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模塊3—3試題（12分）

　 （1）（4分）下列說法正確的是　　　 　 （填入正確選項前的字母，每選錯一個扣2分，最低得分為0分。）

　　　 （A）當一定量氣體吸熱時，其內能可能減小

　　　 （B）玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體

　　　 （C）單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點

　　　 （D）當液體與大氣相接觸時，液體表面層內的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內部

　　　 （E）氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數，與單位體積內氣體的分子數和氣體溫度有關.

　 （2）（8分）如右圖，體積為V、內壁光滑的圓柱形導氣缸頂部有一質量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內密封有溫度為2.4T₀、壓強1.2p₀的理想氣體，p₀與T₀分別為大氣的壓強和溫度。已知：氣體內能U與溫度T的關系為，為正的常量；容器內氣體的所有變化過程都是緩慢的。求：

　　　 （i）氣缸內氣體與大氣達到平衡時的體積V₁；

　　　 （ii）在活塞下降過程中，氣缸內氣體放出的熱量Q。

圖1中，質量為m的物塊疊放在質量為2m的足夠長的木板上方右側，木板放在光滑的水平地面上，物塊與木板之間的動摩擦因數為。在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s內F的變化如圖2所示，圖中F以mg為單位，重力加速度g=10m/s².整個系統開始時靜止。

　 （1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度；

　 （2）在同一坐標系中畫出0～3s內木板和物塊的v—t圖象，據此求0～3s內物塊相對于木板滑過的距離。

右圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為V；兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B₀，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里，圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區域，區域內也存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區域，并沿直徑EF方向射入磁場區域，最后從圓形區域邊界上的G點射出，已知弧所對應的圓心角為。不計重力，求：

   （1）離子速度的大小；

   （2）離子的質量。

利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖1所示：

（1）實驗步驟：

        ①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調至水平。

②用游標卡尺測量擋光條的寬度，結果如圖2所示，由此讀為      mm。

③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離s=      cm。

④將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。

⑤從數字計數器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間。

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出托盤和砝碼的總質量m。

   （2）有表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：

        ①滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v₁=      和v₂=       。

②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為E_K1=         和E_K2=         。

③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統勢能的減少=     （重力加速度為g）。

   （3）如果          ，則可認為驗證了機械能守恒定律。

圖1為測量電壓表內阻r的電路原理圖。圖中兩個固定電阻的阻值均為R，S₁、S₂是開關，E是電源（內阻可忽略）.

   （1）按電路原理圖將圖2中的實物圖連線；

（2）開關S₁保持斷開，合上開關S₂，此時電壓表的讀數為U₁；再合上開關S₁，電壓表的讀數變為U₂，電壓表內阻r=        （用U₁、U₂和R表示）.

雨滴下落時所受到的空氣阻力與雨滴的速度有關，雨滴速度越大，它受到的空氣阻力越大；此外，當雨滴速度一定時，雨滴下落時所受到的空氣阻力還與雨滴半徑的次方成正比。假設一個大雨滴和一個小雨滴從同一云層同時下落，最終它們都               （填“加速”、“減速”或“勻速”）下落。        （填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面時，         （填“大”或“小”）雨滴的速度較小。

利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵，靜電除塵器由金屬

管A和懸在管中的金屬絲B組成，A和B分別接到高壓電

源的正極和負極，其裝置示意圖如右圖所示。A、B之間有很

強的電場，距B越近，場強           （填“越大”或“越小”）。B      附近的氣體分子被電離成為電子和正離子、粉塵吸附電子后被吸附到       （填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。

火星直徑約為地球的一半，質量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉的軌道半徑約為地球公轉半徑的1.5倍，根據以上數據，以下說法正確的是

    A．火星表面重力加速度的數值比地球表面的小

    B．火星公轉的周期比地球的長

    C．火星公轉的線速度比地球的大

    D．火星公轉的向心加速度比地球的大

如右圖，一理想變壓器原副線圈匝數之比為4：1，原線圈兩

端接入一正弦交流電源，副線圈電路中R為負載電阻，交流

電壓表和交流電流表都是理想電表，下列結論正確的是

　 A．若電壓表讀數為6V，則輸入電壓的最大值為

　 B．若輸入電壓不變，副線圈匝數增加到原來的2倍，則電流表的讀數減小到原來的一半

　 C．若輸入電壓不變，負載電阻的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍

　 D．若保持負載電阻的阻值不變，輸入電壓增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍

如右圖，木箱內有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊；木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態且物塊壓在箱頂上。若在某一段時間內，物塊對箱頂剛好無壓力，則在此段時間內，木箱的運動狀態可能為

　 A．加速下降　　　　　　　　　　　　 B．加速上升

　 C．減速上升　　　　　　　　　　　　 D．減速下降