3．如图所示，是类氢结构的氦离子能级图。已知基态的氦离子能量为E₁=－54.4eV。在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　 A．40.8 eV

B．41.0 eV

C．43.2 eV

D．54.4 eV

2．一个质子和一个中子在一定条件下可以结合成一个氘核，质子、中子和氘核的质量分别为m₁、m₂、和m₃，则该反应

　　 A．放出能量，△E=(m₁+m₂－m₃)c²　　　 B．放出能量，△E= (m₃－m₁－m₂)c²

　　 C．吸收能量，△E=(m₁+m₂－m₃)c² 　　D．吸收能量，△E= (m₃－m₁－m₂)c²

1．下列说法中正确的是

A．电热器消耗的电能可以全部变成内能

B．在火力发电中，蒸汽的内能可以全部变成电能

C．在热机中，燃气的内能可以全部变成机械能

D．可以制造一种传热物体，使热量自发地从物体的低温端传递给高温端

25．如图所示，加速电场M、N板间距离为L，电压为U，M板内侧中点处有一静止的电子，质量为m，电量为e，N板中点处有一小孔S₁，其右侧有一内壁光滑半径为R的金属圆筒，圆筒内有垂直圆筒横截面方向的匀强磁场，磁感应强度为B，圆筒壁上有一小孔S₂，电子与S₁、S₂和圆心O在同一直线上，S₂与圆心O的距离为d (d>R)，电子经电场加速后射入圆筒，在圆筒壁上碰撞n次后回到出发点，求电子运动的周期(不计重力，设碰撞过程无动能损失)．

解：，

电子在圆筒内经n次碰撞转过的角度为

所以

所以电子运动的周期为

T=2t,+2t2+

24．某颗同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，用天文望远镜观察到被太阳光照射的该同步卫星．试问秋分这一天(太阳光直射赤道)从日落时起经过多长时间，观察者恰好看不见卫星．已知地球半径为R，地球表面处重力加速度为g，地球自转周期为T．不考虑大气对光的折射．

解：M表示地球的质量,m表示同步卫星的质量,r表示同步卫星距地心的距离．对同步卫星有

对地球表面上一物体有

由图得

23．有一研究性学习小组研究了这样一个课题：人从高处跳下超过多大高度时容易造成骨折．他们查得这样一些资料；一般成人的胫骨的极限抗压强度为p=1. 5×10⁸ Pa，胫骨的最小面积S=3.2×10^-4 m².假若一个质量为50 kg的人，从一定的高度直膝双足落地，落地时其重心又下降了约h=l. 0×10^-2 m，请你估算一下：当这个高度H超过多少米时，就可能导致胫骨骨折(计算结果保留两位有效数字，取g=10 m/s²)．

解：人的胫骨能承受的最大作用力

，

由动能定理得,

解得H=1. 9 m.

22．(17分)

A．卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．

(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是　　　　　　　　　　　　 ；

(2)实验时需要测量的物理量是　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(3)待测物体质量的表达式为m=　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：(1)物体与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零；

(2)弹簧秤示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T;

(3)

B．有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1-2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为，密度为．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

C．电流表(600 mA,1. 0Ω)

D．电流表(3 A,0. 1Ω)

E．电压表(3 V,6 kΩ)

F．滑动变阻器(2 kΩ,0. 5 A)

G．滑动变阻器(10 kΩ,2 A)

H．蓄电池(6 V,0.05Ω)

I．开关一个，带夹子的导线若千．

(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有　　　　　　　　　　　 (只填代号字母)．

(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．

(3)实验中要测量的物理量有：　　 　，计算金属管线内部空间截面积S₀的表达式为S₀=

　　　　　　 　。

答案：(1)ABCEGHI　 (2)如图所示(3)横截面边长a、管线长度l、电压表示数U、电流表示数I　　

13 (12分) A同学利用下列方法测量B同学的反应時間：A同学拿著一把有刻度的直尺，其中直尺成鉛垂，零刻度在下端。B同学將手指靠近直尺下端(見圖6)。在沒有提出警告的情況下，A同学释放直尺B同学則尽快用手指夾住直尺。結果显示B同学夾着直尺位置的刻度為 45 cm (見圖17)。(取g=10m/s²)

　 圖16　　　　　　　　　　　 圖17

(1)计算B同学的反应時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (4分)

(2)　 若改用一把較重的直尺進行以上測試，對結果有何影响？試用重力公式及牛顿第二定律加以解释。 (4分)

(3)古希腊哲学家亚里士多德最早认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快，但是物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾．指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头下落速度为8，小石头下落的速度为4，当我们把石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整体系统的下落速度应该小于8．但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于8．这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地．伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快．根据伽利略的推理方法，假设用两块同样重的石头为研究对象，你又如何推翻亚里士多德的结论呢？(回答应简明)(4分)

14．(14分)我国“神舟”六号宇宙已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图所示，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度(如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……)，若地球半径为R=6400Km，地球表面处的重力加速度g=10m/s²，从图中的信息计算“神舟”六号宇宙飞船的 (1)运行的周期　 (2)飞船离地面的高度 (3)运行的线速度大小

