精品解析：吉林省白城市实验高级中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

白城实验高中2024-2025学年度高二下学期期末考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图乙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则某一枚硬币在a、b两处时（　　） A. 向心加速度大小 B. 角速度大小 C. 线速度大小 D. 向心力大小 【答案】B 【解析】 【详解】C．硬币从a到b的过程中，只有重力对硬币做正功，其他外力对硬币不做功，根据动能定理可知线速度大小，故C错误； B．由于且，则根据 可知 故B正确； AD．设募捐箱内壁曲面的切线与水平方向的夹角为，则根据牛顿第二定律和力的合成与分解可得 因为，所以 ， 故AD错误。 故选B。 2. 如图所示，一充好电的平行板电容器放在光滑绝缘水平面上，两极板垂直于水平面，相距为L，匀强磁场方向垂直水平面向下，磁感应强度大小为B。t=0时刻，将一长度为L的导体棒ab垂直极板放在两极板之间的水平面上，从静止释放，t1时刻导体棒经过图中虚线位置时电流大小为i（i≠0），此时导体棒动量变化率为k。运动中导体棒始终与极板接触良好，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，导体棒的动量变化量一定大于kt1 B. 0~t1时间内，导体棒的动量变化量一定小于kt1 C. k的方向水平向左 D. k的大小为iL 【答案】A 【解析】 【详解】CD．以水平向右为正方向，对导体棒有BiLΔt=Δp Δp的方向水平向右；所以 k的方向水平向右，故CD错误； AB．0～t1时间内，电容器带电量逐渐减小，则流过导体棒的电流减小，平均电流大于t1时刻的电流，所以该过程中导体棒的动量变化量一定大于kt1，故A正确，B错误。 故选A。 3. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为的弹性轻绳的上端固定在点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1200N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知长为，人与装备总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 在B点时，弹性轻绳的拉力为零 B. 经过C点时，人处于超重状态 C. 弹性轻绳的劲度系数为 D. 打开扣环瞬间，人在A点加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．在B点时人的速度最大，加速度为零，处于平衡状态，弹性轻绳的拉力 在A点未释放时，有 又 联立解得 = 故A错误，C正确； B．在C点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态，故B错误； D．打开扣环瞬间，由牛顿第二定律，可得 解得 故D错误。 故选C。 4. 某质点做直线运动，运动速率的倒数与位移x的关系如图所示，关于质点运动的下列说法正确的是（ ） A. 质点做匀加速直线运动 B. —x图线斜率等于质点运动的加速度 C. 四边形AA′B′B的面积可表示质点从O到C′运动所用的时间 D. 四边形BB′C′C的面积可表示质点从C到C′运动所用的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题中—x图线可知 则 v与x的乘积为常量，随着位移x增加，速度v减小，质点做减速直线运动，故A错误； B．图线斜率为 不等于质点运动的加速度，故B错误； CD．由于三角形OBC的面积为 可知S1体现了从O到C所用的时间，同理，从O到C′所用的时间可表示为 所以四边形BB′C′C的面积可体现质点从C到C′所用的时间，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示为氢原子能级图，表中给出了六种金属的逸出功，已知可见光光子的能 量范围为1.62~3.11eV，下列说法正确的是（　　） 金属 逸出功/eV 铯 1.90 钙 3.20 锌 3.34 镁 3.70 钛 4.13 铍 3.88 A. 用能量为11.0 eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B. 处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线 C. 大量氢原子由n=4能级向基态跃迁时可能放出4种不同频率的可见光 D. 