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2023-2024学年高二下学期期末质量检测
物理
考试范围：电磁学、近代物理、热学、力学、物理实验
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下面说法中，其中符合物理学发展过程或事实的一组是（ ）
①查德威克用粒子轰击获得核，并发现了中子
②，其中X为粒子
③汤姆生发现了电子，并精确地测出电子的电荷量
④卢瑟福最先发现了质子，并预言中子的存在
⑤贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子可以再分
⑥麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在
⑦普朗克最早提出能量子假设，即振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍
A．①②③ B．③④⑤ C．④⑥⑦ D．⑤⑥⑦
【答案】C
【详解】①卢瑟福用粒子轰击获得核，并发现了质子，查德威克通过粒子轰击铍核的实验发现了中子，①错误；
②，其中X为中子，②错误；
③汤姆生通过研究阴极射线发现了电子，密立根通过油滴实验精确地测出电子的电荷量，③错误；
④卢瑟福最先发现了质子，并预言中子的存在，④正确；
⑤贝克勒尔发现天然放射性现象，揭示了原子核具有复杂的结构，⑤错误；
⑥麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在，⑥正确；
⑦普朗克最早提出能量子假设，即振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，⑦正确。
故选C。
2．位于安徽省合肥市科学岛上的“东方超环”（EAST），俗称“人造小太阳”，已实现1亿摄氏度高参数等离子体运行，是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是（ ）
A．该核聚变过程放出能量，因此反应在常温下就能发生
B．X是电子，来自原子核内
C．核聚变反应比核裂变反应平均每个核子放出的能量更大
D．该反应有质量亏损，所以质量数不守恒
【答案】C
【详解】A．轻核聚变需在很高的温度下发生，会释放出更多的热量，所以轻核聚变又称为热核反应，A错误；
B．X是中子，B错误；
C．核聚变比核裂变反应中平均每个核子放出的能量大3~4倍，C正确；
D．该反应有质量亏损，但质量数守恒，D错误。
故选C。
3．如图所示为手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同。已知发射、接收线圈匝数比，、端的输出电流，则关于、端输入电流的描述正确的是（ ）
A．周期为 B．频率为
C．最大值为 D．有效值为
【答案】A
【详解】AB．变压器不改变周期和频率，所以周期为
则频率为
B错误A正确；
CD．C、D端输出电流的最大值为，根据
可得A、B端输入电流的最大值为
A、B端输入电流的有效值为
CD错误。
故选A。
4．下列说法正确的是（ ）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体都有确定的几何形状
B．给篮球打气时，会越来越费力，这说明分子间存在斥力
C．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈
D．在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
【答案】D
【详解】A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，故A错误；
B．给篮球打气时会越来越费劲，说明球内部气体的压强越来越大，与分子斥力无关，故B错误；
C．布朗运动是小颗粒的运动，不是分子的运动，在布朗运动中，固体小颗粒越小，受到分子碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越剧烈，故C错误；
D．在太空里的空间站中，水滴完全失重，自由飘浮的的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，故D正确。
故选D。
5．中国科学院武汉国家生物安全实验室是我国防护等级最高的P4实验室，致力于最危险的病毒研究。在该实验室中有一种污水流量计，如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型。废液内含有大量正、负离子，从圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流速为，流量等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中点的电势低于点电势
B．当污水中离子浓度降低，、两点电压将减小
C．若测定污水的流速，则需要测量直径两端点、两点电压、磁感应强度、直径
D．若测定污水的流量，则只需要测量直径两端点、两点电压及磁感应强度
【答案】C
【详解】A．根据左手定则可知，污水中正离子将受洛伦兹力在N点聚集，所以M点电势低于N点电势，故A错误；
BC．当M、N两点间电压U稳定时，根据平衡条件有
①
根据匀强电场中电势差与场强的关系有
②
联立①②解得
③
根据③式可知、两点电压U与污水中离子浓度无关，且若测定污水的流速v，则需要测量直径两端点、两点电压、磁感应强度、直径，故B错误，C正确；
D．由题意可知污水的流量为
④
联立③④解得
⑤
由⑤式可知若测定污水的流量，则需要测量直径两端点、两点电压、磁感应强度、直径，故D错误。
故选C。
6．一玩具车由a点静止开始沿直线做匀加速运动，途经b、c、d三点，已知，，玩具车由a到b的时间为t，玩具车由c到d的时间也为t，则玩具车由b到c的时间应为（ ）
A．1.5t B．2.5t C．3t D．3.5t
【答案】D
【详解】由运动学规律可得，ab段时间中点的瞬时速度
cd段时间中点的瞬时速度
则ab段时间中点到cd段时间中点所用时间
又因为
联立解得
因此bc段所用时间
代入数据解得
故选D。
7．图（a）所示的送餐机器人从过道上甲处静止出发做直线运动到乙处停下，其位移x与时间t的关系曲线如图（b）。若将机器人视为质点，则从甲到乙机器人的运动依次是（ ）
A．匀加速运动，匀速运动，匀减速运动
B．加速度减小的加速运动，匀速运动，加速度增大的减速运动
