0
第8题图
412
乙
D.当F>12N时，A的加速度随F的增大而增大
9.如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷A、B关于细杆对称固定．一带正电荷的小球（图中未标出套在细杆上，从距两点电荷连线h1处由静止释放，经过时间t1运动到与两点电荷等高处．此过程中小球的速度v、加速度a随时间t的变化图象，动能Ek、电势能Ep随下降距离h的变化图象可能正确的有
细杆
++
AB
第9题图
t
t
Ot1O
A
t1O
h
B
h1Oh1
h
CD
三、简答题：
本题分必做题（第l0、11、12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
必做题
O1
10.（8分）验证“力的平行四边形定则”，如图甲所示，实验步骤如下：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸
长，结点到达纸面上某一位置，记为O1；
②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；
③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方向；
④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；
⑥比较F3和F的一致程度．
（1）下列说法中正确的是▲．
A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上
B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
C.系在橡皮条末端的两绳要一样长
D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1
（2）改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2▲（选填“必须”或“不必”）与位置O1相同．
（3）实验记录纸如图乙所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和
F2的方向分别过P1和P2点；两个力的大小分别为：
F1＝3.0N、
第10题图甲
▲▲▲▲
第10题图乙
F2＝3.5N．请根据图中给出的标度作出F1和F2的合力，测得合力F＝▲N（保
留两位有效数字）．
（4）实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90°，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半．请说明这样操作▲（选填“合理”或“不合理”），理由是▲．
0
11．（10分）测定金属丝的电阻率，提供实验器材如下：
A.
R1
ErS
待测金属丝R（电阻约8Ω）
B.电流表A（0.6A，内阻约0.6Ω）
C.电压表V（3V，内阻约3kΩ）
D.滑动变阻器R1（0-5Ω，2A）
E.电源E（6V）
F.开关，导线若干
（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径为▲mm．
（2）某同学采用图乙所示电路进行实验，请用笔画线代替导线，在图丙中将实物电路图连接完整．
（3）测得金属丝的直径为d，改变金属夹P的位
置，测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I，作出
电源
U
甲第11题图乙
-L图象，如图丁所示．测得图线斜率
I
为k，则该金属丝的电阻率ρ为▲（用
符号d、k表示）．
（4）
L
关于电阻率的测量，下列说法中正确的有▲．A．开关S闭合前，滑动变阻器R1的滑片应置于最左端B．实验中，滑动变阻器R1的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝R长时间通电，会导致电阻率测量结果偏小
D.该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有
影响O
12．[选修3–5]（12分）
（1）下列说法中正确的是▲．
A．金属发生光电效应的截止频率随入射光频率的变化而变化B．黑体的热辐射就是反射外来的电磁波
第11题图丁
C．氢原子中电子具有波动性，并非沿经典力学描述下的轨道运动D．核聚变需要极高的温度，反应过程中需要外界持续提供能量
（2）1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，1957年吴健雄用钴原子核
（60Co）在极低温（0.01K）和强磁场中的β衰变实验结果给出了令人信服的证明．60Co
2727
在极低温下的半衰期▲（选填“大于”、“等于”或“小于”）常温下的半衰期；
27
60Co发生β衰变生成镍（Ni）的方程式为▲．
（3）60Co是金属元素钴的一种放射性同位素，用中子辐照金属钴（59Co）可得到60Co．一
272727
27
27
质量为m0、速度大小为v0的中子打进一个静止的、质量为m1的原子核59Co，形成一个处于激发态的新核60Co，新核辐射光子后跃迁到基态．已知真空中光速为c，不考
虑相对论效应．
27
①求处于激发态新核60Co的速度大小v；
27
②已知原子核60Co的质量为m2，求整个过程中由于质量亏损释放的核能ΔE．
T
13．选做题（请从A和B两小题中选定一小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A小题评分．）
