相关试卷

1、如图所示，直线边界 $M N$ 上下两边均有垂直纸面向里的匀强磁场，现有一带电粒子从 $M N$ 上的 $P$ 点以垂直 $M N$ 向上的初速度进入匀强磁场 $B_{1}$ 。若当粒子从 $P$ 点出发后第五次穿过 $M N$ 时，粒子刚好回到 $P$ 点，粒子重力不计，则 $M N$ 上下两边磁场的磁感应强度的大小之比 $\frac{B_{1}}{B_{2}}$ 为（　　）

A、2：1 B、1：2 C、3：2 D、2：3

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2、如图所示，A、B、C三个可视为质点的小球用两根不可伸长的轻绳连接后套在位于竖直面内的光滑圆环上，刚好保持静止。已知A、B与圆心O等高，B、C之间的轻绳与水平方向的夹角为 $30 °$ ， A、B的质量分别为 $1 kg$ 、 $2 kg$ ，则C球的质量为（　　）

A、 $1 kg$ B、 $2 kg$ C、 $3 kg$ D、 $4 kg$

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3、如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OC为直径，一束复色光沿PO方向从真空射到分界面OC上，在玻璃内分成a、b两束单色光，分别从A、B点射出。下列说法中正确的是（　　）

A、a光的光子能量大于b光的光子能量 B、真空中，a光光子的动量小于b光光子的动量 C、在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度 D、在玻璃砖中，a光的传播时间小于b光的传播时间

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4、如图所示，两个开口向上的圆锥形漏斗，其中轴线O₁O₂、O₃O₄均位于竖直方向，两漏斗的尖端O₁、O₃高度相同。两个质量相同、可视为质点的小球P、Q分别位于两漏斗的内表面上等高的位置。现分别给两小球一个水平初速度，使两小球刚好沿各自所在的漏斗内表面做圆周运动。忽略一切摩擦和空气阻力，以O₁、O₃所在水平面为零势能面，下列说法中正确的是（　　）

A、P球所受的弹力大于Q球所受的弹力 B、P球的线速度大于Q球的线速度 C、P球的角速度小于Q球的角速度 D、P球的机械能小于Q球的机械能

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5、如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一小球并处于静止状态。现将小球竖直向下拉离平衡位置一小段距离x后由静止释放，小球在竖直方向做简谐运动。空气阻力不计，下列说法中正确的是（　　）

A、x越大，小球振动的周期越大 B、小球每次经过平衡位置时的速度都相同 C、小球运动到平衡位置时，弹簧的弹力为零 D、小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大

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6、中国北斗探空气球携带气象探测仪器升空，可用于实时监测大气参数并通过北斗卫星传输数据。气球球囊材质多为天然乳胶或合成橡胶，内部充满氦气，充气后升至约30-40公里高空后自行破裂。在某段升空过程中，离地面越高、空气密度越小、温度越低，气球体积变大，若忽略太阳作用和空气摩擦，则在该段上升过程中，关于球内的气体，下列说法正确的是（　　）

A、内能不断增大 B、从外界吸收热量 C、向外界放出热量 D、对外界做负功

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7、量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）中有着关键应用，STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量 $e = 1.6 \times 10^{- 19} C$ ，隧穿电流的平均值约为 $10^{- 10}$ A，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为（　　）

A、 $6.25 \times 10^{7}$ 个 B、 $6.25 \times 10^{8}$ 个 C、 $6.25 \times 10^{9}$ 个 D、 $6.25 \times 10^{10}$ 个

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8、某物理实验室利用回旋加速器加速氘核（ ${}_{1}^{2}H$ ）轰击静止的硅-28靶（ ${}_{14}^{28}S i$ ），研究核反应。回旋加速器的D形盒半径为 $R$ ，加速电压为U，磁感应强度大小为B。氘核被加速至最大动能后引出轰击靶核，发生核反应： ${}_{14}^{28}S i +_{1}^{2} H \to_{14}^{29} Si +_{1}^{1} H$ ，已知相关核质量：氘核 $m_{H} = 2.014 u$ ，硅-28 $m_{Si}^{28} = 27.977 u$ ，硅-29 $m_{Si}^{29} = 28.976 u$ ，质子 $m_{p} = 1.007 u$ ，其中 $1 u = 931.5 MeV / c^{2}$ ，电子电荷量 $e = 1.60 \times 10^{- 19} C$ ，真空光速 $c = 3.0 \times 10^{8} m/s$ 。忽略相对论效应和核反应的辐射能量损失，相关数值计算均保留二位有效数字。

