相关试卷

1、2024年12月11日，全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”在广东阳江正式投运。“明阳天成号”是全球首次在一个浮式基础上搭载两台海上风力发电机。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。风力发电机转化效率可视为不变，该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为 $η$ ，每台风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为 $ρ$ ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。则风电平台“明阳天成号”发电的功率为（　　）

A、 $\frac{1}{2} ρ A v^{3}$ B、 $\frac{1}{2} η ρ A v^{3}$ C、 $η ρ A v^{3}$ D、 $\frac{1}{2} η ρ A v^{2}$

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2、质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子。现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，A是粒子源，释放出的带电粒子（不计重力），经小孔 $S_{1}$ 飘入电压为U的加速电场（初速度可忽略不计），加速后经小孔 $S_{3}$ 进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片上。第一次释放粒子为质子，打在照相底片上D点；第二次释放粒子为某种一价正离子，打在照相底片上E点。测得D点到 $S_{3}$ 的距离为d，测得E点到 $S_{3}$ 的距离为kd，则正离子与质子的质量比为（　　）

A、k B、 $k^{2}$ C、2k D、 $2 k^{2}$

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3、如图所示，在正方形ABCD中，点M、N分别为AD、BC边的中点，将一对等量异号点电荷 $+ q$ 、 $- q （ q > 0 ）$ 分别固定于正方形的M、N点上。下列说法正确的是（　　）

A、B点和D点处的电场方向相同 B、B点和D点处的电势大小相等 C、若将 $- q$ 由N移动到B点，C点的电势将减小 D、若将 $- q$ 由N移动到B点，D点的电势将减小

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4、如图所示，拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加推力推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ，若拖把头在地板上匀速移动一段时间t，在时间t内推力的冲量大小为（　　）

A、 $\frac{μ m g t \sin θ}{\sin θ + μ \cos θ}$ B、 $\frac{μ m g t \sin θ}{\sin θ - μ \cos θ}$ C、 $\frac{μ m g t}{\sin θ + μ \cos θ}$ D、 $\frac{μ m g t}{\sin θ - μ \cos θ}$

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5、2024年12月17日，神舟十九号的航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽，出舱9小时为空间站安装了空间碎片防护装置。为躲避较大威胁的空间碎片，天宫空间站往往实施发动机点火变轨的紧急避碰措施。空间站的质量为 $m_{0}$ ，变轨前后稳定运行时均做匀速圆周运动，轨道半径分别记为 $r_{1}$ 、 $r_{2}$ ，如图所示。已知质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为 $E_{p} = - \frac{G M m}{r}$ ，其中G为引力常量，M为地球质量。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为（　　）

A、 $\frac{1}{2} G M m_{0} (\frac{1}{r_{1}} - \frac{1}{r_{2}})$ B、 $\frac{3}{2} G M m_{0} (\frac{1}{r_{1}} - \frac{1}{r_{2}})$ C、 $\frac{5}{2} G M m_{0} (\frac{1}{r_{1}} - \frac{1}{r_{2}})$ D、 $\frac{7}{2} G M m_{0} (\frac{1}{r_{1}} - \frac{1}{r_{2}})$

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6、将一乒乓球竖直向上击出，过一段时间小球回到击出点。乒乓球受到重力和空气阻力，以竖直向下为正方向，绘制出乒乓球从抛出到回到抛出点( $t_{2}$ 时刻)的 $v - t$ 图线如图所示。关于乒乓球从抛出到回到抛出点过程中，下列说法正确的是（　　）

A、乒乓球的速度一直在减小 B、乒乓球的加速度一直在减小 C、 $t_{1}$ 时刻乒乓球的加速度方向发生了改变 D、乒乓球上升过程的平均速度小于下降过程的平均速度

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7、2024年12月29日，CR450动车组样车在北京正式发布，CR450动车组试验速度时速450公里，为全球行驶速度最快的高铁列车。如图为复兴号G31的运行时刻表，复兴号G31从北京南至济南西的平均速率为 $300 km / h$ 。若将复兴号G31更换为CR450动车组，CR450动车组以试验速度运行，那么北京南至济南西的时间约为（　　）

A、26分钟 B、36分钟 C、56分钟 D、76分钟

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8、某天体半径是地球半径的k倍，其密度是地球密度的p倍，那么该天体外表的重力加速度是地球外表重力加速度的（　　）

