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______：請從A、B和C三小題中選定兩小題作答．若三題都做，則按A、B兩題評分
A．（適合選修3-3的考生）如圖所示，有一個固定在水平桌面上的汽缸，內部密閉了質量為m的某種理想氣體．
（1）如果這種理想氣體的摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數為N，則汽缸中氣體分子數：n=______．
（2）現向右推動活塞，將氣體壓縮．則下列說法正確的是______
A．壓縮氣體過程中外界對氣體做了功，氣體的內能一定增加．
B．氣體被壓縮前后，如果氣體的溫度保持不變，則氣體一定放出熱量．
C．如果汽缸壁和活塞是絕熱的，氣體被壓縮后溫度一定升高
D．氣體被壓縮的過程中，氣體分子間的距離變小了，所以分子的勢能變大了．
（3）有一個同學對汽缸加熱使氣體溫度升高，為保持氣體體積不變，需要增大壓力．發現增大的壓力與升高的溫度成正比．請你解釋這個現象．
B．（適合選修3-4模塊的考生）（12分）如圖所示，在平面鏡附近有一個單色點光源S．
（1）在圖中畫出點光源S經過平面鏡所成的象．
（2）下列說法正確的是______
A．光屏上能看到明暗相間的條紋
B．如果在點光源S與光屏之間放入一個三棱鏡，將會在光屏上看到彩色的光帶
C．當觀察者高速遠離點光源時，發現光的波長變長
D．透過兩個偏振片觀察光源，轉動其中一塊偏振片時，發現光的強度發生變化，說明光波是橫波
（3）要使光屏上明暗相間的條紋變寬，可以采用什么方法？
C．（適合選修3-5模塊的考生）（12分）靜止的鈾238核（質量為m_U）發生α衰變，放出一個α粒子（質量為m_α）后生成一個新原子核釷（質量為m_T）．
（1）完成上述核反應方程式：₉₂²³⁸U→_{______}^______Th+₂⁴He
（2）列關于天然放射現象的說法中正確的是______
A．一個鈾238發生α衰變放出的能量為：E=（m_U-m_T-m_α）c²
B．衰變過程中放出的能量等于原子核的結合能
C．天然放射性元素發出的射線引入磁場，α粒子和β粒子向相反方向偏轉，說明它們帶異種電荷．
D．鈾238衰變為釷的半衰期是4.5×10⁹年，10克鈾238要經過9×10⁹年才能全部衰變掉                         
（3）若測得鈾238核發生α衰變時放出的α粒子的動能為E，試估算形成的釷核的反沖速度的大小．

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選做題：請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．
A．（選修模塊33）
（1）下列說法正確的是

 

．
A．當兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力一定減小
B．大量分子的集體行為是不規則的，帶有偶然性
C．晶體和非晶體在一定的條件下可以轉化
D．人類利用能源時，是將高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能
（2）一定質量的理想氣體，體積由V₁壓縮至V₂，第一次是經過一個等溫過程，最終氣體壓強是p₁、氣體內能是E₁；第二次是經過一個等壓過程，最終氣體壓強是p₂、氣體內能是E₂；則p₁

 

p₂，E₁

 

E₂．（填“＞”“=”或“＜”）
（3）當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．現用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖甲所示．（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為

 

．
②求出估算油酸分子直徑的表達式．
B．（選修模塊34）
（1）下列說法正確的是

 

．
A．測定某恒星特定元素發出光的頻率，對比地球上該元素的發光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度
B．無線電波沒有偏振現象
C．紅外線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象
D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關
（2）在“研究單擺周期與擺長的關系”實驗中，擺的振幅不要太大，擺線要細些、伸縮性要小，線的長度要盡量

 

（填“長些”或“短些”）．懸點要固定，擺長是懸點到

 

的距離．
（3）如圖乙，為一圓柱中空玻璃管，管內徑為R₁，外徑為R₂，R₂=2R₁．一束光線在圓柱橫截面內射向玻璃管，為保證在內壁處光不會進入中空部分，問入射角i應滿足什么條件？
C．（選修模塊35）
（1）存在下列事實：①一對高能的γ光子相遇時可能產生一對正負電子；②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產生一對正負電子；③一個高能的γ光子經過重核附近時可能產生一對正負電子；④原子核發生變化時，只發射一些特定頻率的γ光子．關于上述事實下列說法正確的是（電子質量m_e，光在真空中速度為c，普朗克常量為h）

 

．
A．事實①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發生
B．事實②說明，動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規律
C．事實③中，由于外界重核的參與，系統動量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν≥

mec2

h

D．事實④中表明，原子核的能級也是不連續的
（2）

232 90

Th本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成

233 90

Th，然后經過

 

次

 