C．加速度增大的加速运动，匀速运动，加速度减小的减速运动
D．加速度增大的加速运动，匀加速运动，加速度减小的减速运动
【答案】A
【详解】根据匀变速直线运动位移与时间关系
可得，若图线为抛物线，则物体做匀变速直线运动，且x-t图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，物体的速度先增大，后不变，再减小，则物体应先做匀加速运动，后做匀速运动，再做匀减速运动。
故选A。
8．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，则（ ）
A．电流表的示数为
B．灯泡b的额定功率为9W
C．电压表的示数为27V
D．电路输入端的输入电压为27V
【答案】C
【详解】A．灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，则正常发光的电流为
则变压器的原线圈的电流为
根据理想变压器的电流比等于匝数的反比，有
根据并联分流原理，可得电流表的示数为
故A错误；
B．灯泡b的额定功率为
故B错误；
C．电压表的示数为
故C正确；
D．电路输入端的输入电压为
故D错误；
故选C。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
【答案】BD
【详解】试题分析：通电的弹体在轨道上只受安培力作用，根据动能定理可得，因为磁感应强度的大小与I成正比，即，联立解得，若只将轨道长度L变为原来的2倍，则速度变为原来的倍，若只将电流I增加至原来的2倍，则速度变为原来的2倍，若将弹体质量减至原来的一半，则速度变为原来的倍，将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，则速度变为原来的2倍，故BD正确；
考点：考查了安培力，动能定理
10．如图所示，在以为圆心、为半径的圆形区域内存在着磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、是相互垂直的两条直径。范围足够大的荧光屏与圆相切于点，一粒子源放置在点，同时在、之间发射个速率相同的同种带电粒子，粒子的质量为、电荷量为，所有粒子经磁场偏转后均可垂直打在荧光屏上，并立刻被荧光屏吸收。不考虑粒子所受重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子的速度大小为
B．粒子打在荧光屏上区域的长度为
C．粒子从进入磁场到打在荧光屏上的最短时间为
D．粒子对荧光屏的平均撞击力大小为
【答案】AD
【详解】A．所有粒子均垂直打在荧光屏上，由几何关系得粒子在磁场中的轨迹半径
由洛伦兹力提供向心力得
解得
正确；
B．如图所示
作出沿方向进入磁场的粒子的运动轨迹，圆心为，从点射出磁场，打在荧光屏上的点，由几何关系可知为菱形
所以
作出沿方向进入磁场的粒子的运动轨迹，圆心为，从点射出磁场，打在荧光屏上的点，由几何关系可知为菱形
所以
则粒子打在荧光屏上的长度为
B错误；
C．由几何关系可得
带电粒子在磁场中运动的周期为
所以粒子从进入磁场到打在荧光屏上的最短时间为
C错误；
D．由几何关系可得
带电粒子打在荧光屏上的时间差为
由动量定理得
解得粒子对荧光屏的平均撞击力大小为
D正确。
故选AD。
三、非选择题：(共5题，共58分。其中第13题--第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。)
11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光屏上的干涉条纹与双缝 （选填“垂直”或“平行”）；若某次测量时，选用的双缝间距为0.300 mm，测得双缝到光屏的距离为1.00m，第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为10.00mm。则所测单色光的波长为 nm（结果保留3位有效数字）。
【答案】 平行 600
【详解】[1]发生干涉条纹时毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝平行；
[2]第1条亮条纹到第6条亮条纹的中心间距为10.00mm，则相邻两个亮条纹的间距
根据
得
12．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：
（1）用频率为的光照射光电管，此时电流表中有电流，调节滑动变阻器，将触头P向 端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数；
（2）用频率为的光照射光电管，重复（1）中的步骤，记下电压表示数，已知电子的电量为e，由上述实验可知普朗克常量 （用上述已知量和测量量表示）；
（3）（单选）有关本实验，下列说法正确的是( )
A．流过表的电流是电源提供的
B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向a端滑动
D．若，则光照出的光电子的最大初动能大
（4）（单选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射上述的光电效应的实验装置中的阴极K；其中只有a、b两种光能得到图乙所示的电流与电压的关系曲线。已知本实验中的阴极K材料是图丙所给材料中的一种，丙图是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法正确的是( )
几种金属逸出功和极限频率
金属
钠 2.29 5.33
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
A．一定有
B．a光可能是从能级跃迁到能级发出的光
C．该实验装置中的阴极K材料一定是钾
D．图乙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
【答案】 a （或） D C
【详解】（1）[1]根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，只有的电势高于点，即触头P向端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零。
（2）[2]根据光电效应方程得
联立两式解得
（3）[3]A．流过表的电流是由于光电管在发生光电效应的情况下，产生的光电子通过表而形成的，故A错误；
