B，A、B的高度差為h＝0.2m。已知P的質(zhì)量為M＝3m，
P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，小球與P的相互作用時間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
【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(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）利用油酸在水面上形成一單分子層油膜的實(shí)驗(yàn)，估測分子直徑的大�。幸韵碌膶�(shí)驗(yàn)步驟：
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(dāng)杯中溶液達(dá)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(rèn)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(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yīng)稀釋成
▲ mL的油酸溶液．
（3）質(zhì)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(shè)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(yùn)動，擺球的運(yùn)動周期不隨擺角和擺球質(zhì)量的改變而改變
B．光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，實(shí)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(zhì)點(diǎn)運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動沒有關(guān)系
G．火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁
H．光導(dǎo)纖維有很多的用途，它由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率比內(nèi)芯要大
（2）有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室，各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了T2～L圖像，如圖甲所示．去北大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是 ▲ （選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)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(cè)面，經(jīng)折射后與底邊平行，再射向另一側(cè)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(nèi)部的核裂變反應(yīng)
B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL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(zhì)量成正比
F、 β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)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(zhì)量為1kg，乙的質(zhì)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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