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1、某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM'处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN'时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为L=0.5m，磁感应强度大小为B=1T，MM'到NN'的距离为x=5m，a、b质量分别为ma=2kg、mb=8kg，a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。
(1)、若S接2端，a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s，求此时通过a的电流大小和方向。(2)、忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为x1=1.25m时，求a与b正碰后储存的弹性势能Ep以及一起运动至NN'时的速度大小。(3)、忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv2（k=0.025N·s2/m2），且平行长直导轨足够长，求开关S一直接1端，a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。 -
2、为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻R0的阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯（lx）。
(1)、正常工作时，光照越强，控制开关两端电压将（选填“减小”、“不变”或“增大”）；(2)、如图乙所示，电源电动势为3V，内阻不计，R1=5kΩ，当控制开关两端电压上升至2V时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0lx时控制开关接通照明系统，则R2=kΩ。(3)、某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势E=3V，内阻未知，电阻箱的调节范围为0~99999Ω。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合S1 ， 将S2与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为kΩ；然后将S2与2相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时灵敏电流计的示数恰好为I，则光敏电阻的阻值R0=kΩ。(4)、如图乙所示，当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度更小时，自动控制系统开始补光，则需要（填“增大”或“减小”）电阻箱R2的阻值。 -
3、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题，请完成填空和计算。(1)、利用如图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是；如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是（选填“电压”、“电流”、“功率”、“频率”）；由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般选填“大于”、“小于”或“等于”）原、副线圈的匝数之比。
(2)、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如右图所示。则油膜占有的面积约为S=m2 ， 油酸分子的直径d= m。（d结果保留一位有效数字）；若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
(3)、用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验，在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和 ；实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是。
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4、为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图所示装置。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再获知电容C的值（L值已知），从而测量储液罐内的液面高度。现知道当电容器两极板间充入电介质时，电容增大。某次调谐电路中的高频电流i随时间t的变化规律为如图丙所示的正弦曲线。下列分析判断正确的是（ ）
A、该装置适用于测量不导电液体的液面高度 B、t2时刻，线圈L的自感电动势最小 C、t2~t3时间内，回路中的磁场能正在向电场能转化 D、当罐内的不导电液体的液面高度降低时，所测到的LC回路中电流的振荡频率变大 -
5、我国水力发电站大都处在人烟稀少的西部山区，需要通过高压输电方式输送到用电需求量巨大的东南沿海大城市。为了减少输送过程的能量损失，我国目前采用最先进的特高压直流输电模式进行输电，其原理示意图如图所示。从发电厂发出的频率是50Hz、500V正弦交流电，经过多级升压后变成50Hz、1100kV的交流电，再利用整流器转变成1100kV特高压直流电，然后通过输电线输送到目的地后再利用逆变器转变成交流电，最后经过多级降压分配给不同的用户使用。下列说法正确的是（ ）
A、采用直流输电方式可以减小电磁辐射产生的能量损耗 B、采用特高压输电方式是为了减小输电线电阻产生的热损耗 C、用电高峰期输电线的热损耗功率更大，且整流器与逆变器的连接位置不能互换 D、从线圈平面与磁场垂直时开始计时，发电厂发出的交流电压瞬时值表达式为 -
6、电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（ ）
A、与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B、与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C、远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D、远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 -
7、如图所示，灯泡A、B完全相同，L是自感系数很大的线圈，其自身电阻与定值电阻R相等，下列说法正确的是（ ）
A、闭合电键S瞬间，灯泡A、B立即发光 B、闭合电键S，当电路稳定后，灯泡A、B的亮度不同 C、断开电键S时，灯泡A缓慢熄灭，灯泡B立即熄灭 D、断开电键S时，灯泡A、B均缓慢熄灭，流过灯泡B的电流方向与原来相反 -
