相关试卷

1、如图（ $a$ ），轻质弹簧下端挂一质量为 $m$ 的小球处于静止状态。现将小球向下拉动距离l后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向做简谐振动，弹簧弹力与小球运动的时间关系如图（ $b$ ）所示。 $l$ 及 $t_{0}$ 为已知条件。

(1)、小球简谐振动的周期 $T =$ ；

(2)、 $0 ~ 6 t_{0}$ 内，小球通过的路程 $s =$ ；

(3)、 $0 ~ \frac{t_{0}}{2}$ 内，小球运动距离 $\frac{l}{2}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”）。

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2、如图（ $a$ ），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为 $S$ 的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为 $m_{0}$ ，此时活塞静止，距缸底高度为 $H$ 。在活塞上放置质量为 $m_{1}$ （未知）的物块静止后，活塞距缸底高度为 $H^{'} = \frac{2}{3} H$ ，如图（ $b$ ）所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为 $p_{0}$ ，外界温度为 $27 ° C$ ，重力加速度为 $g$ ，汽缸始终保持竖直。

(1)、求物块质量 $m_{1}$ ；

(2)、活塞上仍放质量为 $m_{1}$ 物块，为使得活塞回到距缸底为 $H$ 的高度，求密封气体的热力学温度 $T$ 应缓慢上升为多少；若此过程中气体内能增加了 $Δ U$ ，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量 $Q$ 。

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3、下列说法中正确的是（　　）

A、一定质量的理想气体经过一个绝热压缩过程，其温度一定升高 B、给自行车打气时气筒活塞压下后反弹，是由分子斥力造成的 C、第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律 D、运送货物的卡车停于水平地面，在缓慢卸货过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热 E、液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对微粒的撞击作用不平衡所引起的

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4、图（ $a$ ）为成都天府国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图（ $b$ ）所示，该装置由传送带 $A B C D$ 及固定挡板 $C D E F$ 组成，固定挡板 $C D E F$ 与传送带上表面垂直，传送带上表面 $A B C D$ 与水平地面的夹角 $θ = 37 °$ ， $C D$ 与水平面平行。传送带匀速转动时，工作人员将质量分布均匀的正方体货物从 $D$ 点由静止释放，货物对地发生位移 $L = 10 m$ 后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图（ $c$ ）所示。已知传送带匀速运行的速度 $v = 1 m / s$ ，货物质量 $m = 10 k g$ ，其底部与传送带 $A B C D$ 的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.5$ ，其侧面与挡板 $C D E F$ 的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.25$ 。（ $s i n 37 ° = 0.6$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力）。求：

(1)、货物刚放上传送带时，其底面所受滑动摩擦力 $f_{1}$ 的大小及侧面所受滑动摩擦力 $f_{2}$ 的大小；

(2)、货物在传送带上所经历的时间 $t$ 及传送装置多消耗的电能 $E$ ；

(3)、某次测试过程中工作人员每隔 $Δ t = 1 s$ 从 $D$ 点静止释放相同的货物，货物对地发生位移L=10m后被取走，若维持传送带匀速运转，传送带相对空载时需增加的最大功率 $Δ P$ 。

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5、如图，在第一象限 $0 \leq x \leq 2 L$ 区域内存在沿 $y$ 轴正方向的匀强电场 $E_{1}$ （未知）， $2 L < x \leq 4 L$ 区域内存在沿 $x$ 轴正方向的匀强电场 $E_{2}$ （未知）。一个质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子，以速率 $v_{0}$ 从坐标原点 $O$ 沿 $x$ 轴正方向进入电场并依次通过 $A (2 L, L)$ 和 $B (4 L, 2 L)$ 两点。不计粒子的重力。已知 $L$ 、 $m$ 、 $q$ 和 $v_{0}$ ，求：

(1)、粒子运动至 $A$ 点的速度大小；

(2)、场强 $E_{2}$ 的大小。

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6、某同学用图（ $a$ ）所示电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。所需器材：
小灯泡 $L$ （额定电压 $3 V$ ，额定功率约 $0.6 W$ ）；
电源 $E$ （电动势 $6 V$ ，内阻很小可忽略不计）；
电压表 $V$ （量程 $3 V$ ，阻值很大）；
电流表 $A$ （量程 $0.25 A$ ，内阻约 $0.4 Ω$ ）；
滑动变阻器 $R$ （总阻值约 $10 Ω$ ）；
保护电阻 $R_{0}$ （阻值待定）；
开关 $S$ ；
导线若干。