(1)、求氘核在磁场中回旋的时间（用题给字母表示）；

(2)、若氘核经加速后获得动能为 $9.0 MeV$ ，求反应后子核（硅-29）和质子的动能之和（以 $MeV$ 为单位）

(3)、实际核反应中，质子射出方向与氘核入射方向的夹角 $θ$ 可在 $0 °$ 到 $180 °$ 之间变化，因而质子速率 $v$ 在一定范围内连续分布，试给出 $v$ 取最大值和最小值的条件；

(4)、若氘核经加速后获得动能为 $9.0 MeV$ ，反应后质子以垂直于氘核入射方向的速度射出（氘核入射方向为x轴正方向，质子沿y轴正方向射出），求质子的动量大小（以 $MeV / c$ 为单位）。

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9、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为 $m$ 、边长为 $d$ 的正方形超导线框，其右侧有一长度大于 $d$ 、宽度为 $s (s > \frac{d}{2})$ 的长方形区间存在方向垂直桌面向下、大小为 $B$ 的匀强磁场。建立坐标原点 $O$ 位于磁场左边界中点、水平向右为正方向坐标轴 $O x$ ，超导线框在水平桌面上的位置坐标用其右边界的中点来描述。当超导线框的位置坐标 $x = 0$ 时，表示超导线框恰好开始进入磁场，此时 $t = 0$ 。已知超导线框开始进磁场时的初速度 $v_{0} = \frac{B d^{2}}{\sqrt{m L}}$ ，在运动过程中超导线框边长始终保持平行磁场边界。由于超导电阻为零，当超导线框进入磁场时会产生感应电流，该感应电流产生的磁场会阻止超导线框的磁通量变化，以保持超导线框的磁通量不变。已知超导线框的电感为 $L$ ，若超导线框中有电流 $i$ ，则由此电流产生的磁通量为 $ϕ = L i$ 。

(1)、当超导线框运动至 $x = \frac{d}{2}$ 处时，求其中的电流 $I$ ；

(2)、超导线框运动至 $x = \frac{d}{2}$ 的过程中，求安培力所做的功与安培力的冲量；

(3)、求超导线框最终的速度和超导线框具有的磁能。

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10、如图所示，一装置由以 $O$ 为圆心、半径为 $R = 0.2 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 竖直圆弧轨道 $A B$ 、水平传送带 $B C$ 、水平轨道 $C D$ 构成，各部分之间平滑连接， $B C$ 和 $C D$ 的长度均为 $L = 0.6 m$ 。质量为 $m_{1} = 0.1 kg$ 的滑块1从 $A$ 点静止自由释放，当其下滑到 $B$ 点时，质量为 $m_{2} = 0.7 kg$ 的滑块2以初速度 $v_{0} = 1 m / s$ 从 $D$ 处向左运动。传送带以恒定速度 $v = 3 m / s$ 顺时针转动，滑块与 $B C$ 的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ，其他表面均光滑，滑块1和2之间的碰撞为弹性碰撞。求滑块1：

(1)、第一次经过圆弧最低点 $B$ 时轨道所受的压力 $F_{N}'$ ；

(2)、第一次碰撞后滑块1的速度大小 $v_{1}$ ；

(3)、碰后能上升的最大高度 $h$ 。

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11、氦气球是小孩喜欢的玩具。在地面附近时，气温为300K，大气压强为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，一充气铝膜气球内氦气的压强与外界大气压相等，体积为 $1.8 \times 10^{4} {cm}^{3}$ 。小孩不小心气球脱手，气球缓慢上升，由于外界气压降低，球内气体压强大于外界大气压，气体体积增大，当气球上升到离地1km高度时，球内气体体积膨胀为原来的1.05倍，周围气温降至294K，气球刚好悬浮，铝膜导热良好。则：

(1)、气球在上升过程中，球内气体分子的平均动能（填“增大”、“减小”或“不变”），球内气体的压强（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(2)、气球悬浮时，球内气体的压强多大？（保留2位有效数字）

