相关试卷

1、如图甲所示为机械组装中完成推动工作的汽缸，其工作原理如图乙所示。密封性良好的汽缸固定在水平地面上，整个容器被刚性杆连接的绝热活塞分成气室I、气室II两部分，左右两侧各有一阀门 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ ，刚性杆与地面平行且右端和物体接触。开始时， $K_{1}$ ， $K_{2}$ 均与大气相通，现将 $K_{1}$ 关闭， $K_{2}$ 保持打开，通过电阻丝对I中的气体缓慢加热至活塞恰好能向右推动物体。停止加热，通过 $K_{2}$ 向气室II内缓慢注入压缩气体，使活塞恰好能向左移动，充气过程中气室II内温度保持不变。已知物体质量 $m = 2 kg$ ，活塞面积 $S = 20 {cm}^{2}$ ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，物体与地面的摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。汽缸内气体可视为理想气体，初始温度 $T_{0} = 300 K$ 。求

(1)、活塞恰好能向右推动物体时，气室I内气体的温度；

(2)、活塞恰好能向左移动时，气室II内注入气体的质量与原有气体的质量之比。

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2、利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。某学习小组研究某种材料的霍尔元件（载流子为电子）的工作原理，同时测量其室温下的载流子浓度 $n$ （单位体积内的载流子个数）。实验电路如图甲所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源 $E$ 通过1、3测脚为霍尔元件提供霍尔电流 $I_{H}$ 时，2、4测脚间将产生霍尔电压 $U_{H}$ 。已知垂直于工作面的磁场磁感应强度 $B = 8.0 \times 10^{- 3} T$ ，工件厚度 $d = 3.0 cm$ ，电子电量 $e = 1.6 \times 10^{- 19} C$ 。

(1)、2、4两测脚的电势 $φ_{2}$ $φ_{4}$ （选填“>”或“<”）；

(2)、某次实验中，在室温条件下，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
$I_{H} / mA$
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
$U_{H} / mV$
41.5
83.1
144.8
166.4
208.1
请在图乙坐标纸上标出以上5组数据对应的坐标点，然后在图乙中画出 $U_{H} - I_{H}$ 关系图像；并根据图像求出实验中的霍尔材料室温下的载流子浓度 $n =$ $m^{- 3}$ （结果保留2位有效数字）；

(3)、霍尔元件的灵敏度是衡量其在磁场或电流变化下输出电势变化的能力。灵敏度越高，表示霍尔元件在相同磁场或电流变化下产生的电势差变化越大。霍尔元件的灵敏度可表达为 $k = \frac{U_{H}}{I_{H} \cdot B}$ ，要使实验中霍尔元件的灵敏度 $k$ 增大，以下方法正确的是________。

A、减小工作电源提供的霍尔电流 $I_{H}$ B、减小所加磁场的磁感应强度 $B$ C、减小该元件垂直电流方向的宽度 $l$ D、减小该元件沿磁场方向的厚度 $d$

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3、激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验步骤如下：
A．将白纸固定在木板上，画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线平行放置在白纸上，记录半圆形玻璃砖的圆心 $O$ 的位置；
B．从玻璃砖另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧上的 $A$ 点沿 $A O$ 方向射入玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为 $S_{1}$ ；
C．保持入射光方向不变，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为 $S_{2}$ ；
D．以 $O$ 点为圆心，以 $O S_{1}$ 为半径画圆，交 $O S_{2}$ 延长线于 $C$ 点；
E．过 $O$ 点作直线的垂线，与直线相交于 $B$ 点，过 $C$ 点作 $O B$ 延长线的垂线，与 $O B$ 延长线相交于 $D$ 点。

(1)、实验中，测得 $B S_{1}$ 的长度为 $L_{1}$ ， $B S_{2}$ 的长度为 $L_{2}$ ， $C D$ 的长度为 $L_{3}$ ，该玻璃砖的折射率 $n$ 可以表示为________；

