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相关试卷

1、某同学想通过光的双缝干涉实验来测量单色光的波长。请按照题目要求回答下列问题。

(1)、用双缝干涉仪进行实验操作，将表中的光学元件放在如图甲所示的光具座上，用此装置测量红光的波长。
元件代号
A
B
C
D
E
元件名称
光屏
双缝
白光光源
单缝
透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为C、（填写元件代号）。

(2)、已知该装置中双缝间距 $d = 0.50 mm$ ，双缝到光屏的距离 $L = 0.50 m$ ，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻线在图乙中A位置时记下游标卡尺读数为111.10mm，转动手轮，当分划板中心刻线在B位置时记下游标卡尺读数为 $x_{B} =$ mm，算出相邻两亮条纹中心间距 $Δ x =$ mm。由以上数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长 $λ =$ m。（后两空均保留两位有效数字）

(3)、若该同学利用图甲中装置研究双缝干涉现象时撤去了滤光片，则他（选填“能”或“不能”）在光屏上观察到干涉条纹。

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2、某同学想探究等温情况下一定质量理想气体压强和体积的关系。他没有气压计，于是利用如图所示装置完成实验。实验步骤如下：
①取一个带刻度的注射器，拔出活塞，用天平称出活塞（带手柄）的质量为m，用游标卡尺测出活塞直径为d；
②在注射器活塞周围均匀涂抹一些润滑油，然后将其推到靠近中间刻度区域的合适位置，再把接针头的端口密封，并竖直倒置固定在铁架台上，读出此时活塞所在位置的刻度，记为L₀；
③活塞手柄上系一条轻绳，在轻绳上挂一个较重的质量为m₀的钩码，记录此时活塞所在位置的刻度，记为L₁；
④逐渐增加质量均为m₀的钩码个数，记录活塞所在位置的刻度，依次记为L₂、L₃…L_n；
⑤查阅当地当天的大气压强，记为p₀ ，处理实验数据，得出实验结论。
钩码个数
0
1
2
3
…
n
空气柱长度（cm）
L₀
L₁
L₂
L₃

L_n
气体压强（×10⁵Pa）

(1)、在逐渐增加钩码的过程中，为了确保准确读出活塞所在位置的刻度，应该（选填“立刻读出注射器上的示数”或“待活塞完全稳定后再该数”）。

(2)、当所挂钩码个数为n时，注射器内气体压强为（重力加速度为g，结果用题目中字母表示）。

(3)、该同学将逐次的测量结果填入上表，发现气体压强随体积的增大而减小，为了探究压强p与体积V是否成反比关系，应该绘制p-（选填“L”或“ $\frac{1}{L}$ ”）图像。

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3、某种感温式火灾报警器如图甲所示，其简化的工作电路如图乙所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中 $R_{T}$ 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小， $R_{0}$ 为滑动变阻器， $R_{1}$ 为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测通过 $R_{1}$ 的电流触发报警。下列说法正确的是（）

A、警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变 B、警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小 C、通过定值电阻 $R_{1}$ 的电流过大时，报警装置就会报警 D、若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器 $R_{0}$ 连入电路的阻值

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4、2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，通过某种方法产生等离子体，等离子体满足一定条件就会发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量。关于氢的同位素氘和氚的核聚变，其核反应方程为 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + X + 17.6 MeV$ ，已知光速 $c = 3.0 \times 10^{8} m/s$ ， $1 MeV = 1.6 \times 10^{- 13} J$ ，下列说法正确的是（）

A、当氘核和氚核距离达到一定范围内时，氘核和氚核之间的库仑力使它们结合成一个新核 B、X粒子是中子 C、 ${}_{1}^{3}H$ 的比结合能大于 ${}_{2}^{4}H e$ 的比结合能 D、一个氘核和一个氚核发生核聚变，亏损的质量约为 $3.1 \times 10^{- 29} kg$

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5、一般人能感知的可见光波长范围约在400～760nm之间。下表中列出了一些金属发生光电效应的截止频率，已知光在空气中传播的速度近似为 $3.0 \times 10^{8} m/s$ ，则表中金属在可见光照射下能发生光电效应的有（）
材料
铯Cs
钠Na
锌Zn
银Ag
铂Pt
截止频率/（ $\times 10^{4} Hz$ ）
4.55
5.56
8.07
11.53
15.29

A、铯 B、钠 C、锌 D、银

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6、特高压交流输电是指100kV及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低等突出优势。远距离输送功率恒定的交流电时，若输送电压由原来的50kV提高到200kV的特高压，下列说法正确的是（　　）

