理科综合训练七（物理部分）

14．氢原子的能级图如图所示。用某种单色光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，停止照射后容器中的氢原子能发出频率分别为ν₁、ν₂、ν₃的三种光子（ν₁>ν₂>ν₃）。则原来照射该容器的光的频率为  

A．ν₁                

B．ν₂

C．ν₃                

D．ν₂+ν₃

15．一定质量的气体（分子势能忽略不计）在某一状态变化过程中，气体对外界做功8J，气体内能减少12J，则在该过程中  

Ａ．气体吸热4J               

Ｂ．气体放热20J

Ｃ．气体放热4J        

Ｄ．气体压强可能不变

16．如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。设介质1和介质2对紫光的折射率分别为n₁、n₂，则下列结论正确的是  

A．一定有n₁=n₂         

B．一定有n₁>n₂

C．一定有n₁<n₂         

D．无法确定

17．一辆公交车和一辆消防车沿城市里同一条主干道的两条不同车道向同一方向行驶，某时刻公交车在消防车前方10m处，它们的位移-时间图象分别如图中直线a、b所示。行驶过程中消防车的警笛始终发出频率为f₀的声波。公交车上的乘客在t=2s时刻和t=5s时刻听到的警笛声的频率分别为f₂和f₅，下列判断正确的是     

A．f₂=f₅<f₀    

B．f₂=f₅>f₀    

C．f₂<f₀<f₅    

D．f₂>f₀>f₅

18．神舟飞船发射后，先进入一个椭圆轨道，绕地球运行第五圈时，在椭圆轨道的远地点按计划进行了变轨，进入距地面高度为h的圆形轨道。飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。设飞船进入圆形轨道后运行时的动能为E_k，下列判断正确的是       

A．E_k=     

B．E_k=    

C．　 

D．E_k=mgh

19．某发电厂交流发电机组的输出电压恒定。发出的电通过电厂内的升压变压器升压后，用高压输电线把电能输送到远处居民区附近的降压变压器，经降压后输送到用户家中。设升压、降压变压器都是理想变压器。在晚上8点到11点的用电高峰期，随着用户接入的用电器激增，发电厂随之提高了总输出功率。与用电高峰期之前相比，下列判断正确的是                                                            

A．升压变压器副线圈的电压变高 

B．高压输电线路的电压损失变大

C．降压变压器副线圈电压不变   

D．输电线损耗功率占总输出功率的比值不变

20．如图所示，一块通电的铜板放在匀强磁场中，板面与磁场方向垂直，板内通有从下向上的恒定电流，a、b是铜板左、右边缘的两点。通电足够长的时间后：①电势φ_a>φ_b ；②电势φ_b>φ_a；③|φ_a-φ_b|将持续增大；④|φ_a-φ_b|将保持恒定。以上判断正确的是 

Ａ．只有①④   

Ｂ．只有②③   

Ｃ．只有①③   

Ｄ．只有②④

21．如图所示，粗糙斜面静止在水平面上，一个物块从该斜面底端以某一初速度沿斜面上滑一段距离后，又接着沿该斜面下滑到底端，斜面始终保持静止。下列说法中正确的是  

A．上滑过程摩擦力对物块的冲量大于下滑过程摩擦力对物块的冲量  

B．上滑过程合力对物块的冲量大于下滑过程合力对物块的冲量

C．上滑过程物块机械能的损失大于下滑过程物块机械能的损失

D．上滑过程水平面对斜面的摩擦力向右，下滑过程水平面对斜面的摩擦力向左

22．（18分）⑴（6分）读出下面游标卡尺和螺旋测微器的读数：

①                                                ②

①__________mm；                                     ②__________mm。

⑵（12分）如图1所示，虚线内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输出特性，可将虚线内的电路等效为一只电动势为E、内电阻为r的电源。将电流表、电压表、滑动变阻器按图示方式连接在它的输出端A、B之间。闭合电键S，移动滑动变阻器滑动触头的位置，读出电流表、电压表的6组对应数据如图2所示。

①根据实验数据在图3的U-I 图象中画出该等效电源的伏安特性曲线。

②从图线上求出该等效电源的电动势E=    V，内电阻r=    Ω。

③该实验的系统误差主要是由__________________________引起的。

④电学元件M的伏安特性曲线如图4所示。若把电流表、电压表和滑动变阻器都撤掉，把M直接接在等效电源输出端AB之间，那么该电学元件消耗的实际电功率将是______W。

23．（16分）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上放着两根导体棒ab和cd，它们都与导轨保持垂直。导体棒的质量均为m，电阻均为R，导轨光滑且电阻不计。整个空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。开始ab被固定，对cd施加一个水平向右的恒力F，使其从静止开始运动。当cd棒达到稳定速度后的某时刻突然撤去F，同时释放ab，最后ab将达到一个稳定速度。求：⑴有F作用时cd稳定速度的大小v₁；⑵撤去F、释放ab后，ab稳定速度的大小v₂；⑶从撤去F、释放ab到ab达到稳定速度过程中该系统产生的焦耳热Q。

