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題目列表(包括答案和解析)

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考生必須從中選擇2道題作答。

1.【物理—物理3-3】

一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中A→B過(guò)程為等壓變化，B→C過(guò)程為等容變化。已知V_A=0.3 m³,T_A=T_C=300 K,T_B=400 K。

（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。

（2）說(shuō)明B→C過(guò)程壓強(qiáng)變化的微觀原因。

（3）設(shè)A→B過(guò)程氣體吸收熱量為Q₁，B→C過(guò)程氣體放出熱量為Q₂，比較Q₁、Q₂的大小說(shuō)明原因。

2.【物理—物理3-4】

（1）圖1為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=Asin5πt，求該波的波速，并畫出t=0.3 s時(shí)的波形圖（至少畫出一個(gè)波長(zhǎng)）。

圖1

（2）一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，圖2為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，使光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射。已知水的折射率為，求sinα的值。

圖2

3.【物理—物理3-5】

（1）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子轟擊靜止的，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的（1MeV=1.6×10^-¹³/J）

①上述核反應(yīng)方程式為_____________________________。

②質(zhì)量虧損為_____________ kg。

（2）如圖所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C，質(zhì)量分別為m_A=m_C=2m,m_B=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧（彈簧與滑塊不栓接）。開始時(shí)A、B以共同速度v₀運(yùn)動(dòng)，C靜止，某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。

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【選做題】A．（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體，
下列說(shuō)法正確的是

．（填寫選項(xiàng)前的字母）
（A）氣體分子間的作用力增大（B）氣體分子的平均速率增大
（C）氣體分子的平均動(dòng)能減小（D）氣體組成的系統(tǒng)地熵增加
（2）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中，對(duì)外界做了0.6J的功，則此過(guò)程中的氣泡

（填“吸收”或“放出”）的熱量是

J．氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過(guò)程中，又對(duì)外界做了0.1J的功，同時(shí)吸收了0.3J的熱量，則此過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了

J
（3）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/m³，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol．阿伏加德羅常數(shù)N^A=6.02×10²³mol^-1，取氣體分子的平均直徑為2×10^-10m，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值．（結(jié)果保留以為有效數(shù)字）
B．（1）如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為

．（填寫選項(xiàng)前的字母）
（A）0.4c （B）0.5c
（C）0.9c （D）1.0c
（2）在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示．質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是

s；t=8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿y軸的

方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在t=9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是

cm
（3）圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上．照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的景象呈限在半徑r=11cm的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長(zhǎng)度l=10cm，若已知水的折射率為n=

，請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深h，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

C．在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出．中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)．1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中₁¹H的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在．
（1）中微子與水中的₁¹H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（₀¹n）和正電子（₊₁⁰e），即中微子+₁¹H→₀¹n+₊₁⁰e可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

．（填寫選項(xiàng)前的字母）
（A）0和0 （B）0和1 （C）1和 0 （D）1和1
（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（γ），即₊₁⁰e+_-1⁰e→2γ
已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10^-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J．正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

．
（3）試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小．

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【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分.

A.(選修模塊3-3)

(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變,則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體,下列說(shuō)法中正確的是____________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

A.氣體分子間的作用力增大 B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動(dòng)能減小 D.氣體組成的系統(tǒng)的熵增加

(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中,對(duì)外界做了0.6 J的功,則此過(guò)程中氣泡____________(填“吸收”或“放出”)的熱量是____________J.氣泡到達(dá)湖面后,溫度上升的過(guò)程中,又對(duì)外界做了0.1 J的功,同時(shí)吸收了0.3 J的熱量,則此過(guò)程中,氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了____________J.

(3)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29 kg/m³,平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1,取氣體分子的平均直徑為2×10^-10m.若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)

(1)如圖甲所示,強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c.強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為___________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

甲

A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c

(2)在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖乙所示.質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是_________s;t=8 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿y軸的_________方向(填“正”或“負(fù)”）;質(zhì)點(diǎn)B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是_________cm.

乙

(3)圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片,相機(jī)的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運(yùn)動(dòng)館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11 cm的圓形范圍內(nèi),水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長(zhǎng)度l=10 cm.若已知水的折射率,請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

丙

C.(選修模塊3-5)

在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出,中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè).1953年,萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應(yīng),間接地證實(shí)了中微子的存在.