B．入射光的光强一定时，单位时间内发出光电子的数目一定，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少，故B错误；
C．测定频率的光照的饱和电流值，应加正向电压，即应使的电势低于点，即触头P向端滑动，故C错误；
D．根据光电效应方程得
当频率越高，光电子的最大初动能越大，若，则光照出的光电子的最大初动能大，故D正确。
故选D。
（4）[4]AB．由于发射三种光，则有
又由图乙知，所以a光是从能级跃迁到能级发出的光。
由上可得
即
故A、B错误；
C．由得
所以阴极材料是钾，故C正确；
D．图乙中饱和电流为，由电流定义得
解得
故D错误。
故选C。
13．我国新能源汽车产业高质量发展。某款纯电动汽车，驱动时电池给电动机供电，刹车时发电机工作回收能量。假设此发电机原理可抽象为如图所示的模型：矩形线圈长宽分别为a和b，共n匝，整个线圈处于匀强磁场中，可绕垂直于磁场的轴转动，磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为r。线圈外接电能回收装置，现将回收装置理想化为一纯电阻，阻值为R。问：
（1）时刻，发电机线圈平面处于中性面（虚线位置），时刻线圈恰好转过角（实线位置）。求：时刻穿过线圈的磁通量及0~t1时间内通过电阻R的电量q 。
（2）已知当汽车以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为，求：以的速度匀速行驶时，1分钟内消耗的电能。
【答案】（1），；（2）
【详解】（1）线圈恰好绕转轴转角的磁通量为
时间内磁通量的变化量为
时间内的平均电动势为
平均电流为
通过电阻的电量为
（2）1分钟内消耗的电能
14．如图所示，小明将不规则的物体放在导热性能良好的汽缸内测其体积，活塞的质量为，面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，开始时活塞到缸底的距离为h，大气压强为，环境温度为，重力加速度为g，汽缸足够高。现将环境温度升高，活塞升高0.2h后稳定，缸内气体看成理想气体，求：
（1）被测物体的体积；
（2）若不改变环境温度，在活塞上放一个质量为的物块，从放上物块到活塞稳定，活塞下降的高度为多少。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设被测物体的体积为，则开始时缸内气体的体积为
环境温度升高过程，气体发生等压变化，则有
解得
（2）开始时缸内气体压强
在活塞上放一个质量为的物块，则缸内气体压强变为
设活塞下降的高度为，由玻意耳定律得
解得
15．如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B，区域Ⅱ的磁感应强度大小为，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的A点射出，求：
（1）粒子的比荷；
（2）磁场区域Ⅰ的宽度L；
（3）出射点A偏离入射点竖直方向的距离y。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）当粒子的速度小于某一值时，粒子只在区域Ⅰ内运动，不进入区域Ⅱ，从离开磁场，粒子在磁场Ⅰ中运动的转过的圆心角为
粒子的运动时间为
粒子在区域Ⅰ内有
得
（2）当速度为时，垂直进入无场区域，设粒子的轨迹半为
根据牛顿第二定律得
转过的圆心角
又因为
解得
（3）设粒子在磁场Ⅱ中运动时，转过的圆心角为，轨迹半径为，根据牛顿第二定律得
又因
得
得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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物理
考试范围：电磁学、近代物理、热学、力学、物理实验
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下面说法中，其中符合物理学发展过程或事实的一组是（ ）
①查德威克用粒子轰击获得核，并发现了中子
②，其中X为粒子
③汤姆生发现了电子，并精确地测出电子的电荷量
④卢瑟福最先发现了质子，并预言中子的存在
⑤贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子可以再分
⑥麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在
⑦普朗克最早提出能量子假设，即振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍
A．①②③ B．③④⑤ C．④⑥⑦ D．⑤⑥⑦
2．位于安徽省合肥市科学岛上的“东方超环”（EAST），俗称“人造小太阳”，已实现1亿摄氏度高参数等离子体运行，是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是（ ）
A．该核聚变过程放出能量，因此反应在常温下就能发生
B．X是电子，来自原子核内
C．核聚变反应比核裂变反应平均每个核子放出的能量更大
D．该反应有质量亏损，所以质量数不守恒
3．如图所示为手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同。已知发射、接收线圈匝数比，、端的输出电流，则关于、端输入电流的描述正确的是（ ）
A．周期为 B．频率为
C．最大值为 D．有效值为
4．下列说法正确的是（ ）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体都有确定的几何形状
B．给篮球打气时，会越来越费力，这说明分子间存在斥力
C．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈
D．在太空里的空间站中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
5．中国科学院武汉国家生物安全实验室是我国防护等级最高的P4实验室，致力于最危险的病毒研究。在该实验室中有一种污水流量计，如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型。废液内含有大量正、负离子，从圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流速为，流量等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中点的电势低于点电势