用大量氢原子由n=5能级向基态跃迁时放出的可见光照射表中金属，能发生光电效应的只有金属铯 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢原子跃迁时吸收的能量由两个能级间的能量差决定，由氢原子能级图可知，用能量为11.0 eV的光子照射氢原子，不会使处于基态的氢原子跃迁到激发态，Ａ错误； B．处于n=2能级的氢原子的电离能为3.40eV，紫外线的最小能量为3.11eV，能量大于3.40eV紫外线可以被吸收且使氢原子电离，能量在3.11eV和3.40eV之间的紫外线，能使氢原子跃迁且氢原子只能吸收满足能级差的紫外线，因此处于n=2能级的氢原子不能吸收任意频率的紫外线，可以吸收部分频率紫外线，B错误； C．大量氢原子由n=4能级向基态跃迁时可能最多放出6种不同频率的光，可在可见光范围内的只有2种，即从n=3到n=2，从n=4到n=2，能量差分别为1.89eV和2.55eV，C错误； D．用大量氢原子由n=5能级向基态跃迁时最多放出10种不同频率的光，可在可见光范围内的只有3种，即从n=3到n=2，从n=4到n=2，从n=5到n=2，金属的逸出功应在1.89eV~2.86eV之间，因此用可见光照射表中金属，能发生光电效应的只有金属铯，D正确。 故选D。 6. 如图所示，电源电动势为3 V，单刀双掷开关S先置于a端使电路稳定。在t=0时刻开关S置于b端，若经检测发现，t=0.02 s时刻，自感线圈两端的电势差第一次为1.5 V。如果不计振荡过程的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. 0.04s时回路中的电流为零 B. 0.08s时电感线圈中的自感电动势值最大为3V C. 0.07s~0.08s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小 D. 0.04s~0.05s时间内，线圈中的磁场能逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意知S置于b端后，自感线圈两端的电势差呈余弦规律变化，由于t=0时刻电容器电压为3V，故此时自感线圈两端的电势差也为3 V，然后开始减小，当第一次为1.5 V时，则可知经历时间为六分之一周期，故振荡周期为0.12s。所以0.04s时回路中的电流不为零，0.03s时回路中的电流才为零，0.06s时电感线圈中的自感电动势值达到最大，为3 V，故AB错误； C．经分析，0.07s~0. 08s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小，故C正确； D．0.04s~0.05s时间内，线圈两端的电势差增大即电容器极板间电场增大，电场能增大，则磁场能逐渐减小，故D错误。 故选C。 7. 弹簧连接体如图所示，质量为M的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内。图中AO水平，BO间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，在O点正下方，C是段的中点，杆与竖直方向的夹角。现让小球从A处由静止释放，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为。查阅资料知，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 下滑过程中小球的机械能先减小后增大 B. 小球位于A点时的加速度大小为 C. 小球下滑到B点时的动能为 D. 小球下滑到C点时的动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．下滑过程中小球的机械能会与弹簧的弹性势能相互转化，由题意知在B处时弹簧的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能先减小后增加，小球的机械能先增大后减小，A错误； B．由几何关系得 ，，，，， 根据几何关系可得 ， 小球位于A点时的加速度 B错误；A、B两点间的高度差为 由机械能守恒定律得 解得 C错误； A、C两点间的高度差 小球在两位置弹簧的弹性势能相等，小球重力做的功全部转化为小球的动能，所以得 D正确。 故选D。 8. 如图所示，足够长的光滑平行金属轨道、及、固定在水平面上，间距分别为、，两段轨道在、处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中。四分之一圆弧轨道、在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下端分别在、点与水平轨道相切。质量为、电阻为、长度为的金属棒静止放置在窄轨道上，现将质量为、电阻为、长度为的金属棒从圆弧轨道上高为处由静止释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒中的最大电流为 B. 整个过程中通过金属棒的电荷量为 C. 