相关试卷

1、如图所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中，质量均为m、电阻分别为R、r的导体棒MN、PQ垂直静止于平行导轨上，与导轨构成矩形闭合回路，某时刻给导体棒MN一个水平向右的瞬时冲量I，不考虑导轨的电阻，则从此时至PQ达到最大速度的过程中，以下说法正确的是（　　）

A、导体棒PQ做加速度增大的加速运动 B、通过导体棒MN的电量为 $\frac{I}{B L}$ C、两导体棒的相对距离减小量为 $\frac{I (R + r)}{2 B^{2} L^{2}}$ D、导体棒MN产生的焦耳热为 $\frac{I^{2}}{4 m}$

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2、上海光源是我国的重大科学装置。该装置中，电子经电场加速，进入波荡器做“蛇形”运动，产生辐射光。电子的电荷量 $e$ 、质量 $m$ 、初速度 $v_{0}$ 均已知，不计相对论效应及辐射带来的动能损失，忽略电子所受的重力。

(1)、图甲为直线加速器简化模型，两加速电极中心有正对的小孔。为了使电子从右侧出射时动能为 $E_{k}$ ，求极板间的加速电压大小。

(2)、图乙是波荡器简化模型，匀强磁场均匀分布在多个区域，水平面内沿轴线 $A C$ 方向每一区域宽 $L$ ，纵向尺寸足够大。各相邻区域内磁场方向相反并垂直于所示平面。在 $A$ 点放置一电子发射装置，使电子以速率 $v$ ，在所示平面内与轴线 $A C$ 成 $- 60^{\circ} \sim + 60^{\circ}$ 的范围内均匀发散射出。若恰有75%的电子能从I区域右边界射出。求I区域磁感应强度大小。

(3)、如图丙，电子在磁感应强度为 $B_{0}$ 的匀强磁场中运动时，其轨迹上任意两点间存在规律： $sin φ_{1} - sin φ_{2} = \frac{e B_{0} d}{m v}$ 。其中 $φ_{1}$ 、 $φ_{2}$ 为速度方向角， $d$ 为两点沿轴线方向的位移。图丁为更接近波荡器真实情况的磁场（沿轴线水平向右为 $x$ 轴正方向，垂直纸面向里为磁场正方向），若电子从 $A$ 点沿轴线向右射入，求 $x = 3 L$ 处电子速度方向。

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3、如图所示为一项冰上游戏设施，平台之间的水平冰面上有可滑动的小车，左右平台及小车上表面等高，小车紧靠左边平台。小孩坐在雪橇上（系有安全带），静止在左边平台边缘处。现在家长施加推力，雪橇瞬时获得水平冲量 $I = 160 N \cdot s$ ，滑上小车。小车在冰面上滑行了 $L_{2} = 4 m$ 的距离后与右侧平台碰撞并被锁定，雪橇最终停在右侧平台上。已知小孩和雪橇的总质量 $m = 20 kg$ ，雪橇与小车上表面间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.8$ ，雪橇与右侧平台间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ 。小车质量 $M = 20 kg$ ，长度 $L_{1} = 2.5 m$ 。将雪橇视作质点，忽略冰面阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。试计算

(1)、雪橇滑上小车时的速度；

(2)、小车碰撞右侧平台时的速度；

(3)、雪橇在右侧平台上滑行的距离。

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4、已知某型号汽车轮胎的容积为 $30 L$ ，初始时车胎内气体压强为 $3 p_{0}$ 、温度为 $300 K$ 。由于寒潮突至，轮胎内温度降至 $290 K$ 。轮胎容积始终保持不变。求降温后

(1)、车胎内气体压强；

(2)、为使车胎压强达到 $3.1 p_{0}$ ，需要从外界缓慢充入温度为 $290 K$ 、压强为 $p_{0}$ 的气体体积多大？

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5、科技小组设计一款自动调光装置，可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图 $a$ 所示，包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路，由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角，实现对室内照度的自动控制。（照度是反映光线明暗程度的物理量，国际单位 $Lux$ ）

