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相关试卷

1、如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料对紫光的折射率n=2，AC为半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成一个正方形。一束截面积足够大的紫光垂直于上表面射入该光学元件，只考虑首次从AB面直接射向圆弧AC的光线，已知光在真空中速度为c，求：
（1）弧面AC上有光线射出部分的弧长l；
（2）从弧面AC射出的光在该元件中传播的最长时间t。（不考虑所有的反射光线）

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2、如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定的速率 $v_{0}$ 顺时针运行，甲、乙两相同滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（　　）

A、甲、乙滑块不可能落在传送带在左右两侧 B、甲、乙滑块可能落在传送带在左右两侧，但距释放点的水平距离一定相等 C、甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等 D、若甲、乙滑块能落在同一点，则摩擦力对甲乙做的功一定相等

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3、2022年10月12日，神舟十四号的航天员老师在空间站内进行毛细现象演示的实验。他将3根粗细不同的玻璃管插入到水中，水在液体表面张力的作用下，会快慢不同地充满整根玻璃管，已知水在不同玻璃管内的表面张力大小与玻璃管的半径成正比，即 $F = k r$ ，关于水在玻璃管中的运动，下列说法正确的是（　　）

A、水沿玻璃管先做匀加速运动后做匀速运动 B、只减小每根管的直径，管中的液面均下降 C、在粗细不同的玻璃管中的相同高度处，粗管中水的加速度大于细管中水的加速度 D、在粗细不同的玻璃管中的相同高度处，粗管中水的加速度小于细管中水的加速度

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4、1931年英国物理学家狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布；如图所示，现一半径为R的线状圆环其环面的竖直对称轴CD上某处有一固定的磁单S极子，与圆环相交的磁感线跟对称轴成θ角，圆环上各点的磁感应强度B大小相等，忽略空气阻力，下列说法正确的是

A、若R为一闭合载流I、方向如图的导体圆环，该圆环所受安培力的方向竖直向上，大小为BIR B、若R为一闭合载流I、方向如图的导体圆环，该圆环所受安培力的方向竖直向下，大小为2πBIRsinθ C、若R为一如图方向运动的带电小球所形成的轨迹圆，则小球带负电 D、若将闭合导体圆环从静止开始释放，环中产生如图反方向感应电流、加速度等于重力加速度

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5、振动和波存在于我们生活的方方面面，如图所示关于下列几幅图片描绘的情景分析不正确的是（　　）

A、图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率不同 B、图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越短效果越好 C、图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D、图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为 $\frac{λ}{2}$ 的奇数倍

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6、某汽车的四冲程内燃机利用米勒循环进行工作，如图所示为一定质量的理想气体所经历的米勒循环。该循环可视为由两个绝热过程ab、cd，两个等容过程bc、de和一个等压过程ae组成。对该气体研究，下列说法正确的是（　　）

A、在a→b的过程中，温度不变 B、在状态a和c时气体分子的平均动能可能相等 C、在b→c的过程中，单位时间内撞击汽缸壁的分子数变多 D、在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量

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7、电子双缝干涉实验，是世界十大经典物理实验之首．某实验中学的物理兴趣小组的同学在实验室再现了电子双缝干涉实验，实验时将钨丝接在电源两端，使其达到炽热状态将从钨丝表面飞出的电子经高压加速后垂直地射到双缝上，如图所示，图中的M点为距离O点的第一条亮条纹中心．已知电子运动时也对应一种波，电子运动时的波长 $λ$ 与其动量p关系为 $λ = \frac{h}{p}$ （h为常数），电子双缝干涉与光双缝干涉有相同规律，则欲使M点向上移动，下列措施可行的是（）．

A、仅增大加速电压 B、仅将减小双缝之间的距离 C、仅将光屏向双缝屏的方向移动些 D、仅将光屏向上移动

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8、小李同学为了参加学校组织的科技周活动，改进了“探究加速度与力、质量的关系”的装置，设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系，实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。
实验次数
小车
拉力 $F / N$
位移 $s / cm$
1
甲
0.1
22.3
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
乙
0.3
43.0
3
甲
0.3
41.0
乙
0.4
55.4

