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1、如图甲所示，间距为 $L$ 的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B$ ，轨道左侧连接一定值电阻 $R$ 。垂直导轨的导体棒 $a b$ 在水平外力 $F$ 作用下沿导轨运动， $F$ 随 $t$ 变化的规律如乙图所示。在 $0 ~ t_{0}$ 时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。 $t_{0}$ ， $F_{1}$ ， $F_{2}$ 均为已知量，棒和轨道电阻不计。则（　　）

A、在 $t_{0}$ 以后，导体棒一直做匀加速直线运动 B、在 $t_{0}$ 以后，导体棒先做加速直线运动，最后做匀速直线运动 C、在 $0 ~ t_{0}$ 时间内，通过导体棒横截面的电量为 $\frac{(F_{2} - F_{1}) t_{0}}{2 B L}$ D、在 $0 ~ t_{0}$ 时间内，导体棒的加速度大小为 $\frac{(F_{2} - F_{1}) R}{B^{2} L^{2} t_{0}}$

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2、如图所示是沿x轴正向传播的一列简谐横波，实线是在 $t_{1} = 2 s$ 时刻的波形图，虚线是在 $t_{2} = 6 s$ 时刻的波形图。则下列说法正确的是（　　）

A、该波的周期可能为 $6s$ B、该波的波速可能为 $0.05 m / s$ C、若波的周期 $T > 3 s$ ，则 $t = 10 s$ 时， $x = 12 cm$ 处的质点位于平衡位置下方且速度方向向下 D、若波的周期 $T > 3 s$ ，则 $t = 10 s$ 时， $x = 12 cm$ 处的质点位于平衡位置上方且加速度方向向下

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3、如图所示，平行的太阳光直射地球的赤道，地球自西向东的自转周期T=24h，某日，天刚黑时，位于地球赤道上N点的人用天文望远镜恰好能看到一地球静止轨道卫星M。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。下列说法正确的是（　　）

A、卫星M离地面的高度为 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2} T^{2}}{4 π^{2}}}$ B、卫星M和N点的人的向心加速度之比为 $\frac{4 π^{2} R}{T^{2}} : g$ C、天黑之后，N点的人一整晚都能看到卫星M D、天黑之后，N点的人将有一段时间观测不到卫星M

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4、图甲为小型发电机与理想变压器变压输电过程的示意图，图乙为该发电机产生的电动势随时间的变化规律。理想变压器的匝数比 $n_{1} : n_{2} : n_{3} = 4 : 2 : 1$ ，电阻 $R_{1}$ 阻值未知，电阻 $R_{2} = 5 Ω$ ，灯泡的额定电压为10V，额定功率为5W。不计发电机线圈内阻及交流电表 $A$ 的内阻。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0.02 s$ 时，通过发电机线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大 B、电流表A的示数为 $\sqrt{2} A$ C、电阻 $R_{1} = 4 Ω$ D、发电机的输出功率为 $22 W$

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5、如图所示，在同一竖直平面内，水平面的右端固定一倾角为 $θ = 24 °$ 的斜面，在水平面上D点正上方O点处水平向右以 $v_{0} = 6 m / s$ 的速度抛出一个小球M，同时位于斜面底端C点、质量 $m = 5 kg$ 的滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动，经过时间 $t = 1 s$ 恰好在P点被M击中。已知滑块与斜面间动摩擦因数 $μ = 0.2, C D = 3.75 m, \cos 24 ° = 0.9, \sin 24 ° = 0.4$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，小球和滑块均可看成质点，不计空气阻力，则拉力F大小为（　　）

A、 $27 N$ B、 $36N$ C、 $48N$ D、 $54N$

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6、中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。如图所示为用起重机将，一质量 $m = 75 \sqrt{2} kg$ 的重物竖直向上吊起。若重物上表面是边长为d的水平正方形，四根长均为d的吊绳分别连接在正方形的四个角，另一端连接在吊索下端的O点。重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，忽略空气阻力和吊绳的重力，在重物匀速上升过程中，每根吊绳上的拉力大小为（　　）

A、四条吊绳中的拉力相同 B、每条吊绳中的拉力大小均为 $375N$ C、若将四条吊绳减小同样长度但仍对称分布，则每条吊绳中的拉力将减小 D、若将四条吊绳减小同样长度但仍对称分布，则挂钩承受的压力将变大

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7、下列说法中正确的是（　　）

A、图甲是研究光电效应的电路图，只要入射光照射时间足够长，电路中就能形成光电流 B、图乙是α粒子散射实验装置示意图，卢瑟福分析实验数据后提出原子的核式结构模型 C、图丙对氢原子能级图，处于基态的氢原子，可吸收能量为 $10.5 eV$ 的光子发生跃迁 D、如图丁所示，放射性元素铀衰变过程中产生的射线中，γ射线的穿透能力最弱

