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相关试卷

1、中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室，是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高44.5m的“大电梯”，高2m的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中，实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当到某位置速度刚好为20 m/s时撤去电磁控制，此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。重力加速度g取10m/s²。求：

(1)、实验舱只在重力作用下运动的总时间；

(2)、为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰。求实验舱向上匀加速运动的最小加速度。

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2、某实验小组用电流传感器观察两个并联电容器的充放电过程，设计的电路如图1所示。器材有：学生电源（9V，内阻可忽略）、2个相同的电容器（耐压值15V，电容3000μF）、灵敏电流计A（指针居中，内阻不计）、电流传感器（内阻不计）、电阻箱（0~9999Ω）、单刀双掷开关和导线若干。完成实验，并回答问题：

(1)、正确连接电路后，电阻箱各个旋钮调到如图2所示位置，单刀双掷开关S掷于1，一段时间后电容器充电完成，再将S掷于2，则
①电阻箱接入电路的阻值为Ω；
②流过电流传感器的电流方向为（选填“a→b”或“b→a”）；
③已知灵敏电流计电流从左端流入时指针向左偏转，观察到灵敏电流计A指针偏转情况是；（填序号）
A. 慢慢偏到左边并静止
B. 迅速偏到右边并静止
C. 慢慢偏到左边并迅速回到正中
D. 迅速偏到右边并慢慢回到正中

(2)、电流传感器记录放电电流I随时间t的变化情况如图3所示。图中图线与纵轴的交点坐标I_m为mA，图线与横轴所围的面积为C；

(3)、若电容器充满电后，增大电阻箱的阻值，则放电时间（选填“变长”“变短”或“不变”）。

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3、用如图所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装光电门 1、2，滑块 1、2上固定着相同的竖直遮光条，与光电门连接的电子计时器可以记录遮光条通过光电门的时间。

(1)、接通气垫导轨待气源稳定后，轻推滑块1，测得遮光条先后通过光电门1、2的时间分别为Δt、Δt'，若Δt Δt'，则说明气垫导轨已经调到水平。（选填“>”“=”或“<”）

(2)、将滑块1静放在光电门1的右侧，滑块2静放在光电门1、2之间，向左轻推滑块1，光电门1记录了1次遮光条通过的时间为Δt₁ ，光电门2记录了2次遮光条先后通过的时间分别为△t₂和Δt₃。为验证动量守恒定律，还需要测量的物理量是___________。（填选项前的序号）

A、遮光条的宽度d B、两光电门间的距离L₀ C、滑块1、2的宽度L₁和L₂ D、滑块（含遮光条）1、2的质量m₁和m₂

(3)、在滑块 1、2碰撞过程中，如果关系式成立，则验证了动量守恒定律。（用第（2）问中测得的物理量符号表示）

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4、如图所示，两条相距为l的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，空间内有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。两根质量均为m、电阻均为R的导体棒MN、PQ垂直放置于金属导轨不同位置，保持与导轨良好接触。某时刻给MN一个水平向右的初速度v₀ ，此后过程中两导体棒不发生碰撞，则从该时刻起到两导体棒达到稳定状态的过程中（　　）

A、通过导体棒PQ的电流均匀增大 B、导体棒MN做加速度减小的减速运动 C、导体棒MN上产生的焦耳热为 $\frac{3}{8} m v_{0}^{2}$ D、导体棒MN和导体棒PQ通过距离之差为 $\frac{m v_{0} R}{B^{2} l^{2}}$

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5、一列沿x轴传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，P、Q是在波的传播方向上平衡位置相距1m的两个质点，质点P此时刻恰过平衡位置并沿y轴负方向振动。已知波的周期为6s，则下列说法正确的是（　　）

A、该波沿x轴正方向传播 B、该波沿x轴负方向传播 C、t=0.5s时刻， P、Q速度相同 D、t=1.0s时刻， P、Q速度相同

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6、如图所示，真空中的直角坐标系xOy，以O为圆心、半径为 1m 的圆与坐标轴交于A、B、C、D四点。在x轴上-2m和2m处，分别固定电荷量为+4q和-q的两个点电荷。则（　　）

A、A、C两点电场强度大小相等，方向不同 B、A、C两点电场强度大小不等，方向相同 C、B、D两点电场强度大小相等，方向不同 D、B、D两点电场强度大小不等，方向相同

