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相关试卷

1、某科研小组在如图坐标系中研究质量为m、电荷量为q的带正电小球在复合场中的运动情况，重力加速度为g，请解答以下问题：

(1)、如图甲，若沿x轴正向加匀强电场，沿y轴正向加匀强磁场。小球以某速度在xOz平面内做匀速直线运动；某时刻撤去电场和磁场，小球在此后运动过程中的最小动能为其初始动能的 $\frac{1}{2}$ ，求所加匀强电场的电场强度大小E₁；

(2)、如图乙，若在坐标原点O固定一正点电荷，沿z轴加匀强磁场，小球恰好能以z轴上 O₁（0，0，a）点为圆心做匀速圆周运动，其轨迹平面与xOy平面平行，角速度为ω，运动方向如图中箭头所示，求磁感应强度大小B₁并说明其方向；

(3)、如图丙，若沿z轴正向加电场强度大小 $E_{2} = \frac{m g}{q}$ 的匀强电场，沿y轴负向加磁感应强度大小 $B_{2} = \frac{2 m v_{0}}{q R}$ 的匀强磁场，沿y轴正向还存在电场强度E₃=2E₂的匀强电场。现让小球在yOz平面内从z轴O₂（0，0，R）点以初速度2v₀与z轴正向成60°角、与y轴正向成30°角射入，设C点（图丙中未画出）为小球运动过程中z坐标最大的点，求O₂C的可能距离。

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2、如图所示， $A B D O$ 为某玻璃材料的截面， $A B O$ 部分为直角三角形棱镜， $∠ A = 30 °$ ， $O B D$ 部分是半径为 $R$ 的四分之一圆柱状玻璃， $O$ 点为圆心。一束单色光从 $P$ 点与 $A B$ 成 $30^{\circ}$ 角斜射入玻璃材料，刚好垂直OA边射出，射出点离O点 $\frac{\sqrt{3}}{4}$ R，已知真空中的光速为c。
（1）求该单色光在玻璃材料中发生全反射的临界角的正弦值；
（2）现将该光束绕P点沿逆时针方向在纸面内转动至水平方向，观察到BD面上有光线从Q点射出（Q点未画出）。求光束在玻璃材料中的传播时间（不考虑圆柱BD弧面部分的发射光线）。

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3、在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。
（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则。
A．可观察到水平方向的干涉条纹
B．可观察到竖直方向的干涉条纹
C．看不到干涉现象
（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中。
A．观察不到干涉条纹
B．可观察到明暗相间的白条纹
C．可观察到彩色条纹
（3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可。
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标尺的读数分别为x₁、x₂ ，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=。分划板刻线在某条亮条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为mm。

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4、如图所示，电量为-2Q和+Q的两个点电荷分别固定于x轴上的A点和O点，O点为坐标原点，x=x₀处场强为零。现将一正试探电荷q在+x轴上距离O点很远处由静止释放，释放处试探电荷的电势能近似为零。关于x轴上的场强E、试探电荷q的速度v、动能E_k、电势能E_p与位置坐标x的关系图像中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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5、右图是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作。（1）用频率为v₁的光照射光电管，此时微安表有示数。调节滑动变阻器，使微安表示数恰好变为零，记下此时电压表的示数U_1.（2）用频率为v₂的光照射光电管，重复（1）中的步骤，记下电压表的示数U_2.已知电子的电荷量为e，普朗克常量为h，光电管阴极K材料的逸出功为W，下列说法正确的是（　　）

A、要使微安表的示数变为零，应将滑片P向右移动 B、若U₁<U₂ ，则v₁<v₂ C、 $h = \frac{e (U_{2} - U_{1})}{v_{2} - v_{1}}$ D、 $W = \frac{e (v_{2} U_{2} - v_{1} U_{1})}{v_{2} - v_{1}}$

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6、如图所示，质量为1kg的小球A与质量未知的滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。滑环B套在与竖直方向成 $θ = 53 °$ 的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，初始时滑环恰好不下滑，现对小球A施加一个水平力F，使小球A在水平力F的作用下沿着1/4圆弧轨迹缓慢上移，设滑环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（ $\sin 53 ° = 0.8$ ），下列说法正确的是（）

A、绳子拉力保持不变 B、滑环B的质量 $m = 0.5 kg$ C、固定杆给滑环B的弹力方向垂直于杆向上 D、滑环B受到的摩擦力逐渐变小

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7、2022年11月12日10时03分，天舟五号货运飞船由长征七号遥六运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，12时10分，天舟五号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。对接后的“结合体”仍在空间站原轨道运行。对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示，则（　　）

