A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．
（1）在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中

BD

BD

A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)怏w在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而

增大

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力

大于

大于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當(dāng)水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于

1

6

πD³，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

AB

AB

A．相對論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當(dāng)波源突然停止振動時，其他質(zhì)點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設(shè)第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來，能提供無線網(wǎng)絡(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)．某移動運營商采用1.8x10⁹HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為

0.17

0.17

m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過

調(diào)制

調(diào)制

（選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”）后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學(xué)為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是

CD

CD

A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出

6

6

種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應(yīng)小于

12.75

12.75

eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應(yīng)方程是

2 1

H+

3 1

H→

4 2

He+

1 0

n．若

2 1

H和

3 1

H迎面碰撞，初速度大小分別為v₁、v₂，

2 1

H、

3 1

H、

4 2

He、

1 0

n的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃、m₄，反應(yīng)后

4 2

He的速度大小為v₃，方向與

2 1

H的運動方向相同，求中子

1 0

n的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應(yīng)）．

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A．如圖所示是研究物體做勻變速直線運動規(guī)律時得到的一條紙帶（實驗中打點計時器所接低壓交流電源的頻率為50Hz），從O點后開始每5個計時點取一個記數(shù)點，依照打點的先后順序依次編號為0、1、2、3、4、5、6，測得x₁=5.18cm，x₂=4.40cm，x₃=3.60cm，x₄=2.78cm，x₅=2.00cm，x₆=1.20cm．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（1）物體的加速度大小a=

0.80

0.80

m/s²；
（2）打點計時器打記數(shù)點3時，物體的速度大小為v₃=

0.32

0.32

m/s．
B．如圖2為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置．
（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

小車質(zhì)量

小車質(zhì)量

不變，用鉤碼所受的重力作為

小車受到的合力

小車受到的合力

，用DIS測小車的加速度．
（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖3所示）．
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是

在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比

在小車質(zhì)量一定的情況下，小車的加速度與其所受到的合力成正比

．
②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

C

C

 
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大．

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A．選修3-3
（1）有以下說法：其中正確的是

AEF

AEF

．
A．“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B．理想氣體在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比
C．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強就越大
D．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大
G．讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動，小球的運動是可逆過程
（2）如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從T_I升高到T₂，且空氣柱的高度增加了△l，已知加熱時氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強為p₀，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？請在下面的圖乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象（包括在圖象上標(biāo)出過程的方向）．
（3）一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L，密度為3kg/m³，平均摩爾質(zhì)量為15g/mol，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù)．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

BD

BD

A．交通警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理
B．電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C．單縫衍射中，縫越寬，條紋越亮，衍射現(xiàn)象也越明顯
D．地面上測得靜止的直桿長為L，則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
（2）如圖所示，一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標(biāo)原點O為平衡位置，MN=8cm．從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為

0.8

0.8

s，振動方程的表達式為x=

4cos

5πt

2

4cos

5πt

2

cm；
（3）一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P此時刻沿-y運動，經(jīng)過0.1s第一次到達平衡位置，波速為5m/s，那么：
①該波沿

-x

-x

（選填“+x”或“-x”）方向傳播；
②圖中Q點（坐標(biāo)為x=7.5m的點）的振動方程y=

5cos

5πt

3

5cos

5πt

3

cm；
③P點的橫坐標(biāo)為x=

2.5

2.5

m．
C．選修3-5
（1）下列說法中正確的是

BC

BC

A．X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B．一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子，自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C．放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1
D．²³⁵U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短
（2）下列敘述中不符合物理學(xué)史的是

BCD

BCD

A．麥克斯韋提出了光的電磁說
B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）
（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對．推動一下，使兩車相向運動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？

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A．（選修模塊3-3）
（1）科學(xué)家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實驗．把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內(nèi)，用太陽能將這些金屬熔化為液體，然后在熔化的金屬中充進氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬．下列說法中正確的是

 

A．失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B．失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束
C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大
D．泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，C到A是等溫過程．則B到C氣體的溫度

 

填“升高”、“降低”或“不變”）；ABCA全過程氣體從外界吸收的熱量為Q，則外界對氣體做的功為

 

