第II卷
三、簡答題:本題分必做題(第10 、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分。請(qǐng)將解答填寫在答題卡相應(yīng)位置。
10.(8分)小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系.已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω,R隨t的升高而增大.實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值.
實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S,先將開關(guān)K與1端閉合,調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度,分別記下溫度t1,t2,…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1,I2,….然后將開關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的實(shí)數(shù)再次為I1,I2,…,分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1,R2,….
(1)有以下兩電流表,實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用.
(A)量程0~100mA,內(nèi)阻約2Ω
(B)量程0~0.6A,內(nèi)阻可忽略
(2)實(shí)驗(yàn)過程中,要將電阻箱的的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”,正確的操作順序是.
①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”③將旋鈕c 由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表:
請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出R—t圖象.
由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=。
【答案】(1)A(2)①②③(3)
11.(10分)某同學(xué)用如題11-1圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球,懸掛著鐵架臺(tái)上,鋼球靜止于A點(diǎn),光電門固定在A的正下方。在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條。將鋼球拉至
度。記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t,計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk,就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。
(1)ΔEp=mgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小,式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的鋼球球心到 之間的豎直距離.
(A)鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端 (B)鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心(C)鋼球子A點(diǎn)時(shí)的底端
為cm.某次測(cè)量中,計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.0100s,則鋼球的速度為v=m/s.
下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異,認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點(diǎn)?請(qǐng)說明理由.
(4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議.
【答案】(1)B(2)1.50、1.50
(3)不同意,因?yàn)榭諝庾枇?huì)造成ΔEk小于ΔEp,但表中ΔEk大于ΔEp;(4)分別測(cè)出光電門和球心到
12.【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩小題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,若多做,則按A、B兩小題評(píng)分.
A.[選修3−3](12分)
(1)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋,水燒開后,鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽,停止加熱,高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻,在冷卻過程中,鍋內(nèi)水蒸汽的變化情況為 .
(A)壓強(qiáng)變小(B)壓強(qiáng)不變(C)一直是飽和汽(D)變?yōu)槲达柡推?/P>
【答案】AC
【解析】
試題分析:在冷卻的過程中,溫度降低,鍋內(nèi)水蒸汽與鍋內(nèi)的液體處于動(dòng)態(tài)平衡所以鍋內(nèi)水蒸汽一直是飽和汽,故C正確;D錯(cuò)誤;在冷卻的過程中,溫度降低,飽和汽的壓強(qiáng)減小,所以A正確;B錯(cuò)誤。。
(2)如題12A−1圖所示,在斯特林循環(huán)的p−V圖象中,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A,整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成B→C的過程中,單位體積中的氣體分子數(shù)目 (選填“增大”、“減小”或“不變”),狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如題12A−2圖所示,則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是 (選填“①”或“②”).
【答案】不變①
(3)如題12A-1圖所示,在A→B和D→A的過程中,氣體放出的熱量分別為4J和30J.在B→C和C→D的過程中,氣體吸收的熱量分別為20J和12J.求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功.
【答案】8J
【解析】
試題分析:完成一次循環(huán)氣體內(nèi)能不變?chǔ)=0,吸收的熱量Q=(20+12–4–20)J=8J
由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得,W=–8J
氣體對(duì)外做功為8J。
B.[選修3—4](12分)
(1)一艘太空飛船靜止時(shí)的長度為30m,他以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行經(jīng)過地球,下列說法正確的是_____.
(A)飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長度小于30m
(B)地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長度小于30m
(C)飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來的光信號(hào)速度小于c
(D)地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來的光信號(hào)速度小于c
【答案】B
(2)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波,一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,兩狹縫就成了兩個(gè)廣元,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,則兩列光的_____相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在_____(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋.
【答案】頻率、C
【解析】
試題分析:產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩束光的頻率相同,A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),出現(xiàn)明條紋,C點(diǎn)波峰與波谷相遇振動(dòng)減弱,為暗條紋。
(3)在上述楊氏干涉試驗(yàn)中,若單色光的波長入=5.89×10-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離l=2m.求第1個(gè)亮光條到第11個(gè)亮條紋的中心
【答案】1.178×10–2m
【解析】
C.[選修3-5](12分)
(1)貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用.下列屬于放射性衰變的是 .
【答案】A
【解析】
試題分析:A為β衰變方程,B為重核裂變,C輕核聚變,D原子核的人工轉(zhuǎn)換,所以A正確。
(2)已知光速為c,普朗克常數(shù)為h,則頻率為ν的光子的動(dòng)量為 .用該頻率的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動(dòng)量改變量的大小為 .
(3)幾種金屬的溢出功W0見下表:
由一束可見光照射上述金屬的表面,請(qǐng)通過計(jì)算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng).已知該可見光的波長的范圍為4.0×10-7~7.6×10-6m,普朗克常數(shù)h=6.63×10-34J·s.
【答案】納、鉀、銣
【解析】
取λ=4.0×10–7m,則E≈5.0×10–19J
根據(jù)E>W0判斷,納、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng).