2024年安徽卷物理试题
一、单选题
1.(2024·安徽卷·1)大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图,已知紫外光的光子能量大于3.11eV,当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的紫外光有()
A.1种B.2种C.3种D.4种
答案B
解析大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,能够辐射出不同频率光子的种类为Ceq\o\al(2,3)=3种
辐射出光子的能量分别为ΔE1=E3-E1=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV>3.11eV
ΔE2=E3-E2=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV<3.11eV
ΔE3=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV>3.11eV
所以辐射不同频率的紫外光有2种。
故选B。
2.(2024·安徽卷·2)某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v。已知人与滑板的总质量为m,可视为质点。重力加速度大小为g,不计空气阻力。则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为()
A.mgh B.eq\f(1,2)mv2
C.mgh+eq\f(1,2)mv2 D.mgh-eq\f(1,2)mv2
答案D
解析人与滑板在下滑的过程中,由动能定理可得
mgh-W克f=eq\f(1,2)mv2-0
可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为
W克f=mgh-eq\f(1,2)mv2
故选D。
3.(2024·安徽卷·3)某仪器发射甲、乙两列横波,在同一均匀介质中相向传播,波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示,则这两列横波()
A.在x=9.0m处开始相遇
B.在x=10.0m处开始相遇
C.波峰在x=10.5m处相遇
D.波峰在x=11.5m处相遇
答案C
解析由题意可知两列波的波速相同,所以相同时间内传播的的距离相同,故两列横波在x=11.0m处开始相遇,故A、B错误;
甲波峰的横坐标为x1=5m,乙波峰的横坐标为x2=16m,由于两列波的波速相同,
所以波峰在x′=5m+eq\f(16-5,2)m=10.5m处相遇,故C正确,D错误。
4.(2024·安徽卷·4)倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t=0时在传送带底端无初速度轻放一小物块,如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是()
答案C
解析0~t0时间内,物块轻放在传送带上,做加速运动。受力分析可知,物块受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力,合力不变,故做匀加速运动。
t0之后,物块所受的静摩擦力与重力沿传送带向下的分力大小相等,加速度为零,物块做匀速直线运动。
C正确,A、B、D错误。
5.(2024·安徽卷·5)2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,如图所示,轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为9900km,周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时()
A.周期约为144h
B.近月点的速度大于远月点的速度
C.近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度
D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
答案B
解析根据开普勒第三定律有eq\f(T12,a13)=eq\f(T22,a23),可知鹊桥二号在捕获轨道运行周期T2=T1eq\r(\f(a23,a13))≈288h,A错误;根据开普勒第二定律可知,近月点的速度大于远月点的速度,B正确;
从捕获轨道到冻结轨道,鹊桥二号在近月点进行近月制动减速,在捕获轨道运行时近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度,C错误;
鹊桥二号在两轨道的近月点所受的万有引力相同,根据牛顿第二定律可知,在捕获轨道运行时近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度,D错误。
6.(2024·安徽卷·6)如图所示,竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧,它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点,另一端均连接在质量为m的小球上。开始时,在竖直向上的拉力作用下,小球静止于MN连线的中点O,弹簧处于原长。后将小球竖直向上,缓慢拉至P点,并保持静止,此时拉力F大小为2mg。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。若撤去拉力,则小球从P点运动到O点的过程