电流(A) |
0.00 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.36 |
0.39 |
0.41 |
0.43 |
电压(V) |
0.00 |
0.20 |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
(二)选考题:共24分。请考生从给出的3道物理题中任选二题做答,每题12分。
12A.[物理──选修3-3](12分)
(1) 理想气体从A状态到B状态到C状态后回到A状态,AB为等温变化(过程1: P减小V增大),BC为等压变化(过程2:V减小),CA为等积变化(过程3: P减小)
(1)三个过程中哪个气体对外做功的绝对值最大?
A.过程1 B.过程2 C.过程3
(2)哪个过程内能增加?
A.过程1 B.过程2 C.过程3
(3)BC和CA过程中哪个过程的吸热和放热的绝对值大?
A. 一样大 B.过程2 C.过程3
(2)在一个密闭的很轻的气球内充有氢气,若气球由非弹性材料制成(气球壁弹力不计),可自由伸缩,且氢气的质量为m,摩尔质量为m1,空气的摩尔质量为m2,求气球的升力。
12B.[物理──选修3-4](12分)
(1)有一弹簧振子的振动曲线如图所示,则该弹簧振子的周期为_______s。
(2)某三棱镜的截面是一直角三角形,如图所示,∠A=900,∠B=300,棱镜材料的折射率为n,底面BC凃黑,入射光线沿平行于底面BC的方向射向AB面,经AB面和AC面折射后出射。
(1)求出射光线与入射光线的延长线的夹角
(2)为使上述入射光线能从AC面射出,折射率n的最大值为多少?
12C.[物理──选修3-5](12分)
(1)下图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是
A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃到n=1能级产生的
B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应。
(2)两个质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与光滑水平面相切,如图所示。一物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B。求物块在B上能够到达的最大高度
四、计算题:本大题共3小题,共47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中须明确写出数值和单位。
13.(15分)如图所示,质量为M、倾角为q的滑块A放在水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上,忽略一切摩擦,求B相对地面的加速度a。
14.(15分)多量程多用电表的设计(原创)一个多量程多用电表示意图如图1,参考某多用表的表盘,如图2,已知多用表的表头的量程为1, 内阻为100,请设计一个多量程多用电表,电流表的量程分别为10和250,电压表的量程分别为10和250,测电阻档分别为和,求多用表中各电阻的阻值和电池的电动势(内阻可忽略)。
15.在地面上方某处的真空室里存在着水平方向的匀强电场,以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系.一质量为m、带电荷量为+q的微粒从点P(,0)由静止释放后沿直线PQ运动。当微粒到达点Q(0,-l)的瞬间,撤去电场,同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小,该磁场有理想的下边界,其他方向范围无限大。已知重大加速度为g。求:
(1)匀强电场的场强E的大小;
(2)撤去电场加上磁场的瞬间,微粒所受合外力的大小和方向;
(3)欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值(已知)
,
当开关接3时,欧姆表为档,中值电阻为(参见图),如仍用1.5V电池,则当两表笔短接时,电流仅为, 电流表不能达到满偏,设电池电动势为15V,内阻可忽略,当两表笔短接时,则,。将以上计算结果填入电路中,如图。
15.【解答】(1)由于微粒沿方向运动,可知微粒所受的合力沿方向,可得: ① 已知。解之得 ②
(2)微粒到达点的速度可分解为水平分速度为和竖直分速度为。根据竖直方向上自由落体运动规律有, ,则 ③ ④ 对于水平分速度,其所对应的洛伦兹力大小为,方向竖直向上,则 ⑤ 即与重力恰好平衡;对于竖直分速度,其所对应的洛伦兹力大小为,方向水平向左。此力为微粒所受的合力 ⑥
(3)由(2)可知,微粒的运动可以看作水平面内的匀速直线运动与竖直面内的匀速圆周运动的合成.能否穿出下边界取决于竖直面内的匀速圆周运动,则 ⑦解得: ⑧所以欲使微粒不从其下边界穿出,磁场下边界的坐标值应满足= ⑨ (写成“<”也给分)
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