1.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 布朗運(yùn)動(dòng)觀察到的是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B. 容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊器壁造成的，故與容器形狀有關(guān)
C. 隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大，其內(nèi)能也一定增大
D. 方解石的雙折射現(xiàn)象說(shuō)明其具有各向異性的屬性
2.隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大。核反應(yīng) 12H+13H→24He+X+17.6MeV釋放的能量巨大，可能成為未來(lái)的能量來(lái)源。下列說(shuō)法正確的是( )
A. X粒子帶正電
B. 該核反應(yīng)是聚變反應(yīng)
C. 24He的結(jié)合能是17.6MeV
D. 12H與 13H的質(zhì)量之和小于 24He與X的質(zhì)量之和
3.如圖所示，表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是( )
A. 電容器正在充電B. 電感線圈中的磁場(chǎng)能正在減小
C. 電感線圈中的電流正在減小D. 此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加
4.某校實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路研究“光電效應(yīng)”現(xiàn)象，現(xiàn)用頻率為v的紅光照射光電管，有光電子從K極逸出。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 使用藍(lán)光照射比紅光照射需要的逸出功更大
B. 僅增大入射光的強(qiáng)度，從K極逃逸出的電子的最大初動(dòng)能可能增大
C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)不變
D. 將電源正負(fù)極反接后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)可能一直減小
5.如圖所示，水平面上放置一個(gè)上下表面均為正方形的霍爾元件，載流子的電荷量大小為e，電源輸出電壓為U1，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。元件前后表面間電勢(shì)差為U2，前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)。下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 圖中霍爾元件的載流子帶負(fù)電
B. 若霍爾元件的電源輸出電壓U1變大，則霍爾電勢(shì)差U2保持不變
C. 利用上述物理量可以計(jì)算霍爾元件的電阻率
D. 該霍爾元件中載流子所受的洛侖茲力方向均垂直于電流方向且指向前表面
6.如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20sin?100πt(V)。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 此交流電的頻率為100Hz
B. 此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為20V
C. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大
D. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到平行于磁場(chǎng)的位置時(shí)磁通量的變化率最大
7.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為22：1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交流電表，定值電阻R=10Ω，其余電阻均不計(jì)．從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的正弦交變電壓，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為14.14V
B. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接且t=0.02s時(shí)，電流表示數(shù)為零
C. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b后，原線圈的輸入功率變大
D. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a撥向b后，副線圈輸出電壓的頻率增大
8.如圖甲所示，一高度為H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是絕熱的，活塞橫截面積為S，在缸的正中間和缸口處有固定卡環(huán)，活塞可以在兩個(gè)卡環(huán)之間無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。活塞下方封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，已知理想氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT，α為正的常量，重力加速度為g。開(kāi)始時(shí)封閉氣體溫度為T0，壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0，現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱，封閉氣體先后經(jīng)歷了如圖乙所示的三個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程，則( )
A. 活塞質(zhì)量為p0Sg
B. 從b→c過(guò)程，氣體對(duì)外做功3p0SH2
C. 從a→d全過(guò)程，氣體內(nèi)能增加3αT0
D. 從a→d全過(guò)程，氣體吸收的熱量小于其內(nèi)能的增量
二、多選題：本大題共2小題，共10分。
9.如圖為氫原子的能級(jí)圖，已知可見(jiàn)光的光子能量范圍為1.62eV?3.11eV，鋅板的電子逸出功為3.34eV，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 用能量為11.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
B. 處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離
C. 大量處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子中有兩種不同頻率的光子可使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象
D. 大量于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)所出的光子通過(guò)同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，以n=4直接躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的光子所形成的干涉條紋最寬
10.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，Oy豎直向下，Ox水平。在第一象限(空間足夠大)存在垂直平面向外的磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸正方向不變，沿x軸正方向按照B=kx(k>0且為已知常數(shù))規(guī)律變化。一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，電阻為R，初始時(shí)一邊與x軸重合，一邊與y軸重合。將導(dǎo)線框以速度v0沿x軸正方向拋出，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)線框的兩鄰邊分別平行兩個(gè)坐標(biāo)軸。從導(dǎo)線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度恰好豎直向下的過(guò)程中，導(dǎo)線框下落高度為?，重力加速度為g，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 導(dǎo)線框受到的安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直