整个过程中金属棒中产生的焦耳热为 D. 两金属棒、相距最近时的速度之比为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．金属棒滑下来刚进入磁场时，速度最大，感应电动势最大，金属棒中的电流最大，设金属棒刚进入磁场时的速度大小为，此时回路中的感应电动势为，根据机械能守恒定律有 解得 则最大感应电动势为 最大电流 故A正确； B．金属棒进入水平轨道后在安培力作用下做减速运动，金属棒做加速运动，直到两金属棒产生的电动势等大、反向，回路中的电流为零，最终两金属棒都做匀速运动，设两金属棒匀速运动时的速度大小分别为、，达到稳定状态的过程中通过两金属棒的电荷量为，则有 可得 根据动量定理，对金属棒、分别有， 解得 故B正确； C．由能量守恒定律可得，回路产生的总焦耳热为 则金属棒中产生的焦耳热为 故C错误； D．由牛顿第二定律可得 因通过两金属棒的电流始终相等，根据两金属棒的长度、质量关系可知，两金属棒的加速度大小始终相等，运动过程中的图像如图所示 两图线关于中间虚线对称，显然两图线的交点的纵坐标为，而两金属棒速度大小相等时距离最近，所以两金属棒距离最近时两金属棒的速度大小都为，故D错误。 故选AB。 9. 如图甲所示，内表面光滑的“”形槽固定在水平地面上，完全相同的两物块a、b（可视为质点）置于槽的底部中点，时，a、b分别以速度向相反方向运动，已知b开始运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，所有的碰撞均视为弹性碰撞且碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ） A. 前17秒内a与b共碰撞3次 B. 初始时a的速度大小为 C. 前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次 D. 槽内底部长为 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．根据碰撞规律可知物块b与槽壁碰后速度大小不变，方向改变，与a碰后交换速度，则根据物块b的v-t图像，可知前17秒内a与b共碰撞4次，发生在4~6s之间、8s时刻、10~12s之间以及16s时刻；前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次，分别在2s、10s和12s时刻，选项A错误，C正确； B．b与a碰前速度为v2=2m/s向左，碰后b的速度v2＇=1m/s向右，因两物块质量相同且碰撞为弹性碰撞，则碰后两物块交换速度，可知碰前a的速度v1=v2＇=1m/s，即初始时a的速度大小为1m/s，选项B正确； D．槽内底部长为 选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平传送带以恒定速度v0 = 2 m/s逆时针运转，一个质量为m = 1 kg的可视为质点的滑块由静止在恒定外力F（大小与方向未知）作用下从传送带左端A向右做a = 2 m/s2的匀加速直线运动，经过一定时间后，撤去外力F，小物块到达传送带右端B时速度恰好减为零。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ = 0.2，传送带两轮子中心间距为L = 4.5 m，重力加速度为g = 10 m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 外力F做功的最小值为4.5 J B. 物块返回传送带A端时的速度大小为3 m/s C. 撤去外力后，传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为10 J D. 撤去外力后，物块与传送带之间产生的摩擦热为7.5 J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．滑块减速过程，设位移为x2，则 解得减速过程加速度大小为 由对称性可知 滑块加速过程有 解得 由动能定理得 解得 当F在竖直方向的分力与重力等大反向，即FN = 0时，WF最小为 故A正确； B．物块返回过程受力与减速过程一样，则加速度大小一样。若物块返回过程能与传送带共速，则 解得 假设成立，则物块返回传送带A端时的速度大小为2 m/s，故B错误； C．物块减速时间 物块返回加速时间 撤去外力后，传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为 故C正确； D．