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相关试卷

1、如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ=30°的绝缘斜面上，两导轨间距为L=1m，M、P两点间接有阻值为R=4 $Ω$ 的电阻。一根质量为m=1kg电阻为r=1 $Ω$ 的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑d=2m时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、金属杆达到的最大速度v_m；

(2)、在这个过程中，电阻R上产生的热量；

(3)、在这个过程中通过电阻R的电荷量以及这一过程所用时间。

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2、如图所示，面积为0.02m² ，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，转动的角速度为50rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 $\frac{\sqrt{2}}{2} T$ 。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50 $Ω$ ，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或 $π$ 表示。求：

(1)、线圈中感应电动势的最大值；

(2)、当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。

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3、在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题：

(1)、1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为mL；

(2)、油膜的面积为 ${cm}^{2}$ ；

(3)、用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的（　　）

A、摩尔质量 B、摩尔体积 C、体积 D、密度

(4)、该实验体体现了理想化模型的思想，实验中不属于理想假设有（　　）

A、油酸不溶于水 B、把油酸分子视为球形 C、油酸分子是紧挨着的没有空隙 D、油酸在水面上充分散开形成单分子油膜

(5)、甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（　　）

A、甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B、乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原米的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C、丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些

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4、如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电量为 $- q$ 、质量为m的小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。则（　　）

A、OAB轨迹为半圆 B、磁场垂直于纸面向里 C、小球运动至最低点A时处于失重状态 D、小球在整个运动过程中机械能守恒

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5、如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是(　　)

A、闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B、闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C、闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流 D、闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转

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6、如图，各实线分别表示一定质量的理想气体经历的不同状态变化过程，其中气体体积减小的过程为 $($ 　　 $)$

A、 $a \to b$ B、 $b \to a$ C、 $b \to c$ D、 $d \to b$

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7、某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。在实验中，下列哪些操作不是必需的（　　）

A、用橡胶塞密封注射器的下端 B、用游标卡尺测量柱塞的直径 C、读取压力表上显示的气压值 D、读取刻度尺上显示的空气柱长度

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8、碰撞、反冲是十分普遍的现象，通过对这些现象的研究能了解微观粒子的结构与性质。

(1)、在物理学史上，用α粒子散射实验估测了原子核的半径。如图1所示，一个从很远处以速度v₀运动的α粒子与金原子核发生正碰，可认为金原子核始终静止，α粒子离金原子核最近的距离等于金原子核的半径。已知α粒子的质量为m，电荷量为2e，金原子核的质量为M，电荷量为79e，取无穷远电势为零，两点电荷q₁、q₂相距为r时的电势能表达式为 $E_{p} = k \frac{q_{1} q_{2}}{r}$ 。估算金原子核的半径r₀；

(2)、从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的。如图2所示，正方体容器内密封着一定质量的单分子理想气体。每个气体分子的质量为m，单位体积内分子数量n为恒量，为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略，速率均为v且与器壁各面碰撞的机会均等，气体分子与器壁垂直碰撞且无能量损失。若一定质量的理想气体满足关系式：pV=μRT，其中μ为理想气体的物质的量，R为理想气体状态常数，T为热力学温度。试证明：理想气体的分子平均动能E_k与热力学温度T成正比。

(3)、根据玻尔原子理论，一个静止氢原子从n=2能级（E₂=−3.4eV）向基态（E₁=−13.6eV）跃迁的过程中会辐射出一个光子，它的频率v₀满足：hv₀=E₂−E₁。某同学提出质疑∶向外辐射的光子具有动量 $p = \frac{h}{λ}$ ，根据动量守恒定律，氢原子会发生反冲而具有动能，因此需对求解的频率v₀进行修正。已知氢原子质量为m且mc²≈9.3×10⁸eV，请结合数据推导说明“在氢原子辐射问题中忽略原子反冲动能”的合理性。

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9、根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知普朗克常数h，真空中光速为c，电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r₁ ，静电力常量为k。
氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足r_n=n²r₁ ，其中n为量子数，即轨道序号，r_n为电子处于第n轨道时的轨道半径．电子在第n轨道运动时氢原子的能量E_n为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。理论证明，系统的电势能E_p和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：E_p=-k $\frac{e^{2}}{r}$ （以无穷远为电势能零点）。请根据以上条件完成下面的问题。
①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量E_n和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E₁满足关系式 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}} ；$
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能。
③氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为： $\frac{1}{λ} = R (\frac{1}{2^{2}} - \frac{1}{n^{2}})$ ，n = 3、4、5…，请根据玻尔理论推导巴耳末公式并确定里德堡常数R的表达式。

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10、（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa^'和bb^'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P₁和P₂ ，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P₃和P₄。在插P₃和P₄时，应使（选填选项前的字母）。

A. P₃只挡住P₁的像 B. P₄只挡住P₂的像 C. P₃同时挡住P₁、P₂的像
（2）为了减小实验误差，实验时应注意的是。
A.入射角应尽量小些                    B.玻璃砖的宽度宜小一些
C.大头针应垂直插在纸面上          D.大头针P₁、P₂之间的距离及大头针P₃、P₄之间的距离应适当大些
（3）某同学在画界面时，不小心将两界面aa^'、bb^'间距画得比玻璃砖宽度大些，如下图所示，则他测得的折射率与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。