(1)、通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，你认为可行吗？请说明理由。

(2)、已知两车质量均为 $500 g$ ，实验数据如表所示，分析表中数据，你能得出什么结论？说出你的分析过程。

(3)、为了减少实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）

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9、如图所示是某游乐场的海豚表演。小海豚从水池冲出，以10 m/s的速度滑过坡道底端的O点，经过1.0 s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2 m/s。该坡道为直道，足够长且倾角θ＝37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s²。下列说法正确的是（　　）

A、小海豚上滑的加速度大小为3.2 m/s² B、小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1 C、小海豚滑过P点后还能继续向上滑约0.75 m D、小海豚下滑回到O点时速度大小为10 m/s

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10、竖直细圆杆顶端附近有一小孔，光滑细绳穿过小孔，细绳两端分别系有A、B两小球，已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆，使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动，下列图样大致正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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11、近期，我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗，将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习中，机器狗从山坡上滑下至水平面，随后跳跃过一障碍物，模型可简化为：如图所示，倾角为 $37^{°}$ 斜面AB与水平面BC平滑连接，一长为 $L = 1.6 m$ 、高为 $h = 1.0 m$ 的矩形障碍物位于水平面上，距离斜面底端B点有一定的距离，机器狗（可视为质点）从斜面顶端A点无动力地静止下滑，滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处，此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长 $x = 25 m$ ，机器狗与斜面、水平面的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ，不计空气阻力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ， $sin 37^{°} = 0.6$ ， $cos 37^{°} = 0.8$ ，求：

(1)、机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间；

(2)、机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。

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12、一无人潜水装置基本结构如图所示，主要由长度为l₀、横截面积为S的汽缸，光滑轻活塞和压缩空气罐组成。汽缸开口处和距底部 $\frac{l_{0}}{3}$ 处有限位卡口，底部通过一细管与压缩空气罐相连，细管有阀门可控制开关。下水前测得大气温度为T₀ ，压强为p₀ ，此时活塞位于两卡口正中间。潜水装置下潜到水底后检测到水底温度也为T₀ ，下卡口受到活塞压力为F。已知水密度为ρ，重力加速度为g，不计器壁厚度，汽缸与空气罐导热良好，细管体积可忽略不计，则：

(1)、已知l₀<<h，求水底深度h；

(2)、完成探测后准备上浮，细管上的阀门会自动打开，连通两侧空气。若要使活塞恰好能够离开下限位卡口，求充入汽缸中气体质量与原汽缸中气体质量的比值。

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13、电子体温计（图1）正在逐渐替代水银温度计。电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作一简易电子体温计，其原理图如图2所示。

（1）兴趣小组测出某种热敏电阻的 $I - U$ 图像如图3所示，那么他们选用的应该是图电路（填“甲”或“乙”）；

（2）现将上述测量的两个相同的热敏电阻（伏安特性曲线如图3所示）和定值电阻、恒压电源组成如图4所示的电路，电源电动势为6V，内阻不计，定值电阻 $R_{0} = 200 Ω$ ，热敏电阻消耗的电功率为W（结果保留3位有效数字）；
（3）热敏电阻的阻值随温度的变化如图5所示，在设计的电路中（如图2所示），已知电源电动势为 $5.0 V$ （内阻不计），电路中二极管为红色发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为 $3.0 V$ ，即发光二极管两端电压 $U \geq 3.0 V$ 时点亮，同时电铃发声，红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于38.5℃时红灯亮且铃响发出警报，其中电阻（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）为定值电阻，其阻值应调为 $Ω$ （结果保留2位有效数字）。