撤去外力后，物块与传送带之间产生的摩擦热为 故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学找到一个表盘刻度清晰、参数缺失的灵敏电流表G，为测量该电流表的参数，该同学进行了下列操作： （1）将灵敏电流表G按如图所示的电路连接，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于___________（填“最左端”、“最右端”或“正中间”）； （2）将电阻箱调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使灵敏电流表G的指针满偏，此时电压表V的示数为； （3）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片位置，使灵敏电流表G的指针半偏，此时电阻箱的阻值为； （4）可知灵敏电流表G的内阻为___________，满偏电流为___________； （5）若要将该电流表改装为量程为的电压表，则需要串联一个___________的电阻。 【答案】 ①. 最左端 ②. 200 ③. 6 ④. 300 【解析】 【详解】（1）[1]为确保实验安全，开关闭合前，滑动变阻器RP的触头要在最左端。 （4）[2] [3]根据实验原理结合闭合电路欧姆定律有 解得 ， （5）[4]将G改装成量程为3V的电压表，根据串联电路规律有 解得 12. 某同学要测量一节电池的电动势和内阻，传统的实验电路由于电压表的分流或电流表的分压均会引起系统误差，该同学做了一些改进。他将电源、开关、电容器（电容为C）、电流传感器（与计算机相连）、电阻箱按图甲所示的电路连接。 （1）将电阻箱以某一合适的阻值接入电路； （2）闭合开关，电流传感器将记录电容器的充电电流I随时间t变化的关系图像（图乙），直至充电完毕； （3）由计算机精确计算图像与两坐标轴围成的区域面积S，物理量S代表的物理意义是__________，此时电路的路端电压可表示为________； （4）改变电阻箱接入电路的阻值R，重复前面三个步骤，得到多组对应的R和S的值； （5）利用计算机绘制图像，如图丙所示，该电池的电动势和内阻分别用E和r表示，写出与的函数关系式________；若所得图像的斜率为k，纵截距为b，则该电池的电动势________，内阻________。 【答案】 ①. 电容器所充的电荷量 ②. ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（3）[1][2]由可知，该图像的面积为电容器所充的电荷量，联立得 （5）[3][4][5]根据题意，由闭合电路欧姆定律得 可得 结合图像可得 解得 13. 如图所示为某兴趣小组设计的一个利用磁场和电场控制带电粒子运动的装置模型。在xOy坐标系x轴上A（，0）点有一正电粒子源，粒子源沿与y轴正方向逆时针旋转30°范围内的所有角度同时发射荷质比为，速率为的粒子。粒子发射后立即进入第二象限某区域的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，在第一象限有一边界，边界下方存在竖直向上的一个匀强电场，所有粒子从y轴上B（0，）、C（0，H）之间垂直于y轴进入第一象限的电场。要求所有粒子均可到达D（2H，2H）点，且粒子到达D点前一旦离开电场不会再回到电场中，不计粒子重为和粒子间相互作用。求： （1）粒子在磁场中的运动半径及匀强磁场的磁感应强度大小； （2）匀强磁场的最小面积及所有粒子中从出发到D点的最长时间和最短时间之差； （3）满足题意的电场强度最小值及取到该值时所有粒子离开电场的边界方程。 【答案】（1），；（2），；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据题意可知所有粒子离开磁场时方向均垂直于y轴，可知所有粒子在磁场中逆向运动为磁汇聚模型，如图所示 由图中几何关系可知，粒子离开磁场时最高点与最低点的高度差为 又 联立解得粒子在磁场中的运动半径为 由洛伦兹力提供向心力可得 解得匀强磁场的磁感应强度大小为 （2）如图所示 图中阴影部分的面积为匀强磁场的最小面积，由图中几何关系可得 解得 由于，如图所示 由图可知，粒子从A经过C到D所用时间最短，粒子从A经过B到D所用时间最长；由于粒子在第一象限沿x轴方向做匀速直线运动，则所有粒子在第一象限到D的时间均相等，故所有粒子中从出发到D点的最长时间和最短时间之差为 其中 联立解得 （3）要求所有粒子均可到达D（2H，2H）点，则当图中经过C点粒子到D点整个过程均处于电场中做类平抛运动时，对应的电场强度最小，则有 ， 联立解得最小电场强度为 电场强度取最小值时，为了保证所有粒子均能到达D点，如图所示 设粒子离开电场时的坐标为（，），粒子在电场中有 ，， 可得 根据图中几何关系可得 联立可得所有粒子离开电场的边界方程为 14. 随着航空航天科技的发展，人类有能力开展深空探测，逐渐揭开宇宙的奥秘。 （1）探测器绕某星球沿圆轨道匀速率运行时，测得轨道半径的三次方与周期的二次方的比值为k。已知引力常量为G。求该星球的质量M。 （2）太空中的探测器通过小型等离子推进器获得推力。在推进器中，从电极发射出的电子撞击氙原子使之电离，氙离子在加速电场的作用下，从探测器尾部高速喷出，产生推力。