A、 $n = \frac{L_{1}}{L_{2}}$ B、 $n = \frac{L_{1}}{L_{3}}$ C、 $n = \frac{L_{3}}{L_{2}}$ D、 $n = \frac{L_{2}}{L_{1}}$

(2)、若步骤B中，将入射光线以 $O$ 点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时，折射光线恰好消失，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，确定此时在直线上插针的位置为 $S^{'} _{2}$ ，测得 $B S^{'} _{2} = \frac{4}{3} O B$ ，则该玻璃砖的折射率大小为；

(3)、用（2）中方法测量折射率时，记录好 $O$ 点位置后，不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许，但实验时仍保证光线在 $O$ 点恰好发生全反射，则折射率的测量值（选填“偏大”或“偏小”）。

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4、如图所示，竖直平面内有一“”形金属线框 $a b c d$ ，边框 $a b$ 和 $c d$ 足够长，整个装置处于与线框平面垂直的匀强磁场中。与边框 $b c$ 长度相等的金属棒 $M N$ 从非常靠近 $b c$ 的位置由静止释放，同时对金属棒施加一竖直方向的外力 $F$ ，使金属棒以重力加速度 $g$ 向下做匀加速直线运动，运动过程中，金属棒始终保持水平，并与金属边框接触良好。金属边框、金属棒均由相同材料、相同粗细的金属导线制成，以金属棒刚开始释放的时刻为 $t = 0$ 时刻，金属棒切割磁感线产生的电动势为 $E$ ，金属边框 $b c$ 两端的电压为 $U$ ，金属棒的电热功率为 $P$ ，忽略自感效应。下列图像中对应物理量与时间 $t$ 的变化关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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5、如图所示，在水平面上有不同材料制成的物块A和物块B，A、B之间用轻弹簧栓接，物块B的右侧为固定挡板，物块A与水平面之间无摩擦，物块B与水平面之间的动摩擦因数为 $μ$ ，整个装置处于静止状态。现用水平恒力 $F$ 向右推物块A，弹簧压缩最短时撤去外力，物块A被弹回，运动至最左端时，物块B所受的摩擦力恰好为最大静摩擦力。已知劲度系数为 $k$ 的轻弹簧形变量为 $x$ 时的弹性势能为 $\frac{1}{2} k x^{2}$ ，重力加速度为 $g$ ，物块 $B$ 的质量为 $m$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）

A、整个运动过程中，刚施加水平外力时A的加速度最小 B、物块A运动至最右端时，弹簧弹力与水平恒力大小相等 C、水平恒力 $F$ 的大小为 $\frac{1}{2} μ m g$ D、整个运动过程中，B物块和挡板间始终无弹力作用

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6、如图所示为带等量异种电荷的两正对平行金属板 $P$ 和 $Q$ ， $P$ 板带负电， $Q$ 板接地，板长为 $L$ ，两板间距离为 $d$ 。大量电子从两平行板间上半区域的左侧以平行于金属板的相同速度进入板间，靠近 $P$ 板左侧边缘进入的电子恰好能打在 $Q$ 板右侧边缘，电子进入板间在上半区域均匀分布，忽略电子间的相互作用，不考虑电场的边缘效应。下列说法正确的是（　　）

A、电子击中 $Q$ 板区域的长度为 $\frac{1}{2} L$ B、电子击中 $Q$ 板区域的长度为 $\frac{2 - \sqrt{2}}{2} L$ C、保持两板带电量不变，若将 $Q$ 板向下平移 $\frac{d}{4}$ 的距离，打在 $Q$ 板上的电子数占进入平行板电子总数的 $\frac{1}{2}$ D、保持两板带电量不变，若将 $Q$ 板向下平移 $\frac{d}{4}$ 的距离，靠近 $P$ 板左侧边缘进入的电子出电场时的电势能为进电场时电势能的 $\frac{1}{5}$

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7、如图所示，一定质量的理想气体经历了 $a \to b$ 的等温过程。在该过程中，下列说法正确的是（　　）

