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2005年普通高校招生全国统一考试各地试题汇编(三)实验部分
一、 光的传播
(2005江苏理综卷)24.光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中,已知折射角为30°,则入射角等于( C )
A.30° B.45° C.60° D.75°
(2005全国卷Ⅰ,浙江、河南等地)17.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线( BD )
b
c
a
o
A.从ab面射出
B.从ac面射出
C.从bc面射出,且与bc面斜交
D.从bc面射出,且与bc面垂直
a
b
空气
玻璃
(2005全国卷Ⅱ,黑龙江、吉林等地)15.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb,a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb,则(AD )
A.na>nb B.navb D.vav2 C.nl>n2、v1<v2 D.nl>n2、v1>v2
(2005辽宁综合卷)33.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的?(B)
(2005广东物理卷)图2
5.如图2所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是 B
A.红光的偏折最大,紫光的偏折最小
B.红光的偏折最小,紫光的偏折最大
C.玻璃对红光的折射率比紫光大
D.玻璃中紫光的传播速度比红光大
一、 光的波动性
(2005北京卷)15.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 ( C )
A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象、光电效应现象
(2005广东物理卷)7.光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是 ( AD )
A.光纤通信利用光作为载体来传播信息
B.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理
C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
(2005上海物理卷)14.(6分)部分电磁波的大致波长范围如图所示.若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象,可选用___________波段的电磁波,其原因是_______________________________________________________。
<答案> 微波; 要产生明显的衍射现象,波长应与缝的尺寸相近.
(2005江苏物理卷)15. (14分)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).
(1)洛埃镜实验的基本装置如图 所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.
S/
<答案>
(1)如右图所示
(2)
因为,所以
(2005天津卷) 20.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n,其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为(D)
A B C D
(2005江苏物理卷)6.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67x10—27kg,普朗克常量h=6.63x10—34J·s,可以估算德布罗意波长λ=1.82x10-10m的热中子动能的数量级为(C )
(A)10—17J (B)10—19J (C)10—21J (D)10—24 J
(2005江苏理综卷)22.光电效应现象证明了光具有(A)
A.粒子性 B.波动性 C.衍射的特性 D.干涉的特性
一、 量子论初步
(2005北京春季理综)17.有关红、蓝两束单色光,下述说法正确的是 ( D )
A.在空气中的波长 B.在水中的光速
C.在同一介质中的折射率n红>n蓝 D.蓝光光子的能量大于红光光子的能量
(2005江苏物理卷)2.为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦,2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年.爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文,内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学,对现代物理学的发展作出了巨大贡献.某人学了有关的知识后,有如下理解,其中正确的是(BD )
(A)所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动
(B)光既具有波动性,又具有粒子性
(C)在光电效应的实验中,入射光强度增大,光电子的最大初动能随之增大
(D)质能方程表明:物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系
(2005天津卷) 17.某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34Js,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是 (B)
A.5.3×1014HZ, 2.2J
B. 5.3×1014HZ, 4.4×10-19J
C.3.3×1033HZ, 2.2J
D.3.3×1033HZ, 4.4×10-19J
n
En/eV
0
-0.85
-1.51
-3.4
-13.6
∞
4
3
2
1
(2005全国卷Ⅱ,黑龙江、吉林等地)17.图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处在n=4
的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有(C )
A.二种 B.三种 C.四种 D.五种
(2005全国卷Ⅲ,四川、云南、内蒙等地)15.氢原子的能级图如图所示。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是 (A )
A . 13.60eV
1 -13.60
2 -3.40
3 -1.51
4 -0.85
5 -0.54
-0.38
6
∞ 0
n E/eV
B .10.20eV
C . 0.54 eV
D . 27. 20eV
E/eV
0
-0.54
-0.85
-13.6
答图3
1
2
3
4
5
∞
n
(2005广东物理卷)n E/eV
4 -0.85
3 -1.51
2 -3.40
1 -13.60
5 -0.54
∞ 0
图9
13.⑴如图9所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。
<答案>
氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,满足:
hν=En-E2=2.55eV (1)
En=hν+E2=-0.85eV,所以n=4 (2)
基态氢原子要跃迁到n=4的能级,应提供:
ΔE=E4-E1=12.75eV (3)
跃迁图见答图3
一、 原子和原子核
(2005辽宁综合卷)31.如图2 ,放射源放在铅块上的细孔 中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向度垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是( B )
A.甲是α射线,乙是γ射线,丙是β射线
B.甲是β射线,乙是γ射线,丙是α射线
C.甲是γ射线,乙是α射线,丙是β射线
D.甲是α射线,乙是β射线,丙是γ射线
(2005北京卷)16.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正确的是(D )
A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B.根据ΔE=Δmc2可计算核反应的能量
C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,表明此过程出现了质量亏损
D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能
(2005上海物理卷)6.2005年被联合国定为“世界物理年”,以表彰爱因斯坦对科学的贡献.爱因斯坦对物理学的贡献有( A C)
(A)创立“相对论”. (B)发现“X射线”.
