王春旺

一、選擇題（本題共8小題，第1～5題為單選題，第6～8題為多選題）

1.如圖1所示，毛毛蟲沿著樹枝向上緩慢爬行，樹枝與水平方向間有一定夾角，則在該運(yùn)動(dòng)過程中（ ）。

A.樹枝對(duì)毛毛蟲做的功為零

B.重力對(duì)毛毛蟲做的功為零

C.樹枝對(duì)毛毛蟲的彈力做負(fù)功

D.摩擦力對(duì)毛毛蟲做負(fù)功

2.如圖2甲所示為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號(hào)（由如圖2乙所示的電路產(chǎn)生）通過壓電陶瓷轉(zhuǎn)換成同頻率的高頻聲信號(hào)，發(fā)出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號(hào)反射回去，兩列超聲波信號(hào)疊加后，會(huì)出現(xiàn)振幅幾乎為零的點(diǎn)———節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)聲波壓力的作用下，小水珠能在節(jié)點(diǎn)處附近保持懸浮狀態(tài)。該情景可等效簡化為如圖2丙所示（某時(shí)刻兩列超聲波的波形圖，沒有畫完整）的情形，P、Q 為波源，點(diǎn)M （-1.5，0）、點(diǎn)N （0.5，0）分別為兩列波的波前，已知聲波傳播的速度為340 m/s。LC 振蕩回路的振蕩周期T =2π根號(hào)下LC ，則下列說法中正確的是（ ）。

A.該超聲波懸浮儀所發(fā)出的超聲波信號(hào)頻率為340 Hz

B.兩列波穩(wěn)定疊加后，波源P、Q 之間小水珠共有10個(gè)懸浮點(diǎn)

C.兩列波穩(wěn)定疊加后，波源P、Q 之間振幅為2A 的點(diǎn)共有8個(gè)

D.拔出線圈中的鐵芯，可以減少懸浮儀中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)

3.有一種新型光電效應(yīng)量子材料，當(dāng)某種光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生相同速率的相干電子束。用該電子束照射間距為d 的雙縫，在與雙縫相距為L 的觀測屏上形成干涉條紋，測得第1條亮紋與第5條亮紋的中心間距為Δx。已知電子的質(zhì)量為m ，普朗克常量為h，該量子材料的逸出功為W0。下列說法中正確的是（ ）。

A.電子束的德布羅意波長λ=dΔx/L

B.電子的動(dòng)量p=2hL/dΔx

C.電子的速度大小v= hL/mdΔx

D.照射光的光子能量E = W0 +[8h2L2/md2（Δx）2]

4.2023年10月5日8時(shí)24分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用“長征二號(hào)丁”運(yùn)載火箭，成功將“遙感三十九號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。已知“遙感三十九號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為m ，軌道離地面的高度為h，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。若“遙感三十九號(hào)”衛(wèi)星可視為繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（ ）。

A.氣體在狀態(tài)B 下的內(nèi)能大于在狀態(tài)D 下的內(nèi)能

B.氣體在B→C 過程中沒有熱量交換

C.在A →B 過程中氣體對(duì)外做的功為400 J

D.在C →D 過程中外界對(duì)氣體做的功為300 J

二、實(shí)驗(yàn)題

9.小楊同學(xué)利用如圖7甲所示的“插針法”做測量玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)。

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是_____。

A.手握住玻璃磚的磨砂面，先用鉛筆沿著玻璃磚畫出兩條平行直線作為界面線

B.光的入射角越小越好

C.在插針的過程中，大頭針P3、P4 應(yīng)該適當(dāng)遠(yuǎn)一些

D.在處理數(shù)據(jù)時(shí)，僅用毫米刻度尺和圓規(guī)也能計(jì)算折射率

（2）如圖7乙所示，在實(shí)驗(yàn)過程中畫出界面a 后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導(dǎo)致界面a'畫到了圖中虛線位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后按所畫a、a'界面作圖，則測得的折射率將_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

（3）另一小組選擇梯形玻璃磚做該實(shí)驗(yàn)，在所有操作均正確的前提下，4 枚大頭針?biāo)诘奈恢萌鐖D8所示，請(qǐng)你幫他畫出光路圖。

10.某物理興趣小組要測量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，其電動(dòng)勢約為3 V，內(nèi)阻約為10 Ω?，F(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材：