(1)、当偏振片 $M$ 、 $N$ 透振方向夹角为（选填“ $0^{\circ}$ ”或“ $90^{\circ}$ ”）时，透光性最差。

(2)、为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图 $b$ 所示的多用电表进行测量。步骤如下
①机械调零后，选择开关拨至“ $\times 100$ ”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件（填“甲”或“乙”），直到指针停在表盘右端0刻度处。
②某次测量中，指针指示如图 $c$ 所示，则光敏电阻的阻值 $R =$ $Ω$ ，并用照度传感器记录此时的照度值。
③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。
表1 光敏电阻阻值与照度对应表
照度 $/ Lux$
2196
1370
948
690
535
420
340
300
253
215
$R / k Ω$
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.0
1.10
1.20
1.30
④设计如图 $d$ 所示的控制电路，其中电源电动势 $E = 3 V$ ，内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压 $U \leq 2 V$ 时，系统会自动调节透光率，直至 $U = 2 V$ 为止。那么，当电阻箱阻值 $R_{1} =$ $Ω$ 时，可实现控制室内照度在 $1370 Lux$ 以下。

(3)、若要提高室内照度上限，需要（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。

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6、用如下实验装置进行“探究平抛运动的特点”实验，步骤如下
（1）按照甲图安装实验装置，调节斜槽末端水平，并将一张白纸和复写纸固定在背板上。斜槽末端下方用细线悬挂重锤的作用是
A．判断仪器背板是否竖直
B．确定白纸上 $y$ 轴的方向
C．利用重锤的惯性来保证实验装置稳定
（2）让小球静止在斜槽末端附近，用笔通过复写纸在白纸上描出球心投影点 $O_{1}$ ，描出槽口端点在白纸上的投影 $O_{2}$ ，描出过 $O_{2}$ 的竖直线与过 $O_{1}$ 水平线的交点 $O_{3}$ 。白纸上平抛轨迹的初始位置应是（填 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 或 $O_{3}$ ）。
（3）让钢球从斜槽上某一高度滚下，落到水平挡板上，在白纸上留下印迹。
（4）上下调节挡板的位置，多次操作步骤（3），并保证钢球在斜槽上的释放点（填“相同”“不同”或“随机”）。
（5）用平滑曲线把印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹，如图乙。轨迹上任意一点的坐标 $x$ 、 $y$ 应满足关系： $y \propto$ （填 $x$ 、 $x^{2}$ 或 $\sqrt{x}$ ）

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7、“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。
在探究“向心力与半径之间的关系”过程中，将皮带绕在左右塔轮上，并选择左右塔轮半径（填“相同”或“不同”），将质量相同的两个小球分别放在（填“A、B”“ A、C”或“B、C”）位置，然后摇动手柄进行观察和记录。

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8、下面是一种电动汽车能量回收系统简化结构图。行驶过程，电动机驱动车轮转动。制动过程，电动机用作发电机给电池充电，进行能量回收，这种方式叫“再生制动”。某电动汽车4个车轮都采用轮毂电机驱动，轮毂电机内由固定在转子上的强磁铁形成方向交替的等宽辐向磁场，可视为线圈处于方向交替的匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B$ 。正方形线圈固定在定子上，边长与磁场宽度相等均为 $L$ ，每组线圈匝数均为 $N_{1}$ ，每个轮毂上有 $N_{2}$ 组线圈，4个车轮上的线圈串联后通过换向器（未画出）与动力电池连接。已知某次开始制动时线圈相对磁场速率为 $v$ ，回路总电阻为 $R$ ，下列说法正确的有（　）

A、行驶过程， $S_{1}$ 断开， $S_{2}$ 闭合 B、制动过程， $S_{1}$ 断开， $S_{2}$ 闭合 C、开始制动时，全部线圈产生的总电动势为 $E_{1} = 8 N_{1} N_{2} B L v$ D、开始制动时，每组线圈受到的安培力为 $F_{安} = \frac{16 N_{1} B L N_{1} N_{2} B L v}{R}$