A、对接前，“天宫空间站”的线速度大于“天舟五号”的线速度 B、对接前，“天宫空间站”的向心加速度小于“天舟五号”的向心加速度 C、为实现对接，“天舟五号”需要太空刹车，减速与“天宫空间站”对接 D、对接后，“结合体”绕地球公转周期小于对接前“天宫空间站”的公转周期

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8、一列简谐横波沿x轴传播，波源位于原点O且从t=0时刻开始振动。在t=0.35 s时波刚好传播到质点Q所在的x=14 m处，波形如图所示。质点P的平衡位置位于x=8 m处。下列说法正确的是（　　）

A、质点P开始振动后在1 s内沿x轴正方向传播40 m B、质点Q的振动方程为y=2sin $(\begin{array}{l} 10 π t - \frac{7 π}{2} \end{array})$ cm C、t=0.5 s时，质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动 D、质点P开始振动后任意1 s内的平均速率都是4 m/s

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9、新华社合肥2024年1月14日电，每平方米每秒钟可极速喷射出亿亿亿个粒子！记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院大科学团队成功研制强流直线等离子体装置“赤霄”，如同一把性能超强的“激光剑”，为研制“人造太阳”核心材料提供科技利器，14日经专家组鉴定，“赤霄”参数达到设计指标，整体性能国际先进。中国的“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间403 s，创造了世界纪录。“人造太阳”在工作时进行两种热核聚变反应： ${}_{1}^{2}$ H＋ ${}_{1}^{3}$ H→ ${}_{2}^{4}$ He＋X＋17.6 MeV和 ${}_{2}^{3}$ He＋ ${}_{2}^{3}$ He→ ${}_{2}^{4}$ He＋2Y＋12.86 Mev，其内部结构如图，下列说法正确的是（　　）

A、目前主流核电站都在利用热核聚变进行发电 B、反应中释放出的X粒子会受到线圈磁场的磁约束力 C、反应中释放出的Y粒子为中子 D、 ${}_{2}^{3}$ He核子平均质量大于 ${}_{2}^{4}$ He核子平均质量

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10、在光电效应中，当一定频率的光照射某种金属时，实验得到的遏止电压 $U_{c}$ 与入射光的频率 $ν$ 的关系如图所示，其横轴截距为 $a$ ，纵轴截距为 $- b$ ，元电荷电量为 $e$ 。下列说法正确的是（　　）

A、遏止电压与入射光的频率成正比 B、金属的逸出功为 $e b$ C、金属的截止频率为 $b$ D、普朗克常量 $h = \frac{e a}{b}$

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11、某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。

(1)、下列选项中，符合实验中必要的措施及要求的是___________。

A、连接小车和沙桶的细绳必须与桌面平行 B、实验中要先释放物块，再接通电源 C、物块的质量应远大于砂和砂桶的总质量 D、实验前要先把木板左端垫高以平衡摩擦力，再进行实验

(2)、实验中获得的一条比较理想的纸带如图乙所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则此次实验物块运动的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ （结果保留2位有效数字）。

(3)、在（2）中，若物块的质量为500g，砂和砂桶的总质量为300g，当地的重力加速度 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，则物块与水平桌面间的动摩擦因数为（结果保留2位有效数字）。

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12、如图，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所接电源的频率为 $50 Hz$ ，实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示，纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出，测得相邻计数点间距离分别为 $s_{1}$ ， $s_{2}$ ， $s_{3}$ ， $s_{4}$ ， $s_{5}$ ， $s_{6}$ ，则：

(1)、打点计时器使用（填“交流”或“直流”）电源。

(2)、相邻两计数点间时间间隔 $T =$ 。

(3)、3点处瞬时速度计算表达式为 $v_{3} =$ （用题中所给物理量符号表示，两计数点间时间间隔为 $T$ ）

(4)、下列关于打点计时器的使用的说法中，正确的是________

A、电火花计时器使用的是 $4 ~ 6 V$ 交流电源 B、先释放纸带，后接通打点计时器的电源 C、纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 D、如果实际电源频率为 $55 Hz$ ，而计算式仍按 $50 Hz$ 计算，则速度的测量值偏小

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13、下列说法中正确的是（　　）

A、小物体可以看成质点，大物不可以看成质点 B、物理考试时间 $11 : 15$ 开始，这个 $11 : 15$ 是指时间间隔 C、时刻就是一瞬间，即一段很短很短的时间 D、物体的平均速率为零，物体一定处于静止状态

