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物理试卷全卷共 6页，共 100分，考试时间为 90 分钟。注意事项1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。2.考试结束，将答题卡交回。、选择题:本题共 14 小题, 每小题 3 分，共 42 分,在每小题给出的四个选项中，第 1?9 题只有一项符合题目要求，第 10?14 题有多项符合题目要求。全部选对得 3 分，选对但不全 得 2 分，有选错的得0 分。1.在物理学的发展中，许多物理学家做出了重要贡献，以下说法符合史实的是A.欧姆通过研究导体的导电性能，发现导体的电阻跟导体的长度成正比跟横截面积成反比B.安培通过大量的实验研究，发现磁场对运动电荷的作用力跟磁场的磁感应强度、运动电荷的电量、速度都成正比C.法拉第通过研究电磁感应现象，发现线圈产生的感应电动势跟其磁通量变化率成正比D.卢瑟福通过对 a 粒子散射实验的研究，发现原子是由原子核和核外电子组成的2.物理学中常常用比值法定义物理量。以下物理公式属于比值法定义式的是A.电流 B.磁感应强度 C.感应电动势 D.德布罗意波长 3.电动自行车的电动机启动时车灯(纯电阻）会瞬时变暗。某型号电动车内部的简化 电路如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为 5A，电动机启动时电流表读数为 20A，若电源电动势为 60V，电源内阻为 0.5 ，保护电阻 ，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率大约降低了A.1.6WB.4.6WC.6.1WD.6.4W4.我国的北斗三号卫星导航系统采用了我国自主研制的高精度铷原子钟和氢原子钟，该系统全球定位精度已达到 10 米，亚太地区定位精度 达到 5 米，它的速度精度为 0.2 米/秒，计时精度为 20 纳秒。原子钟是利用原子跃迁时吸收和释放的电磁波来计时的。根据玻尔理论，以下说法不正确的是A.原子核外电子的可能运动轨道是连续的B.原子稳定的能量状态是不连续的C.当原子从一个定态跃迁至另一个定态时，便会吸收或释放电磁波，并且吸收或 释放的电磁波的频率取决于两个定态对应的能级差D.不同元素的原子具有不同的特征谱线5.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外 界震动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称 地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜 薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是6.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电场的 加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经勻强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处同一位置从静止开始被同一加速电场加速，为使它经勻强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的 12倍。此离子和质子的质量比约为A.121B.144C.12D.117.新交规规定：车辆在行驶过程中，主驾驶员和副驾驶都必须系好安全带，否则将给予相应的处罚。在新型车辆的安全设计中，如果主驾驶员和副驾驶有任何一个人没有系好安全带，报警灯就闪烁报警。以下电路中能实现此功能的是8.在某次“市长杯”足球赛中，小明同学将以 10 m/s 的速率水平飞来的足球，又以 10 m/s 的速率反向踢回，已知足球的质量为400g，小明的脚与足球接触的时间为 0.1s,不计足球重力和空气阻力，则在此 0.1s 时间内A.小明对足球做的功不为零B.小明对足球的冲量为零C.足球的动量变化量和动能变化量均为零D.小明对足球的平均作用力大小为 80N9. 2019 年 1 月 11 日 1 时 11 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星 2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池。娃光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线“是该电池在某光照 强度下路端电压 U 和电流 I 的关系图象，图线 6 是某纯电阻电器的 U-I 图象。则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的A.内阻为 6.5 B.输出功率为 12.5WC.内耗功率为 0.22WD.效率为 69.2%10.图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1 和 L2 为电感线圈。实验时，断开开关 S1 瞬间，灯 A1 突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2 逐渐变亮， 而另一个相同的灯 A3 立即变亮，最终 A2 与 A3 的亮度相同。下列判断正确的是A.图甲中， A1 与的电阻值相同 B.图甲中，闭合 S1，电路稳定后，A1 中电流小于 L1 中电流C.图乙中，变阻器只与 12 的直流电阻 值相同D.图乙中，闭合 S2 瞬间，L2 中电流与 变阻器 R 中电流相等11.如图所示是某小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 00沿逆时针方向匀速转动，角速度为 ,线圏的匝数为 、电阻为 ，外接电阻的阻值为 R，电流表 A 为交流电表。线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向）开始转过 时的感应电流为下列说法中正确的是A.电流表的读数为 2IB.转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C.从图示位置开始转过 的过程中，通过电阻 R 的电荷量为 D.线圈转动一周的过程中，电阻 R 产生的热量为 12.为了监测某化工厂的污水排放量，环保部门技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、髙分别为 a、b 、c，左右两端开 口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场, 在上下两个面的内侧固定有金属板M、N 作为电极，污水充满管口从左向右勻速流经该装置时，电压表显示两个电极间的电压为 U。若用 Q 表示污水流暈(单位时间内流出的污水体积） ，下列说法中正确的是A.M 板电势一定高于 N 板的电势B.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大C.污水流动的速度越大，电压表的示数越大D.电压表的示数 U 与污水流量 Q 成反比13.国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400 座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压 , 电压表、电流表都为理想交流电表，则下列判断正确的是A.