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8、如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（　　）

A、在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B、在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 C、在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D、在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力

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9、有心力是指力的作用线始终经过一个定点（力心）的力。行星绕太阳运动时，太阳可视为固定，行星所受引力始终指向太阳中心，即为有心力。万有引力，库仑力都是有心力。理论上可以证明，质点在有心力的作用下运动时，满足面积定律：质点与力心的连线在相等时间内扫过的面积相等。

(1)、开普勒从第谷观测火星位置所得资料中总结出来类似的规律，称为开普勒第二定律。如图1所示，将行星绕太阳运动的轨道简化为半径为 $r$ 的圆轨道。
a．设极短时间 $Δ t$ 内，行星与太阳的连线扫过的面积为 $Δ S$ 。求行星绕太阳运动的线速度 $v$ 的大小，并结合开普勒第二定律证明行星做匀速圆周运动；（扇形面积 $= \frac{1}{2} \times$ 半径 $\times$ 弧长）
b．若测得行星公转周期为 $T$ ，求行星的向心加速度 $a$ 的大小。

(2)、如图2所示，用 $α$ 粒子束入射待测材料靶（例如金箔），通过测量不同角度方向上散射 $α$ 粒子的数目，可确定材料靶原子的种类、浓度及深度分布等信息。
a． $α$ 粒子可通过放射性元素衰变获得。一个静止的 $_{84}^{210} Po$ （钋）衰变为 $Pb$ （铅），同时放出一个 $α$ 粒子，写出此衰变过程的反应式。
b．如图3所示，质量为 $m$ 、电荷量为 $q (q > 0)$ 、速度为 $v_{0}$ 的 $α$ 粒子从足够远处沿某直线入射靶核 $A$ ，该直线与靶核 $A$ 的距离为 $b$ 。在库仑力作用下， $α$ 粒子最终将被散射远离靶核 $A$ 而去。散射过程中，电荷量为 $Q (Q > 0)$ 的靶核 $A$ 近似不动，可视为固定的正点电荷。已知当以无穷远处为电势零点时，电荷量为 $Q^{'}$ 的点电荷在距离自身 $r$ 处的电势为 $φ_{r} = k \frac{Q^{'}}{r}$ ，式中 $k$ 为静电力常量。求 $α$ 粒子接近靶核 $A$ 的最近距离 $x$ 。

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10、目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——离子推进器，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。该装置获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为 $U$ ，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。已知每个离子质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ ，单位时间内飘入的正离子数目为 $N$ 。将该离子推进器固定在地面上进行试验。

(1)、求正离子经过电极B时的速度 $v$ 的大小；

(2)、求推进器获得的平均推力 $F$ 的大小；

(3)、加速正离子束所消耗的功率 $P$ 不同时，引擎获得的推力 $F$ 也不同，试推导 $\frac{F}{P}$ 的表达式，并指出为提高能量的转换效率，要使 $\frac{F}{P}$ 尽量大可以采取的两条措施。

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11、如图所示为导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B = 2.0 T$ 。已知两导轨内侧间距 $l = 0.10 m$ ，滑块的质量 $m = 0.04 kg$ ，滑块沿导轨滑行 $x = 6 m$ 后获得的发射速度 $v = 3.0 km / s$ （此过程可视为匀加速运动）。

(1)、求滑块在发射过程中的加速度 $a$ 的大小；

(2)、求发射过程中电源提供的电流 $I$ 的大小；

(3)、若滑块所在电路的总电阻为 $R = 0.2 Ω$ ，试推导论证滑块在发射过程中可视为匀加速运动的合理性。

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12、如图所示，轻绳下端吊着一个质量 $M = 9.98 kg$ 的沙袋。一个质量 $m = 0.02 kg$ 的子弹以 $v_{0} = 300 m / s$ 的速度水平射入沙袋，经过极短的时间与沙袋达到共同速度 $v$ ，然后随沙袋一起摆动。已知重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。求：

(1)、子弹射入沙袋后，子弹与沙袋共同速度 $v$ 的大小；

(2)、子弹随沙袋一起摆动上升的最大高度 $h$ ；

(3)、子弹射入沙袋过程中系统损失的机械能 $Δ E$ 。

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13、在利用如图1所示的“验证机械能守恒定律”的实验中。

(1)、除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是（　　）

A、交流电源 B、刻度尺 C、天平（含砝码） D、秒表

(2)、实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 $A 、 B 、 C$ ，测得它们到起始点 $O$ 的距离分别为 $h_{A}$ 、 $h_{B}$ 、 $h_{C}$ ，已知当地重力加速度为 $g$ ，打点计时器打点的周期为 $T$ 。设重物的质量为 $m$ ，从打点计时器打 $O$ 点到打 $B$ 点的过程中，只要表达式在误差允许的范围内成立，就可以验证机械能守恒。（用本小问中所给字母书写表达式）