(1)、请依照图（ $a$ ）所示电路，在图（ $b$ ）中补全实物连线。

(2)、实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使滑片停留在最（选填“左”或“右”）端；
②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；
③记录如下 $8$ 组 $U$ 和 $I$ 的数据后断开开关，根据实验数据在图（ $c$ ）所示方格纸上描绘完整的表格数据并作出小灯泡的伏安特性曲线。

(3)、若实验室中没有量程为 $0.25 A$ 的电流表，可用一只量程为 $50 m A$ ，阻值为 $2 Ω$ 的毫安表并联电阻值为 $Ω$ 的定值电阻改装而成。

(4)、灯泡正常发光时的电阻与灯泡不亮时的电阻的比值为（计算结果保留 $2$ 位有效数字）。

(5)、为了能顺利完成实验，且较大程度起到保护作用，保护电阻 $R_{0}$ 的阻值应为 $Ω$ （选填“ $20$ ”、“ $10$ ”、“ $5$ ”或“ $2$ ”）。

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7、如图，空间存在范围足够大的匀强电场，场强大小 $E = \frac{m g}{q}$ ，方向水平向右。竖直面内一绝缘轨道由半径为 $R$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧 $\overset{⌢}{B C}$ 与足够长的倾斜粗糙轨道 $A B$ 、 $C D$ 组成， $A B$ 、 $C D$ 与水平面夹角均为 $45 °$ 且在 $B$ 、 $C$ 两点与圆弧轨道相切。带正电的小滑块质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，从 $A B$ 轨道上与圆心 $O$ 等高的 $P$ 点以 $v_{0} = 2 \sqrt{g R}$ 的速度沿轨道下滑。已知滑块与 $A B$ 、 $C D$ 轨道间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{2}}{2}$ ，重力加速度大小为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、滑块在 $A B$ 轨道下滑时的加速度大小为 $g$ B、滑块在 $\overset{⌢}{B C}$ 轨道中对轨道的最大压力为 $3 m g$ C、滑块最终将在 $\overset{⌢}{B C}$ 轨道之间做往复运动 D、滑块在 $A B$ 轨道及 $C D$ 轨道上运动的总路程为 $2 R$

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8、如图，平行板电容器与电压为 $U$ 的直流恒压电源相连，改变电容器板间距离 $d$ ，待电路稳定后，带正电的粒子质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ ，从靠近左板处由静止释放，测得粒子从出发至右板所用的时间为 $t$ ，到达右板的速度大小为 $v$ ，重复上述过程，完成多次实验。板间电场可视为匀强电场，粒子所受重力忽略不计。下列图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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9、 $2023$ 年 $10$ 月，神舟十七号飞船成功与中国空间站对接，对接后的组合体运行周期约 $1.5$ 小时，保证神舟十七号飞船正常通信的功臣是在地球同步轨道上运行的中继卫星，组合体与中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A、组合体的轨道高度大于中继卫星的轨道高度 B、组合体的线速度大于中继卫星的线速度 C、组合体的角速度小于中继卫星的角速度 D、组合体的加速度大于中继卫星的加速度

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10、如图，真空中两个等量异种点电荷 $P$ 、 $Q$ 关于 $O$ 点对称分布， $P$ 带正电， $A$ 为 $P$ 、 $Q$ 连线上一点。保持 $O A$ 距离不变，增大 $P$ 、 $Q$ 之间的距离后再次静止（仍关于O点对称）。选无穷远为零电势点，则 $P$ 、 $Q$ 距离增大后（　　）

A、 $O$ 点的场强不变 B、 $O$ 点的电势升高 C、 $A$ 点的场强变小 D、 $A$ 点的电势降低

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11、图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 $P$ 接滑动变阻器 $R$ ，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电路中电流减小 B、 $R_{1}$ 两端电压减小 C、整个电路消耗的功率增大 D、电源输出功率一定增大

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12、图（ $a$ ）为某型号家用全自动波轮洗衣机，图（ $b$ ）为洗衣机内部结构剖面图，其内桶由四根相同的轻质吊杆前、后、左、右对称悬挂（悬点可自由转动），内筒静止时每根吊杆与竖直方向夹角均为 $α$ ，内桶总质量为 $m$ ，重力加速度大小为 $g$ ，每根吊杆的拉力大小为（　　）