(1)中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子()和正電子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是___________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

A.0和0 B.0和1 C.1和0 D.1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(γ),即

→2γ

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10^-31kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為________J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子,原因是________________________.

(3)試通過(guò)分析比較,具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小.

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【選做題】請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩題作答，如都作答則按B、C兩題評(píng)分

A．(選修模塊3—3)(12分)

某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖。

（1）(4分)在氣球膨脹過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 ▲

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C．該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的

D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

（2）(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為 ▲ ；

（3）(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來(lái)的過(guò)程中，氣體對(duì)外做了 0.6J的功，同時(shí)吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了 ▲ J；若氣球在膨脹過(guò)程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度 ▲ (填“升高”或“降低”)。

B．(選修模塊3—4) (12分)

（1）(3分) 下列關(guān)于光和波的說(shuō)法中，正確的是 ▲

A．赫茲預(yù)言了電磁波的存在

B．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C．光的衍射現(xiàn)象能說(shuō)明光具有粒子性

D．光的偏振說(shuō)明光波是橫波

（2）(4分) 三種透明介質(zhì)疊放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質(zhì)的界面上發(fā)生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ兩介質(zhì)界面，發(fā)生折射如圖所示，設(shè)光在這三種介質(zhì)中的速率v₁、v₂、v₃，則它們的大小關(guān)系是 ▲

A．v₁>v₂>v₃B．v₁>v₃>v₂C．v₁<v₂<v₃D．v₂>v₁>v₃

（3）(5分) 如圖所示，某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。

C．(選修模塊3—5)(12分)

（1） (3分)下列說(shuō)法正確的是 ▲ ．

A．康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明粒子的波動(dòng)性

B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)估算原子核半徑

C．核子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量

D．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小

（2）(4分) 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(ài)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A為陰極，K為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓有的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是 ▲

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV

B. 若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零

C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動(dòng)能一定變大

D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零

（3） (5分) 靜止的鐳核發(fā)生衰變，釋放出的粒子的動(dòng)能為E₀ ,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來(lái)，求衰變后新核的動(dòng)能和衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損。

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【選做題】請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩題作答，如都作答則按B、C兩題評(píng)分
A．(選修模塊3—3)(12分)
某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖。

（1）(4分)在氣球膨脹過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 ▲
A．該密閉氣體分子間的作用力增大
B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加
C．該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的
D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
（2）(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為    ▲   ；
（3）(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來(lái)的過(guò)程中，氣體對(duì)外做了    0.6J的功，同時(shí)吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了 ▲ J；若氣球在膨脹過(guò)程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度 ▲ (填“升高”或“降低”)。
B．(選修模塊3—4) (12分)
（1）(3分) 下列關(guān)于光和波的說(shuō)法中，正確的是 ▲
A．赫茲預(yù)言了電磁波的存在
B．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C．光的衍射現(xiàn)象能說(shuō)明光具有粒子性
D．光的偏振說(shuō)明光波是橫波
（2）(4分) 三種透明介質(zhì)疊放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質(zhì)的界面上發(fā)生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ兩介質(zhì)界面，發(fā)生折射如圖所示，設(shè)光在這三種介質(zhì)中的速率v₁、v₂、v₃，則它們的大小關(guān)系是 ▲

A．v₁>v₂>v₃B．v₁>v₃> v₂C．v₁<v₂<v₃D．v₂> v₁>v₃
（3）(5分)如圖所示，某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。

C．(選修模塊3—5) (12分)
（1） (3分)下列說(shuō)法正確的是 ▲  ．
A．康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明粒子的波動(dòng)性
B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)估算原子核半徑
C．核子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量
D．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小
（2）(4分) 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(ài)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A為陰極，K為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓有的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是 ▲

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B. 若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零
C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動(dòng)能一定變大
D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零
（3） (5分) 靜止的鐳核發(fā)生衰變，釋放出的粒子的動(dòng)能為E₀ ,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來(lái)，求衰變后新核的動(dòng)能和衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損。

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