A、kp倍 B、 $\frac{k}{p}$ 倍 C、 $\frac{k}{p^{2}}$ 倍 D、 $\frac{p^{2}}{k}$ 倍

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9、某控制带电粒子运动的装置模型如图所示，平面直角坐标系xOy内，M点和N点分别位于x轴和y轴上，矩形区域MONP内存在平行于y轴负方向的匀强电场，其余区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从N点以初速度 $v_{0}$ 沿x轴正方向射入电场，恰好从M点离开电场并进入磁场，粒子从M点进入磁场时速度方向与x轴的夹角 $α = 60 °$ ，粒子第一次经过y轴负半轴时的速度方向恰好与y轴垂直，经过一段时间后粒子从y轴正半轴第二次进入电场。M点到原点O的距离为l，不计粒子所受的重力，求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小B；

(2)、粒子从M点出发到第二次进入电场所用的时间t；

(3)、粒子第二次离开电场时的位置坐标。

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10、高铁为国人出行提供了极大的便利，我国高铁技术领先世界。某高铁电网为运行的高铁机车（图中用M表示）提供电能的示意图如图所示。电网提供的电流为正弦交变电流，理想变压器原线圈两端的电压 $U_{1} = 110 kV$ ，原、副线圈的匝数比 $n_{1} : n_{2} = 4 : 1$ ，高铁机车恰好正常运行，高铁机车的额定电压（交流） $U_{M} = 25 kV$ ，额定功率 $P_{M} = 1 \times 10^{4} kW$ 。求：

(1)、原线圈回路中的电流 $I_{1}$ ；

(2)、定值电阻 $R_{0}$ 的阻值。

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11、徐同学想要测量一根合金电阻丝的电阻率，该同学截取了一定长度、粗细均匀的合金电阻丝（用 $R_{x}$ 表示），进行了如下实验。

(1)、用螺旋测微器测量合金电阻丝的直径，示数如图甲所示，则合金电阻丝的直径 $d =$ mm。

(2)、徐同学经过思考，设计测量 $R_{x}$ 电阻的电路图如图乙所示，该同学在实验室拿到了所需的实验器材。闭合开关S前，该同学正确连接电路并将电阻箱的阻值调到最大，调节滑动变阻器的滑片到正确位置，之后该同学闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片和电阻箱的阻值，当电流表A₁的示数 $I_{1}$ 和电流表A₂的示数 $I_{2}$ 满足 $I_{1} = 3 I_{2}$ 时，停止调节。此时电阻箱的阻值记为 $r_{1}$ ，则合金电阻丝 $R_{x}$ 的阻值=（用 $r_{1}$ 表示）。

(3)、用毫米刻度尺测得合金电阻丝的长度记为L，则合金电阻丝的电阻率 $ρ =$ （用 $R_{x}$ 、L和d表示）。

(4)、实际上实验中使用的电流表均有一定的内阻，则实验测得的合金电阻丝的电阻率（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。

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12、“寒风”学习小组的同学们在学习了电路相关知识后，决定自制电子秤，经过讨论，同学们设计的电路图如图所示，托盘与绝缘轻弹簧相连，变阻器的总阻值为R，总长度为l，电源的电动势为E、内阻为r，保护电阻的阻值为 $R_{0}$ ，重力加速度大小为g，弹簧的劲度系数为k，电流表、电压表均为理想电表，不计滑片与滑动变阻器间的摩擦，不计托盘的质量。

(1)、当托盘中没有放钩码时，弹簧恰好为原长，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表的示数（填“等于”或“大于”）0.

(2)、学习小组的同学们在托盘上逐渐增加钩码的过程中，电流表的示数（填“逐渐变小”“不变”或“逐渐变大”）。

(3)、同学们在托盘中放一定质量的钩码时，滑片恰好指在变阻器的最下端，弹簧仍处于弹性限度内，此时托盘中钩码的质量为（用g、l和k表示）。

(4)、该同学在托盘中放一定质量（未超出测量范围）的钩码时，弹簧的压缩量为x，此时电压表的示数 $U =$ （用x、l、r、R、 $R_{0}$ 和E表示）。

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13、如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直框架平面的磁场中（磁场未画出），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，导体棒始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，由M到N经过导体棒的感应电流为正方向，导体棒受到水平向右的安培力为正方向，下列图像中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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14、如图所示，半径为R的圆O固定在水平面内，AB为圆O的直径，在A、B两点分别固定电荷量均为Q的正点电荷，P为圆上的一点， $∠ P A B = 30 °$ ，静电力常量为k，则P点的电场强度大小为（　　）

