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相关试卷

1、某同学用如图甲所示装置研究带电小球在重力场和电场中具有的势能E（重力势能、电势能之和）情况。两个带同种电荷的小球1、2放在竖直放置的绝缘圆筒中，1固定在圆筒底部，2从靠近1位置处释放，测出2的位置x和速度，利用能量守恒可以得到势能E-x图像。图乙中Ⅰ图线是小球2的E-x图像，Ⅱ图线是计算机拟合的图线Ⅰ的渐近线，实验中一切摩擦可忽略，小球的电荷量不会发生变化，g=10 m/s² ，则小球2（　　）

A、上升过程速度一直变大 B、上升过程速度变大 C、质量为0.5 kg D、从x=6.0 cm处运动至x=20.0 cm处电势能减少0.6 J

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2、“中星6C”通信卫星（记为卫星I）为地球同步轨道上的一颗通信卫星。在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星 $II$ ，它运动的每个周期内都有一段时间 $t （ t$ 未知）无法直接接收到卫星I发出的电磁波信号，因为其轨道上总有一段区域没有被卫星I发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应的圆心角为 $2 α$ 。已知两颗卫星绕向相同，卫星I对地球的张角为 $2 β$ ，地球自转周期为 $T_{0}$ ，万有引力常量为 $G$ ，则根据题中条件，可求出（　　）

A、地球的平均密度为 $\frac{3 π}{G T_{0}^{2}}$ B、卫星I、II的角速度之比为 $\sqrt{\frac{s i n β}{s i n (α - β)}}$ C、题中时间 $t$ 为 $\sqrt{\frac{\sin^{3} β}{\sin^{3} (α - β)}} \cdot \frac{α}{π} T_{0}$ D、卫星II的周期为 $\sqrt{\frac{\sin^{3} β}{\sin^{3} (α - β)}} \cdot T_{0}$

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3、氢原子的能级图如图甲所示，大量处在n=3能级的氢原子在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光子，用其中所释放出的光照射如图乙所示的光电管阴极K，合上开关，当电压表的示数为10.30V时，电流表的示数恰好为零。下列说法正确的是（　　）

A、氢原子能产生6种不同的光子 B、光电子的最大初动能为10.3eV C、光电管阴极K的逸出功为5.24eV D、氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应

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4、如图所示，长为R的轻绳拴着质量为m的带电小球，将小球从与悬点等高的A点静止释放，释放时轻绳恰好伸直。小球运动到D点时将轻绳烧断，之后小球沿水平方向进入虚线右侧的竖直平面内。在竖直虚线左侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E；在竖直虚线右侧存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小也为E，磁感应强度大小为B。在右侧电磁场区域中的竖直平面内有一半径为R的理想圆形屏蔽区（没有电场和磁场），屏蔽区的圆心O与D点在同一水平线上，OD间的距离为2R，A、O、D三点在同一竖直面内。已知小球在电磁场区域恰好做匀速圆周运动，重力加速度为g，不计空气阻力及小球运动引起的电磁场变化。求：
（1）小球所带电荷量q及电性；
（2）小球到达D点时对绳子的拉力大小；
（3）为使小球不能进入电磁场屏蔽区，磁感应强度B的最小值。

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5、某兴趣小组利用智能手机验证向心加速度与角速度、半径的关系。如图甲所示，用双股细绳将手机竖直悬挂，手机平面与水平面平行，用手搓动细绳带动手机旋转。利用手机内置传感器得到角速度 $ω$ 和向心加速度 $a_{n}$ 。图乙为某次实验中利用手机软件绘制的 $a_{n} - ω$ 图像。

(1)、仅由图乙中的 $a_{n} - ω$ 图像可以得到的结论是：半径一定时，增大转动的角速度，向心加速度（选填“增大”“减小”或“不变”）；

(2)、半径一定时，为了研究向心加速度和角速度的定量关系，利用软件生成了图丙所示的图像，则横坐标应为（选填“ $ω^{2}$ ”或“ $\frac{1}{ω}$ ”）；

(3)、下列哪种操作，可能对图丙中直线的斜率产生较大影响（　　）

A、增大手机的转速 B、更换不同大小的手机 C、改变手机转动的总时间 D、改变细绳的长度

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6、在研究光电效应时，用不同波长的光照射某金属，产生光电子的最大初动能 $E_{kmax}$ 与入射光波长 $λ$ 的关系如图所示， $E_{kmax} = - E_{0}$ 为图像的渐近线，真空中光速为 $c$ ，则（　　）

A、该金属的逸出功为 $E_{0}$ B、普朗克常量为 $\frac{E_{0} λ_{0}}{c}$ C、 $λ = \frac{λ_{0}}{2}$ 时，光电子的最大初动能为 $2 E_{0}$ D、波长为 $2 λ_{0}$ 的光能使该金属发生光电效应

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7、如图所示，三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω，万有引力常量为G，则（　　）

A、卫星a和b下一次相距最近还需经过 $t = \frac{2 π}{\sqrt{\frac{G M}{8 R^{3}}} - ω}$ B、卫星c的机械能等于卫星b的机械能 C、若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速 D、发射卫星b时速度要大于 $11.2$ $km / s$

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8、炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或匀速或变速运动，不计空气阻力。在喷水装置始终工作过程中，下列说法正确的是（　　）

A、人在减速上升的过程中机械能增大 B、人在匀速上升过程中机械能守恒 C、人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量为零 D、人在加速上升过程中，喷出的水对装置的冲量大于装置对水的冲量

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9、茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　）

A、泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B、水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C、温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D、温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热