(3)、已知氦气的内能与温度成正比，球内气体在300K时的内能为 $U_{0} = 2730 J$ ，上升过程中，球内气体从外界吸热31.4J，则球内气体对外做多少功？

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12、实验小组测量某一棒材的电阻率，测得其直径 $d = 2.000 mm$ 、长 $l = 40.00 cm$ 。实验室提供了如下器材：电流表（量程 $3 mA$ ，电阻 $R_{A}$ 约为 $3 Ω$ ），电压表（量程 $6 V$ ，电阻 $R_{V}$ 约为 $10 kΩ$ ），滑动变阻器（ $0 \sim 20 Ω$ ，额定电流 $1 A$ ），电源（ $6 V$ ，内阻约 $1 Ω$ ），多用电表，开关一只，导线若干。

(1)、测量直径所用仪器是________

A、50分度的游标卡尺 B、螺旋测微器 C、毫米刻度尺

(2)、用多用电表的“ $\times 100$ ”欧姆挡粗测该棒的电阻值时，表盘上指针如图1所示，则该棒的电阻约为 $Ω$ 。

(3)、为更精确测量这根棒的电阻，实验小组用如图2所示的电路进行测量，导线①、②最优的连线方式应选________

A、①连 $a$ ， ②连 $c$ B、①连 $a$ ， ②连 $d$ C、①连 $b$ ， ②连 $c$ D、①连 $b$ ， ②连 $d$

(4)、正确连接电路后，闭合开关，测得一组 $U$ 、 $I$ 值；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得到多组 $U$ 、 $I$ 值，并在坐标纸中作出 $U - I$ 关系图线，如图3所示。则：
①棒的电阻 $R =$ $Ω$ （结果保留三位有效数字）；
②棒电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ （结果保留三位有效数字）。

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13、在“探究平抛运动的特点”实验中

(1)、用图1装置研究“平抛运动在竖直方向的运动规律”
①下列说法正确的是
A.A与B应选用大小相同的小球
B.A与B应选用质量相同的小球
C.托板离地面的高度越大，两小球落地时间差也越大
D.减小铁锤打击金属片的力度，A球落地的时间会变短
②实验时总是发现两小球不是同步落地，可能的原因是（多选）
A.托板未调水平
B.托板长度偏大
C.小铁锤打击金属片的力度偏大
D.小球与金属片之间的存在摩擦力

(2)、用图2装置重复实验，记录钢球经过的多个位置，拟合所得到的点迹，就可以得到平抛运动的轨迹。
①某同学实验后发现在白纸上留下的点迹如图3所示，原因可能是
A.斜槽有摩擦
B.实验小球的密度太小，受到空气阻力的影响较大
C.小球没有每次都从斜槽上同一个位置释放
②经规范操作得到相应点迹后，某同学以槽口上边缘为原点 $O$ 建立坐标系，得到轨迹曲线如图4。
在曲线上取 $A$ 、 $B$ 两点，其坐标值分别为 $A (x_{A}, y_{A})$ 和 $B (x_{B}, y_{B})$ 。
（i）若测得 $x_{B} = 2 x_{A}$ ，则 $y_{B}$ $4 y_{A}$ （填“ $>$ ”、“ $=$ ”或“ $<$ ”）；
（ii）用图中 $A$ 、 $B$ 两点的坐标值计算水平抛出的初速度，其结果实际值（填“大于”、“等于”或“小于”）。

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14、如图所示的电路中，L₁、L₂是两个完全相同的小灯泡，分别与线圈L和电容器C串联后并接在P、Q两点间。两个小灯泡的额定电压都是1.5V，电阻随温度的变化可忽略不计，线圈L有较大的自感系数，其直流电阻可忽略不计，电容器C有较大的电容。电源E的电动势为1.5V，内阻可忽略不计，则（　　）

A、开关S闭合时，L₁、L₂同时亮 B、开关S闭合时，L₁逐渐变亮，L₂立即变亮后逐渐熄灭 C、电路稳定后断开S，L₁闪亮后逐渐熄灭 D、电路稳定后断开S瞬间，PQ间的电压为0

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15、氢光谱中有 $4$ 条可见光光谱，如图甲所示，对其发出的 $H_{γ}$ 和 $H_{β}$ 两种光，下列说法正确的是（　　）