输入电压的有效值为 200 V，电流频率为 50 HzB.S 接到 a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电 压表示数都增大C.S 接到 a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电 流表的示数都减小D.若变阻器的滑片不动，S 由 a 换到 b 处，电压表 V2 和电流表 A1的示数都减小14.中国科学院等离子体研究所 2018 年 11 月 12 日发布消息，我国的“人造太阳”研究取得重大突破，多项实验参数接近未来核聚变反应堆稳态运行模式，为人类开发利用核聚变的能源奠定了重要的基础。其中“人造太阳”的核反应方程式是 ，已知氘核的质量为2.0136U，氘核的质量为 3.0160u，氚核的质量为 4.0038u，中子的质量为 1.0087u，lu = 1.66 X 10-27kg，则下列判断正确的是A.核 X 为 B.核 X 为 C.一个氘核和一个氚核聚变释放的核能约为 2.5 X 10-13JD. 个氘核和一个氣核聚变释放的核能约为 2.5 X 10-12J二、实验题 (共 2 小题，共 11 分）15. (5 分）研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：(1)用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图 1，由图可知其长度为_ mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如图 2,由图 2 可知其直径为 cm;(3)该小组想用伏安法测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻(阻值约为 200 电流表 A1(量程 0?4mA，内阻约 50 ) 电流表 A2 (量程0?15mA，内阻约 30 )电压表 V1 (量程 0?3V，内阻约 10k ) 电压表 V2 (量程 0?15V，内阻约 25k )直流电源 E (电动势 3V,内阻不计）滑动变阻器 R1（阻值范围 0?15 ，允许通过的最大电流 2.0A)滑动变阻器 R2(阻值范围 0?20k ，允许通过的最大电流 0.5A)开关 S,导线若干。则电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选: (填所选器材的代号）16.(6 分)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学冢和物理学家阿特伍德 (GAtwoodl746 - 1807)创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示 (己知当地的重力加速度为 g) (1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度 d，然后将质量均为 m(A 的含挡光片和挂钩、B 的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，A 置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离 h。(2)验证机械能守恒定律实验时，该同学在 B 的下端 挂上质量也为m 的物块 C(含挂钩）, 让系统(重物 A、B 以及物块 C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为 4。如果系统(重物A、B 以及物块 C)的机械能守恒，应满足的关系式为 。(3)为了验证动量守恒定律，该同学让 A 在桌面上处于静止状态，将B 从静止位置竖 直向上抬升 s 后由静止自由下落，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为未接触桌面） ，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为 ;如果该同学忘记将 B 下方的物块C 取下，完成测量后，验证动量守恒定律的表达式为 。三、计算题( 本题共 4 小题，共 47 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 ）17. (9 分）最新研究表明: 若用强光照射氢原子，一个核外电子可以同时吸收多个光子。现有一个静止的处于基态的氢原子，同时吸收了两个同向运动且频率均为 的光子后跃迁到 n = 3 的激发态。已知氢原子的质量为 m，普朗克常量为 h，真空中的光速为 c，光子的动量满足关系式 (式中 和 均为未知量） 。试根据玻尔理论求该氢原子刚吸收两个光子后的速度 和该氢原子的基态能量。18. (12 分）平面直角坐标系 中，第 I 象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第象限存在沿 轴负方向的勻强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的 Q 点以速度 沿 轴正方向开始运动，Q 点到 轴的距离为到 轴距离的 2 倍。粒子从坐标原点 O 离开电场进入磁场，最终从 轴上的 P 点射出磁场，P 点到 轴距离与 Q 点到 轴距离相等。不计粒子重力，求：(1)粒子到达 O 点时速度的大小和方向；(2)电场强度和磁感应强度的大小之比。19. (15 分）利用太阳能发电机这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统称光伏发电系统。光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统采用交流供电方式，将直流电变为交流电的装置称为逆变器。有一台内阻为 r = 1 的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，理想升压变压器的匝数比为 1:4,理想降压变压器的匝数比为 4:1，输电线的总电阻 R= 4 ，全校共 22个班，每班有“220 40W”的电灯 6 盏，若全部电灯正常发光，求：(1)输电线上损失的电功率； (2)远距离输电的输电效率； (3)太阳能发电机的电动势。20. (11 分）我国第一艘国产航母预计 2020 年交付中国海军使用，该航母将配备我国自主研发的、世界上最先进的舰载机直流电磁弹射系统。电磁弹射器的原理跟电磁轨道炮相似。某种型号的电磁轨道炮原理图如图所示，图中直流电源电动势为 E，内阻不计；电容器的电容为 C，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计。炮弹可视为一质量为 m、电阻为 R 的金属棒MN，MN 垂直导轨放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，首先将开关 S 接 1，使电容器完全充电。然后将 S 接至 2，MN 开始向右加速运动。当 MN 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN 达到最大速度，之后匀速离开导轨。不计空气阻力，试求：(1)MN 刚开始运动时加速度 a 的大小(2)MN 的最大速度。
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