A、 $\frac{m g}{4}$ B、 $\frac{m g}{4 c o s α}$ C、 $\frac{m g}{4 s i n α}$ D、 $\frac{m g}{4 c o t α}$

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13、如图所示，直角坐标系第一象限内有一竖直分界线 $P Q$ ， $P Q$ 左侧有一直角三角形区域 $O A C$ ，其中分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为 $B_{0}$ 的匀强磁场，已知 $O A$ 与 $y$ 轴重合，且 $O A = a$ ， $θ = 60 °$ ， $C$ 点恰好处于 $P Q$ 分界线上。 $P Q$ 右侧有一长为 $L$ 的平行板电容器，板间距为 $a$ ，上极板与左侧磁场的上边界平齐，内部分布着方向垂直纸面向里，强弱随 $y$ 坐标变化的磁场，和竖直向下场强大小为 $E$ 的匀强电场。该复合场能使沿水平方向进入电容器的电子均能沿直线匀速通过电容器。在平行板电容器右侧某区域，存在一垂直纸面向内、磁感应强度为 $2 B_{0}$ 的匀强磁场 $($ 图中未画出 $)$ ，使水平通过平行板电容器的电子进入该磁场后汇聚于 $x$ 轴上一点。现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点 $O$ 沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用。已知电子的电量为 $e$ ，质量为 $m$ ，求：

(1)、当速度方向沿 $y$ 轴正方向时，能进入平行板电容器的电子所具有的最大速度是多少；

(2)、写出电容器内磁场的磁感应强度 $B$ 随 $y$ 坐标的变化规律；

(3)、若电子沿上极板边缘离开电容器后立即进入右侧磁场，在答题纸上画出纵坐标 $0 < y < a$ 区域内该磁场的左边界，并求出汇聚点的横坐标。

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14、如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为 $d$ 和 $2 d$ ，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为 $2 B$ 和 $B$ ，导轨右侧连接一个电容为 $C$ 的电容器。已知导体棒 $M N$ 的电阻为 $R$ 、长度为 $d$ ，质量为 $m$ ，导体棒 $P Q$ 的电阻为 $2 R$ 、长度为 $2 d$ ，质量为 $2 m$ 。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧 $($ 但不链接 $)$ ，弹簧的压缩量为 $L$ 。释放弹簧，恢复原长时 $M N$ 恰好脱离轨道， $P Q$ 的速度为 $v$ ，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计。求

(1)、脱离弹簧瞬间 $P Q$ 杆上的电动势多大？ $P Q$ 两点哪点电势高？

(2)、刚要脱离轨道瞬间， $M N$ 所受安培力多大？

(3)、整个运动过程中，通过 $P Q$ 的电荷量为多少？

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15、物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的水平轨道 $O A$ 、半径为 $R_{1} = 0.6 m$ 的半圆单层轨道 $A B C$ 、半径为 $R_{2} = 0.1 m$ 的半圆圆管轨道 $C D E$ 、平台 $E F$ 和 $I K$ 、凹槽 $F G H I$ 组成，且各段各处平滑连接。凹槽里停放着一辆质量为 $m = 0.1 k g$ 的无动力摆渡车 $Q$ 并紧靠在竖直侧壁 $F G$ 处，其长度 $L_{1} = 1 m$ 且上表面与平台 $E F$ 、 $I K$ 平齐。水平面 $O A$ 的左端通过挡板固定一个弹簧，弹簧右端可以通过压缩弹簧发射能看成质点的不同滑块 $P$ ，弹簧的弹性势能最大能达到 $E_{p m} = 5.8 J$ 。现三位同学小张、小杨、小振分别选择了质量为 $m_{1} = 0.1 k g$ 、 $m_{2} = 0.2 k g$ 、 $m_{3} = 0.4 k g$ 的同种材质滑块 $P$ 参与游戏，游戏成功的标准是通过弹簧发射出去的滑块能停在平台的目标区 $J K$ 段。已知凹槽 $G H$ 段足够长，摆渡车与侧壁 $I H$ 相撞时会立即停止不动，滑块与摆渡车上表面和平台 $I K$ 段的动摩擦因数都是 $μ = 0.5$ ，其他所有摩擦都不计， $I J$ 段长度 $L_{2} = 0.4 m$ ， $J K$ 段长度 $L_{3} = 0.7 m$ 。问：