A、 $\frac{k Q}{4 R^{2}}$ B、 $\frac{\sqrt{3} k Q}{3 R^{2}}$ C、 $\frac{\sqrt{6} k Q}{3 R^{2}}$ D、 $\frac{\sqrt{10} k Q}{3 R^{2}}$

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15、小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度 $B = 0.6 T$ 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 $O O^{'}$ 匀速转动。已知线圈的匝数 $n = 100$ 匝，电阻 $r = 2.5 Ω$ ，所围成矩形的面积 $S = 2 \times 10^{- 2} m^{2}$ ，线圈的两端经集流环和电刷与 $R = 7.5 Ω$ 的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（）

A、 $t = 0.5 s$ 时线圈恰好位于中性面 B、该交流电方向每秒变化50次 C、电压表的示数为 $12 πV$ D、电阻R的电功率为 $48 π^{2} W$

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16、如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点处固定一带正电的试探电荷（试探电荷的电荷量不变）。若保持负极板不动，将正极板缓慢向右平移一小段距离 $l_{0}$ 。以C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度， $φ$ 表示P点的电势， $E_{P}$ 表示试探电荷在P点的电势能，则正极板平移过程中各物理量与正极板的位移x的关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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17、压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，钟同学利用压敏电阻设计了如图甲所示的电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放置一质量为m的绝缘物块，电梯静止时电压表的示数为 $U_{0}$ 。从某时刻起开始计时，记录电压表的示数随时间变化的关系图像如图乙所示，已知 $t = 0$ 时刻电梯静止，下列说法正确的是（）

A、 $0 \sim t_{1}$ 时间内电路中的电流在变大 B、 $0 \sim t_{1}$ 时间内绝缘物块处于失重状态 C、 $t_{1} \sim t_{2}$ 时间内电梯在匀速运动 D、 $t_{2} \sim t_{3}$ 时间内电源的总功率变小

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18、洛伦兹力演示仪的结构示意图如图所示，励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场，在演示仪中做圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A、励磁线圈产生的磁场方向垂直纸面向里 B、电子在洛伦兹力作用下的速度越来越大 C、仅减小电子的射入速度，电子的运动半径变大 D、励磁线圈中通有逆时针方向的电流

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19、如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。若最初 $S_{1}$ 是接通的， $S_{2}$ 是断开的，则下列说法正确的是（　　）

A、刚接通 $S_{2}$ ， A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮 B、刚接通 $S_{2}$ ， B灯就立即亮，A灯延迟一段时间才亮 C、接通 $S_{2}$ 到电路稳定后，再断开 $S_{2}$ ， B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭 D、接通 $S_{2}$ 到电路稳定后，再断开 $S_{2}$ ， A灯立即熄灭，B灯闪亮一下再逐渐熄灭

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20、如图，水平面 $（$ 纸面 $）$ 内固定有两足够长、光滑平行金属导轨，间距 $l = 4 m$ ，其左端接有阻值 $R = 3 Ω$ 的定值电阻。一质量 $m = 1 kg$ ，电阻 $r = 1 Ω$ 的金属棒 $M N （$ 长度略大于 $l ）$ 垂直锁定在导轨上。在电阻和金属棒间，有两个垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形磁场面积为 $S = 4 m^{2}$ ，磁感应强度大小 $B_{1}$ 随时间的变化关系为：在0到 $t_{0} = 1.5 s$ 内从0均匀增加到 $B_{0} = 2 T$ ， $t_{0}$ 到 $2 t_{0}$ 内满足正弦规律减小到 $0 ；$ 矩形磁场abcd磁感应强度大小 $B_{2} = 1 T$ 。求：

(1)、 $t = 0$ 到 $t = t_{0}$ 时间内，通过电阻R的电荷量；

(2)、 $t = 0$ 到 $t = 2 t_{0}$ 时间内，电阻R上产生的热量 $（$ 结果可用 $π$ 表示 $）；$

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