(C)提出“光子说”. (D)建立“原子核式模型”.
(2005上海物理卷)7.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为 ,下列说法中正确的是(A C )
(A)通过此实验发现了质子.
(B)实验中利用了放射源放出的γ射线.
(C)实验中利用了放射源放出的α射线.
(D)原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒.
(2005广东物理卷)2.下列说法不正确的是 (D)
A.是聚变 B.是裂变
C.是α衰变 D.是裂变
(2005北京春季理综)16.一个氘核()与一个氚核()发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损。聚变过程中 ( B )
A.吸收能量,生成的新核是 B.放出能量,生成的新核是
C.吸收能量,生成的新核是 D.放出能量,生成的新核是
(2005江苏物理卷)1.下列核反应或核衰变方程中,符号“X”表示中子的是(AC )
(A) (B)
(C) (D)
(2005江苏物理卷)3.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹.在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是(C)
(A)动能先增大,后减小
(B)电势能先减小,后增大
(C)电场力先做负功,后做正功,总功等于零
(D)加速度先变小,后变大
(2005江苏理综卷)23.下列四个方程中,表示重核裂变的是(C)
A.
B.
C.
D.
一、 物理实验
(2005江苏物理卷)11. (10分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
砝码质量
m/10g
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
标尺刻度
x/10m
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)根据所测数据,在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量 的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为 N/m.
<答案>(1)如下图 (2) 25.0
遮光筒
图1
(2005天津卷,16分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
图2
0
35 30
10
4035
图3
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为_______mm。
(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。
解:(1)E D B
(2)单缝和双缝间距5cm~10cm,使单缝与双缝相互平行
(3)13.870 2.310
(4),6.6×102
(2005广东物理卷)11.(9分)
⑴如图6所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取____________或_____________的方法。
⑵如图7所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A
点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
S1 S2 S3 S4 S5 S6
A
图7
<答案>
⑴②滤光片 ③单缝 ④双缝 减小双缝间距离,增大双缝到屏的距离。⑵0.86,,0.64
(2005全国卷Ⅰ,浙江、河南等地)22.(17分)
(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的一另一端都有绳套(如图)。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉像皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。
其中正确的是 。(填入相应的字母)
(2)测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。
器材:量程3V的理想电压表,量程0.5A的电流表(具有一定内阻),固定 电阻R=4Ω,滑线变阻器R′,电键K,导线若干。
①画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E= ,r= 。(用I1,I2,U1,U2及R表示)
<答案>
(1)C (2)①实验电路原理图如图。
②
(2005全国卷Ⅱ,黑龙江、吉林等地)22.(17分)
(1)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为 mm。
(2)利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中R1、R2为电阻,K1、K2为电键,B是电源(内阻可忽略)。
①根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。
②已知R1=140Ω,R2=60Ω。当电键K1闭合、K2断开时,电流表读数为6.4mA;当K1、K2均闭合时,电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA= Ω。(保留2位有效数字)
R1
R2
K1
K2
mA
B
图1
图2
<答案>
(1)42.12 (2)43Ω
电路见图
(2005全国卷Ⅲ,四川、云南、内蒙等地)22 . ( 17 分)
( l )用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为_______mm。
( 2 )利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv。图中B 为电源(内阻可忽略不计), R 为电阻箱,K 为电键。
① 将图中实物连接为测量所用的电路。
② 写出实验中必须记录的数据(用符号表示),并指出各符号的意义:_______________________________
