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二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。其中14-18为单选题,每小题有且只有一个选项正确:19-21题为多选题,每小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 14.已知类氢结构氦离子(He+)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知()
A. 氦离子(He+)处于n=1能级时,能吸收45eV的能量跃迁到n=2能级
B.大量处在n=3能级的氦离子(He+)向低能级跃迁,只能发出2种不同频率的光子
C. 氦离子(He+)从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的波长大 D.若氦离子(He+)从n=2能级跃迁到基态,释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子一定也能使该金属板发生光电效应。
15.如图甲,一维坐标系中有一质量为m=2kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出)从t=0时刻开始,物块在外力作用下沿x轴作匀变速直线运动,如图乙为其位置坐标和速率平方关系图像,下列说法正确的是( )
A.t=4s时物块的速率为2m/s B.加速度大小为1m/s2 C.t=4s时物块位于x=4m处 D.在0.4s时间内物块运动的位移6m
16.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L,劲度系数为K的
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轻弹簧上端固定在大环的中心O,下端连接一个质量为m、电荷量为q,可视为质点的小环。小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中,将小环从A点由静止释放、小环运动到B点时速度倍好为0.已如小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等,则( )
A.电场强度的大小E=
mg qB.小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹力不做功
C.小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大 D.小环在A点时受到大环对它的弹力大小F=mg-kL
17.如图所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102sin 10πt(V)则( )
A.该电动势的有效值为102V
B.该交变电流的频率为10Hz
D.电路中理想交流电流表的示数为1.0A
C.外接电阻R所消耗的电功率为10W
18.如图所示,质量M=2kg的半圆形槽A放在光滑水平地面上,槽内表面光滑,其半径r=0.6m现有一个质量m=lkg的小物块B在槽A的右端口受到瞬时竖直向下的冲量I=2N·S,此后物体A和物块B相互作用,使物体A在地面上运动,则下列说法错误的是()
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A.在A、B间存在相互作用的过程中,槽A和物块B组成的系统机械能守恒 B.在A、B间存在相互作用的过程中,槽A和物块B组成的系统动量守恒 C.物块B从槽口右端运动到左端时,槽A向右运动的位移是0.4m D.物块B最终可从槽口左端竖直冲出,到达的最高点距槽口的高度为0.2m
19.2024年我国即将发射“嫦娥四号”登月探测器,将首次造访月球背面,首次实现对地对月中继通信,若“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P 点实施变轨,进入近月点为15km的椭圈轨道Ⅱ,由近月点Q落月, 如图所示,“关于“嫦娥四号”,列说法正确的是()
A.沿轨道Ⅰ运动至P时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ B.沿轨道运行的周期大于沿轨道I运行的周期
C.沿轨道运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,重力势能减小,机械能不变。
20.如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则()
A.系统运动稳定时,弹簧秤的示数是50N B.系统运动稳定时,弹簧秤的示数是26N
C.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2 D.在突然搬去F1的瞬间,m1的加速度大小为15m/s2
21.如图所示,竖直平行线MN,PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应强度为B,MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为
q的带负电粒子,速度大小相等、方向均垂直磁m场。粒子间的相互作用及重力不计,设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出,则()
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A.从PQ边界垂直射出的粒子在碰场中运动的时间为B.沿θ=90°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长 C.粒子的速率为
?m6qB
aqB mD.PQ边界上有粒子射出的长度为23a。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-37为选考题,考生根据要求作答。
22.(6分)为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h,O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.
实验过程一:如图甲所示,挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1.
实验过程二:如图乙所示,将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使Q2C的距离与O1A的距离相等。滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2.
(1)为完成本实验,下列说法中正确的是_________ A.必须测出小滑块的质量 C.弹簧的压缩量不能太小
B.必须测出弹簧的劲度系数 D.必须测出弹簧的原长
(2)写出动摩擦因数的表达式μ=_______(用题中所给物理量的符号表示)
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(3)在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了仍能测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,实验小组测量出滑块停止滑动的位置到B点的距离l.写出动摩擦因数的表达式μ=_________.(用题中所给物理量的符号表示)
23.(9分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为________mm; (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为__________Ω.
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱体电阻R;
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω); 电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ); 直流电源E(电动势4V,内阻不计):
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A); 滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A): 开关S.导线若干.
①为了完成上述实验,电流表应选择_______,电压表应选择_______,滑动变阻器应选择_______. ②为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在实线框中画出完成此实验的原理图,并标明所用器材的代号。
24.(12分)如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,
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