8、研究发现，新冠病毒也可通过气溶胶的形式传播，现测得气溶胶的尺寸大约在~m之间，新冠病毒的大小约为~m，布朗粒子的尺寸大约在~m之间，关于病毒传播下列说法中正确的是（ ）A、气溶胶在空气中可做布朗运动 B、新冠病毒通过气溶胶传播，温度越高，传播越慢 C、相对新冠病毒而言，气溶胶更容易透过口罩传播 D、扩散是新冠病毒在空气中传播的主要方式之一
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9、如图所示，在北京冬奥会上，质量为50kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑100m到达坡底，用时10s，求：
（1）运动员下滑过程中的加速度大小；
（2）运动员下滑过程中所受阻力的大小。
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10、某实验小组用如图甲所示的装置和频闪照相机来研究平抛运动的特点。
(1)、将小球a从斜槽上某一高度处由静止释放，小球a沿斜槽滚下，离开斜槽末端（水平）时撞开轻质接触式开关，被电磁铁吸住的小球b同时自由下落，结果看到a、b两球同时落地。仅改变小球a由静止释放的位置，仍观察到相同现象，这说明了平抛运动在竖直方向上的分运动是。(2)、用频闪照相的方法拍摄小球a做平抛运动的轨迹，得到如图乙所示的图片，图片中A、B、C点是连续三次拍摄的小球a所在的位置。图中每小格的边长为5cm，取重力加速度大小 ， 则频闪照相机的频闪周期为s，小球a做平抛运动的初速度大小为m/s，小球a通过B点时的速度大小为m/s，A点（填“是”或“不是”）小球a做平抛运动的抛出点。 -
11、小明同学在电视中看到了动物世界里一个有趣的画面：一只乌鸦站在飞翔的老鹰背上休憩，下列说法正确的是（ ）
A、乌鸦对老鹰的压力与老鹰对乌鸦的支持力是一对相互作用力 B、以老鹰为参考系乌鸦是静止的 C、乌鸦所受的合力一定为零 D、研究老鹰的飞行姿态时可以把老鹰看成质点 -
12、道路千万条，安全第一条，交通安全关乎千家万户的幸福安宁。一司机驾驶汽车行驶在平直公路上，当距十字路口停止线52m时，绿灯显示还有13s就要变成黄灯，导航上显示此时汽车行驶的速度为10m/s，由于前方有缓慢行驶车辆，司机决定踩刹车，汽车开始做匀减速直线运动，司机的反应时间为1s，当绿灯显示还有6s时，汽车随着前方缓慢行驶车辆通过停止线。若不考虑车身长度，则汽车做匀减速运动的加速度大小为（ ）A、1.0 B、1.5 C、2.0 D、2.5
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13、如图所示，有一条两岸平直，河水流速恒为的大河，河宽为800米。小林驾着小船过河，船在静水中的速度 ， 船头方向始终与河岸垂直。关于小船过河，下列说法正确的是（ ）
A、小船实际运动轨迹与河岸垂直 B、过河所需时间为 C、小船实际运动的速度大小为 D、若水流速度变大，过河所需时间变长 -
14、如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点。若两次网球从抛出到撞墙的时间分别为t1、t2 ， 撞墙时的速度大小分别为v1、v2 ， 不计空气阻力，则（ ）
A、t1>t2 B、v1<v2 C、网球两次运动的速度变化量相同 D、两次打出网球时沿轨迹1的初速度较小 -
15、某种磁流体发电机其工作原理与霍尔效应类似。主体空腔为长、高、宽分别为的长方体，前后两个侧面是绝缘体，上下面是导体电极，整个空间处于磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，由空间均匀分布质量为m、电荷量为q的正电荷组成的离子流沿空腔以速度v向右流动，单位体积内正电荷个数为n。忽略离子重力。
(1)、开关都断开的情况下，求稳定后；(2)、没有接通电路时，离子流流动中受到阻力为f，闭合 ， 断开时，为了维持离子流进出空腔速度ⅴ不变，在通道进出口离子流的压强差为多少；（设空腔内离子流的电阻率为）(3)、当闭合开关时，两极板间电压变小，离子流在通道内做复杂的曲线运动，设此时两极板电压为U，求到达极板的电荷占比；(4)、若离子的回旋半径远大于通道长度，同时闭合开关和时，稳定后电路中电流为多少。 -
16、如图1所示，一质量为、容积的导热性能良好的汽缸放置在光滑水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量、面积为的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体温度、体积的状态A。用水平向左的恒力F拉动汽缸，达到稳定状态B，如图2所示，此时活塞恰好到达卡口处且与其无相互作用力。撤去外力，待气体恢复到A状态时，将汽缸内气体缓慢加热至温度的状态C，从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。大气压取 ， 求：
(1)、由状态A到状态B的过程中，汽缸器壁单位面积所受气体分子的平均作用力（选填“变大“变小”或“不变”），气体的内能（选填“变大”“变小”或“不变”）；(2)、汽缸所施加的恒力F大小；(3)、由状态A到状态C过程中气体一共从外界吸收热量Q。 -
17、图1是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交变电压，并加在一变压器的原线圈上。V为多用电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
(1)、为测量输入端电压，需将多用电表旋转至图2的区域的某个挡位（选填“”、“”、“”和“”）。(2)、若多用电表V测量值为 ， 则变压器原、副线圈的匝数分别为、 ， 升压变压器的匝数比应该满足________A、 B、 C、 D、(3)、如图3所示的升压变压器，甲同学认为闭合开关时，输出电压为零。你同意甲同学的判断吗？请说明理由。 -
18、在一次演习中，从赤道上的C点发射导弹，精确击中北极点N。取无穷远处为引力势能零点，质量为m的物体在距离地心r处具有的引力势能为；物体在地球引力作用下作椭圆运动（椭圆的光学性质：经过焦点的光线经表面反射后会通过另一焦点）时，其能量E与椭圆半长轴a的关系为 ， 式中G为引力常量；已知地球质量为M，半径 ， 要求发射所用的能量最少，则（ ）
A、不考虑地球自转，当时，发射的能量最小 B、不考虑地球自转，物体发射的能量最小时速度为 C、不考虑地球自转，物体发射的能量最小时速度方向与夹角 D、考虑自转时，物体发射的最小速度大小为 -
19、图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，y表示偏离平衡位置的位移，规定向上为正方向，水的折射率为。下列说法中正确的是（ ）
A、时，点光源处于失重状态 B、光斑边缘的振动周期为 C、光斑的最大面积为 D、光斑边缘上某点振动的振幅为 -
20、下列图片及其相应描述正确的是（ ）
A、图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B、图乙：从图中可以看出，随着温度的升高，所有波长辐射强度有所增加 C、图丙为铀核发生衰变的示意图，铀核的比结合能大于钍核的比结合能 D、图丁是核裂变反应堆的控制系统，为了减慢反应速率，应将镉棒插入深些