15．(15分)有一平行板电容器，內部為真空，兩個电极板的間距為d，每一個正方形电极板的長均為L。电容器內有一均勻电場， U為兩個电极板間的电压，如圖 所示。电子从电容器左端的正中央以初速v_o射入，其方向平行于电极板之一边，並打在圖上的D点。电子的电荷以表示，质量以m表示，重力可不計。回答下面各問題。(用已知物理量的字母表示)

(1)　　　 求电子打到D点瞬間的动能

(2)　　　 試問电子的初速v_o至少必須大于何值，电子才能避開电极板，逸出电容器外？

(3)　　　 若电容器內沒有电場，只有垂直進入紙面的均勻磁場，其值固定為B。电子从电容器左端的正中央以平行于电极板之一边的初速v_o射入，如圖所示。若不計重力，則电子的初速v_o为何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？

16((14分)某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置．如图所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)．如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过θ角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零．因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小．”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价．

17．(14分)如图甲所示，，一宽度为L且足够长的光滑“匚”形金属导轨水平放置在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，“匚”形金属导轨上连接一阻值为R的电阻。一质量为m长为L的导体棒，刚好横跨在导轨上。现导体棒在水平恒力F作用下从静止开始向右运动，当棒获得某一最大速度时立即撤掉水平恒力F。设导体棒始终与导轨接触并且不分离，导轨和金属杆的电阻不计。

(1)求出棒的加速度a和速度v的关系式，并分析棒的运动情况。

(2)当撤掉水平恒力F后，求系统产生的电能。

(3)在图乙上画出棒的a－v图线。(要求标上有关坐标)

　　　　 图甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图乙

18．(17分)如图所示，质量均为m的两球AB间有压缩的轻、短弹簧处于锁定状态，放置在水平面上竖直光滑的发射管内(两球的大小尺寸和弹簧尺寸都可忽略，他们整体视为质点)，解除锁定时，A球能上升的最大高度为H，现在让两球包括锁定的弹簧从水平面出发，沿光滑的半径为R的半圆槽从右侧由静止开始下滑，至最低点时，瞬间锁定解除，求A球离开圆槽后能上升的最大高度。

11．(10分)某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行《探究动能定理》的实验(如图11)，他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电源(已知频率为f)后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列记数点。

回答下列问题：(用已知字母表示)

(1)写出影响滑块动能变化的主要因素

(2)(3分)该实验探究中为了求合外力，应先求出滑块与斜面的动摩擦因数。该同学通过多次调节斜面的高度，得到一条打点间距均匀的纸带(如图12)，此时相对应的斜面长为L斜面高为h. 由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ= -------

(3)(2分)保持斜面长度不变，升高斜面高度到H(H>h)，该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带(如图13)，用直尺测出S₁ S₂ S₃ ，对A、B两点研究：

此时滑块在A、B两点的速度大小为：V_A = ------　 V_B = --------

(4)(3分)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是：L、H、S₁、S₂、S₃为cm,m为kg，f为Hz，g为m/s²，对AB段进行研究，在实验允许的误差范围内，该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W，滑块动能的改变量为△E k，结果发现两者的差别很大，请分析其原因。写出该同学计算出的数值W与△E k之间正确关系的表达式。

------------------------------------

12(14分)

(1)(8分)①在“测金属电阻率”实验中，螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图，则直径d=　 ___________　 mm。

　　 ②测得接入电路的金属丝的长度为L，已知其电阻大约为25Ω．

　　 在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1．5V，内阻很小)、导线、开关外，电流表应选　　　　 ，电压表应选　　　　 。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。

　　 A₁电流表(量程40mA，内阻约0.5Ω)　

　　 A₂电流表(量程10mA，内阻约0．6Ω)

　 　V₁电压表(量程6V，内阻约30kΩ)　　

　　 V₂电压表(量程1．2V，内阻约的20kΩ)

R₁滑动变阻器(范围0-10Ω)

③若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=　　　　　　　　　　　 。　　

(2)(6分)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R_t作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：

①为了使温度过高时报警器铃响，c应接在　　 (填a或b)．

②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向 　　移动(填左或右)．

③如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是　　　 _______________________________________________________ ．

11．(11分)(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：

1把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器

2改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力

3用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连

4接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点

5测出s、s₁、s₂(如图乙所示)，查得打点周期为T．

判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_______；

本实验还需直接测量的物理量是：______________________．(并用相应的符号表示)

探究结果的表达式是__________________________________．(用相应的符号表示)

(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验．以下是一实验小组所获取的部分实验数据，根据表格中数据，在图中取合适的坐标系，作出图象．

表格：小车受力相同(均取砂桶质量m＝50g)．

次数 小车质量 M/g 加速度 a/m·s－2 1 200 1.91 5.00 2 250 1.71 4.00 3 300 1.50 3.33 4 350 1.36 2.86 5 400 1.12 2.50 6 450 1.00 2.22 7 500 0.90 2.00

根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：______________________________．