A、若输电线不变，输电线上的电流增大为原来的4倍 B、若输电线不变，输电线上损失的电压降低为原来的 $\frac{1}{4}$ C、若输电线不变，相同时间内，输电线上损失的电能降低为原来的 $\frac{1}{4}$ D、使用材料、粗细相同的输电线时，若使输电线上损失的功率不变，传输距离可提升到原来的4倍

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7、声波在海水中传播的速度是在空气中的4到5倍，可以传播很远的距离。很多海洋动物可以根据接收到的环境声波信号发现食物、寻找配偶以及躲避天敌等。最近的一项研究发现，人类的活动，例如轮船的航行、沿海工程作业、飞机低空飞行等，会产生强烈的噪声，让海洋动物们很难捕捉到有用的环境声波，从而导致它们的生存受到威胁。下列说法正确的是（　　）

A、声波从空气中传入水中，其频率会变大 B、声波从空气中传入水中，波长会变长 C、各种声源的声波在水中叠加，很容易产生干涉现象 D、当一艘轮船朝着某海洋生物加速前进时，该海洋生物接收到轮船轰鸣声的频率变低

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8、“破镜重圆”真的有可能发生吗？最近，物理学家在实验室观察到了某种金属材料发生的神奇现象：当该金属出现极细小裂纹时，裂纹会在分子力作用下快速自我修复，从而实现了真正的“破镜重圆”。已知分子间平衡距离为 $r_{0}$ 。下列说法正确的是（）

A、裂纹修复过程中裂纹处的分子力做正功 B、裂纹修复过程中裂纹处的分子势能变大 C、裂纹自我修复现象与热力学第二定律相矛盾 D、当裂纹两边的分子间距大于 $10 r_{0}$ 时，分子间仍有较明显的分子力

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9、图甲所示为一个LC振荡电路，其电流i（以图甲中电流方向为正）随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法不正确的是（）

A、电流周期性变化时，电场能和磁场能周期性地相互转化 B、 $t = 0$ 时刻，电容器上极板带负电 C、 $0 ~ t_{1}$ 内，电场能转化为磁场能 D、 $t_{1} ~ t_{2}$ 内，电容器正在充电

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10、常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。现将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水快速喷出的过程中，罐内气体来不及与外界达到热平衡，则喷水时气体（　　）

A、压强变大 B、对外做负功 C、对外放热 D、内能减少

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11、如图所示为氢原子的能级示意图，根据玻尔理论，下列说法正确的是（）

A、基态的氢原子吸收13eV的能量可以跃迁到 $n = 4$ 的激发态 B、氢原子从 $n = 2$ 能级跃迁到 $n = 4$ 能级的过程中能量减小 C、大量氢原子处于 $n = 4$ 的激发态时，从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级辐射的光子频率最高 D、处于 $n = 4$ 能级的大量氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种不同频率的光

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12、如图所示，M、N为加速电场的两极板，M板中心有一小孔Q，其正上方有一半径为 $R_{1} = 1 m$ 的圆形磁场区域，圆心为O，另有一内半径为R₁_，外半径为 $R_{2} = \sqrt{3} m$ 的同心环形磁场区域，区域边界与M板相切于Q点，磁感应强度大小均为 $B = 0.5 T$ ，方向相反，均垂直于纸面。比荷 $\frac{q}{m} = 4.0 \times 10^{7} C/kg$ 带正电粒子从N板的P点由静止释放，经加速后通过小孔Q，垂直进入环形磁场区域。已知点P、Q、O在同一竖直线上，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应。试求：

(1)、若加速电压 $U_{1} = 1.25 \times 10^{6}$ V，求粒子刚进入环形磁场时的速率 $v_{0}$ ；

(2)、要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电压 $U_{2}$ 应满足什么条件？

(3)、在某加速电压下粒子进入圆形磁场区域，恰能水平通过圆心O，之后返回到出发点P，求粒子从Q孔进入磁场到第一次回到Q点所用的时间。

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13、如图甲所示，轨道ABCD，AC水平长为1m，B为AC的中点，其中AB光滑、BC粗糙，CD竖直半圆光滑半径为1m ，其中BC与CD相切于C，质量为1kg的小球甲受水平恒力F作用，由静止开始向运动，与停在B处质量为1kg的小球乙碰撞前瞬间撤除，且甲、乙小球发生弹性碰撞。用力传感器测出小球乙经过半圆形轨道CD的最低点C时对轨道的压力F_N与小球乙的重力比值，改变小球甲受水平恒力F作用大小，可测出 $\frac{F_{N}}{m g}$ 随 $\frac{F}{m g}$ 的变化关系如图乙所示。（重力加速度g取10m/s²）试求：