．
（3）已知食鹽（NaCl）的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，求：
①食鹽分子的質(zhì)量m；
②食鹽分子的體積V₀．
B．（選修模塊3-4）
（1）射電望遠(yuǎn)鏡是接受天體射出電磁波（簡稱“射電波”）的望遠(yuǎn)鏡．電磁波信號主要是無線電波中的微波波段（波長為厘米或毫米級）．在地面上相距很遠(yuǎn)的兩處分別安裝射電波接收器，兩處接受到同一列宇宙射電波后，再把兩處信號疊加，最終得到的信號是宇宙射電波在兩處的信號干涉后的結(jié)果．下列說法正確的是

 

A．當(dāng)上述兩處信號步調(diào)完全相反時，最終所得信號最強
B．射電波沿某方向射向地球，由于地球自轉(zhuǎn)，兩處的信號疊加有時加強，有時減弱，呈周期性變化
C．干涉是波的特性，所以任何兩列射電波都會發(fā)生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
（2）如圖為一列沿x軸方向傳播的簡諧波t₁=0時刻的波動圖象，此時P點運動方向為-y方向，位移是2.5厘米，且振動周期為0.5s，則波傳播方向為

 

，速度為

 

m/s，t₂=0.25s時刻質(zhì)點P的位移是

 

cm．
（3）為了測量半圓形玻璃磚的折射率，某同學(xué)在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏；一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃，光透過玻璃磚后在光屏上留下一光點A，然后將光束向右平移至O₁點時，光屏亮點恰好消失，測得OO₁=3cm，求：
①玻璃磚的折射率n；
②光在玻璃中傳播速度的大小v（光在真空中的傳播速度c=3.0×10⁸m/s）．

C．（選修模塊3-5）
軌道電子俘獲（EC）是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變，如釩（₂₃⁴⁷V）俘獲其K軌道電子后變成鈦（₂₂⁴⁷Ti），同時放出一個中微子υ_e，方程為₂₃⁴⁷V+_-1⁰e→₂₂⁴⁷Ti+υ_e．
（1）關(guān)于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是

 

．
A．原子核內(nèi)一個質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?BR>B．原子核內(nèi)一個中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C．原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D．原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
（2）中微子在實驗中很難探測，我國科學(xué)家王淦昌1942年首先提出可通過測量內(nèi)俘獲過程末態(tài)核（如₂₂⁴⁷Ti）的反沖來間接證明中微子的存在，此方法簡單有效，后來得到實驗證實．若母核₂₃⁴⁷V原來是靜止的，₂₂⁴⁷Ti質(zhì)量為m，測得其速度為v，普朗克常量為h，則中微子動量大小為

 

，物質(zhì)波波長為

 

（3）發(fā)生軌道電子俘獲后，在內(nèi)軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級為E₁，L軌道電子的能級為E₂，E₂＞E₁，離鈦原子無窮遠(yuǎn)處能級為零．
①求當(dāng)L軌道電子躍遷到K軌道時輻射光子的波長λ；
②當(dāng)K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子，求自由電子的動能E_K．

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A．（選修3-3模塊）
（1）以下說法中正確的是

 

A．被活塞封閉在空缸中的一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，壓強增大，則氣缸在單位面積上，單位時間內(nèi)受到的分子碰撞次數(shù)增加
B．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映
C．分子間距增大，分子勢能就一定增大
D．用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
（2）如圖所示，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面積10cm²，大氣壓強1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞質(zhì)量及一切摩擦不計，緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞剛好升到缸口，封閉氣體吸收了60J的熱量，則封閉氣體的壓強將

 

（選填“增加”、“減小”或“不變”），氣體內(nèi)能變化量為

 

J．
（3）一滴體積為V的油酸，配制成體積比為1：k的油酸溶液（k＞1），現(xiàn)取一滴體積仍為V的油酸溶液在滴在水面上，在水面上形成面積為S的單分子油膜，已知油酸的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M．請據(jù)此推算阿伏伽德羅常數(shù)的表達式．
B．（選修3-4模塊
（1）下列說法中正確的有

 

A．不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象
C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振光片可以使像更清晰
D．聲源向靜止的觀察者運動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率
（2）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=1m/s，則0.5m處質(zhì)點在1s時的位移為

 

cm，x=1m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式y(tǒng)=

 

cm．
（3）直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，圖中a=60°．已知這種玻璃的折射率n=

2

試求：
①ab光線在AC面上有無折射光線？（要有論證過程）
②ab光線經(jīng)AC面反射后，再經(jīng)BC面折射后的光線與BC面的夾角．
C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

 