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9、如图，轻质弹簧左端与竖直墙拴接，右端紧靠物块（不栓接），弹簧原长时右端的位置为 $A$ 点。物块压缩弹簧至 $O$ 点并锁定， $O A = x_{0}$ 。现解除锁定的同时将另一水平外力 $F$ 作用在物块上，使之向右匀变速运动。已知物块与地面间的滑动摩擦力大小恒定，则弹簧右端到达 $A$ 点前外力 $F$ 随位移的变化可能是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10、打火机的点火装置，利用了压电陶瓷的压电效应，快速挤压后瞬间产生千伏高压，然后放电，其原理可用甲乙两图近似模拟。挤压前，结构如甲图所示， $O$ 点为正六边形 $A B C D E F$ 的中心，三个电量均为 $+ Q$ 的点电荷分别位于顶点A、 $C$ 、 $E$ 上，三个电量均为 $- Q$ 的点电荷分别位于顶点 $B$ 、 $D$ 、 $F$ 上。挤压后， $B$ 、 $C$ 、 $E$ 、 $F$ 处电荷位置不变，只是A、 $D$ 处的电荷分别沿竖直方向靠近 $O$ 点，并关于 $O$ 点对称，如图乙所示。取无穷远处电势为零，对于 $O$ 点处电场正确的说法是（　　）

A、挤压前，电场强度为零 B、挤压前，电势为零 C、挤压后，电势大于零 D、挤压后，电场强度竖直向上

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11、物块从固定斜面的底端上滑，机械能与动能的关系如右图所示。已知斜面倾角 $37 ^{\circ}$ ，物块质量 $5 kg$ ，初速度 $v_{0}$ ，物块与斜面间的动摩擦因数为 $μ$ 。以斜面底端位置为零势能面， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $cos 37^{\circ} = 0.8$ 。下列说法正确的是（　　）

A、 $μ = 0.4$ ， $v_{0} = 2 m / s$ B、 $μ = 0.5$ ， $v_{0} = 2 m / s$ C、 $μ = 0.4$ ， $v_{0} = \frac{2 \sqrt{15}}{5} m / s$ D、 $μ = 0.5$ ， $v_{0} = \frac{2 \sqrt{15}}{5} m / s$

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12、如图所示， $M$ 、 $P$ 、 $N$ 为一条弹性轻绳上的三点，且 $M P = 2 P N = 4 m$ 。 $t = 0$ 时刻，波源 $P$ 开始起振，方向垂直于 $M N$ 向上，振动规律为 $y = 0.1 sin (10 π t) cm$ 。此后，测得 $N$ 点开始振动的时刻为 $t = 2.0 s$ 。下列说法正确的是（　　）

A、波长为 $0.2 m$ B、波传播速度为 $2 m / s$ C、 $N$ 点开始振时方向向下 D、 $t = 4.25 s$ 时刻质点 $M$ 处在平衡位置

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13、2024年巴黎奥运会，中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目。训练中的悬停情景如图所示，若悬绳长均为 $L = 2.5 m$ ，两悬绳的悬点间距 $d = 0.5 m$ ，手臂伸长后两环间距 $D = 1.50 m$ ，运动员质量 $m = 60 kg$ 忽略悬绳和吊环质量，不计吊环直径， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。此时左侧悬绳上的张力大小为（　　）

A、 $300 N$ B、 $600 N$ C、 $125 \sqrt{6} N$ D、 $250 \sqrt{6} N$

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14、如图所示，某同学利用自耦变压器设计了家庭护眼灯的工作电路。 $A$ 、 $B$ 端输入 $220 V$ 交流电压，为两个相同的护眼灯L₁和L₂供电。电键S断开，L₁正常发光。现闭合S，为使两灯仍正常发光，只需调节的是（　　）