A、 $H_{γ}$ 光子的能量比 $H_{β}$ 的小 B、 $H_{γ}$ 和 $H_{β}$ 两种光射向三棱镜后光线如乙图，则 $a$ 光是 $H_{γ}$ C、在图丙实验中，把 $H_{γ}$ 换成 $H_{β}$ 后条纹间距将变大 D、用同一装置做圆孔衍射实验， $H_{γ}$ 的中央亮斑直径比 $H_{β}$ 的小

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16、下列判断正确的是（　　）

A、比结合能越大的原子核越稳定 B、放射性元素经过 $4$ 个半衰期还剩 $\frac{1}{4}$ 的元素没有发生衰变 C、红外线和 $X$ 射线都是电磁波，在真空中传播的速度相等 D、一个系统把所吸收的热量全部用来对外做功是不可能的

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17、如图甲所示，实验中水波从深水区 $A$ 传向浅水区 $B$ ，沿垂直波面（振动相同的点构成的面）方向画出波线（波的传播方向）得水波在深浅水分界线上的入射角为 $53 °$ ，折射角为 $37 °$ ，已知水波的折射原理与光的折射原理相同（在光的折射中，某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度 $c$ 与光在这种介质中的传播速度 $v$ 之比）。 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 是 $x$ 轴上的两个完全相同的波源，它们到原点 $O$ 的距离相等，质点 $P$ 在 $y$ 轴上， $Q$ 点位于第一象限，如图乙所示。 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $P$ 、 $Q$ 都在 $A$ 区时， $Q$ 是振动极弱点，且 $P Q$ 连线上还有 $3$ 个振动极弱点。则（　　）

A、水波在浅水区 $B$ 中的波速比深水区 $A$ 中的大 B、浅水区 $B$ 中水波的波长是深水区 $A$ 中水波波长的 $\frac{4}{3}$ 倍 C、若 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $P$ 、 $Q$ 都在 $B$ 区， $P Q$ 连线上（不包括 $Q$ 点）有 $3$ 个振动极弱点 D、若 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $P$ 、 $Q$ 都在 $B$ 区， $P Q$ 连线上（不包括 $Q$ 点）有 $5$ 个振动极弱点

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18、光控继电器是一种利用光信号控制电路通断的半导体器件，其工作原理如图所示。它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成。当光照强度达到一定值时，形成的光电流被放大器放大后，电磁铁产生足够强的磁场吸引衔铁，从而达到控制电路通断的目的。已知“硬磁材料”一经磁化即能保持恒定磁性，而“软磁材料”则易于磁化，也易于退磁。对于这一控制电路，下列说法正确的是（　　）

A、放大器左边的电路电流方向沿顺时针 B、光控继电器的电磁铁的铁芯应采用“硬磁材料” C、如果蓝光能使该继电器工作，那么黄光也一定能使其工作 D、用该光控继电器控制路灯工作时，白天电磁铁吸住衔铁接通电路

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19、某同学在对竖直墙练习网球时，球竖直落到地面弹起到最高点时把球击出，两次击球点的位置与球飞出的方向均相同，第一次球恰好水平击中墙面，第二次击中墙面的位置与击球点高度相同，如图所示。设第一次击出球的速度大小为v₁ ，球的运动时间为t₁ ，第二次击出球的速度大小为v₂ ，球的运动时间为t₂ ，空气阻力忽略不计。则（　　）

A、v₁=2v₂ ， t₂=2t₁ B、v₂=2v₁ ， t₁=2t₂ C、两次击球时对球做功之比为2∶1 D、两次击球后，球在空中飞行过程中动量变化量为1∶2

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20、如图所示，在一场人形机器人跑步大赛中，某型号机器人在平直路面上以速度v匀速跑步，此时电池工作电压为U，输出电流为I，已知输出功率的80%用于电机驱动，驱动电机的输出能量转化为机器人跑步的机械能的效率为η，机器人跑步时受到的阻力为f，则（　　）

A、驱动电机的输出功率为0.8UI B、驱动电机线圈的电阻为 $\frac{0.8 η U I - f v}{0.64 η I^{2}}$ C、驱动电机的效率为 $\frac{f v}{0.8 U I}$ D、机器人克服阻力做功的功率为0.8ηUI

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