(1)、水平轨道BC的动摩擦因数；

(2)、水平恒力F多大时，小球乙恰好能通过半圆形轨道CD的最高点D；

(3)、若小球乙不会在半圆轨道上运动过程中脱离，则水平恒力F的取值范围？

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14、如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为 $V_{1} = 750 {cm}^{3}$ 的左右两部分。面积为 $S = 100 {cm}^{2}$ 的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度 $T_{1} = 300 K$ 、压强 $p_{1} = 2.04 \times 10^{5} Pa$ 的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度 $T_{2} = 350 K$ 的状态3，气体内能增加 $Δ U = 63.8 J$ 。已知大气压强 $p_{0} = 1.01 \times 10^{5} Pa$ ，隔板厚度不计。
（1）气体从状态1到状态2是___（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）求水平恒力F的大小；
（3）求电阻丝C放出的热量Q。

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15、2022年11月8日晚我国大部地区可观赏到本次月全食，预计月亮初亏阶段将始于17时09分左右，此时月亮开始出现缺口，近4个小时后月影复圆，满月再次重现天宇。本次月全食过程不仅能看到“红月亮”，还能看到月掩天王星奇观。月球作为地球的一颗卫星与地球的同步卫星相比，下列说法正确的是（　　）

A、月球绕地球运行的线速度大于同步卫星绕地球运行的线速度 B、月球绕地球运行的角速度小于同步卫星绕地球运行的角速度 C、月球绕地球运行的向心加速度大于同步卫星绕地球运行的向心加速度 D、月球绕地球运行的周期大于同步卫星绕地球运行的周期

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16、如图所示，一质量为m的长方体物块静止在粗糙水平地面上，一重为G的光滑圆球放在光滑竖直的墙壁和长方体物块之间处于静止状态。现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下列判断正确的是（　　）

A、地面对长方体物块的支持力逐渐增大 B、球对墙壁的压力逐渐减小 C、水平拉力F逐渐减小 D、地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大

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17、如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d＞l）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的左、右边框平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动并穿过磁场，在穿过磁场区域过程中，下列描述该过程的v—x（速度—位移）图像中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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18、如图所示，光滑水平面内建立直角坐标系xOy。A、B两小球同时从O点出发，A球速度大小为v₁ ，方向沿x轴正方向，B球速度大小为v₂ = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L，与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞，碰后B球速度大小变为1m/s，碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同，且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力，若A、B两小球能相遇，下列说法正确的是（　　）

A、若 $θ = 15^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\sqrt{2} m/s$ ，且 $α = 15^{\circ}$ B、若 $θ = 15^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\frac{2}{3} \sqrt{3} m/s$ ，且 $α = 0^{\circ}$ C、若 $θ = 30^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\frac{2}{3} \sqrt{3} m/s$ ，且 $α = 15^{\circ}$ D、若 $θ = 30^{\circ}$ ，则v₁的最大值为 $\sqrt{2} m/s$ ，且 $α = 0^{\circ}$

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19、下列说法错误的是（　　）

A、牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G B、密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量 C、法拉第首先提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 D、安培总结出左手定则判断通电直导线在磁场中受到磁场力的方向

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20、离子推进器常用于调整卫星姿态。如图甲所示，离子推进器可简化为由内、外半径分别为 $R_{1} = R$ 和 $R_{2} = 3 R$ 的同轴圆柱体构成，分为电离区Ⅰ和加速区Ⅱ，电离区Ⅰ的同轴圆柱体间充有稀薄气体铯，且存在磁感应强度大小为B的轴向匀强磁场。其简化工作过程：推进器初速度为零，电离区Ⅰ的内圆柱体表面持续发射电子，电子碰撞气体铯原子使之电离带电，然后，带正电的铯离子以接近零（计算中可视为零）的初速度进入两端电压为U的加速区Ⅱ，从右侧高速喷出，对离子推进器产生反推力，推动卫星运动。在出口处，灯丝发射的电子注入正艳离子束中，使铯离子不再带电，对推进器不再有作用力。已知电子质量为 $m_{e}$ ，电荷量为e；铯离子质量为m，电荷量为q。不计铯原子和电子的重力。

(1)、求铯离子通过加速区Ⅱ后瞬间的速度大小：

(2)、若 $Δ t$ 时间内从加速区Ⅱ右侧喷射出N个铯离子，求推进器获得的平均推力大小：

(3)、从内圆柱体表面发射的电子在电离区Ⅰ内运动时，如果接触外圆柱体壁，则将被吸收，所以要求电子不能与外圆柱体壁相碰。若电子在垂直于圆柱轴线的截面内沿与径向成 $α = 30 °$ 角的方向发射，如图乙所示，不考虑电子间相互作用力和碰撞，不考虑电子与铯原子之间的碰撞，求电子的最大发射速率。

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