題目列表(包括答案和解析)
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(1)電場強度E為多大?
(2)小球第一次與管底碰撞前瞬時的速度為多大?
(3)小球與管底的碰撞為彈性碰撞且碰撞時間可忽略,小球第二次與管底碰撞前瞬間的速度為多大?
絕緣材料制成的圓柱形細管質量為4m、帶電荷量為+q、管長為h,管底封閉
且水平,由于空間有豎直向上的勻強電場,它剛好能豎直靜止。現從其管口無初速釋放一個絕緣的、不帶電的、質量為m的小球(直徑小于管的內徑,可以視為質點),不計空氣對小球和細管的作用力,在小球和細管的運動或碰撞過程中,不會改變各自的帶電情況,已知重力加速度為g,問:
(1)電場強度E多大?
(2)小球第一次與管底碰撞前瞬間的速度多大?
(3)小球與管底的碰撞為彈性碰撞(機械能不變)且碰撞時間可忽略,小球第二次與管底碰前瞬間的速度多大?
【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區域內作答,若三題都做,則按A、B兩題評分。
A.(選修模塊3-3)(12分)
(1)為了將空氣裝入氣瓶內,現將一定質量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是 。
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(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功。現潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質量保持不變,且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中,空氣的內能共減小 kJ,空氣 (選填“吸收”或“放出”)總熱量為 kJ。
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/
和2.1kg/
,空氣的摩爾質量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數
=6.02
。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數。(結果保留一位有效數字)
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點,在科學技術和日常生活中應用廣泛。下面關于激光的敘述正確的是
(A)激光是縱波
(B)頻率相同的激光在不同介質中的波長相同
(C)兩束頻率不同的激光能產生干涉現象
(D)利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離
(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實驗中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10-7m.則在這里出現的應是 (選填“明條紋”或“暗條紋”)。現改用波長為6.30×10-7m的激光進行上述實驗,保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將 (選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。
(3)如圖乙所示,一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質,經下表面反射后,從上面的A點射出。已知入射角為i ,A與O 相距l,介質的折射率為n,試求介質的厚度d.
C.(選修模塊3-5)(12分)
(1)研究光電效應電路如圖所示,用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關系圖象中,正確的是
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(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是_______。
(3)已知氫原子處在第一、第二激發態的能級分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34J
s.請通過計算判斷,氫原子從第二激發態躍遷到第一激發態過程中發出的光照射金屬鈉板, 能否發生光電效應。
一、選擇題(每題4分,共4×10=40分,其中有些題只有一個答絮正確,有些有多個答
案正確,全選對的得4分,選不全但無錯的給2分,有選錯的不得分)
1.CD 2.B 3.D 4.AC 5.AD 6.CD
7. C 8.AD 9. B 10.A
二、實驗題(每空3分,共15分)
11.(1)增大 (2)減小 12.(1) > (2)不需要 (3) 
三、計算題
13 (10分)解:(1)火車從第一根路標到第二根路標的過程,中間時刻速度
………………………………………………………………(2分)
火車第二根路標到第三根路標的過程,中間時刻速度
………………………………………………(2分)
(2)
…………………………………………………………(2分)
14.(10分)(1)設宇航員質量m.所受支持力F
…………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
(2)當運動到最低點時支持力最大
………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………………………(2分)
…………………………………………………………………(2分)
15.(13分)(1)對細管:
得
…………………………………(2分)
(2)對小球:由
得
………………………………………………(2分)
(3)小球與管底發生彈性碰撞,.設碰后小球和細管速度分別為v1,v2由彈性碰撞規律有:
………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………(2分)
得:
…………………………………………………(2分)
(若直接說明等質量物體彈性碰撞速度交換得到此結論,給2分)
碰后,小球作自由落體運動,細管作勻速直線運動,設再經時間t發生第二次碰撞,小
球速度為
有
m………………………………………………………(1分)
……………………………………………………………………………(1分)
第二次相碰s1=s2………………………………………………………………(1分`)
t…………………………………………………………………………(1分)
得
……………………………………………………………………(1分)
16.(12分)解①取平板車與鐵塊為研究系統,由M>m,系統每次與墻碰后總動量向右,
經多次反復與墻碰撞,最終二者停在墻邊,又因碰撞不損失機械能,系統的動能全在
M相對m滑動時轉化為內能。設M相對m滑動的距離為s,則.:
……………………………………………………………………(2分)
解得:
………………………………………………………(2分)
欲使M不從小車上落下,則L≥s故小車至少長
…………………(1分)
②小車第一次反彈向左以10m/s的速度做減速運動,直到速度為零,其加速度大小為
…………………………………………………………………(1分)
故小車第一次向左的最大位移為
,代人數據得
…………………(1分)
設小車第n一1次碰后速度vn-1,第n次碰前速度為vn,則第n一1次碰后到第n次碰
前過程動量守恒,有:Mvn-1-mvn-1=(m+M)vn………………………………………………(1分)
……………………………………………………………(1分)
第n一1次碰后小車向左減速的最大位移為
……………………………(1分)
隨后向右加速距離為
,顯然
所以在碰前有相等速度
第n次碰后向左運動的最大位移
…………………………………………(1分)
所以
,即成毒比數列
小車運動的總路程為:

解法2:一次一次累計也可以
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