A．康普頓效應(yīng)進一步證實了光的波動特性
B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化
C．經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D．天然放射性元素的半衰期與環(huán)境的溫度有關(guān)
（2）

234

90

Th是不穩(wěn)定的，能自發(fā)地發(fā)生衰變．
①完成

234

90

Th衰變反應(yīng)方程

234

90

Th→

234

91

Pa

 

．
②

234

90

Th衰變?yōu)?span id="khytvm4" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

222

86

Rn，共經(jīng)過

 

次a衰變，

 

次β衰變．
（3）氫原子的能級如圖所示，有一群處于n=4能級的氫原子．如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，則：

①這群氫原子發(fā)出的光譜中共有幾條譜線能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)？
②從能級n=4向n=1發(fā)出的光照射該金屬材料，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為多少？

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1．C由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知A、B錯，由于鎳63放出電子，故帶正電，電勢比銅片電勢高，C正確，電流方向從銅片到鎳，D錯

2．C

3．A由可知，A正確

4．B將分子粗略地看成一個小立體，則個

5．D照射到a、b、c上三種光的頻率關(guān)系，為，由光電效應(yīng)的規(guī)律可知板b有電子射出，板c一定有光電子放出，正確答案為D

6．A航天飛機的運行周期

    設(shè)經(jīng)過時間t航天飛機又通過建筑物上方，則

    ，所以

7．A沿著電場線的方向電勢降低，，B錯；E、F兩點在同一等勢面上，且，A正確

    由等量異種電荷的等勢面特點可知．，C錯，D錯

8．C①F＝kA②

    由①②可知，C正確．

9．C先根據(jù)題意畫出電子所走的弧，因為弧上任意一點的速度方向必然與該點所在的半徑垂直，故可以過A點做與方向（即AB方向）垂直的直線，此即為帶電粒子做勻速圓周運動的半徑方向．同理過C點作垂直于BC的直線，也為該點的半徑方向，兩半徑相交點即為帶電粒子做勻速圓周運動的圓心．如答圖1所示．由圖示情況可以看出

答圖1

    當(dāng)時電子剛好不能從BC邊射出．

    要使電子可以從BC邊射出，必滿足r＞，而r＝，

    ∴B＜時，電子可以從BC邊射出

10．D11．（1）大于（2）軌道末端出口水平（3）P、、為落地的平均位置，F一步中的應(yīng)為-2r，

12．（1）1.000

 （2）①略

    ②A．將滑動變阻器調(diào)至輸出電壓為零的位置，再合上．

    B．將扳向2，調(diào)滑動變阻器使電流表指針在某一電流刻度，并記下該位置．

    C．使阻值最大后，將扳向1，調(diào)電阻箱，使電流表指針回到所記的位置，記下電阻箱阻值．

    D．被測電阻＝．

13．偵察衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，通過有日照的赤道一次，在衛(wèi)星一個周期時間（設(shè)為）地球自轉(zhuǎn)的角度為q ，只要q 角所對應(yīng)的赤道弧長能被拍攝下來，則一天時間內(nèi)，地面上赤道處全部在有日照條件下就能被拍攝下來．設(shè)偵察衛(wèi)量的周期為，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力為衛(wèi)星做圓周運動的向心力，衛(wèi)星的軌道半徑r＝R＋h，根據(jù)牛頓第二定律，則

    在地球表面的物體重力近似等于地球的萬有引力，即mg＝

    解得偵察衛(wèi)星的周期為

    已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，則衛(wèi)星繞行一周，地球自轉(zhuǎn)的角度為q ＝2p?

    攝像機應(yīng)拍攝赤道圓周的弧長為q 角所對應(yīng)的圓周弧長應(yīng)為

14．當(dāng)開關(guān)S在位置1時，粒子在電容器中做類平拋運動，即水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，有

    l＝vt，

    得

    則帶電粒子的初速度

    （m/s）

    當(dāng)S接到2位置時，電容器內(nèi)形成按余弦規(guī)律變化的振蕩電場，周期為

    ．

    接到位置2時，電容器內(nèi)電場仍豎直向上，設(shè)粒子在第一個內(nèi)加速向下運動，在第二個內(nèi)減速向下運動，在半個周期結(jié)束時，粒子的速度為零，平均加速度＜a，運動時間＜t，故粒子半個周期內(nèi)豎直方向位移，粒子不會打到下極板上．