(1)、已知小振同学的滑块以最大弹性势能弹出时都不能进入圆管轨道，求小振同学的滑块经过与圆心 $O_{1}$ 等高的 $B$ 处时对轨道的最大压力。

(2)、如果小张同学以 $E_{p} = 2 J$ 的弹性势能将滑块弹出，请根据计算后判断滑块最终停在何处？

(3)、如果小杨将滑块弹出后滑块最终能成功地停在目标区 $J K$ 段，则他发射时的弹性势能应满足什么要求？

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16、自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降或发生爆胎，因此保持合适的轮胎气压对延长轮胎使用寿命和提升骑行感受至关重要。已知某款自行车轮胎容积为 $V = 1.8 L$ 且保持不变，在环境温度为 $27 ℃$ 条件下，胎内气体压强为 $p_{1} = 1.5 \times 1 0^{5} P a$ ，外界大气压强为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a^{2}$ 。

(1)、若该车长时间骑行在温度较高的公路上使胎内气体的温度上升到 $37 ℃$ ，问此时车内气体的压强；

(2)、若车胎的气门芯会缓慢漏气，长时间放置后胎内压强变为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，忽略气体温度与车胎容积的变化，问胎内泄漏出的气体质量占原来胎内气体质量的比例；

(3)、若自行车说明书规定的轮胎标准气压在室温 $27 ℃$ 下为 $p = 2.1 \times 1 0^{5} P a$ ，为使车胎内气压达标，某同学用打气筒给自行车打气。设每打一次可打入压强为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ 温度为 $27 ℃$ 的空气 $90 c m^{3}$ 。请通过计算判断打气 $10$ 次后车胎压强是否达到说明书规定的标准胎压。假设打气过程气体的温度保持不变，车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计。

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17、阿特伍德机是著名的力学实验装置，根据该装置可测量重力加速度，也可验证牛顿第二定律、机械能守恒定律或动量定理等力学规律。图甲是阿特伍德机的其中一种简化模型，铁架台上固定一轻质滑轮，跨过滑轮的轻质细绳悬吊质量均为 $M = 0.440 k g$ 的两个物块 $P$ 、 $Q$ ，物块 $P$ 侧面粘贴小遮光片，其宽度为 $d$ 、质量忽略不计。在物块 $P$ 、 $Q$ 下各挂 $5$ 个相同的小钩码，质量均为 $m = 0.010 k g$ 。光电门 $1$ 、 $2$ 通过连杆固定于铁架台上，并处于同一竖直线上，且光电门 $1$ ， $2$ 之间的距离为 $h$ 。两光电门与数字计时器相连记录遮光片通过光电门的时间。整个装置现处于静止状态，当地的重力加速度为 $g$ 。实验步骤如下：

$n$

$1$

$2$

$3$

$4$

$5$

$a / m \cdot s^{- 2}$

$0.20$

$0.41$

$0.59$

$0.79$

$1.00$

(1)、该小组同学先用该装置探究牛顿第二定律。将 $n ($ 依次取 $n = 1$ 、 $2$ 、 $3$ 、 $4$ 、 $5)$ 个钩码从物块 $P$ 的下端摘下并挂在物块 $Q$ 下端的钩码下面。释放物块，用计时器记录遮光片通过光电门 $1$ 、 $2$ 的时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 。由匀变速运动规律可得到物块 $P$ 上升过程的加速度 $a =$ $($ 用“ $h$ 、 $d$ 、 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ”表示 $)$ 。该小组同学测量的数据见上表，他们将表格中的数据转变为坐标点画在图乙的坐标系中，并作出 $a - n$ 图像。从图像可以得出： $a$ 与 $n$ 成正比，图像的斜率 $k =$ $($ 用“ $M$ 、 $m$ 、 $g$ ”表示 $)$ 。根据斜率可进一步求得当地的重力加速度。同时也说明当连接体质量一定时，连接体的加速度与其所受的合外力成正比。

(2)、该小组同学想利用该装置验证机械能守恒定律，将 $5$ 个钩码从物块 $P$ 的下端摘下并挂在物块 $Q$ 下端的钩码下面。释放物块，用计时器记录遮光片通过光电门 $1$ 、 $2$ 的时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 。该过程中系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ ，系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ 。 $($ 用“ $M$ ， $m$ ， $g$ ， $h$ 、 $d$ 、 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ”表示 $)$ ，代入真实的数据计算后即可得出系统的机械能是否守恒的结论。

