〔物理选修3—5〕(15分)
(1)(5分)下列说法中正确的是 (填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.光电效应实验证实了光具有粒子性
B.太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应
C.按照玻尔理论,电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是ν
D.质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3,当一个质子和一个中子结合成一个氘核时,释放的能量是(m1+m2-m3)c2
(2)(10分)光滑水平面上,用弹簧相连接的质量均为2 kg的A、B两物体都以v0=6m/s速度向右运动,弹簧处于原长。质量为4 kg的物体C静止在前方,如图所示,B与C发生碰撞后粘合在一起运动,求:
①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度;
②在以后的运动过程中,物体A是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,说明你的理由。
〔物理选修3—4〕(15分)
(1)(5分)如图(甲)是沿x轴正方向传播的一列横波在t=0的一部分波形,此时P点的位移为y0。则此后P点的振动图象是如图(乙)中的 (填入选项前的字母,有填错的不得分)
(2)(10分)如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ。,求:
①若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为多少?
②若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围如何?
(18分)如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上。如图所示,将甲、乙两阻值相同,质量均为m的相同金属杆放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲、乙相距 l。从静止释放两金属杆的同时,在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力,使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动,且加速度大小a=gsinθ,乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动。
(1)求每根金属杆的电阻R为多少?
(2)设刚释放金属杆时开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F
随时间t的变化关系式,并说明F的方向。
(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场,乙金属杆共产生热量Q,试求此过程中
外力F对甲做的功。
(14分)如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求此h的值。(取g=10m/s2
(9分)二极管是一种半导体元件,它的符号为“”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大。
(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线。因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断 端为二极管的正极。(选填“左”、“右”)
(2)厂家提供的伏安特性曲线如右图,为了验证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:
A.直流电源E:电动势3V,内阻忽略不计
B.滑动变阻器R:0~20Ω
C.电压表V1:量程5V、内阻约50kΩ
D.电压表V2:量程3V、内阻约20kΩ
E.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5Ω
F.电流表mA:量程50mA、内阻约5Ω
G.待测二极管D
H.单刀单掷开关S,导线若干
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用 ,电流表应选用 。(填序号字母)
(3)为了达到测量目的,请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。
(4)为了保护二极管,正向电流不要超过25mA,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:
。
(6分)某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”,他设计了如下实验:
(1)他的操作步骤是:
①安装好实验装置如图。
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车。
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上。
④先接通打点计时器的电源,后释放小车,打出一条纸带。
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:(g=9.8m/s2)
①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为 J,小车动能的增量为 J。(计算结果保留三位有效数字)
(2)此次实验探究结果的误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下,造成较大误差的主要原因是:①
② 。