B. 導(dǎo)線框下落高度為?時(shí)的速度小于 2g?
C. 整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量為12mv 02
D. 導(dǎo)線框速度恰好豎直向下時(shí)，左邊框的橫坐標(biāo)為x=mRv0k2L4
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。
11.在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水。待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；
②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定；
③將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大??；
④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積；
⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。
完成下列填空：
(1)上述步驟中，正確的順序是④________；(填寫(xiě)步驟前面的數(shù)字)
(2)將1ml的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液；測(cè)得1mL的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是130cm2。由此估算出油酸分子的直徑為_(kāi)_______m；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(3)某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算出的分子直徑明顯偏大，可能是由于( )
A.油酸分子未完全散開(kāi) B.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格
C.油酸中含有大量酒精 D.求每滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，1mL的溶液滴數(shù)多計(jì)了10滴
12.電子秤能夠準(zhǔn)確地測(cè)量物體的質(zhì)量，其中半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器是其關(guān)鍵的電學(xué)元件。半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器在壓力作用下會(huì)發(fā)生微小形變，其阻值RF隨壓力F變化的圖線如圖甲所示。某學(xué)習(xí)小組利用該元件和電流表A等器材設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，嘗試用該裝置測(cè)量物體的質(zhì)量。已知圖乙中電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V(內(nèi)阻未知)，電流表A的量程為30mA，內(nèi)阻為9.0Ω。重力加速度g取10m/s2。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表A量程偏小，需要將其量程擴(kuò)大為0.3A，應(yīng)該給電流表A _______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為_(kāi)___Ω的電阻；
(2)用改裝后的電流表按圖乙所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，壓力傳感器上先不放物體，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P，使電流表指針滿偏。保持滑片P位置不變，然后在壓力傳感器上放一物體，電流表的示數(shù)為0.2A，此時(shí)壓力傳感器的阻值為_(kāi)_____Ω，則所放物體的質(zhì)量m=_______kg；
(3)寫(xiě)出放到傳感器上的物體的質(zhì)量m與電流表的示數(shù)I滿足的函數(shù)關(guān)系式m=___________________；(表達(dá)式中除m、I外，其余相關(guān)物理量均代入數(shù)值)
(4)使用一段時(shí)間后，該電源電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P，電流表指針滿偏后進(jìn)行測(cè)量，則測(cè)量結(jié)果______(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。
13.如圖所示，活塞將左側(cè)導(dǎo)熱汽缸分成容積均為V的A、B兩部分，汽缸A部分通過(guò)帶有閥門的細(xì)管與容積為V4、導(dǎo)熱性良好的汽缸C相連。開(kāi)始時(shí)閥門關(guān)閉，A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為p0和1.5p0。現(xiàn)將閥門打開(kāi)，當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)，B的體積變?yōu)閂2，然后再將閥門關(guān)閉。已知A、B、C內(nèi)為同種理想氣體，細(xì)管及活塞的體積均可忽略，外界溫度保持不變，活塞與汽缸之間的摩擦力不計(jì)。求：
(1)閥門打開(kāi)后活塞穩(wěn)定時(shí)，A部分氣體的壓強(qiáng)pA；
(2)活塞穩(wěn)定后，C中剩余氣體的質(zhì)量M2與最初C中氣體質(zhì)量M0之比。