A、气体对外界做的功大于 $\frac{3}{2} p_{0} V_{0}$ B、气体从外界吸收的热量小于 $\frac{3}{2} p_{0} V_{0}$ C、所有分子热运动速率都不变 D、单位时间内气体分子对容器壁单位面积的撞击次数减少

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8、风洞是进行空气动力学研究最有效的工具之一，我国最新的JF22风洞创造了全球最快30马赫风速的奇迹。如图所示，风洞能对进入其中的物体始终施加一个水平恒力。一小球从地面的 $a$ 点以大小为 $v_{0}$ 的初速度竖直向上抛出，在 $b$ 点落回地面，小球离开地面的最大高度等于 $a b$ 间的距离，则小球在运动过程中的最小速度为（　　）

A、 $\frac{1}{2} v_{0}$ B、 $\frac{\sqrt{5}}{5} v_{0}$ C、 $\frac{1}{4} v_{0}$ D、 $\frac{\sqrt{17}}{17} v_{0}$

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9、如图甲所示，我国自主研发的“章鱼”触手机器人能抓取任意形态的物体，可负载260倍自重。如图乙所示，圆锥体母线和高线之间的夹角 $α = 37^{\circ}$ ，该机器人对圆锥体的弹力方向垂直于圆锥体侧面，靠机器人和圆锥体之间的摩擦力将圆锥体抓起。若该机器人竖直向上抓起圆锥体时施加的弹力足够大，则机器人和圆锥体之间的动摩擦因数至少为（已知 $sin 37^{\circ} = \frac{3}{5}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

A、 $\frac{3}{5}$ B、 $\frac{4}{5}$ C、 $\frac{3}{4}$ D、 $\frac{4}{3}$

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10、北京时间2025年4月11日00时47分，我国成功发射通信技术试验卫星十七号。该卫星运行参数如下表所示，已知地球半径 $R = 6370 km$ ，万有引力常量 $G = 6.67 \times 10^{- 11} N \cdot m^{2} / {kg}^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）
时间（协调世界时UTC）
2025年4月11日21∶00∶24
轨道偏心率
0.7324768
轨道倾角
18.9938°
近地点高度
$183 km$
远地点高度
$36116 km$
每日绕地圈数
2.26000113

A、可以求出该卫星在近地点时万有引力的大小 B、可以求出地球的质量 C、该卫星在近地点时的加速度大于地球表面的重力加速度 D、该卫星在近地点时的机械能大于在远地点时的机械能

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11、为了检验输电电压高低对电能输送的影响，某同学设计了如图甲、乙所示的两个电路进行对比实验。两个电路使用相同的低压交流电源，所有的电阻和灯泡电阻均相等，导线电阻不计。图乙中的理想变压器的匝数比 $n_{1} : n_{2} = n_{4} : n_{3} = 1 : 2$ 。已知灯泡 $L_{1}$ 消耗的功率为 $P$ ，则灯泡 $L_{2}$ 消耗的功率为（　　）

A、 $\frac{4}{9} P$ B、 $\frac{1}{2} P$ C、 $2 P$ D、 $4 P$

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12、一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播， $t = 0$ 时刻的部分波形图如图所示，质点P的平衡位置 $x_{P} = 3 m$ ， $t = 0.6 s$ 时质点P第一次回到平衡位置，则质点P的振动方程为（　　）

A、 $y = 5 sin (\frac{5}{4} π t + \frac{π}{4}) cm$ B、 $y = 5 sin (\frac{5}{4} π t - \frac{π}{4}) cm$ C、 $y = 5 sin (\frac{4}{5} π t + \frac{π}{4}) cm$ D、 $y = 5 sin (\frac{4}{5} π t - \frac{π}{4}) cm$

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13、如图所示，一条直线上分布着等间距的 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 、 $e$ 、 $f$ 点，一质点从 $a b$ 间的 $P$ 点（未画出）以初速度 $v_{0}$ 沿直线做匀减速运动，运动到 $f$ 点时速度恰好为零。若此质点从 $P$ 点以 $\frac{v_{0}}{2}$ 的初速度出发，以相同加速度沿直线做匀减速运动，质点速度减为零的位置在（　　）