    在第三個內(nèi)，粒子加速向上運動，在第四個內(nèi)減速向上運動，在后半個周期結(jié)束時，粒子的速度為零．從對稱性角度考慮，經(jīng)過一個周期，粒子又回到兩板中央，豎直方向速度為零．

    不論電容器內(nèi)電場如何作用周期性的變化，粒子在水平方向不受電場力的作用，水平速度不變，所以粒子在電場中運動的時間仍為2×s，在這一時間內(nèi)，電場做周期性變化的次數(shù)

    ．

    所以當(dāng)粒子離開電容器時，豎直速度為零，水平速度不變，仍為v＝1.0×m/s，從兩板中央飛出．

    所以粒子能飛出電容器，從兩板中央水平飛出，v＝1.00×m/s．

15．（1）滑塊速度向右，根據(jù)勻速運動條件

    ①

    可知E的方向必水平向右．

    由返回速度向左且作勻速運動可知

    ＝mg ②

    而題中有： ③

    ②③聯(lián)立得知，即＝2mg，代入①式

    所以E＝m （mg＋2mg）/q＝3m mg/q

    （2）設(shè)往返總時間為T有：

    即：，代入②式可得

    （3）返回時不受摩擦力，所以全過程摩擦力做功

    W＝-fL＝-m （mg＋）L＝-3m mgL

16．用答圖2示平面內(nèi)的光線進行分析，并只討論從右側(cè)觀察的情形，如圖所示，由亮點發(fā)出的任一光線CP線經(jīng)過兩次折射而從液面射出．由折射定律，按圖上標(biāo)記的各相關(guān)角度．有sina ＝nsinb  ①

    sing ＝（1/n）sind ②

    其中d ≤p /2g ＝（p /2）-（b ＋j ） ③

答圖2

    注意到，若液體內(nèi)光線入射到液面上時發(fā)生全反射，就沒有從液面射出的折射光線．全反射臨界角滿足條件sin＝1/n

    可知光線CP經(jīng)折射后能從液面射出從而可被觀察到的條件為g ＜④

    或sing ＜1/n⑤

    現(xiàn)在計算sing ．利用③式可得

    sing ＝cos（b ＋j ）＝cosb cosj -sinb sinj

    由①式可得cosb ＝

    因此，nsing ＝cosj -nsinb sinj 又由①式nsing＝cosj  -sina sinj  ⑥

    由圖及①、②式，或由⑥式均可看出a 越大則g 越小，因此，如果與a 值最大的光線相應(yīng)的g 設(shè)為，若＞，則任何光線都不能射出液面．反之，只要＜，這部分光線就能射出液面，從液面上方可以觀察到亮點．由此極端情況即可求出本題要求的條件．

    自C點發(fā)出的a 值最大的光線是極靠近CD的光線，它被DB面折射后進入液體，由⑥式可知與之相應(yīng)的

    a ＝（p /2）-j

    nsin＝cosj  -cosj sinj

    能觀察到亮點的條件為nsin＜1

    即cosj -cosj sinj ＜1

    上式可寫成cosj ＜1＋cosj sinj

    取平方

    化簡

    故

    開方并化簡可得

    這就是在液面上方從側(cè)面適當(dāng)?shù)姆较蚰芸吹搅咙c時n與j 之間應(yīng)滿足的條件．

17．（1）激光器的功率為＝NE①

    已知激光對物體表面的壓力為F＝2N?p②

    由光壓的定義 ③

    聯(lián)立以上各式得④

    （2）太陽光對薄膜產(chǎn)生的光壓

     ⑤

    探測器受到的總光壓力

    F＝I?S⑥

    以探測器為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F＝m?a ⑦

    ^∴⑧

18．（1）由豎直上拋運動得炮彈被射出時的初速度①

    （2）由動量守恒定律得： ②

    帶電物體在洛侖茲力作用下的直線運動是勻速直線運動，假設(shè)電場強度方向豎直向上，根據(jù)受力有：③

    ④

    聯(lián)立②③④得：

    兩物體勻速運動的速度

    ∴40m/s ⑤

    50m/s ⑥

    所加電場為

    _⑦

    因為E為正，所以場強方向豎直向上

    （3）由動能定理得：爆炸對兩物體做的功

    _⑧

    _⑨

    （4）由平拋運動規(guī)律得落地時間：

    ⑩

    兩物體的水平位移

    ＝＝40×4m＝160m

    ＝＝50×4m＝200m

    兩物體落地點間的距離

    Ds＝＋＋L＝360＋20＝380m