A、 $q$ 向左滑动 B、 $p$ 向下滑动 C、 $p$ 向上滑动 D、不需要任何调节

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15、据《甘石星经》记载，我国古代天文学家石申，早在2000多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。若已知木星公转轨道半径 $r$ ，周期 $T$ ，木星星体半径 $R$ ，木星表面重力加速度 $g$ ，万有引力常量 $G$ 。则太阳质量（　　）

A、 $M = \frac{g R^{2}}{G}$ B、 $M = \frac{g r^{2}}{G}$ C、 $M = \frac{4 π^{2} r^{3}}{G T^{2}}$ D、 $M = \frac{4 π^{2} R^{3}}{G T^{2}}$

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16、早期浸入式光刻技术是利用光由介质I入射到介质II后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后， $α > γ$ ，正确的判断是（　　）

A、频率变小 B、波长变短 C、速度变大 D、介质I的折射率大于介质II的折射率

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17、2024年2月，复旦大学的研究团队成功研发了新型钙基电池，其特点是成本低、更环保。图甲是研究光电效应的电路图，光电管阴极 $K$ 为钙金属，逸出功为 $3.2 eV$ ，图乙是氢原子的能级图。若用大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子发光照射阴极 $K$ ，下列跃迁过程不能发生光电效应现象的是（　　）

A、从 $n = 4$ 跃迁到 $n = 1$ B、从 $n = 4$ 跃迁到 $n = 3$ C、从 $n = 3$ 跃迁到 $n = 1$ D、从 $n = 2$ 跃迁到 $n = 1$

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18、如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 直轨道AB和直轨道CD分别与半径 $R = 1 m$ 的圆弧轨道BC相切于B点和C点，圆弧轨道末端C点处安装有压力传感器，D点右侧紧靠着质量 $M = 0.5 kg$ 的车子，车长 $L = 1 m$ ，其上表面与直轨道CD齐平。将质量 $m = 1 kg$ 的小物块从直轨道AB上距离直轨道CD平面高度 $h = 1.4 m$ 处静止释放，小物块经过C点时压力传感器显示示数 $F = 30 N$ ，小物块与直轨道AB、CD和车子上表面之间的动摩擦因数均为 $μ = 0.25$ ，车子与地面之间的摩擦不计（小物块视为质点，不计空气阻力），已知 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、小物块到达C点时的速度大小v；

(2)、小物块在直轨道AB上的运动时间t；

(3)、若小物块能滑上车子且不从车上掉落，直轨道CD的长度范围。

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19、如图甲所示，一同学站在靶心的正前方，面朝倾斜靶纸抛球。其简化模型如图乙，靶纸紧贴在倾角 $θ = 45 °$ 的倾斜支架CD上支架CD固定在水平地面AB上，接触点为C点。该同学在O点水平向右抛出小球，O点离地高度 $H = 1.25 m$ ，与C点的水平距离 $L = 1.15 m$ 。若小球只在图乙所示竖直面内运动，视为质点，不计小球受到的空气阻力和靶纸厚度。

(1)、若小球恰好击中C点，求小球水平向右抛出时的初速度大小v；

(2)、若改变水平抛出小球的初速度大小，使小球恰好垂直靶纸击中靶心，求：
①小球从O点到靶心竖直方向下落距离与水平方向运动距离的比值；
②小球从O点运动到靶心的时间 $t_{1}$ 。

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20、下列实验描述正确的是（　　）

A、“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中细绳套一定等长 B、“探究小车速度随时间变化的规律”实验中不需要补偿小车所受阻力 C、“探究向心力大小的表达式”实验采用的实验方法主要是控制变量法 D、“探究弹簧弹力与形变量关系”实验中可得出弹簧弹力与弹簧长度成正比

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照度 $/ Lux$	2196	1370	948	690	535	420	340	300	253	215
$R / k Ω$	0.40	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.0	1.10	1.20	1.30