A、 $b c$ 之间的某点 B、 $c d$ 之间的某点 C、 $d e$ 之间的某点 D、 $e f$ 之间的某点

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14、图甲和图乙是红、蓝两种单色光用同样的仪器形成的单缝衍射图样，图丙和图丁是红、蓝两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉图样。甲、乙、丙、丁四幅图样中用红光形成图样的是（　　）

A、甲、丙 B、乙、丁 C、乙、丙 D、甲、丁

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15、太阳能电池是通过光电效应把光能转化成电能的装置，其主要材料为高纯度的硅。当紫外线照射硅表面时，会有光电子逸出。下列说法正确的是（　　）

A、发生光电效应后，硅带负电 B、红光照射硅表面时一定能发生光电效应 C、减小紫外线的强度，光电子的最大初动能不变 D、增大紫外线的强度，光电子的最大初动能变大

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16、如图所示的电路中，电源电动势 $E = 10 V$ ，内阻 $r = 0.5 Ω$ ，电动机的电阻 $R_{0} = 1.0 Ω$ ，电阻 $R_{1} = 1.5 Ω$ 。电动机正常工作时，电压表的示数 $U_{1} = 3.0 V$ ，求：

(1)、电源释放的电功率；

(2)、电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率；

(3)、电源的输出功率。

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17、有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用：
A.电压表(0～5V，内阻约为10kΩ) B.电压表(0～10V，内阻约为20kΩ)
C.电流表(0～0.3A，内阻约为1Ω) D.电流表(0～0.6A，内阻约为0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω，1A) F.滑动变阻器(500Ω，0.2A)
(1)实验中电压表应选用，电流表应选用.为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化月多取几组数据，滑动变阻器应选用(用序号字母表示).
(2)请根据满足实验要求的电路图把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
(3)某同学在实验中测得灯泡a和定值电阻b的伏安特性曲线如图所示若把灯泡a和定值电阻b串联后接入4V的电路中，那么该定值电阻消耗的功率为W.(结果保留两位有效数字)

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18、如图，在绝缘光滑水平面上的C点固定一个正点电荷甲，另一个带负电的小球乙仅受甲的库仑力作用沿椭圆轨道Ⅰ运动（甲、乙均可视为质点），C点是椭圆轨道的一个焦点。小球乙在某一时刻经过A点时因速度大小突然发生改变（电量不变）而进入以C为圆心的圆形轨道Ⅱ做匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　）

A、在甲电荷的电场中，轨道Ⅰ上的各点，D点的电势最低 B、乙球在轨道Ⅰ运动时，经过D点时系统的电势能最大 C、乙球在两个轨道运动时，经过A点的加速度大小相等 D、乙球从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ运动时，系统的总能量不变

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19、有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符，不必考虑墨汁微粒的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施可行的是（　　）

A、减小墨汁微粒的比荷 B、增大墨汁微粒所带的电荷量 C、增大偏转电场的电压 D、减小墨汁微粒的喷出速度

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20、—匝数为10的线圈垂直磁场放置，穿过线圈的磁通量为 $φ$ ．现将该线圈的匝数减为5匝，同时将线圈转至与磁场的夹角为30°，其他条件不变，则穿过该线圈的磁通量变为

A、 $φ$ B、2 $φ$ C、 $\frac{φ}{2}$ D、 $\frac{φ}{4}$

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实验次数	1	2	3	4	5
$I_{H} / mA$	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
$U_{H} / mV$	41.5	83.1	144.8	166.4	208.1

时间（协调世界时UTC）	2025年4月11日21∶00∶24
轨道偏心率	0.7324768
轨道倾角	18.9938°
近地点高度	$183 km$
远地点高度	$36116 km$
每日绕地圈数	2.26000113