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7、如图所示，P是足够高的竖直墙面，Q是固定在距离墙面0.5m远处的竖直挡板，挡板高0.75 m。现在距离墙面l₁=3m处以水平向右的初速度将一小球抛出，抛出点距地面高 $h_{1} = 2 m$ ，小球与墙面碰撞后竖直方向速度不变，水平方向速度方向反向、大小变为碰前的三分之二、小球与墙面碰撞时间极短，重力加速度g取10 m/s²。小球落在挡板Q和墙之间（小球落地后不再反弹），则小球抛出的初速度大小可能为（　　）

A、4m/s B、7m/s C、8m/s D、10m/s

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8、如图所示的平面内有宽度均为d的区域I、II，区域内有磁场方向分别垂直图示平面向里和向外的匀强磁场，区域Ⅱ内磁场磁感应强度大小为区域Ⅰ内磁场磁感应强度大小的 3倍。一带负电的粒子以垂直于边界向右的初速度从区域Ⅰ左边界上的O点进入磁场，运动轨迹与区域Ⅱ右边界上的P点（图中未画出）相切。不计粒子重力，忽略边界效应，则下列判断正确的是（　　）

A、O、P两点竖直方向上的距离为 $\sqrt{3} d$ B、粒子从区域Ⅰ进入区域Ⅱ，速度与边界的夹角为60° C、粒子从O点到P点，在区域Ⅰ、Ⅱ运动时间之比为3∶2 D、粒子从O点到P点，在区域Ⅰ、Ⅱ运动路程之比为2∶3

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9、如图所示，足够长的光滑斜面固定，轻质弹簧下端连接在斜面底端的固定挡板上，上端有一个与弹簧不相连的物块压缩弹簧后静止。现用沿斜面的外力缓慢向下推动物块到某一位置（弹簧弹性限度内），撤去外力后，在物块沿斜面向上运动到最高点的过程中，其速度v随时间t变化关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10、如图所示，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于上方高H处，两束平行的单色光A、B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间距离为x₁ ，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间距离为x₂ ，已知为 $x_{1} > x_{2}$ 。不考虑光在玻璃砖中的反射。只向上平移玻璃砖，其他条件和状态保持不变，射在光屏上两个点（　　）

A、位置不变，距离不变 B、位置右移，距离不变 C、位置左移，距离变大 D、位置右移，距离变大

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11、如图所示，成人用与水平方夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇，从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中（　　）

A、雪橇对地面的压力大小是mg-Fcosα B、雪橇与地面之间摩擦力大小是Fsinα C、拉力做功是Fx D、拉力做功是Fxcosα

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12、鹊桥二号中继通讯卫星是地球与月球之间的“鹊桥”。鹊桥二号中继卫星环月运行轨道视为圆轨道，与地球同步卫星周期相同为24h，已知地球质量约为月球质量的81倍。鹊桥二号轨道半径为r，地球同步卫星轨道半径为R，则（　　）

A、 $r < R$ B、 $r = R$ C、 $R < r < 9 R$ D、 $r = 9 R$

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13、约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷，其核反应方程为 $_{2}^{4} {He+}_{13}^{27} Al \to_{15}^{30} P+X$ 。下列核反应方程中，生成的Y与X是同种粒子的是（　　）

A、 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} Th+Y$ B、 $_{7}^{14} {N+}_{2}^{4} He \to_{8}^{17} O+Y$ C、 $_{2}^{4} {He+}_{4}^{9} Be \to_{6}^{12} C+Y$ D、 $_{90}^{234} Th \to_{91}^{234} Pa+Y$

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14、如图所示，平面直角坐标系的第一象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左边界到y轴的距离为s（s未知），磁感应强度为B₂（B₂未知）；第二象限有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E（E未知）；第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场上边界到x轴距离为d，磁感应强度为 $B_{1} = \frac{\sqrt{2} m v_{0}}{2 q d}$ 。有一个带正电的粒子（质量为m、电荷量为q、不计重力）从电场中的A（- 2L，L）点以水平向右的速度v₀射出，恰好经过坐标原点O进入第四象限，经过磁场后，从x轴上某点进入第一象限的磁场中，经过磁场偏转后水平射出，恰好经过y轴上的P（0，2d）点。求：
(1)电场强度E；
(2)磁感应强度B₂；
(3)第一象限磁场左边界到y轴的距离s。

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15、某课题研究小组测量一组比亚迪新能源车刀片电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．待测刀片电池（电动势E约为3V，内阻r约为几十毫欧）；
B．电压表V（量程0~3V，内阻约为几千欧）
C．电阻箱R（0~99.9Ω）；
D．定值电阻R₁=1.25Ω；
E．开关S一个，导线若干。

(1)、该小组成员设计了如图甲所示电路。多次改变电阻箱的阻值R，读出电压U，根据测得的数据作出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图像，如图乙所示，则电源电动势E=V，r=Ω。（结果均保留2位有效数字）

