（1）氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子．已知基態的氦離子能量為E₁=-54.4eV，氦離子的能級示意圖如圖1所示．在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態氦離子吸收而發生躍遷的是______
A．42.8eV （光子）       B．43.2eV（電子）
C．41.0eV（電子）        D．54.4eV （光子）

（2）對聚變反應 →，下列說法中正確的是______
A．和是兩種不同元素的原子核
B．和是氫的兩種同位素的原子核
C．這個反應過程中有質量虧損
D．這個反應既是核反應，又是化學反應
（3）如圖2所示，A為一具有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質量M=40kg小車B靜止于軌道右側，其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個質量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下，沖上小車B后經一段時間與小車相對靜止并繼續一起運動．若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8m，物體與小車板面間的動摩擦因數μ為0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計，（取g=10m/s²）求：
（1）從物體沖上小車到與小車相對靜止所用的時間；
（2）物體沖上小車后相對于小車板面滑動的距離．

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一、選擇題：1、C 2、BD 3、A 4、B 5、AB 6、BCD 7、C 8、A

9、C 10、AD 11、BC 12、C

二、實驗題（本題共2小題共18分）將答案填在橫線上或作圖和連線.

13、（6分）CFEBAD

14、（12分）（1）E；C

（2）甲

（3）連接實物圖

（4）①變大  ②10Ω

（1）每空1分（2）2分（3）4分（4）每空2分。

三、本大題共四小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題．答案中必須明確寫出數值和單位    

15、（12分）（1）兩物體第一次并排時蟑螂下降了H/2，兩物體速度大小總是相等，可以從能量角度分析。

                     （2分）

    由此得                    （2分）

   （2）蟑螂在垂直于下降物體側面跳開時具有豎直速度，這等于它所離開的物體的速度，這樣跳運并不影響此物體速度。但是當蟑螂抓住第二個物體側面后，系統速度變了。系統的一部分能量轉變為內能。可等效處理，根據動量守恒定律求新速度。兩物體以速度v₁一起運動，蟑螂以同樣大小、但相反方向的速度迎面飛去，經這樣“碰撞”后速度為

                 （1分）

                                  （1分）

    第一物體以此初速度向下運動的加速度等于    （1分）

    第一物體運動到最低點所需時間等于     （1分）

    再經過時間t兩物體相齊，則所求時間為

          （2分）

   （3）相對相遇點，帶有蟑螂的物體上升高度為

                   （2分）

16、（13分）（1）質子射入磁場后做勻速圓周運動，有

evB=mv²/r                                           （2分）

    可得v=eBr/m                                        （1分）

（2）質子沿x軸正向射入磁場后經1/4圓弧后以速度v垂直于電場方向進入電場，周期為

                                        （1分）

在磁場中運動的時間

t₁=T/4=πm/2eB                                        （1分）

進入電場后做拋物線運動，沿電場方向運動r后到達y軸，因此有

                                                       （1分）   

       t₂=                                        （1分）

所求時間為t= t₁+ t₂=                            （1分）

（3）質子在磁場中轉過120°角后從P點垂直電場線進入電場，如圖所示�！　�

P點距y軸的距離

x₁=r+rsin30°=1.5r　　　                         （1分）

因此可得質子從進入電場至到達y軸所需時間為 =          （1分） 

質子在電場中沿y軸方向做勻速直線運動，因此有

                                          （1分）

質子到達y軸的位置坐標為    即（0，r+）   (1分)

圖                            （1分）

17、（14分）金屬棒a b從靜止開始運動至X₀=6m處，曲線方程

       y′=0.8sin(X₀)m                 （1）                     （2分）

設金屬棒在X₀處的速度為V′，切割磁感線運動產生感應電動勢為E′

E′=B y′V′                     （2）                     （2分）

此時電路中消耗的電功率為P′

P′=                             （3）                        （3分）

此過程中安培力對金屬棒做功為W_安，根據動能定理

   mgsin37⁰•S －μmgcos37⁰ •S－ W_安 = m V′²         （4）              （4分）

由（1）~（4）式聯解得  W_安 =  3.8 J            （3分）

18

11

18、（15分）（1）滑塊到b點瞬間，滑塊與小車在水平方向上有共同速度，設為滑塊小車系統水平方向上動量守恒：           ①（2分）

（2）滑塊至b點瞬間，設滑塊速度為v，取車上表面為重力勢能零勢面系統機械能守恒：          ②（2分）

設過程中車上表面和環的彈力對滑塊共做功W_N，對滑塊應用動能定理有：

           ③（2分）

   由①②③得：         ④（2分）

（3）滑塊越過b點后，相對小車作豎直上拋運動，隨后，將再度從b點落入圓球，小車進一步被加速，當滑塊滑回小車的上表面時，車速最大，設此時滑塊速度為，車速為

系統動量守恒：          ⑤（2分）

系統機械能守恒：   ⑥（2分）

聯立⑤⑥解得：            ⑦（3分）