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相关试卷

1、2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球，如图所示， $M N$ 是通过球心O的一条直线，并与球右表面交于C点。一单色细光束 $A B$ 平行于 $M N$ 从B点射入球体，当没有气泡时，光线从C点射出，已知水球半径为R，光线 $A B$ 距 $M N$ 的距离为 $\frac{\sqrt{3}}{2} R$ ，光在真空中传播速度为c，求：
（1）水对此单色光的折射率；
（2）当球内存在气泡时，光线经过气泡全反射后，仍沿原 $A B$ 方向射出水球，若水球半径及入射光线与 $M N$ 的距离均不变，求此时气泡的半径大小以及光线在水球中传播时间。

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2、智能手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度大小随时间变化的关系，用该软件设计实验测量单摆的周期及当地重力加速度。将摆线上端固定于铁架台，下端系在小球上，让手机内置磁敏元件位于小球静止位置的正下方，做成如图所示的单摆。

(1)、关于该实验，下列操作必要的是___________

A、将小球用不可伸长的细线系好，将细线上端在铁架台横杆上系紧固定 B、摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 C、选择质量大、体积小的小球，以减小实验的系统误差 D、改变摆长，重复实验，将测得的多个摆长取平均值可以减小偶然误差

(2)、将小球磁化后，由平衡位置拉开一个小角度静止释放，手机软件显示磁感应强度大小随时间变化如图甲所示，则该单摆的振动周期 $T$ 为（用图中所示字母 $t_{0}$ 表示）。

(3)、某同学测出不同摆长 $L$ 对应的周期 $T$ ，作出 $T^{2} - L$ 图线，如图乙所示，利用图线上任意两点 $A 、 B$ 的坐标 $(x_{1}, y_{1}) 、 (x_{2}, y_{2})$ ，可求得 $g =$ ；若该同学测摆长时漏测了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的 $g$ 值和真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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3、“吴有训”研究小组在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝的间距为 $d$ ，双缝到屏的距离为 $L$ 。

(1)、为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 $M$ 处的实验器材是。

(2)、分别选用黄色和绿色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用绿色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的_____。

A、 B、 C、 D、

(3)、经测量，绿光相邻两条干涉暗条纹间的距离为 $Δ x$ ，请据此写出能够反映绿光波长大小的表达式 $λ =$ 。（用相关物理量符号表示）

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4、如图甲所示，某人有节奏地摩擦鱼洗双耳，振动产生的两列水波相向传播。现以鱼洗其中一耳所在位置为坐标原点，以双耳连线为 $x$ 轴、竖直向上为 $y$ 轴建立平面直角坐标系，两耳（波源）位置的横坐标分别为 $x_{1} = 0$ 、 $x_{2} = 32 cm$ ，已知两耳均做频率为 $2 Hz$ 的简谐运动， $t = 0$ 时刻波形图如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0$ 时刻位于 $x = 8 cm$ 、 $x = 24 cm$ 处的两质点振动方向相反 B、两列波的波速均为 $0.16 m/s$ C、 $t = 0.5 s$ 时两列波相遇 D、两列波相遇后 $x = 16 cm$ 处的质点的振幅为 $6 cm$

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5、关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（　　）

A、在10℃时，氧气分子的平均速率为 $v_{1}$ ，氢气分子的平均速率为 $v_{2}$ ，则 $v_{1} < v_{2}$ B、物体的内能增大时，分子的平均动能一定增大，温度一定升高 C、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快，所以分子力表现为引力 D、质量相同时，100℃水的内能小于100℃水蒸气的内能

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6、下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）

A．水面上单分子

油膜示意图

B．显微镜下三颗微粒

运动位置的连线

C．分子间的作用力

与分子距离的关系

D．模拟气体压强

产生的机理实验

A、分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法 B、微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C、当两个相邻的分子间距离为r₀时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等 D、实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等

7、2025年3月，中国科学院物理研究所研制出二维金属材料（单原子层金属）。科研人员将金属铋在280℃的高温下熔化，之后通过范德华挤压技术给金属施压，经数小时冷却后就得到了二维金属，则金属铋在（　　）

A、熔化的过程中，分子热运动的平均动能一直增加 B、熔化的过程中，温度不变但内能增加 C、温度升高时，每个分子的动能均增大 D、冷却后，所有分子都停止热运动

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8、生活中很多情景都属于振动和波的现象，下列四种情景的说法正确的是（　　）

A、如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先减小后增大 B、如图乙，如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象 C、如图丙，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大 D、如图丁为干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为 $\frac{λ}{2}$ 的奇数倍

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9、如图甲所示，“战绳训练”是常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳，令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中 $t = 0.1 s$ 时战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）

A、该波沿x轴负方向传播 B、该波的波速为10m/s C、若仅增大抖动的幅度，波速会增大 D、质点P再经0.1s将运动到图中 $x = 3 m$ 的位置

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10、扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列判断正确的是（　　）

A、 $t = 1 \times 10^{- 3} s$ 时刻纸盆中心的速度最小 B、 $t = 2 \times 10^{- 3} s$ 时刻纸盆中心的加速度最大 C、在 $0 ~ 2 \times 10^{- 3} s$ 之间纸盆中心的速度方向不变 D、纸盆中心做简谐运动的方程为 $x = 1.0 \times 10^{- 4} sin 50 π t （ cm ）$