(3)、该小组同学还想利用该装置验证动量定理，将 $5$ 个钩码从物块 $P$ 的下端摘下并挂在物块 $Q$ 下端的钩码下面。释放物块，用计时器记录遮光片通过光电门 $1$ 、 $2$ 的时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 。并且记录下遮光片从 $1$ 运动到 $2$ 的时间 $t$ 。若以运动方向为正方向沿绳子建立一维坐标系，则该过程中系统“绳向”的动量变化量为 $Δ p =$ ， “绳向”合外力对系统的冲量 $I =$ 。 $($ 用“ $M$ ， $m$ ， $g$ ， $d$ ， $t$ ， $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ”表示 $)$ ，代入真实的数据计算后即可验证系统动量的变化量与合外力的冲量大小是否相等。

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18、下图是小明同学在做“测定玻璃的折射率”的实验中所留下的图纸。如图 $(a)$ 所示，该同学选用的玻璃砖前后两个光学面相互平行， $a$ 和 $a^{'}$ 分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ ，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针 $P_{3}$ ，使其挡住 $P_{2}$ 、 $P_{1}$ 的像；接着插上大头针 $P_{4}$ ，使其挡住 $P_{3}$ 和 $P_{2}$ 、 $P_{1}$ 的像，用“。”表示大头针的位置，这样 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 确定了射入玻璃砖的光线， $P_{3}$ 、 $P_{4}$ 确定了射出玻璃砖的光线。

(1)、根据以上信息，请你在答题卡的图 $(a)$ 中画出光路图。

(2)、小明同学根据 $a$ 界面测得的入射角 $θ_{1}$ 和折射角 $θ_{2}$ 的正弦值画出了如图所示的图像，从图像可求得玻璃砖的折射率是 $($ 保留两位有效数字 $)$ 。（）

(3)、如图 $(c)$ 所示，若在实验过程中画出界面 $a$ 后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面 $a^{'}$ 画到图中虚线位置，而在作光路图时界面 $a$ 仍为开始所画的，则所测得的折射率与真实值相比将 $($ 填“偏大”“偏小”或“不变” $)$ 。

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19、某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实验室现有器材，设计了如图所示可以当作“ $\times 1$ ”“ $\times 10$ ”两个倍率使用的欧姆电表。他们使用到的器材有：
电源 $E ($ 电动势 $E = 1.5 V$ ，内阻忽略不计 $)$
定值电阻 $R_{1} = 11 Ω$ 、 $R_{2} = 99 Ω$
电流表 $G ($ 量程为 $I_{g} = 100 μ A$ ，内阻 $R_{g} = 990 Ω)$
滑动变阻器 $R ($ 最大阻值为 $1500 Ω)$
单刀双掷开关 $S$

(1)、按照多用电表的原理，接线柱 $B$ 端应该接表笔 $($ 选填“红”或“黑” $)$ ；

(2)、当单刀双掷开关 $S$ 拨到 $2$ 端时，欧姆表的倍率为 $($ 选填“ $\times 1$ ”或“ $\times 10$ ” $)$ ；将红黑表笔短接调节电阻 $R$ 进行欧姆调零，当电流表 $G$ 满偏时，通过红黑表笔的电流 $I =$ $m A$ ；

(3)、当欧姆表倍率取“ $\times 10$ ”，将红黑表笔短接进行欧姆调零后电阻 $R =$ $Ω$ ；

(4)、选用“ $\times 10$ ”挡测量时，电流表偏转 $\frac{1}{3}$ ，则待测电阻 $R_{x} =$ $Ω$ 。

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20、如图所示，一群处于第 $4$ 能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有 $3$ 种不同频率的光 $a$ ， $b$ ， $c$ 照射到图甲电路阴极 $K$ 的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是
（）

A、阴极金属的逸出功可能为 $W_{0} = 5.5 e V$
B、图乙中的 $b$ 光光子能量为 $12.09 e V$
C、若图乙中的 $U_{a} = 7 V$ ，则 $U_{c} = 3.5 V$
D、若甲图中电源右端为正极，随滑片向右滑动，光电流先增大后保持不变

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$n$	$1$	$2$	$3$	$4$	$5$
$a / m \cdot s^{- 2}$	$0.20$	$0.41$	$0.59$	$0.79$	$1.00$