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14、如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平直轨道AB，圆心为O₁的竖直半圆轨道BCD、圆心为O₂的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，轨道各部分平滑连接。已知滑块（可视为质点）质量m=0.01kg，轨道BCD的半径R=0.8m，管道DEF的半径r=0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ=0.5，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度l=2m，弹射器中弹簧的弹性势能最大值E_pm=0.5J，滑块与弹簧作用后，弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。
（1）若弹簧的弹性势能E_p0=0.16J，求滑块运动到与O₁等高处时的速度v的大小；
（2）若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，滑块对轨道弹力F_N的最小值；
（3）若弹簧以最大弹性势能弹出，请判断游戏过程中滑块会脱离轨道吗？若不会，请求出滑块最终静止位置。

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15、2021年12月30日，我国科学家利用东方超环实现了7000万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行1056秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子，氘核质量为 $2.0136 u$ ，中子质量为 $1.0087 u$ ， $_{2}^{3} He$ 核的质量为 $3.0150 u$ （质量亏损为 $1 u$ 时，释放的能量为 $931.5 MeV$ ）。除了计算质量亏损外， $_{2}^{3} He$ 的质量可以认为是中子的3倍。（计算结果单位为 $MeV$ ，保留两位有效数字）
（1）写出该反应的核反应方程。
（2）若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成 $_{2}^{3} He$ 并放出一个中子，释放的核能也全部转化为 $_{2}^{3} He$ 核与中子的动能。反应前每个氘核的动能为 $0.37 MeV$ ，求反应后氦3和中子的动能分别为多少。

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16、如图所示，边长为L的正四面体ABCD的中心为O，A、B两点分别固定等量异种点电荷-q、+q，已知O点到A、B的距离均为 $\frac{\sqrt{6}}{4} L$ ，下列说法正确的是（　　）

A、C、D两点电场强度大小相等，方向不同 B、O点场强大小为 $\frac{16 \sqrt{6} k q}{9 L^{2}}$ C、C点电势小于D点电势 D、将一试探电荷+Q从C点沿直线移到D点，电势能先增大后减小

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17、如图，用粗细均匀的电阻丝折成边长为L的平面等边三角形框架，每个边长L的电阻均为r，三角形框架的两个顶点与一电动势为E、内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则三角形框架受到的安培力的合力大小为（）

A、0 B、 $\frac{2 B E L}{5 r}$ C、 $\frac{3 B E L}{5 r}$ D、 $\frac{B E L}{5 r}$

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18、如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙是航天控制中心大屏幕上显示卫星FZ01的“星下点”在一段时间内的轨迹，已知地球静止卫星的轨道半径为 $r = 6.6 R$ （R是地球的半径），FZ01绕行方向与地球自转方向一致，则下列说法正确的是（　　）

A、卫星FZ01的轨道半径约为 $\frac{r}{3}$ B、卫星FZ01的轨道半径约为 $\frac{r}{5}$ C、卫星FZ01可以记录到南极点的气候变化 D、卫星FZ01不可以记录到北极点的气候变化

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19、如图甲，某同学需要通过小木筏渡过一条河，已知小木筏在静水中的速度大小为 $5m/s$ 。受地形等因素影响，不同位置河水流速会有变化。出发点A下游某位置的水流速度与该位置到A点的沿河距离关系如图乙所示，已知小木筏前端始终垂直河岸，最终到达对岸偏离正对面 $20m$ 的B处，则以下说法正确的是（　　）

A、小木筏在河水中的轨迹是直线 B、河的宽度为 $16.25 m$ C、若水流速度恒为 $8m/s$ ，小木筏过河时间将变短 D、若水流速度恒为 $8m/s$ ，小木筏可调节前端指向使轨迹垂直河岸渡河

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20、钾 $- 40$ 是一种自然存在的放射性同位素，可以发生 $β^{-}$ 和 $β^{+}$ 两种衰变。发生 $β^{-}$ 衰变的核反应方程为 $_{19}^{40} K \to_{- 1}^{0} e +_{20}^{40} Ca$ ，释放的核能为 $E_{1}$ ；发生 $β^{+}$ 衰变的核反应方程为 $_{19}^{40} K \to_{1}^{0} e +_{18}^{40} Ar$ ，释放的核能为 $E_{2}$ ，且 $E_{1} < E_{2}$ 。已知钾 $- 40$ 的比结合能为E，若测得实验室中发生衰变部分的钾 $- 40$ 质量为m，下列说法正确的是（　　）

A、 $_{20}^{40} Ca$ 原子核的质量小于 $_{18}^{40} Ar$ 原子核的质量 B、 $_{20}^{40} Ca$ 原子核的质量大于 $_{18}^{40} Ar$ 原子核的质量 C、 $_{20}^{40} Ca$ 的比结合能为 $E - \frac{E_{1}}{40}$ D、 $80 E = E_{1} + E_{2}$

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