已知探测器（含推进器和氙离子）的初始质量为，每个氙离子的质量为m，电荷量为q，加速电压为U，等离子体推进器单位时间内喷出的离子数为n。不计其它星球对探测器的作用力和离子间的相互作用。取刚向外喷出离子的时刻为初始时刻（），求探测器的加速度大小a随时间t的变化规律。 （3）深空探测器常借助行星的“引力弹弓效应”实现加速。设质量为的探测器以相对太阳的速率飞向质量为的行星，行星相对太阳的轨道速率为，方向与相反。探测器从行星旁绕过（如图所示），忽略太阳引力及行星自转的影响，探测器远离行星后相对太阳的速率为，方向与相反；行星运动方向不变。已知，各速度在极远处可视为平行；探测器与行星间的相互作用可视为短暂弹性碰撞。 ①推导的表达式（用表示）； ②简要说明“引力弹弓效应”能使探测器明显加速的原因。 【答案】（1） （2） （3）①；②行星与探测器相互作用时，发生动量和能量的转化。由于行星与探测器相对运动，行星具有较大的轨道速率，且，行星动能（或动量）损失很小，探测器却获得了较大的速率。 【解析】 【小问1详解】 探测器绕星球沿圆轨道匀速率运行时，万有引力提供向心力 即 可得 【小问2详解】 氙离子经加速电压U加速后，相对探测器的速度大小为v，根据动能定理得 在t时间内喷出氙离子质量为 根据动量定理得 联立解得 根据牛顿第三定律知：探测器获得的反冲作用力大小为 探测器质量随时间的变化规律为 探测器加速度随时间的变化规律为 【小问3详解】 ①设探测器绕过行星后，行星速率为，以行星运动方向为正方向，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 联立解得 由于 得。 ②略。 15. 地上有质量分别为、、的三个小物块（大小不计），均用相同材料制成，物块置于三个区域的边界，各区域长度均为，物块与各区域的动摩擦因数分别为，，，最右侧为墙壁，区域Ⅰ左侧地面光滑。设发生的所有碰撞均为弹性碰撞，开始时最左侧物块有向右的初速度，问： （1）当参数满足什么条件时，最右侧物块不会向左运动进入区域II? （2）是否存在特定的值，使得所有物块最后停在同一位置?若存在，求出此值，并求出从开始运动到所有质点停止运动所经历的时间；若不存在，给出理由。 【答案】（1） （2）存在，42， 【解析】 【小问1详解】 由弹性碰撞可知第一次碰撞两质点交换速度，记中间质点与最右侧质点碰撞前后速度分别为和，最右侧质点碰撞后速度为，由功能原理 由于是弹性碰撞过程，机械能和动量守恒 联立解得 右侧质点不能运动到2区域，临界情况运动到2区域时速度为0，由功能原理 解得 应有 【小问2详解】 因为发生的皆为弹性碰撞，且I左侧为光滑地面，所以仅需考虑三质点均停在区域1、2分界线处的情况。当中间质点刚好停在区域1、2分界线处时 解得 当右侧质点刚好停在区域1、2分界线处时 解得 经验证可得中间质点在停下前未与右侧质点发生第二次碰撞，存在特定的 使得所有质点最后停在同一位置，对于最左侧质点在区域I运动的过程有 中间质点在区域2运动的过程 最右侧质点在区域3运动的过程，向右运动 向左运动 总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白城实验高中2024-2025学年度高二下学期期末考试 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图乙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则某一枚硬币在a、b两处时（　　） A. 向心加速度大小 B. 角速度大小 C. 线速度大小 D. 向心力大小 2. 如图所示，一充好电的平行板电容器放在光滑绝缘水平面上，两极板垂直于水平面，相距为L，匀强磁场方向垂直水平面向下，磁感应强度大小为B。t=0时刻，将一长度为L的导体棒ab垂直极板放在两极板之间的水平面上，从静止释放，t1时刻导体棒经过图中虚线位置时电流大小为i（i≠0），此时导体棒动量变化率为k。运动中导体棒始终与极板接触良好，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 0~t1时间内，导体棒的动量变化量一定大于kt1 B. 0~t1时间内，导体棒的动量变化量一定小于kt1 C. k的方向水平向左 D. k的大小为iL 3. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为的弹性轻绳的上端固定在点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1200N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知长为，人与装备总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 在B点时，弹性轻绳的拉力为零 B. 