14.如圖甲所示，虛線MN左、右兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B0；左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S0，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上，求：
(1)在0～32t0內(nèi)，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱；
(2)t=t02時(shí)，圓環(huán)受到的安培力。
15.為探測(cè)射線，威耳遜曾用置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)或電場(chǎng)中的云室來(lái)顯示它們的徑跡。某研究小組設(shè)計(jì)了電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布如圖所示，在Oxy平面(紙面)內(nèi)，在x1≤x≤x2區(qū)間內(nèi)存在平行y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，x2?x1=2d。在x≥x3的區(qū)間內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，x3=3d。一未知粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)與x正方向成θ=53°角射入，在坐標(biāo)為(3d,2d)的P點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)邊界射入磁場(chǎng)，并從(3d,0)射出磁場(chǎng)。已知整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力，sin53°=0.8。求：
(1)該未知粒子的比荷qm；
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及左邊界x1的值；
(3)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，觀察發(fā)現(xiàn)該粒子軌跡呈螺旋狀并與磁場(chǎng)左邊界相切于點(diǎn)Q(x3,y3)(未畫(huà)出)。求粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間t3以及坐標(biāo)y3的值。
參考答案
1.D
2.B
3.D
4.D
5.A
6.D
7.C
8.C
9.BC
10.CD
11. (1)①②⑤③；(2)1.5×10?9；(3)AB。
12.(1)并聯(lián)；1.0 (2)11.0；0.60 (3)0.36I?1.2 (4)不變
13.(1)初始時(shí)對(duì)活塞有
p0S+mg=1.5p0S
得到
mg=0.5p0S
打開(kāi)閥門后，活塞穩(wěn)定時(shí)，對(duì)B氣體有
1.5p0?V=pB?V2
對(duì)活塞有
pAS+mg=pBS
所以得到
pA=2.5p0
(2)設(shè)未打開(kāi)閥門前， C 氣體的壓強(qiáng)為 pC0 ，
對(duì) A 、 C 兩氣體整體有
p0?V+pC0?V4=pA?(3V2+V4)
得到
pC0=272p0
所以， C 中剩余氣體的質(zhì)量 M2 與最初 C 中氣體質(zhì)量 M0 之比
M2M0=pApC0=527

14.(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
E=ΔBΔtS
S=πr22
由題圖乙可知
ΔBΔt=B0t0
根據(jù)閉合電路的歐姆定律有
I=ER
根據(jù)電阻定律有
R=ρ2πrS0
在 0～32t0 內(nèi)，根據(jù)焦耳定律可得
Q=I2R3t02=B0πr22t02S02πrρ32t0=3πB02r3S016ρt0
(2) t=12t0 時(shí)，圓環(huán)受到的安培力大小為
F=B0I?2r+B02I?2r
聯(lián)立解得
F=3B02r2S04ρt0
由左手定則知，方向垂直于MN向左。

15.(1)粒子在磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力可得
qv0B=mv02R
又
R=d
聯(lián)立解得粒子的比荷為
qm=v0Bd
(2)粒子的軌跡如圖所示
粒子在電場(chǎng)中可逆向看成做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有
2d=v0t1
vy=v0tan53°=at1
a=qEm
聯(lián)立解得勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
E=2v0B3
由幾何關(guān)系可得
x1tan53°+12at12=2d
解得
x1=d2
(3)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
由
qvB=mωv
可得
ω=qBm
即角速度為一定值，又可知粒子與磁場(chǎng)左邊界相切時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的弧度為 32π ，則有
t3=32πω=3πd2v0
取一小段時(shí)間 Δt ，對(duì)粒子在 x 方向上列動(dòng)量定理(如圖)
?kvsinθ?Δt?qvBcsθ?Δt=mΔvx
兩邊同時(shí)對(duì)過(guò)程求和
∑?kvsinθ?Δt+∑?qvBcsθ?Δt=∑mΔvx
可得
k∑?vsinθ?Δt+qB∑?vcsθ?Δt=m∑Δvx
即
k∑?Δx+qB∑Δy=m∑Δvx
其中
k∑?Δx=0
則有
qBΔy=?mv0
結(jié)合
qm=v0Bd
可得
Δy=?mv0qB=?d
故有
y3=2d?d=d

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