A.電壓表V（量程為0～15 V，內(nèi)阻約為3 kΩ）

B.電流表A（量程為0～3 mA，內(nèi)阻Rg約為10 Ω）

C.定值電阻R0=4 Ω

D.電阻箱R1（阻值范圍為0～999 Ω）

E.滑動(dòng)變阻器R2 （阻值范圍為0～3 000 Ω）

F.待測電池組

G.學(xué)生電源（有3 V、6 V、9 V 三個(gè)輸出電壓）

H.開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，需要將電流表A 改裝成較大量程的電流表，該小組設(shè)計(jì)了測量電流表A 內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖9 甲所示。

為了盡可能準(zhǔn)確地測量電流表A 的內(nèi)阻，學(xué)生電源應(yīng)選擇_____V 輸出電壓;閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2 使電流表A 滿偏;保持滑動(dòng)變阻器R2 的阻值不變，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R1，當(dāng)電流表A 的示數(shù)為滿偏電流的2/3時(shí)，R1 =24 Ω，則電流表A 的內(nèi)阻Rg=_____Ω。

（2）將電流表A 與定值電阻R0_____聯(lián)（選填“串”或“并”），改裝后電流表的量程為_____。

（3）為了盡可能準(zhǔn)確地測量電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，該小組選擇電阻箱R1 與電流表等器材完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將圖9乙虛線框內(nèi)的電路圖補(bǔ)充完整（所選器材要標(biāo)明符號(hào)）。

（4）按正確的電路圖連接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并多次測量，同時(shí)記錄各儀器的讀數(shù)，然后作出1/I-R 圖像如圖10所示，若圖像的斜率為k，縱軸截距為b，則待測電池組的電動(dòng)勢E =_____，內(nèi)阻r =_____（用k、b 表示，題中字母均為基本單位下的值）。

三、解答題

11.某實(shí)驗(yàn)小組做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，俯視圖如圖11所示，實(shí)線表示一豎直墻壁，虛線與豎直墻壁垂直，風(fēng)力水平向左，他們把一個(gè)質(zhì)量m =0.3 kg的小球以初速度v0=5 m/s斜向上拋出，初速度v0 方向與豎直墻壁間的夾角θ=37°，取重力加速度g=10 m/s2，小球受到的水平風(fēng)力大小恒為2 N，風(fēng)洞空間足夠大，小球在運(yùn)動(dòng)過程中沒有與風(fēng)洞壁發(fā)生碰撞。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

（1）小球的加速度大小。

（2）小球在虛線右側(cè)運(yùn)動(dòng)的過程中離虛線所在豎直面最遠(yuǎn)時(shí)小球的位移。

（3）小球運(yùn)動(dòng)到虛線正下方時(shí)的速率。

12.如圖12所示，間距為L 的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌MN 、PQ 固定在絕緣水平面上，質(zhì)量均為m 的金屬棒1、2垂直放在導(dǎo)軌上，兩金屬棒接入電路的電阻均為R，垂直于導(dǎo)軌的虛線ef 左側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，虛線ef 右側(cè)沒有磁場。給金屬棒1一個(gè)水平向右的初速度v0，已知金屬棒2到達(dá)虛線ef 前已做勻速運(yùn)動(dòng)，兩金屬棒不會(huì)發(fā)生碰撞，兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒1出磁場時(shí)的速度剛好為零，求：

（1）金屬棒2從靜止開始運(yùn)動(dòng)到虛線ef處的過程中，通過金屬棒橫截面的電荷量。

（2）整個(gè)過程中金屬棒1中產(chǎn)生的焦耳熱和金屬棒1克服安培力做的功。

（3）當(dāng)金屬棒1的速度減小到3/4v0 時(shí)，它的加速度。

13.如圖13所示，直流電源（不計(jì)內(nèi)阻）與阻值為R1 的定值電阻、滑動(dòng)變阻器R2，以及水平放置的平行板電容器構(gòu)成閉合回路，平行板電容器的板間距為d，板長為3d，板間存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。質(zhì)量為m ，帶電荷量為-q 的小球以某一水平初速度從電容器下極板左邊緣無碰撞地進(jìn)入電容器。已知重力加速度大小為g，電源電動(dòng)勢ε=4mgd/q ，小球向右飛入電容器的初速度v0=根號(hào)下gd/2 ，不計(jì)電場、磁場邊緣效應(yīng)，不計(jì)空氣阻力。

（1）若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2=7R1，且小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0。

（2）若小球在板間恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且能從兩極板間飛出，求滑動(dòng)變阻器R2 接入電路的阻值，以及勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍。

（3）若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2=7R1，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2m/q（根號(hào)下g/d），求小球在板間運(yùn)動(dòng)過程中偏離下極板的最大距離H 。

（責(zé)任編輯 張 巧）