(2)、为了更加准确地测量刀片电池的电动势E和内阻r，该小组成员设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案，如图丙所示。单刀双掷开关S₂分别接1、2，记录各自对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I，根据实验记录的数据绘制如图丁中所示的A、B两条U-I图线，综合A、B两条图线，此刀片电池的电动势E= ，内阻r=。（结果选用E_A、E_B、I_A和I_B表示）

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16、如图所示，倾角为 $θ$ 、长度有限的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为 $k$ 的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端压一个质量为 $m$ 的小物块 $a$ ， $a$ 与弹簧间不拴接，开始时 $a$ 处于静止状态。现有另一个质量为 $2 m$ 的小物块 $b$ 从斜面上某处由静止释放，与 $a$ 发生正碰后立即粘在一起成为组合体 $c$ 。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，重力加速度为 $g$ ，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（　　）

A、 $c$ 被弹簧反弹后恰好可以回到 $b$ 的释放点 B、整个过程中 $a$ 、 $b$ 和弹簧组成的系统机械能守恒 C、当 $b$ 的释放点到 $a$ 的距离为 $\frac{15 m g \sin θ}{8 k}$ 时， $c$ 恰好不会与弹簧分离 D、要使 $c$ 能在斜面上做完整的简谐运动， $b$ 的释放点到 $a$ 的距离至少为 $\frac{5 m g \sin θ}{2 k}$

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17、2020年12月17日凌晨，嫦娥五号到月球“挖土”成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为g₀ ，已知月球的半径为R₀ ，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，忽略地球、月球自转的影响，则（　　）

A、月球质量与地球质量之比为 $\frac{g_{0} R_{0}^{2}}{g R^{2}}$ B、月球密度与地球密度之比为 $\frac{g_{0} R_{0}}{g R}$ C、月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为 $\sqrt{\frac{R g}{R_{0} g_{0}}}$ D、嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为 $\frac{g}{g_{0}}$

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18、2024年10月11日，实践十九号卫星在东风着陆场成功着陆，实践十九号卫星是我国首颗可重复使用的返回式技术试验卫星。实践十九号卫星返回至离地面十几公里时打开主伞卫星快速减速，卫星速度大大减小，在减速过程中，下列说法正确的是（　　）

A、卫星处于失重状态 B、卫星处于超重状态 C、主伞的拉力不做功 D、重力对卫星做负功

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19、如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为1∶3，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h。则（　　）

A、锌板的极限频率为 $\frac{9 c}{16 λ}$ B、用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大 C、用波长为3λ的单色光照射锌板时，定能从锌板表面逸出光电子 D、用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为1∶9

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20、如图所示，圆心坐标为原点 $O$ 的半圆形半径 $r = 0.08 m$ ，圆心坐标为 $(0, 0.06 m)$ 的圆弧半径 $R = 0.1 m$ ，它们之间存在磁感应强度大小 $B_{1} = 0.1 T$ ，方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域。一位于 $O$ 处的粒子源在 $x O y$ 平面内向第I象限均匀地发射速度大小 $v = 6 \times 10^{5} m / s$ 的带正电粒子，经磁场偏转后射出该磁场。平行金属板 $M N$ 的极板长 $L = 0.12 m$ ，间距 $d = 0.16 m$ ，其中 $N$ 极板左端坐标为 $(0.2 m, 0)$ ，现在两极板间加上某恒定电压，进入平行金属板前匀速直线运动时间最短的粒子 $a$ 恰好从 $N$ 板右端射出电场。若粒子重力不计，比荷 $\frac{q}{m} = 10^{8} C / kg$ ，不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应。（已知 $sin 15 ° = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}, sin 30 ° = \frac{1}{2}, sin 37 ° = \frac{3}{5}, sin 45 ° = \frac{\sqrt{2}}{2}$ ）

(1)、粒子在磁场中的运动半径 $R_{0}$ 及 $a$ 粒子在 $O$ 点入射方向与 $y$ 轴夹角 $θ$ ；

(2)、求粒子从 $O$ 点出发到离开电场的最长时间；

(3)、粒子 $b$ 恰好能从电场右边界中点射出，经过无场区域到达 $x$ 轴上的 $P$ 点（图中未画出），一段时间后经某矩形磁场区域偏转，然后匀速直线运动再次回到 $P$ 点，且此时速度方向与 $x$ 轴负方向夹角为 $15 °$ ，若此矩形磁场的磁感应强度大小 $B_{2} = \frac{3 \sqrt{2}}{5} B_{1}$ ，方向垂直于 $x O y$ 平面，求此矩形磁场区域的最小面积。

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