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【物理——物理3—4】
（1）某学生利用单摆做测定重力加速度的实验，其具体操作如下：
A．在铁架台上固定一个夹子，把单摆的摆线夹在夹子上
B．用刻度尺和游标卡尺测出摆长l
C．将摆球向一侧偏离30°后由静止释放摆球
D．在释放摆球的同时开始计时
E．记下摆球完成竹次（大于30次）全振动的时间t
F．把所得数据代人公式
该学生的上述操作中，错误或不妥的是 。（只填字母代号）
（2）如图所示是一种折射率n—1．5的棱镜，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦sini =0.75。求：
①光在棱镜中传播的速率；
②此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲ （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
 |
（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是 _▲___Js．
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【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
▲ （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
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（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是
_▲___Js．
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【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答。若三题都做，则按A、B两题评分。
A．（选修模块3－3）（12分）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体
B．一定质量气体压强不变温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量
C．因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动
D．液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力，是因为表面层的分子分布比液体内部紧密
2．将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴，则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的直径是_________m（保留一位有效数字）。
3．如图所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g。
（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；
（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。
B．（选修模块3－4）（12分）
（1）下列说法中正确的是（ ）
A．眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象
B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
C．驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。
D．在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最高点时开始计时
（2）相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。
（3）如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。
C．（选修模块3－5）（12分）
（1）下列说法正确的是（ ）
A．电子的衍射现象说明实物粒子的波动性
B．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线
D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小
（2）2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。
（3）一个静止的
，放出一个速度为v1的粒子，同时产生一个新核
，并释放出频率为
的γ光子。写出该核反应方程式，求出这个核反应中产生的新核的速度v2。（不计光子的动量）
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