__________________________
③ 用② 中记录的数据表示RV的公式为RV=___________。
<答案> 8.116 (5 分,在8.116± 0 . 002 范围内都给5 分)
① 连线如图所示。
②R1、R2,它们是电阻箱的两次读数;U1、U2,它们是相应的电
压表的两次读数。
③
(2005北京卷)22.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电子元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行了如下探测:
第一步:用电压挡,对任意两接线柱正、反向测量,指针不发生偏转
第二步:用电阻×1000挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图1所示。
(1)第一步测量结果表明盒内______________________。
(2)图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是_______Ω,图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是__________Ω。
(3)请在图4的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连,小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连,使小灯泡仍可发光。那么,e端应连接到__________接线柱,f端应连接到_______接线柱。
a
b
c
图4
e
f
图5
a
b
c
<答案>
(1)不存在电源
(2)1200,500
(3)如下图所示
(4)c、a
(2005上海物理卷)16.(6分)一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V,5W”的灯同时工作,电源电压恒为100V,电阻丝阻值R=100Ω(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作.(1)在右面方框中完成所需电路;(2)电路中电流表的量程应选择___(选填:“0-0.6A”或“0-3A”);(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为____m(计算时保留小数点后二位).
<答案>
(1)
(2)0-3A
(3)0.17(或)
(2005北京春季理综)22.(18分)
(1)图1中螺旋测微器的读数为 。
(2)原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路,当自己对着话筒讲话时,会从话筒中听到自己的声音,导致听觉疲劳而影响通话。现代的电话将听筒电路与话筒电路分开,改进的电路原理示意图如图2所示,图2中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ匝数相等,R0=1.2kΩ,R=3.6kΩ,Rx为可变电阻。当Rx调到某一值时,从听筒中就听不到话筒传出的声音了,这时Rx= kΩ。
(3)在测量电阻的实验中,提供的器材有:3V稳压电源E、滑线变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻Rx,以及开关S、导线等。要求:①电流表内接;②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0V~3V间变化。 在实验中,有的同学连成图3、图4所示的电路,其中a, b, c,…,k是表示接线柱的字母。请将图3、图4中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),分别填在图下面相应的表格中。
接线错误
引起的后果
改正的方法
接线错误
引起的后果
改正的方法
<答案>
(1)2.720mm (2)1.8
(3)图3对应的表格
接线错误
引起的后果
改正的方法
ce
电源可能短路,损坏电源
撤销ce连线
fi , hj
电流表指针反偏,损坏电流表
fi→fh , hi→ij
图4对应的表格
接线错误
引起的后果
改正的方法
缺db(或dg或dk)连线
电压表的示数无法调到OV
增添db(或dg或dk)连线
hj
电流表短路,指针无示数
撤销hi连线
(2005广东物理卷)12.(11分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干。
⑴在图8(a)的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。
⑵根据电路图,在图8(b)的实物图上连线。
⑶简要写出完成接线后的主要实验步骤______________________。
图8(a)
图8(b)
A
3
0.6
V
3
15
A
3
0.6
V
3
15
答图2
<答案>
(1)如答图1
(2)如答图2所示。
(3) ①往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值;
调节滑动变阻器,快速测出电流表和电压表的值;
③重复①~②,测量不同温度下的数据;
④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
(2005江苏物理卷)12.(12分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对.
(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R′,,使电流表指针偏转到满刻度的,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg= Ω.
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需 (填“串联”或“并联”)阻值为R0= Ω的电阻.
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图.
<答案>
(1)100 (2)串联 9900 (3)
G
V
E r S
R0
R