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10、蜘蛛不仅能“乘风滑水”，最新研究还表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，大气中电场方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，平地上方1 $km$ 以下，可近似认为大气电位梯度 $E = E_{0} - k H$ ，其中 $E_{0} = 150 V / m$ 为地面的电位梯度，常量 $k = 0.1 V / m^{2}$ ， H为距地面高度。晴朗无风时，一质量 $m = 0.6 g$ 的蜘蛛（可视为质点）由静止从地表开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后向上喷出带电的蛛丝（蜘蛛其他部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、该蜘蛛要想飞起来，求蛛丝所带电荷电性，蜘蛛所带的电荷量至少为多少？

(2)、若蛛丝所带电荷量大小为 $q = 5 \times 10^{- 5} C$ ，求蜘蛛上升速度最大时的高度？

(3)、若蛛丝所带电荷量大小为 $q = 5 \times 10^{- 5} C$ ，求蜘蛛能到达的最大高度？

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11、如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为 $l_{1} = 13.5 cm$ ， $l_{2} = 32 cm$ 。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差 $h = 5 cm$ 。已知外界大气压为 $p_{0} = 75 cmHg$ 。求

(1)、B管内气柱的长度 $l_{B}$ ；

(2)、A、B两管内水银柱的高度差。

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12、如图所示，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为 $\frac{L}{3}$ 的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射。已知光速为c，求：
（1）该介质的折射率n；
（2）该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t。

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13、如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右侧有一质量M=0.10kg、半径R=0.20m的四分之一光滑圆弧轨道CED（厚度不计）静置于水平地面上，圆弧轨道底端C与水平面上的B点平滑相接，O为圆弧轨道圆心。用质量为m=0.20kg的物块把弹簧的右端压缩到A点由静止释放（物块与弹簧不拴接），物块到达B点时的速度为 $v_{0} = 3 m/s$ 。已知B点左侧地面粗糙，物块与地面之间的动摩擦因数为 $μ = 0.1$ ， A、B之间的距离为x=1m，B点右侧地面光滑，g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求物块在A点时弹簧具有的弹性势能；

(2)、求物块上升的最大高度；

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14、某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻 $R_{x}$ ，现备有下列器材：
A.电流表 $A$ （量程为10mA，内阻约为10Ω）；
B.电压表 $V$ （量程为3V，内阻约为3kΩ）；
C.滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；
D.定值电阻 $R_{2}$ （阻值为750Ω）；
E.直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）；
F.开关S和导线若干。
（1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由 $R_{x} = \frac{U}{I}$ 计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。
（2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为V，电流表的示数为mA，由此组数据可得待测电阻的测量值 $R_{x} =$ Ω，若所用电压表和电流表的内阻分别按3kΩ和10Ω进行计算，则由此可得待测电阻的真实值 $R_{真} =$ Ω（计算结果均保留三位有效数字）。

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15、利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h，桌边到小滑块落地点的水平距离x。重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，则：

(1)、若改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩s后由静止开始释放滑块，测出不同滑块离开桌面后的水平距离x，作 $\frac{1}{m} - x^{2}$ 的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则弹簧压缩s时的弹性势能为；

(2)、本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果（选填“有影响”或“无影响”）。

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16、如图所示，光滑的水平轨道 $a b$ 与光滑的圆弧轨道 $b c$ 在 $b$ 点平滑连接， $a b = 3.2 m$ ，圆弧轨道半径 $R = 40 m, g = 10 m / s^{2}$ 。质量 $m = 0.5 kg$ 的小物块 $P$ （可视为质点）静止在水平轨道上的 $a$ 点，现给小物块 $P$ 一个水平向右的瞬时冲量 $I = 0.8 N \cdot s$ ，则小物块 $P$ 从离开 $a$ 点到返回 $a$ 点所经历的时间约为（　　）

A、 $6.64 s$ B、 $8.78 s$ C、 $10.28 s$ D、 $12.46 s$

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17、正方形区域abcd边长为L，质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），在纸面内从d点沿着dc方向以速率 $v_{0}$ 射入该区域，若在该区域加上方向垂直纸面向里的大小为B的匀强磁场，粒子恰好从b点离开。若在该区域加上竖直方向的匀强电场E，粒子也恰好从b点离开。下列判断正确的是（　　）

A、 $\frac{E}{B} = 2 v_{0}$ B、 $\frac{E}{B} = v_{0}^{2}$ C、粒子在磁场中运动的轨迹半径为 $\frac{1}{2} L$ D、若只改变粒子的速度方向，则在磁场中运动的最长时间为 $\frac{π L}{v_{0}}$

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18、一张画放在凸透镜前20cm处，画面与主轴垂直，成像的面积和画的面积相等，如果将画向透镜移近5cm，则所成像的面积是画的（　　）

A、2倍 B、2.25倍 C、1.5倍 D、4倍

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19、铋是一种金属元素，元素符号为Bi，原子序数为83，位于元素周期表第六周期VA族，在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核（ $_{83}^{210} Bi$ ）放出一个 $β$ 粒子后衰变成一个钋核（ $_{84}^{210} Po$ ），并伴随产生了 $γ$ 射线。已知 $t = 0$ 时刻有m克铋210核， $t_{1}$ 时刻测得剩余 $\frac{2}{3} m$ 克没有衰变， $t_{2}$ 时刻测得剩余 $\frac{1}{6} m$ 克没有衰变，则铋210核的半衰期为（　　）

A、 $\frac{3 t_{1}}{2}$ B、 $\frac{3 t_{2}}{5}$ C、 $t_{2} - t_{1}$ D、 $\frac{t_{2} - t_{1}}{2}$

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20、如图所示， A、B是面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是A区域比B区域离地面高，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放顺利穿过磁场，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B、两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量不相等 C、两线圈落地时乙的速度较大 D、甲线圈运动时间较长，乙线圈先落地

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