经过C点时，人处于超重状态 C. 弹性轻绳的劲度系数为 D. 打开扣环瞬间，人在A点加速度大小为 4. 某质点做直线运动，运动速率的倒数与位移x的关系如图所示，关于质点运动的下列说法正确的是（ ） A. 质点做匀加速直线运动 B. —x图线斜率等于质点运动的加速度 C. 四边形AA′B′B的面积可表示质点从O到C′运动所用的时间 D. 四边形BB′C′C的面积可表示质点从C到C′运动所用的时间 5. 如图所示为氢原子能级图，表中给出了六种金属的逸出功，已知可见光光子的能 量范围为1.62~3.11eV，下列说法正确的是（　　） 金属 逸出功/eV 铯 1.90 钙 3.20 锌 3.34 镁 3.70 钛 4.13 铍 3.88 A. 用能量为11.0 eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 B. 处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线 C. 大量氢原子由n=4能级向基态跃迁时可能放出4种不同频率的可见光 D. 用大量氢原子由n=5能级向基态跃迁时放出的可见光照射表中金属，能发生光电效应的只有金属铯 6. 如图所示，电源电动势为3 V，单刀双掷开关S先置于a端使电路稳定。在t=0时刻开关S置于b端，若经检测发现，t=0.02 s时刻，自感线圈两端的电势差第一次为1.5 V。如果不计振荡过程的能量损失，下列说法正确的是（　　） A. 0.04s时回路中的电流为零 B. 0.08s时电感线圈中的自感电动势值最大为3V C. 0.07s~0.08s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小 D. 0.04s~0.05s时间内，线圈中的磁场能逐渐增大 7. 弹簧连接体如图所示，质量为M的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内。图中AO水平，BO间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，在O点正下方，C是段的中点，杆与竖直方向的夹角。现让小球从A处由静止释放，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为。查阅资料知，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 下滑过程中小球的机械能先减小后增大 B. 小球位于A点时的加速度大小为 C. 小球下滑到B点时的动能为 D. 小球下滑到C点时的动能为 8. 如图所示，足够长的光滑平行金属轨道、及、固定在水平面上，间距分别为、，两段轨道在、处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中。四分之一圆弧轨道、在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下端分别在、点与水平轨道相切。质量为、电阻为、长度为的金属棒静止放置在窄轨道上，现将质量为、电阻为、长度为的金属棒从圆弧轨道上高为处由静止释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒中的最大电流为 B. 整个过程中通过金属棒的电荷量为 C. 整个过程中金属棒中产生的焦耳热为 D. 两金属棒、相距最近时的速度之比为 9. 如图甲所示，内表面光滑的“”形槽固定在水平地面上，完全相同的两物块a、b（可视为质点）置于槽的底部中点，时，a、b分别以速度向相反方向运动，已知b开始运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，所有的碰撞均视为弹性碰撞且碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ） A. 前17秒内a与b共碰撞3次 B. 初始时a的速度大小为 C. 前17秒内b与槽的侧壁碰撞3次 D. 槽内底部长为 10. 如图所示，水平传送带以恒定速度v0 = 2 m/s逆时针运转，一个质量为m = 1 kg的可视为质点的滑块由静止在恒定外力F（大小与方向未知）作用下从传送带左端A向右做a = 2 m/s2的匀加速直线运动，经过一定时间后，撤去外力F，小物块到达传送带右端B时速度恰好减为零。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ = 0.2，传送带两轮子中心间距为L = 4.5 m，重力加速度为g = 10 m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 外力F做功的最小值为4.5 J B. 物块返回传送带A端时的速度大小为3 m/s C. 撤去外力后，传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为10 J D. 