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相关试卷

1、科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，用 $^{4} n$ 表示。“四中子”是通过向液态氢靶上发射 $^{8} He$ 原子核而产生的，与H碰撞可将一个 $^{8} He$ 核分裂成一个 $α$ 粒子和一个“四中子”。由于 $^{4} He$ 核由四个核子组成，与“四中子”体系很相近，所以早在上个世纪50年代就有人根据 $^{4} He$ 核的结合能，估算“四中子”的结合能最大约为 $14 MeV$ ，其后有很多实验对四中子体系进行探测，但多数结论是否定的。2022年，由数十个国家的科学家组成的团队发现了“四中子态”存在的明确证据。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（　　）

A、可以通过电磁场使 $^{4} n$ 形成高速粒子束 B、产生“四中子”的核反应为 $H +^{8} He \to^{4} He +^{4} n$ C、从核子间相互作用来看，“四中子”与 $^{4} He$ 核的区别在于是否存在电磁力 D、按上世纪50年代的估算，4个中子结合成“四中子”至多需要吸收 $14 MeV$ 的能量

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2、嫦娥1号奔月卫星与长征3号火箭分离后，进入绕地运行的周期约为16小时的椭圆轨道，称为16小时轨道（如图中曲线1所示）。随后，为了使卫星离地越来越远，星载发动机先在远地点点火，使卫星进入图中曲线2所示新轨道，以抬高近地点。后来又连续三次在抬高以后的近地点点火，使卫星加速和变轨，抬高远地点，相继进入24小时轨道、48小时轨道和地月转移轨道（分别如图中曲线3、4、5所示）。卫星最后进入绕月圆形轨道，距月面高度为h，周期为 $T_{0}$ 。已知月球半径为r，万有引力常量为G，则以下正确的是（　　）

A、卫星在16小时轨道上运行时，在近地点的机械能比在远地点的机械能小 B、24小时轨道与48小时轨道的半长轴之比为 $1 : \sqrt[3]{4}$ C、卫星在地月转移轨道上运行时速度大于第二宇宙速度 D、月球的质量为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G T_{0}^{2}}$

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3、一个质量为m的网球从距地面高 $H_{1}$ 处自由下落，反弹的最大高度为 $H_{2}$ 。不考虑所受的空气阻力，重力加速度用g表示，对网球与地面接触的运动过程，下列判断正确的是（　　）

A、网球的加速度先向上后向下 B、网球速度为0时受地面的弹力最大 C、地面对网球所做的功等于 $m g (H_{1} - H_{2})$ D、网球受地面的平均冲击力等于 $\frac{m (\sqrt{2 g H_{1}} + \sqrt{2 g H_{2}})}{\sqrt{\frac{2 H_{1}}{g}} - \sqrt{\frac{2 H_{2}}{g}}}$

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4、如图所示，在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。 $R_{t}$ 为热敏电阻（已知其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A、变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 $u = 51 \sin 50 π t (V)$ B、图甲中 $t = 1 \times 10^{- 2} s$ 时，穿过线圈的磁通量为0 C、 $R_{t}$ 温度升高后，电压表 $V_{1}$ 与 $V_{2}$ 示数的比值不变 D、 $R_{t}$ 温度降低后，变压器的输入功率减小

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5、一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光 $a$ 、 $b$ 。已知 $a$ 光的频率小于 $b$ 光的频率，下列光路图中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6、下列说法正确的是（　　）

A、 $β$ 衰变中释放的电子是核内中子转化为质子过程中产生的 B、阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动 C、由于原子核衰变时释放能量，根据 $E = m c^{2}$ ，衰变过程质量增加 D、发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

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7、如图，在空间中建立固定的直角坐标系xOy，并施加垂直平面xOy的匀强磁场和平行y轴的匀强电场，磁感应强度大小为B。将质量为m，带电量为q（q>0）的粒子从坐标原点O沿x轴正方向以速度v抛出，粒子将做匀速度直线运动。不计粒子的重力。
（1）求电场强度的大小；
（2）若将粒子从坐标原点O静止释放，求粒子此后运动过程中达到最大速度时的位置坐标；
（3）若将粒子从坐标原点O静止释放，当粒子速度第一次达到最大值时撤去电场，求粒子此后运动的轨迹方程。