24、（18分）如图所示，质量均为m的物块A、B之间夹着一个轻弹簧，静止在光滑水平面PQ上，半径为R的光滑半圆轨道MQ在Q点与水平面平滑连接，MQ连线在竖直方向。开始轻弹簧处于压缩状态并被锁定。某时刻锁定突然被解除，弹簧把A、B弹开，A冲上半圆轨道后恰好能通过最高点M。求：⑴ A通过最高点M时的速度大小v；⑵A刚冲上半圆轨道时对Q点压力的大小F；⑶解除锁定前弹簧的弹性势能E_p。

25．（20分）如图所示，M、N是一对等大的平行金属板，其板长和板间距离均为l，O´O是两板的中线。N板接地，M、N间电压随时间变化的规律是u=U_msinωt。图中直线PQ紧靠金属板右边缘，其右侧有垂直于纸面的匀强磁场，PQ⊥O´O。电子束连续不断地从平行金属板左侧以初速度v₀沿O´O射入金属板间，每个电子穿越金属板经历的时间极短，可认为该段时间内金属板间的电压是恒定的。已知电子电荷量与质量之比的绝对值为k。t=0时刻射入的电子在右侧磁场中的轨迹是直径为d的半圆，如图中虚线所示。忽略电子重力和各电子间的相互作用。求：⑴PQ右侧匀强磁场磁感应强度B的大小和方向；⑵已知在M、N间电压变化的每个周期内恰好有一半时间有电子从两板间穿出而不打到金属板上，U_m的值是多大？⑶在满足上一问的情况下，直线PQ上有粒子从右向左穿出磁场的区域有多长？

14．C（提示：能发出三种光子，说明氢原子从2能级跃迁到了第3能级；ν₁、ν₂、ν₃依次对应3→1、2→1、3→2三种跃迁，原照射光使氢原子发生2→3跃迁，与3→2跃迁辐射光子频率相同。）

15．C（提示：由热力学第一定律，W=-8J，ΔU=-12J，因此Q=-4J，即放热4J；W<0说明V增大，ΔU<0说明T降低，由气态方程，p必须减小。）

16．B（提示：根据已知，介质Ⅰ对红光的折射率n等于介质2对紫光的折射率n₂，而对同一种介质Ⅰ，紫光的折射率n₁大于红光的折射率n，因此n₁>n=n₂）

17．D（提示：两车在3s末相遇，相遇前两车间相互靠近，接收到的频率高于声源频率；相遇后两车相互远离，接收到的频率低于声源频率。）

18．C（变轨后万有引力充当向心力，其中GM=gR²）

19．B（提示：发电机的输出电压稳定，因此升压变压器原、副线圈电压都不变；电厂输送的总功率增加，输电线中电流变大，由于输电线电阻恒定，因此输电线电压损失变大；降压变压器原、副线圈电压都降低；由，得，损耗功率占总输出功率的比值增大。） 

20．D（提示：电子受到的洛伦兹力向左，向左偏转，φ_b>φ_a；由于电子偏转，在铜板中产生向左的电场，|φ_a-φ_b|达到一定值后，电子受到的洛伦兹力和电场力平衡，不再偏转，|φ_a-φ_b|保持恒定。）

21．B（提示：上滑过程加速度大，经历时间短，摩擦力冲量小；全过程机械能有损失，下滑的末速度小于上滑的初速度，上滑动量变化大，合外力对物块的冲量大；上滑、下滑的机械能损失都等于μmgcosθ«s；在水平方向上对系统用牛顿第二定律，f=macosα，上滑下滑摩擦力都向右。）

22．⑴①14.60；②3.140；⑵①如右图所示（注意：第4组数据舍去不用。）②2.60V，1.0Ω（注意：从坐标纸中读取数据也必须遵从有效数字读数规则，电动势必须写成2.60V；内阻是由计算得到的，保留2~3位有效数字都可以。）③电压表的分流。④0.69W（提示：在U-I图象中画出M和等效电源的两条伏安特性曲线，交点坐标就是通过该电学元件的实际电流和电压。）

23．⑴；⑵；⑶

24．⑴；⑵F=6mg；⑶E_p=5mgR

25．⑴，垂直纸面向里；⑵（提示：电子刚好从板边缘射出对应的偏转角为45º，当时电压瞬时值是最大值的/2）；⑶l（提示：设粒子进入磁场时的速度大小为v，对应的偏转角为θ，在磁场中的轨道半径为r，注意到vcosθ=v₀，射入磁场和射出磁场两点间的距离为，与时间t无关。入射点变化范围是l，射出点变化范围也是l。）