（4）某研究小组设计了一个测量液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使水平液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃ ，使P₃正好挡住P₁、P₂的像。通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值。

①图中M、N两位置对应的折射率大小关系为n_Mn_N（填写“大于”、“等于”或者“小于”）
②若∠AOF=30°，则该仪器能够测量液体折射率的大小范围是。
③沿KMNC，折射率刻度的特点是（填写“刻度均匀”、”越来越密”或者“越来越疏”）

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11、图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（　　）

A、增大双缝与测量头间的距离 B、减小单缝与双缝间的距离 C、增大透镜与单缝间的距离 D、减小单缝与光源间的距离

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12、硅光电池是利用光电效应制成的将光能转换为电能的光电池，如图所示，真空中放置的平行金属板可作为光电池的两个极板，光照前两板都不带电．用波长为λ、光强为E(单位时间内照射到A板的光能)的光照射逸出功为W的A板，则板中的电子能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，单位时间从A板逸出的电子数与单位时间入射到A板的光子数之比为 $η$ ，忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，a和b为接线柱，已知元电荷为e，光速为c；普朗克常量为h。则下列说法正确的是

A、该光电池的电动势为h $\frac{c}{e λ}$ − $\frac{W}{e}$ B、将a和b短接时的电流 $\frac{e λ η E}{h c}$ C、极板A为该光电池的正极 D、极板B为该光电池的正极

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13、如图甲所示，光滑水平面上有一质量为1kg的单匝均匀正方形金属线框，在水平向右的恒力F作用下，以速度v₀=3m/s（位置1）进入以虚线为边界的匀强磁场区域，取该位置对应时刻t=0，此时线框中感应电动势为1V。在t=3s时刻线框到达位置2，并开始离开匀强磁场。此过程中线框的v−t图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）

A、刚进入磁场瞬间线框右侧边的两端MN间电势差为1V B、线框完全离开磁场瞬间的速度大小为2m/s C、线框从位置1到位置2的过程中，通过导线横截面的电荷量为4.5C D、恒力F的大小为1.0N

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14、如图所示，质量为 $m$ 的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为 $θ$ ，支架放置在水平桌面上。手机与接触面的动摩擦因数为 $μ$ ，重力加速度为 $g$ 。下列所有选项中，手机和支架始终保持静止状态，则（　　）

A、手机对支架的压力大小为 $m g \cos θ$ ，方向垂直于斜面向下 B、手机受到的摩擦力大小为 $μ m g \cos θ$ ，方向沿斜面向上 C、若 $θ$ 增大，则支架对手机的摩擦力随之增大 D、若换一个质量更大的手机放置在支架上并保持静止，则支架与桌面间的摩擦力将增大

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15、将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。乒乓球内被封闭的气体视为理想气体，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）

A、气体分子的平均动能增大 B、所有分子的运动速度都变大 C、气体吸收的热量等于其增加的内能 D、气体吸收的热量大于其对外做的功

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16、如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 和摩擦力作用。木块处于静止状态，其中 $F_{1} = 10 N$ 、 $F_{2} = 4 N$ 。以下判断正确的是（　　）

A、若撤去力 $F_{1}$ ，则木块在水平方向受到的合力可能为 $2 N$ B、若撤去力 $F_{1}$ ，则木块在水平方向受到的合力一定为0 C、若撤去力 $F_{2}$ ，则木块在水平方向受到的合力可能为 $2 N$ D、若撤去力 $F_{2}$ ，则木块在水平方向受到的合力一定为0

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17、如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴 $O O^{'}$ 匀速转动，产生的交变电动势 $e$ 随时间 $t$ 变化的规律如图2所示。下列说法中正确的是（　　）

A、电动势的有效值为 $22 \sqrt{2} V$ B、电动势的有效值为 $22 V$ C、 $t = 0.01 s$ 时穿过线框的磁通量最大 D、 $t = 0.01 s$ 时穿过线框的磁通量变化率最大

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18、根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是E=pc，其中c为光速．由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强．根据动量定理可近似认为：当动量为p的光子垂直照到物体表面，若被物体反射，则物体受到的冲量大小为2p；若被物体吸收，则物体受到的冲量大小为p．某激光器发出激光束的功率为P₀ ，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，物体对该激光的反光率为η，则激光束对此物体产生的压强为（）

A、 $\frac{(1 + η) P_{0} c}{S}$ B、 $\frac{(1 + η) P_{0}}{c S}$ C、 $\frac{(2 - η) P_{0} c}{S}$ D、 $\frac{(2 - η) P {}_{0}}{c S}$

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19、地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器，如图甲所示。若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于 $n = 3$ 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有 $a$ 、 $b$ 两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为 $a$ 、 $b$ 光单独照射光电管时产生的光电流 $I$ 与光电管两端电压 $U$ 的关系图线。下列说法正确的是（　　）

A、 $a$ 光的频率高于 $b$ 光的频率 B、经同一障碍物时， $b$ 光比 $a$ 更容易发生明显衍射 C、该光电管阴极材料的逸出功不能小于 $1.89 eV$ D、若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警

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20、花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性的说法正确的是（　　）

A、 $_{92}^{238} U$ 衰变成 $_{82}^{206} Pb$ 要经过8次α衰变和6次β衰变 B、氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后只剩下1个氡原子核 C、α射线与γ射线都是电磁波，α射线穿透本领远比γ射线弱 D、放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子被电离时产生的

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