(16分)如图所示,一个质量为的带正电微粒,重力可忽略不计,从静止开始经电压U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V,金属板长L=20cm,两板间距(可认为两板间电场为匀强电场,并忽略边缘效应)求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角;
(3)若该匀强磁场的宽度为D=10cm的有界磁场,为使微粒垂直于磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度B是多大?
(15分)如图所示,质量为m、电阻为r,边长为L的正方形导线框abcd,其下边cd距匀强磁场上边界PQ的距离为h。磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,现使线框从静止开始自由下落,下落过程中ab边始终水平,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)如果线框进入磁场时先做加速运动,那么线框刚进入磁场里加速度大小是多少;
(2)如果ab边进入磁场前线框速度已达到稳定,那么线框在进入磁场的过程中产生的热量是多少。
(选修模块3—5)(12分)
(1)(4分)下列说法正确的是
A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D.天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关
(2)是不稳定的,能自发地发生衰变。
①完成衰变反应方程 。
②衰变为,共经过 次衰变, 次衰变。
(3)氢原子的能级如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子。如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应,则:
①这群氢原子发出的光谱中共有几条谱线能使该金属产生光电效应?
②从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料,所产生的光电子的最大初动能为多少?
(选修3—4模块)(12分)
(1)下列说法中正确的有
A.不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的
B.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使像更清晰
D.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率
(2)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度,则处质点在1s时的位移为 cm,x=1m处的质点做简谐运动的表达式y= cm。
(3)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,图中。已知这种玻璃的折射率试求:
①ab光线在AC面上有无折射光线?(要有论证过程)
②ab光线经AC面反射后,再经BC面折射后的光线与BC面的夹角。
(选修3—3模块)(12分)
(1)(4分)以下说法中正确的是
A.被活塞封闭在空缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C.分子间距增大,分子势能就一定增大
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
(2)(4分)如图所示,气缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2m,活塞面积10,大气压强,物重50N,活塞质量及一切摩擦不计,缓慢升高环境温度,使活塞刚好升到缸口,封闭气体吸收了60J的热量,则封闭气体的压强将 (选填“增加”、“减小”或“不变”),气体内能变化量为 J。
(3)(4分)一滴体积为V的油酸,配制成体积比为1:k的油酸溶液(),现取一滴体积仍为V的油酸溶液在滴在水面上,在水面上形成面积为S的单分子油膜,已知油酸的密度为,摩尔质量为M。请据此推算阿伏伽德罗常数的表达式。
(10分)有一只小灯泡上标有“12V 6W”的字样,现在要用伏安法测量这只灯炮的U-I图线。现有下列器材供选用:
A.电压表(0~6V,内阻约10k)
B.电压表(0~15V,内阻约为25k)
C.电流表(0~0.3A,内阻约2)
D.电流表(0~0。6A,内阻约1)
E.滑动变阻器(10,3A)
F.电源(电动势为15V,内阻较小)
G.开关、导线
(1)实验中所用电压表应选 ,电流表应选用 (用序号字母表示)
(2)为使实验误差尽量减小,并要求从零开始多取几组数据,请在虚线框内画出满足实验要求的电路图。
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的U-I图线(如图所示),则上灯泡两端电压为9.0V时,小灯泡的电阻是 ,电功率是 W。
(4)如果将此小灯泡与一个阻值R=20的电阻串联,并与电动势为10V,内阻不计的电源串成一个回路,则电阻R所消耗的电功率为 W。