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11、某实验机构设计了一个如图所示的“双轨阻尼缓震”模型，用于模拟精密仪器在冲击载荷下的减速过程。两根足够长的光滑平行金属导轨CD和EF固定在绝缘水平基座上，其间距 $L = 0 ． 5 m$ ，处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为 $B = 2 T$ 的匀强磁场中。导体棒Q锁定在导轨上距CE足够远处，导体棒P以初速度 $v_{0} = 6 m / s$ 的向右滑上导轨，运动一段时间，速度变为 $v = 4 m / s$ 时，解除导体棒Q的锁定。已知导体棒P、Q的长度均为L，质量分别为 $m_{1} = 0.2 kg$ 、 $m_{2} = 0.1 kg$ ，电阻分别为 $R_{1} = 0.3 Ω$ 、 $R_{2} = 0.2 Ω$ ，导体棒P、Q与导轨始终接触良好，不计导轨电阻和空气阻力，求：

(1)、导体棒P刚滑上导轨时，受到的安培力 $F_{0}$ 的大小；

(2)、从导体棒P刚滑上导轨到解除导体棒Q锁定的过程中，导体棒P向右运动的位移x；

(3)、导体棒Q运动速度的最大值 $v_{m}$ 及从解除导体棒Q的锁定开始至达到最大速度的过程中，流过导体棒Q的电荷量q。

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12、如图所示，在 $x O y$ 直角坐标系中， $y$ 轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，在 $x = d$ 处放置垂直于 $x$ 轴的足够大的接收屏 $P$ 。位于原点 $O$ 的粒子源可沿 $x O y$ 平面向 $y$ 轴右侧各个方向发射相同的正电粒子，粒子速度大小相等，轨迹半径为 $d$ 。已知粒子的质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，粒子打到接收屏上即被吸收，不计空气阻力、粒子重力及粒子间相互作用。求：

(1)、粒子的速度大小 $v$ ；

(2)、粒子打到接收屏上区域的长度 $L$ ；

(3)、能打到接收屏上的粒子在磁场中运动的最短时间 $t$ 。

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13、如图甲所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图乙所示的匀强磁场，t=0时磁场方向垂直纸面向里。在t=0到 $t = 2 t_{0}$ 的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处； $t = 2 t_{0}$ 时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（　　）

A、在t=0到 $t = 2 t_{0}$ 的时间内，金属棒中电流方向始终为顺时针 B、在 $t = t_{0}$ 时，金属棒中电流大小为0 C、在 $t = t_{0}$ 时，金属棒受到安培力的大小为 $\frac{B_{0}^{2} L^{3}}{t_{0} R}$ D、在 $t = 3 t_{0}$ 时，若金属棒速度为 v，其加速度大小可能为 $g - \frac{B_{0}^{2} L^{2} v}{m R}$

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14、如图1所示，在足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中A、B两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘，A、B接触面粗糙．自t=0时刻起用水平恒力F作用在物块B上，由静止开始做匀加速直线运动．图2图象的横轴表示时间，则纵轴y可以表示（）

A、A所受洛伦兹力大小 B、B对地面的压力大小 C、A对B压力大小 D、A对B的摩擦力大小

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15、法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上，G为灵敏电流计，则（　　）

A、闭合开关S的瞬间，通过G的电流是a→b B、断开开关S的瞬间，通过G的电流是b→a C、闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，通过G的电流是b→a D、闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，则电流表G指针不会偏转

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16、如图所示是医用回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核 $(_{1}^{2} H)$ 和氦核 $(_{2}^{4} He)$ 。下列说法中正确的是（　　）

A、氘核 $(_{1}^{2} H)$ 的最大速度较大 B、它们在D形盒内运动的周期相等 C、氦核 $(_{2}^{4} He)$ 和氘核 $(_{1}^{2} H)$ 的最大动能相同 D、高频电源的变化周期等于粒子D形盒内做匀速圆周运动的周期的一半

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17、如图所示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿直径AB方向从A点射入磁场中，分别从圆弧上的P、Q两点射出，下列说法正确的是（　　）

A、从P点射出的粒子与从Q点射出的粒子在磁场中运动轨道半径之比为3∶1 B、从P点射出的粒子与从Q点射出的粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为2∶1 C、从P点射出的粒子与从Q点射出的粒子在磁场中速率之比为1∶3 D、两粒子分别从A到P、Q经历时间之比为3∶1

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18、霍尔元件在越来越多的电子产品中被使用，如图所示，一块宽度为d、长度为l、厚度为h的矩形半导体霍尔元件，通入方向向右大小为I的电流，元件处于垂直于上表面向上且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，已知元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。下列说法正确的是（　　）

A、元件前表面的电势高于后表面的电势 B、仅增大前后表面的距离d，霍尔电压U将增大 C、该元件中自由电子所受洛伦兹力的方向与电流所受安培力的方向相反 D、元件单位体积内的自由电子个数为 $\frac{I B}{e h U}$

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19、通以恒定电流的一段四分之一圆弧形导线放置在平行于导线平面的匀强磁场中，受到安培力为F，如左图；现将导线绕圆心O在原平面内转过45°，如右图，则安培力变为（　　）

A、F B、2F C、 $\frac{\sqrt{2}}{2} F$ D、 $\sqrt{2} F$

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20、将一长度为L、通有恒定电流I的直导体棒，固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，则该导体棒所受磁场作用力的大小不可能为（）

A、0 B、 $\frac{1}{2}$ BIL C、BIL D、2BIL

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