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8、光刻机是现代半导体工业的皇冠，其最核心的两大部件为光源与光学镜头。我国研制的某型号光刻机的光源辐射出某一频率的紫外光，光刻机光学镜头投影原理简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O为球心，O'O为半球形玻璃砖的对称轴。间距为 $\sqrt{2} R$ 的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后会聚于硅片上表面的M点，M点位于O'O的延长线上。半球形玻璃砖的折射率为 $\sqrt{2}$ ，来自棱镜的反射光关于轴线O'O对称，光在真空中的传播速度为c。
（1）要使射向半球形玻璃砖的光线最强（光不能从三棱镜的AC边射出），求三棱镜折射率的最小值；
（2）求紫外光从进入半球形玻璃砖到第一次折射出玻璃砖的时间。（可能用到 $\sin 75 ° = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ ）

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9、某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面与滑块间的动摩擦因数μ。主要步骤如下：
（1）把平板竖直放置，并画上一条竖直线AB和水平线AC，将斜面装有光电门的一端始终保持在C点不动，抬高斜面另一端，每次都让质量为m的小滑块（含挡光片）从斜面与竖直线AB的交界处由静止下滑。光电门可以测得挡光片经过光电门时的挡光时间t，要间接测量滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为 $E_{k} =$ 。
（2）测得水平线AC长度为L。将小滑块放置在斜面上与竖直线对应位置，并测量出该位置与A点的竖直距离h，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数μ和当地重力加速度g视为不变。则小滑块从某一高度h滑下，其合外力做功的表达式为 $W =$ 。
（3）以斜面C点为支点保持该位置不动，不断抬高斜面倾角，重复步骤（2），测得多组h、t数据，该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（ $h - \frac{1}{t^{2}}$ 图像），该图像可以反映合外力做功与动能变化的关系。若已知该图像的斜率为k、截距为b，则可以算出斜面的动摩擦因数 $μ =$ （用所测量的物理量表示）。

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10、如图甲所示，劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为θ=37°的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量为m_A的小物块A相连，质量为m_B的物块B紧靠A一起静止，现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下、稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（）

A、a₀=7.5m/s² B、m_A=3kg C、若a=a₀ ，稳定时A、B间弹力大小为0 D、若a=a₀ ，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N

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11、如图甲，在汽缸内轻质活塞封闭着一定量的理想气体，压强与大气压相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内理想气体升高一定的温度，理想气体吸收的热量为Q₁ ，理想气体在定容下的比热容记为C₁。如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气），也使汽缸内理想气体升高相同的温度，其吸收的热量为Q₂ ，理想气体在定压下的比热容记为C₂。则下列判断正确的是（）

A、Q₁>Q₂ B、Q₁<Q₂ C、C₁>C₂ D、C₁<C₂

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12、如图所示，水平面上有足够长且电阻不计的水平光滑导轨，导轨左端间距为L₁=4L，右端间距为L₂=L。整个导轨平面固定放置于竖直向下的匀强磁场中，左端宽导轨处的磁感应强度大小为B，右端窄导轨处的磁感应强度大小为4B。现在导轨上垂直放置ab和cd两金属棒，质量分别为m₁、m₂ ，电阻分别为R₁、R₂。开始时，两棒均静止，现给cd棒施加一个方向水平向右、大小为F的恒力，当恒力作用时间t时，ab棒的速度大小为v₁ ，该过程中cd棒发热量为Q。整个过程中ab棒始终处在左端宽导轨处，cd棒始终处在右端窄导轨处。则（）

A、t时刻cd棒的速度大小 $v_{2} = \frac{F t + m_{1} v_{1}}{m_{2}}$ B、ab棒、cd棒组成的系统稳定时加速度大小 $a = \frac{F}{m_{2}}$ C、最终cd棒与ab棒的速度差 $Δ v = \frac{F (R_{1} + R_{2}) m_{2}}{16 B^{2} L^{2} (m_{1} + m_{2})}$ D、t时间内cd棒发生的位移大小 $x = \frac{m_{1} v_{1}^{2}}{2 F} + \frac{{(F t - m_{1} v_{1})}^{2}}{2 F m_{2}} + \frac{R_{1} + R_{2}}{F R_{2}} Q$

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13、如图所示，边长为a的等边 $△ A B C$ 的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边 $△ E F G$ 的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O、H是三角形的中心，D为AB中点，这两个三角形均竖直放置，且AB、EF相互平行，下列说法正确的是（）

A、正电荷在O点处受电场力方向由O指向C，电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G B、O点处的电势高于D点处的电势，D点处场强大于O点处场强 C、A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D、带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小

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14、如图所示，abcd为N匝矩形线框，可以围绕ad边匀速旋转，角速度为ω，每匝面积为S。在ad连线两侧、且在dc连线左侧的区域，存在方向垂直于纸面如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，线框的总电阻为r。供电电路中，电容器电容为C，电路中各元件无故障，电流表为理想交流电流表，不计一切摩擦，则（）