撤去外力后，物块与传送带之间产生的摩擦热为7.5 J 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学找到一个表盘刻度清晰、参数缺失的灵敏电流表G，为测量该电流表的参数，该同学进行了下列操作： （1）将灵敏电流表G按如图所示的电路连接，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于___________（填“最左端”、“最右端”或“正中间”）； （2）将电阻箱调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使灵敏电流表G的指针满偏，此时电压表V的示数为； （3）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器的滑片位置，使灵敏电流表G的指针半偏，此时电阻箱的阻值为； （4）可知灵敏电流表G的内阻为___________，满偏电流为___________； （5）若要将该电流表改装为量程为的电压表，则需要串联一个___________的电阻。 12. 某同学要测量一节电池的电动势和内阻，传统的实验电路由于电压表的分流或电流表的分压均会引起系统误差，该同学做了一些改进。他将电源、开关、电容器（电容为C）、电流传感器（与计算机相连）、电阻箱按图甲所示的电路连接。 （1）将电阻箱以某一合适的阻值接入电路； （2）闭合开关，电流传感器将记录电容器的充电电流I随时间t变化的关系图像（图乙），直至充电完毕； （3）由计算机精确计算图像与两坐标轴围成的区域面积S，物理量S代表的物理意义是__________，此时电路的路端电压可表示为________； （4）改变电阻箱接入电路的阻值R，重复前面三个步骤，得到多组对应的R和S的值； （5）利用计算机绘制图像，如图丙所示，该电池的电动势和内阻分别用E和r表示，写出与的函数关系式________；若所得图像的斜率为k，纵截距为b，则该电池的电动势________，内阻________。 13. 如图所示为某兴趣小组设计的一个利用磁场和电场控制带电粒子运动的装置模型。在xOy坐标系x轴上A（，0）点有一正电粒子源，粒子源沿与y轴正方向逆时针旋转30°范围内的所有角度同时发射荷质比为，速率为的粒子。粒子发射后立即进入第二象限某区域的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，在第一象限有一边界，边界下方存在竖直向上的一个匀强电场，所有粒子从y轴上B（0，）、C（0，H）之间垂直于y轴进入第一象限的电场。要求所有粒子均可到达D（2H，2H）点，且粒子到达D点前一旦离开电场不会再回到电场中，不计粒子重为和粒子间相互作用。求： （1）粒子在磁场中的运动半径及匀强磁场的磁感应强度大小； （2）匀强磁场的最小面积及所有粒子中从出发到D点的最长时间和最短时间之差； （3）满足题意的电场强度最小值及取到该值时所有粒子离开电场的边界方程。 14. 随着航空航天科技的发展，人类有能力开展深空探测，逐渐揭开宇宙的奥秘。 （1）探测器绕某星球沿圆轨道匀速率运行时，测得轨道半径的三次方与周期的二次方的比值为k。已知引力常量为G。求该星球的质量M。 （2）太空中的探测器通过小型等离子推进器获得推力。在推进器中，从电极发射出的电子撞击氙原子使之电离，氙离子在加速电场的作用下，从探测器尾部高速喷出，产生推力。已知探测器（含推进器和氙离子）的初始质量为，每个氙离子的质量为m，电荷量为q，加速电压为U，等离子体推进器单位时间内喷出的离子数为n。不计其它星球对探测器的作用力和离子间的相互作用。取刚向外喷出离子的时刻为初始时刻（），求探测器的加速度大小a随时间t的变化规律。 （3）深空探测器常借助行星的“引力弹弓效应”实现加速。设质量为的探测器以相对太阳的速率飞向质量为的行星，行星相对太阳的轨道速率为，方向与相反。探测器从行星旁绕过（如图所示），忽略太阳引力及行星自转的影响，探测器远离行星后相对太阳的速率为，方向与相反；行星运动方向不变。已知，各速度在极远处可视为平行；探测器与行星间的相互作用可视为短暂弹性碰撞。 ①推导的表达式（用表示）； ②简要说明“引力弹弓效应”能使探测器明显加速的原因。 15. 地上有质量分别为、、的三个小物块（大小不计），均用相同材料制成，物块置于三个区域的边界，各区域长度均为，物块与各区域的动摩擦因数分别为，，，最右侧为墙壁，区域Ⅰ左侧地面光滑。设发生的所有碰撞均为弹性碰撞，开始时最左侧物块有向右的初速度，问： （1）当参数满足什么条件时，最右侧物块不会向左运动进入区域II? （2）是否存在特定的值，使得所有物块最后停在同一位置?若存在，求出此值，并求出从开始运动到所有质点停止运动所经历的时间；若不存在，给出理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $