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一個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用下面的方法測(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度。
實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）如圖1所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后，固定在待測(cè)圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。
（2）啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)。
（3）經(jīng)過一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量。
① 由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為ω= 。式中各量的意義是：
.
② 某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤半徑r=5.50×10-2m，得到紙帶的一段如圖2所示，求得角速度為 。
（1） （2）6.8/s。 |
【選做題】本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分．
A．(選修模塊3—3)（12分）
（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
（A）用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，說明分子之間有間隙。（ ）
（B）溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。（ ）
（C）夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢(shì)的緣故。（ ）
（D）自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。（ ）
（2）（4分）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟
的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟
中的計(jì)算式：
（A）用滴管將濃度為
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下
的油酸酒精溶液的滴數(shù)
；
（B）將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)
；
（C）________________▲________________；
（D）將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長
的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)
；
（E）用上述測(cè)量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑
__▲____
。
（3）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上，缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為300K�，F(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)
溫度緩慢升高為330K，活塞恰好離開ab；當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí)，活塞上
升了4cm。求：
（1）活塞的質(zhì)量；
（2）整個(gè)過程中氣體對(duì)外界做的功。
B．(選修模塊3—4)（12分）
（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
（A）光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。（ ）
（B）拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。（ ）
（C）光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。（ ）
（D）變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。（ ）
（2）（4分）如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏，可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像，屏上每一小格長度為1cm。在t＝0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障，造成從水平位置A到B之間（不包括A、B兩處）的波形無法被觀察到（故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播）。此后的時(shí)間內(nèi)，觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處，在t＝5秒時(shí)，觀察者看到C處恰好第三次（從C開始振動(dòng)后算起）出現(xiàn)平衡位置，則該波的波速可能是
（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s
（C）6cm/s （D）7.2cm/s
（3）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針
、
確定入射光線，并讓入射光線過圓心
，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針
，使擋住、的像，連接
。圖中
為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，
、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，
、
均垂直于法線并分別交法線于
、
點(diǎn)。設(shè)的長度為
，
的長度為
，的長度為
，
的長度為
，求：
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量（用上述給
出量的字母表示），
②玻璃磚的折射率
C．(選修模塊3—5)（12分）
（1）下列說法中正確的是___▲_____
（A）X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
（B）放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
（C）光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性
（D）原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
（2）氫原子的能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光
子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，在輻射出的各種頻率的
光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
（3）如圖，質(zhì)量為m的小球系于長L＝0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放，小球擺到最低點(diǎn)A
時(shí)，恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[，上升的
最高點(diǎn)為B，A、B的高度差為h＝0.2m。已知P的質(zhì)量為M＝3m，
P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，小球與P的相互作用時(shí)間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
【選做題】本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分．
A．(選修模塊3—3)（12分）
（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
（A）用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，說明分子之間有間隙。（ ）
（B）溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。（ ）
（C）夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢(shì)的緣故。（ ）
（D）自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。（ ）
（2）（4分）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟
的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟
中的計(jì)算式：
（A）用滴管將濃度為
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下
的油酸酒精溶液的滴數(shù)
；
（B）將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)
；
（C）________________▲________________；
（D）將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長
的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)
；
（E）用上述測(cè)量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑
__▲____
。
（3）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將
一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm
處設(shè)有卡環(huán)ab，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上，缸內(nèi)氣體的壓
強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為300K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)
溫度緩慢升高為330K，活塞恰好離開ab；當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí)，活塞上
升了4cm。求：
（1）活塞的質(zhì)量；
（2）整個(gè)過程中氣體對(duì)外界做的功。
B．(選修模塊3—4)（12分）
（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。
（A）光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。（ ）
（B）拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。（ ）
（C）光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。（ ）
（D）變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。（ ）
（2）（4分）如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏，可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像，屏上每一小格長度為1cm。在t＝0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障，造成從水平位置A到B之間（不包括A、B兩處）的波形無法被觀察到（故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播）。此后的時(shí)間內(nèi)，觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處，在t＝5秒時(shí)，觀察者看到C處恰好第三次（從C開始振動(dòng)后算起）出現(xiàn)平衡位置，則該波的波速可能是
（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s
（C）6cm/s （D）7.2cm/s
（3）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針
、
確定入射光線，并讓入射光線過圓心
，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針
，使擋住、的像，連接
。圖中
為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，
、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，
、
均垂直于法線并分別交法線于
、
點(diǎn)。設(shè)的長度為
，
的長度為
，的長度為
，
的長度為
，求：
①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量（用上述給
出量的字母表示），
②玻璃磚的折射率
C．(選修模塊3—5)（12分）
（1）下列說法中正確的是___▲_____
（A）X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的
（B）放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
（C）光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性
（D）原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，還與原子所處的化學(xué)狀態(tài)
有關(guān)
（2）氫原子的能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光
子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為 ▲ eV。
現(xiàn)有一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，在輻射出的各種頻率的
光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有 ▲ 種。
（3）如圖，質(zhì)量為m的小球系于長L＝0.8m的輕繩末端。繩的另一端
系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放，小球擺到最低點(diǎn)A
時(shí)，恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[，上升的
最高點(diǎn)為B，A、B的高度差為h＝0.2m。已知P的質(zhì)量為M＝3m，
P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，小球與P的相互作用時(shí)間
極短。求P沿水平面滑行的距離。
某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖中
……），槽間距離均為d。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的一同位置由靜止釋放。每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d。實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，如圖所示。
（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_______________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_____________________。
（2）每次將 B板向內(nèi)側(cè)平移距離d ，是為了______________________ 。
（3）在圖中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
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，T為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔，r為圓盤的半徑，x2、x1是紙帶上選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺的刻度值，n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)（含兩點(diǎn)）。
或
……；（s5+s6）/2T；1，5