A、当S₁闭合时电灯L不发光 B、当S₁断开时电流表的示数大小为 $\frac{N B S ω}{r + R}$ C、交流电变化周期 $T = \frac{2 π}{ω}$ D、当S₁断开时，调节R的大小，当R=r时，R的功率最大

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15、在近代物理发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列四幅图描述正确的是（）

A、图甲对应的两条曲线中体现的物理量关系是： $λ_{1} < λ_{2}$ ， $T_{1} < T_{2}$ B、图乙说明发生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定小 C、图丙中1个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可以辐射6种不同频率的光子 D、由图丁可以推断出，氧原子核（ $_{8}^{16} O$ ）比锂原子核（ $_{3}^{6} Li$ ）更稳定

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16、如图所示，两条足够长的平行导电导轨MN、PQ水平放置，导轨间距L=1.0m，在轨道区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T。导体棒a、b质量均为m=1kg，电阻均为R=0.5Ω，与导轨间的动摩擦因数均为 $μ$ =0.3，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好。重力加速度g=10m/s² ，导轨电阻可忽略，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若开始时导体棒a初速度为零，导体棒b获得 $v_{0}$ =2m/s的水平向右的初速度，求此时导体棒a和b的加速度大小；
（2）若同时分别给两导体棒不同的冲量，使导体棒a获得平行于导轨向左的初速度 $v_{1}$ =2m/s的同时，导体棒b获得向右的平行于导轨的初速度 $v_{2}$ =4m/s，求流经导体棒a的最大电流；
（3）在（2）的条件下，从导体棒a速度为零到两棒相距最远的过程中，已知导体棒b产生的焦耳热为0.25J，求此过程中导体棒b的位移。

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17、在工程机械中两个气缸经常用杆连接在一起，一典型模型如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为 $S_{a} = 100 {cm}^{2}, S_{b} = 60 {cm}^{2}$ ，两活塞及刚性杆总质量为 $M = 8 kg$ 。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为 $L = 6 cm$ 。已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，环境温度 $T_{0} = 320 K$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。设活塞移动过程中不漏气。
（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。
（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，稳定时的体积。

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18、西部超导公司发明了某种新材料，其导电性能是其重要的参数。广西某中学实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。

(1)、如图甲所示，先用多用电表“ $\times 1 Ω$ ”挡粗测其电阻 $R =$ $Ω$ ，然后用图乙的螺旋测微器测其直径 $d =$ mm，再用毫米刻度尺测其长度为L。

(2)、为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表 $V_{1}$ （量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表 $V_{2}$ （量程15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表 $A_{1}$ （量程0.6A，内阻约为1Ω）
D．电流表 $A_{2}$ （量程3A，内阻约为0.2Ω）
E．滑动变阻器 $R_{1} (0 ~ 5 Ω, 2 A)$
F．滑动变阻器 $R_{2} (0 ~ 2000 Ω, 0.1 A)$
G.1.5V的干电池两节，内阻不能忽略
H．电阻箱
I．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则滑动变阻器应选用，电压表应选用，电流表应选用。（填选项前面的字母代号）

(3)、根据以上器材和要求，请在方框内设计最合理的电路图。

(4)、通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值，并以U为纵轴、I为横轴建立 $U - I$ 图像，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为k，则该金属丝电阻率 $ρ =$ （用题中相关字母表示）。

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19、某实验小组用如图（a）所示的实验装置探究加速度与外力的关系。
（1）某次实验过程中打出的纸带如图（b）所示，已知打点计时器使用的是50Hz的交流电源，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则打出该条纸带时小车的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ （结果保留3位有效数字）。
（2）多次改变钩码的重力mg、并计算出相应纸带的加速度大小a，描绘的 $a - m g$ 的图像如图（c）所示，图像不过原点的原因可能是；该实验小组中的甲同学认为图像虽然不过原点，但是其是一条直线，仍然能够说明小车质量一定时，其加速度大小与其受到的合外力成正比，你认为甲同学的意见是否正确？（填“正确”或“不正确”）。

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20、“北斗”卫星导航系统是我国自主研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），为我国经济发展和国防建设提供了有力保障。建成后的“北斗”卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。北斗卫星导航系统中的一颗卫星a位于赤道上空，其对地张角为60°，如图所示。已知地球的半径为R，自转周期为 $T_{0}$ ，表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。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、同步卫星的轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{g T_{0}^{2} R^{2}}{4 π^{2}}}$ C、卫星a的周期为 $T_{a} = 4 π \sqrt{\frac{2 R}{g}}$ D、a与近地卫星运行方向相反时，二者不能直接通讯的连续时间为 $\frac{8 π \sqrt{2 g R}}{3 (2 \sqrt{2} + 1) g}$

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