A．[选修3–3]（12分）
（1）下列说法中正确的有▲．
A.分子力减小时，分子势能可能增大
B.布朗运动是由固体颗粒中分子间碰撞的不平衡引起的C．空气流动得越快，分子热运动的平均动能越大
3V0
V0
OT0
3T0
D．液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小
第13A
（2）题图
（2）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为p0，经历从状态A→B→C→A的过程．则气体在状态C时压强为▲；从状态C到状态A的过程中，气体的内能增加ΔU，则气体吸收的热量为▲．
（3）真空电阻蒸发镀膜是在真空室中利用电阻加热，将紧贴在电阻丝上的金属丝（铝丝）熔融汽化，汽化了的金属分子沉积于基片上形成均匀膜层．在一块面积为S的方形基片上形成共有k层铝分子组成的镀膜，铝膜的质量为m．已知铝的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA．
①求基片上每层铝分子单位面积内的分子数n；
②真空气泵将真空室中的气体压强从p0=1.0×105Pa减小到p1=1.0×10-4Pa，设抽气后真空室中气体温度与抽气前相同，求抽气前后真空室中气体分子数之比．
B．[选修3–4]（12分）
（1）下列说法中正确的有▲．
A．弹簧振子和单摆的固有周期均与重力加速度有关B．人体感觉器官可以直接感知电磁波
C.第5代移动通讯系统（5G）是通过纵波传递信息的
D.装载了铷原子钟的北斗导航卫星在进行定位服务时要考虑相对论效应
（2）两振动情况相同的波源S1、S2的振动频率f=680Hz，在同一均匀介质中的传播速度v=340m/s．介质中一点P到波源S1的距离为0.3m，两列波在P点引起的振动总是加强的，则P点到波源S2的距离为▲m；若两波源振动情况始终相反，相遇时
▲（选填“能”或“不能”）形成干涉图样．
（3）
S2
如图所示，水平地面上放有一长方形玻璃砖，光源S1发出与水平方向夹角为θ的一细束光，光线进入玻璃砖后经过一次反射从右侧面折射而出，恰好照到玻璃砖右侧地面上与S1关于玻璃砖对称的点S2．已知
光线射入玻璃砖的位置到玻璃砖上表面的距离为a、玻璃砖左右两表面间的距离为b，真空中光速为c．求：
①玻璃砖的折射率n；
②该束光在玻璃砖中传播的时间t．
第13B（3）题图
四、计算题：
本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14．（15分）如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻．一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r．在金属棒中点对棒施加一个水平向右、平行于导轨的拉力，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g．
（1）若金属棒以速度v0做匀速运动，求棒受到的拉力大小F1；
（2）若金属棒在水平拉力F2作用下，棒运动的速度v随时间t按余弦规律变化，如图乙所示，取水平向右为正方向，从t=0时刻开始到第一次运动到最右端时的距离为x．求此过程中通过电阻R的电荷量q；
（3）在
（2）的情况下，求t=0到t=T的过程中，整个回路产生的热量Q以及拉力
4
F2做的功W．
T
v
v0
甲
第14题图
O
-v0
乙
15．（16分）如图所示，半径为R的水平圆盘可绕着过圆心O的竖直轴转动，在圆盘上从圆心O到圆盘边缘开有一沿半径方向的光滑细槽．一根原长为R的轻弹簧置于槽内，一端固定在圆心O点，另一端贴放着一质量为m的小球，弹簧始终在弹性限度内．
（1）若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圆盘边缘随圆盘以角速度ω0转动，求F1的大小；
（2）若圆盘以角速度ω1转动，小球被束缚在槽中距离圆盘边缘为x的P点，此时弹簧的弹性势能为EP．解除束缚后，小球从槽口飞离圆盘时沿槽方向的速度大小为v，求此过程中槽对小球做的功W1；
（3）
x
若圆盘以角速度ω2转动，小球在沿槽方向推力作用下，从圆盘边缘缓慢向内移动距离x到达P点．如果推力大小保持不变，求弹簧的劲度系数k以及此过程中推力做的功W2．
m
第15题图
16．（16分）如图甲所示，一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里，其边界是以坐标原点O为圆心、半径为R的圆．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从磁场边界与x轴交点P处以初速度大小v0、沿x轴正方向射入磁场，恰能从M点离开磁场．不计粒子的重力．
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若带电粒子从P点以速度大小v0射入磁场，改变初速度的方向，粒子恰能经过原点O，求粒子在磁场中运动的时间t及离开磁场时速度的方向；
（3）
O
在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场，如图乙所示，与O点相等距离处的电场强度大小相等，方向指向原点O．带电粒子从P点沿x轴正方向射入磁场，改变初速度的大小，粒子恰能不离开电场外边界且能回到P点，求粒子初速度大小v以及电场两边界间的电势差U．
O
甲第16题图乙
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