衰變轉變為易裂變材料鈾的同位素

233 92

U．
（3）如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關系，當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時，對應圖線與橫軸的交點U₁=-2.37V．（普朗克常量h=6.63×10^-34 J?s，電子電量e=1.6×10^-19 C）（以下計算結果保留兩位有效數字） 
①求陰極K發生光電效應的極限頻率．
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續照射光電管的陰極K時，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時間發射的光電子數．

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（1）相對論理論告訴我們．物體以速度υ運動時的質量m與靜止時的質量m_o之間有如下關系m=

mυ

1-( υ c )2

因物體的速度υ不可能達到光速，所以總有υ＜c．由質量關系式可知物體運動時的質量m總要大于靜止時的質量m_o．北京正負電子對撞機將正、負兩個電子加速使其相向運動，發生對撞．對撞前每個電子對于實驗室的速度都是

4

5

c，在實驗室觀測，兩個電子的總動能是

 

（設電子靜止質量為m，計算結果中的光速c和電子靜質量m_e不必帶入數值）．
（2）一根豎直懸掛的彈簧，下端掛上2N的物體時，伸長量為2cm．一研究小組用它探究彈簧彈力和彈簧伸長的關系，在彈簧彈性限度內，測出懸掛不同重物時，彈簧彈力和彈簧伸長量的關系，畫出了如圖1的圖象．該圖象以級軸表示彈力F，單位為牛頓，圖線為反比例關系的雙曲線，因繪圖同學的疏忽，忘記在橫軸標出關于彈簧伸長量x的表達形式，請你幫助寫出橫軸所表示的彈簧伸長量x的表達形式

 

．采用SI單位制，對應縱標為4N的橫坐標的坐標值應為

 

．
（3）下圈是用來測量未知電阻R_x的實驗電路的實物連線示意圖2，圈中R_x是待測電阻，阻值約為幾kΩ；E是電池組，電動勢6V，內阻不計：V是電壓表，量程3V，內阻r=3000ΩR是電阻箱，阻值范圍0～9999Ω；R₁是滑動變阻器，S₁和S₂是單刀單擲開關．主要的實驗步驟如下：
a．連好電路后，合上開關S₁和S₂，調節滑動變阻器的滑片，使得電壓表的示數為3.0V．
b．合上開關S₁，斷開開關S₂，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節電阻箱的阻值，使得電壓表的示數為1.5V．
c．讀出電阻箱的阻值，并計算求得未知電阻R_x的大小． d．實驗后整理儀器．
①根據實物連線示意圖2，在虛線框內畫出實驗的電路圖3，圖中標注元件的符號應與實物連接圖相符．
②供選擇的滑動變阻器有：
滑動變阻器A：最大阻值100Ω，額定電流0.5A
滑動變阻器B：最大阻值20Ω，額定電流1.5A
為了使實驗測量值盡可能地準確，實驗應選用的滑動變阻器是

 

．
③電阻箱的旋鈕位置如圖4所示，它的阻值是

 

．
④未知電阻R_x=

 

．（2位有效數字）
⑤測量值與真實值比較，測量值比真實值

 

．（填“偏大”、“相等”或“偏小”）

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一、選擇題

1、根據圖象分析：若沿x軸作勻速運動，通過圖1分析可知，y方向先減速后加速；若沿y軸方向作勻速運動，通過圖2分析可知，x方向先加速后減速。

答案：B

2、乙船能到達A點，則vcos60⁰=u，

過河時間t滿足：t = H/（ vsin60⁰）, 甲、乙兩船沿垂直于河岸方向的分速度相同，故過河時間相同。在t時間內甲船沿河岸方向的位移為s= （vcos60⁰ + u ）t=。

答案：D

3、根據萬有引力定律：，得：T=

答案：A

4、質點在A、B、C、D四點離開軌道，分別做下拋、平拋、上拋、平拋運動。很明顯，在A點離開軌道比在C、D兩點離開軌道在空間時間短。通過計算在A點下拋落地時間為t_A=（6-4）s，在B點平拋落地時間t_B=4s，顯然，在A點離開軌道后在空中時間最短。根據機械能守恒，在D剛拋出時機械能最大，所以落地時速度最大。

答案：AD

5、在軌道上向其運行方向彈射一個物體，由于質量遠小于空間站的質量，空間站仍沿原方向運動。根據動量守恒，彈出后一瞬間，空間站沿原運行方向的速度變小，提供的向心力（萬有引力）大于需要的向心力，軌道半徑減小，高度降低，在較低的軌道上運行速率變大，周期變小。