(3)、某同学设计出如图3所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小球从 $A$ 点自由下落，下落过程中通过光电计时器（图中未画出）记录小球通过光电门 $B$ 的时间 $Δ t$ ，测出 $A 、 B$ 之间的距离 $h$ 。已知当地重力加速度为 $g$ 。
a．该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图4所示，则其直径 $d =$ mm。
b．保持电磁铁的位置不变，上下调节光电门，改变释放点到光电门的距离 $h$ ，多次实验记录多组数据，作出 ${(\frac{d}{Δ t})}^{2}$ 随 $h$ 变化的图像如图5所示，若该图线的斜率 $k$ 近似等于，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
c．考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为 $f$ ，则实验过程中所受的平均阻力 $f$ 与小球重力 $m g$ 的比值 $\frac{f}{m g} =$ （用 $k$ 、 $g$ 表示）。

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14、按要求完成填空。

(1)、某同学用多用表的欧姆挡测量一个未知电阻的阻值。由于第一次将欧姆挡的选择开关置于“ $\times 10$ ”时，发现指针偏转角度过小。此时，应将选择开关置于（选填“×100”或“×1”），进行欧姆调零后再进行测量。

(2)、另一同学利用如图所示的伏安法测一个未知电阻的阻值。将电压表左端接 $a$ ，当右端接 $b$ 时，测得的数据是 $U_{1} = 2.90 V 、 I_{1} = 4.00 mA$ ；当右端接 $c$ 时，测得的数据是 $U_{2} = 3.00 V 、 I_{2} = 3.00 mA$ 。由此可知，为使测量误差小些，电压表右端应接在（选填“b”或“c”）点。

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15、某实验小组在完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验中，得到如图所示的“锯齿”边沿油膜，且油膜的面积相对较小，出现该图样的原因可能是（）

A、滴入太多的油酸酒精溶液 B、痱子粉撒得太多，且厚度不均匀 C、浅盘中装的水量太多 D、油酸酒精溶液的浓度太大

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16、用图所示装置“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，下列说法正确的是（）

A、实验中需要测量空气柱的横截面积 B、柱塞上应该涂油 C、应缓慢推拉柱塞 D、注射器必须固定在竖直平面内

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17、半导体热电偶是一种将热能直接转化为电能的装置，其结构如图所示。它是由一对 $n$ 型半导体和 $p$ 型半导体串联而成。其中， $n$ 型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子， $p$ 型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量为 $e$ 。若两种半导体相连的一端和高温热源接触，而另一端 $A$ 、 $B$ 与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在 $A$ 、 $B$ 两端形成稳定的电势差 $U$ 。电势差 $U$ 的大小与高温热源和低温热源间的温度差 $Δ T$ 满足 $U = S Δ T$ ，其中 $S$ 称为塞贝克系数，是衡量材料热电转换能力的关键参数。下列说法正确的是（）

A、A端是半导体热电偶的正极 B、若只交换高、低温热源的位置，则A、B两端不能形成稳定的电势差 C、塞贝克系数越大，说明材料热电转换能力越弱 D、半导体热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同

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18、电磁血流量计的原理是基于法拉第电磁感应定律，可用于心血管手术的精密监控，其原理如图所示。空间存在竖直向下、磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场。当血液从内径为 $d$ 的水平血管左侧流入、右侧流出时，因为血液中含有大量的正、负离子，血管上下两侧间将形成电势差 $U_{m}$ 。当血液的流量（单位时间内流过血管横截面的血液体积）一定时，下列说法正确的是（）

A、血管上侧电势低，血管下侧电势高 B、若血管内径变大，则血液流速变大 C、若血管内径变大，则 $U_{m}$ 变小 D、 $U_{m}$ 的大小与血液流速无关

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19、如图所示为一交流发电机和外接负载的示意图。矩形线圈在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中绕 $O O^{'}$ 轴以角速度 $ω$ 匀速转动。矩形线圈面积为S，匝数为 $n$ ，线圈电阻为 $r$ ，外接负载电阻为 $R$ 。下列说法正确的是（）

A、图示时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最小 B、从图示时刻开始计时，电动势的瞬时值表达式为 $e = n B S ω sin ω t$ C、线圈由图示位置转过 $90 °$ 的过程中，通过电阻 $R$ 的电荷量 $q = \frac{n B S}{R + r}$ D、线圈由图示位置转过 $360 °$ 的过程中，电阻 $R$ 产生的热量 $Q = \frac{n^{2} B^{2} S^{2} ω π}{R + r}$

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20、如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流， $R$ 为定值电阻， $R_{L}$ 为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器 $R_{L}$ 的滑片 $P$ 向下移动过程中，下列说法正确的是（）

A、电流表的示数增大 B、电路中总电阻增大 C、电压表的示数增大 D、恒流源输出功率增大

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