B．当污水中离子浓度降低，、两点电压将减小
C．若测定污水的流速，则需要测量直径两端点、两点电压、磁感应强度、直径
D．若测定污水的流量，则只需要测量直径两端点、两点电压及磁感应强度
6．一玩具车由a点静止开始沿直线做匀加速运动，途经b、c、d三点，已知，，玩具车由a到b的时间为t，玩具车由c到d的时间也为t，则玩具车由b到c的时间应为（ ）
A．1.5t B．2.5t C．3t D．3.5t
7．图（a）所示的送餐机器人从过道上甲处静止出发做直线运动到乙处停下，其位移x与时间t的关系曲线如图（b）。若将机器人视为质点，则从甲到乙机器人的运动依次是（ ）
A．匀加速运动，匀速运动，匀减速运动
B．加速度减小的加速运动，匀速运动，加速度增大的减速运动
C．加速度增大的加速运动，匀速运动，加速度减小的减速运动
D．加速度增大的加速运动，匀加速运动，加速度减小的减速运动
8．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9V 3W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，则（ ）
A．电流表的示数为
B．灯泡b的额定功率为9W
C．电压表的示数为27V
D．电路输入端的输入电压为27V
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
10．如图所示，在以为圆心、为半径的圆形区域内存在着磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、是相互垂直的两条直径。范围足够大的荧光屏与圆相切于点，一粒子源放置在点，同时在、之间发射个速率相同的同种带电粒子，粒子的质量为、电荷量为，所有粒子经磁场偏转后均可垂直打在荧光屏上，并立刻被荧光屏吸收。不考虑粒子所受重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子的速度大小为
B．粒子打在荧光屏上区域的长度为
C．粒子从进入磁场到打在荧光屏上的最短时间为
D．粒子对荧光屏的平均撞击力大小为
三、非选择题：(共5题，共58分。其中第13题--第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。)
11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光屏上的干涉条纹与双缝 （选填“垂直”或“平行”）；若某次测量时，选用的双缝间距为0.300 mm，测得双缝到光屏的距离为1.00m，第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为10.00mm。则所测单色光的波长为 nm（结果保留3位有效数字）。
12．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：
（1）用频率为的光照射光电管，此时电流表中有电流，调节滑动变阻器，将触头P向 端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数；
（2）用频率为的光照射光电管，重复（1）中的步骤，记下电压表示数，已知电子的电量为e，由上述实验可知普朗克常量 （用上述已知量和测量量表示）；
（3）（单选）有关本实验，下列说法正确的是( )
A．流过表的电流是电源提供的
B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向a端滑动
D．若，则光照出的光电子的最大初动能大
（4）（单选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射上述的光电效应的实验装置中的阴极K；其中只有a、b两种光能得到图乙所示的电流与电压的关系曲线。已知本实验中的阴极K材料是图丙所给材料中的一种，丙图是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法正确的是( )
几种金属逸出功和极限频率
金属
钠 2.29 5.33
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
A．一定有
B．a光可能是从能级跃迁到能级发出的光
C．该实验装置中的阴极K材料一定是钾
D．图乙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
13．我国新能源汽车产业高质量发展。某款纯电动汽车，驱动时电池给电动机供电，刹车时发电机工作回收能量。假设此发电机原理可抽象为如图所示的模型：矩形线圈长宽分别为a和b，共n匝，整个线圈处于匀强磁场中，可绕垂直于磁场的轴转动，磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为r。线圈外接电能回收装置，现将回收装置理想化为一纯电阻，阻值为R。问：
（1）时刻，发电机线圈平面处于中性面（虚线位置），时刻线圈恰好转过角（实线位置）。求：时刻穿过线圈的磁通量及0~t1时间内通过电阻R的电量q 。
（2）已知当汽车以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为，求：以的速度匀速行驶时，1分钟内消耗的电能。
14．如图所示，小明将不规则的物体放在导热性能良好的汽缸内测其体积，活塞的质量为，面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，开始时活塞到缸底的距离为h，大气压强为，环境温度为，重力加速度为g，汽缸足够高。现将环境温度升高，活塞升高0.2h后稳定，缸内气体看成理想气体，求：
（1）被测物体的体积；
（2）若不改变环境温度，在活塞上放一个质量为的物块，从放上物块到活塞稳定，活塞下降的高度为多少。
15．如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B，区域Ⅱ的磁感应强度大小为，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的A点射出，求：
（1）粒子的比荷；
（2）磁场区域Ⅰ的宽度L；
（3）出射点A偏离入射点竖直方向的距离y。
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