答案：C

6、當懸線在豎直狀態與釘相碰時根據能量守恒可知，小球速度不變；但圓周運動的半徑減小，需要的向心力變大，向心加速度變大，繩子上的拉力變大。

答案：BD

7、根據萬有引力定律：可得：M=,可求出恒星質量與太陽質量之比，根據可得：v=,可求出行星運行速度與地球公轉速度之比。

答案：AD

8、衛星仍圍繞地球運行，所以發射速度小11.2km/s；最大環繞速度為7.9km/s，所以在軌道Ⅱ上的速度小于7.9km/s；根據機械能守恒可知：衛星在P點的速度大于在Q點的速度；衛星在軌道Ⅰ的Q點是提供的向心力大于需要的向心力，在軌道Ⅱ上Q點是提供的向心力等于需要的向心力，所以在Q點從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ必須增大速度。

答案：CD

9、同步衛星隨地球自轉的方向是從東向西，把同步衛星從赤道上空3.6萬千米、東經103°處，調整到104°處，相對于地球沿前進方向移動位置，需要增大相對速度，所以應先下降高度增大速度到某一位置再上升到原來的高度。

答案：A

10、開始轉動時向心力由靜摩擦力提供，但根據F=mrω²可知，B需要的向心力是A的兩倍。所以隨著轉速增大，B的摩擦力首先達到最大靜摩擦力。繼續增大轉速，繩子的張力增大，B的向心力由最大靜摩擦力提供，A的向心力由靜摩擦力和繩子的張力的合力提供，隨著轉速的增大，B需要的向心力的增量（繩子張力的增量）比A需要的向心力的增量大，因而A指向圓心的摩擦力逐漸減小直到為0然后反向增大到最大靜摩擦力。所以，B受到的靜摩擦力先增大，后保持不變；A受到的靜摩擦力是先減小后增大；A受到的合外力就是向心力一直在增大。

答案：BD

二、填空題

11、圓盤轉動時，角速度的表達式為ω= ，  T為電磁打點計的時器打點的時間間隔，r為圓盤的半徑，x₂、x₁是紙帶上選定的兩點分別對應米尺上的刻度值，n為選定的兩點間的打點數（含兩點）。地紙帶上選取兩點（間隔盡可能大些）代入上式可求得ω= 6.8rad/s。

12、 (1)斜槽末端切線方向保持水平；從同一高度。

（2）設時間間隔為t, x = v₀t，   y₂-y₁=gt² ，解得: v₀=.將x=20.00cm，y₁ =4.70cm， y₂ =14.50cm代入求得v₀=2m/s

三、計算題

13．解：⑴在行星表面，質量為m的物體的重力近似等于其受到的萬有引力，則

g=                               

得：   

⑵行星表面的環繞速度即為第一宇宙速度，做勻速圓周運動的向心力是萬有引力提供的，則

v₁=　　　　　　　　　           

得：　

14．解析：用r表示飛船圓軌道半徑,有r =R +H=6.71×l0⁶ m．

由萬有引力定律和牛頓定律，得 , 式中M表示地球質量，m表示飛船質量，T表示飛船繞地球運行的周期，G表示萬有引力常量．

利用及上式, 得 ，代入數值解得T=5.28×10³s,

出艙活動時間t=25min23s=1523s, 航天員繞行地球角度 =104⁰

15．解：（1）這位同學對過程的分析錯誤，物塊先沿著圓柱面加速下滑，然后離開圓柱面做斜下拋運動，離開圓柱面時的速率不等于。                   

（2）a、設物塊離開圓柱面時的速率為,

解得：                      

（2）b、由：  得：

落地時的速率為                       

16.解：對子彈和木塊應用動量守恒定律：

      所以                                  

對子彈、木塊由水平軌道到最高點應用機械能守恒定律，

取水平面為零勢能面：有

   所以                        

由平拋運動規律有：                          

解得:                   

所以，當R = 0.2m時水平距離最大                

最大值S_max = 0.8m。

17．解：（1）

（2）設人在B₁位置剛好看見衛星出現在A₁位置，最后

在B₂位置看到衛星從A₂位置消失，

    OA₁=2OB₁

有  ∠A₁OB₁=∠A₂OB₂=π/3

從B₁到B₂時間為t

則有   

18．解: （1）設 A、B的圓軌道半徑分別為、，由題意知，A、B做勻速圓周運動的角速 度相同，設其為。由牛頓運動定律，有

設 A、B之間的距離為，又，由上述各式得

，                               ①

由萬有引力定律，有

將①代入得

令

比較可得

                                                   ②

（2）由牛頓第二定律，有

                                                   ③

又可見星 A的軌道半徑

                                                                ④

由②③④式解得

                                               ⑤

（3）將代入⑤式，得

代入數據得

                                            ⑥

，將其代入⑥式得

                                    ⑦

可見，的值隨 n的增大而增大，試令，得

                                           ⑧

若使⑦式成立，則 n 必大于 2，即暗星 B 的質量必大于，由此得出結

論：暗星有可能是黑洞。