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14、如图所示，一轻质弹簧竖直放置在水平地面上，其下端固定，上端拴接一个质量为 $2 m$ 、厚度可忽略不计的薄板。薄板静止时，弹簧的压缩量为 $a$ ，现有一个质量为 $m$ 的物块从距薄板正上方某高度处自由下落，与薄板碰撞后立即粘连在一起，碰撞时间极短。之后，物块与薄板一起在竖直方向上运动，在这个过程中，弹簧的最大形变量为 $2.5 a$ ，从刚粘连到第一次运动到最高点用时为 $t$ ，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（本题可能用到弹性势能公式 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ， $k$ 为弹簧劲度系数， $x$ 为弹簧形变量）（　　）

A、物块与薄板粘在一起之后在竖直方向上做简谐运动 B、物块与薄板在最低点加速度大小大于重力加速度 C、物块与薄板运动的周期为 $\frac{6}{5} t$ D、物块从距离薄板 $\frac{9}{4} a$ 处自由下落

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15、在 $x$ 轴上 $x = 0$ 和 $x = 1 m$ 处固定两个点电荷，电荷量分别为 $4 q$ 和 $- q$ （ $q > 0$ ），已知点电荷在空间各点的电势 $φ$ 可由 $φ = \frac{k q}{r}$ 计算，其中 $r$ 为各点到点电荷的距离， $k$ 为静电力常量。电子带电量为 $- e$ ，质量为 $m$ ，下列说法正确的是（　　）

A、轴上 $x = \frac{4}{3} m$ 处的电场强度为零 B、轴上 $x = 2 m$ 处电势为零 C、在轴上 $x = \frac{4}{3} m$ 处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下可以沿x轴运动到无穷远处 D、在轴上 $x = \frac{4}{3} m$ 处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下获得的最大速度为 $\sqrt{\frac{k q e}{m}}$

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16、如图1所示是一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播时 $t = 0$ 时刻的波形图，P、Q（Q未标出）是介质中两个质点，P是平衡位置位于 $x = 1.5 m$ 处的质点，质点Q的振动图像如图2所示，下列说法正确的是（）

A、这列简谐波在介质中的传播速度是 $1 m / s$ B、在 $t = 4 s$ 时质点P沿y轴负方向运动 C、质点P做简谐运动的位移随时间变化的关系是 $y = 8 sin (\frac{π}{4} t + \frac{3 π}{4}) cm$ D、P、Q两质点的平衡位置间的距离可能是半个波长

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17、某登山营地在两座不等高的悬崖边缘设置了紧急救援滑索。滑索由质量为m的强化绳索制成，两端分别固定在高度不同的竖直支架上。安装时，左端绳索与支架的切线夹角为α，右端切线夹角为β。为确保受困人员滑降时的安全性，需计算滑索最低点（弧底）的张力大小。已知重力加速度为g，求该张力表达式（）

A、 $m g \frac{\sin (α + β)}{\sin α \sin β}$ B、 $m g \frac{\sin α \sin β}{\sin (α + β)}$ C、 $m g \frac{\cos α \cos β}{\sin (α + β)}$ D、 $m g \frac{\cos (α + β)}{\cos α \cos β}$

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18、如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（ ${}_{1}^{2}H$ ）和氚（ ${}_{1}^{3}H$ ）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日，首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践，是一次重大跨越。已知 ${}_{1}^{2}H$ 原子核质量m₁、 ${}_{1}^{3}H$ 原子核质量m₂、 ${}_{2}^{4}H e$ 原子核质量m₃、质子质量m_p、中子质量m_n ，以下说法错误的是（　　）

A、反应方程为 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + {}_{0}^{1}n + γ$ B、反应出现的高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动 C、 ${}_{2}^{4}H e$ 核的结合能为 $[m_{3} - (2 m_{p} + 2 m_{n})] c^{2}$ D、一个 ${}_{1}^{2}H$ 原子核与一个 ${}_{1}^{3}H$ 原子核反应后释放的能量为 $(m_{1} + m_{2} - m_{3} - m_{n}) c^{2}$

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19、如图所示，倾角为 $θ = 30 °$ 的斜面与水平面通过半径较大的圆弧平滑连接，在斜面上有垂直斜面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场区域1，在水平面上有竖直向上、磁感应强度大小也为B的匀强磁场区域2和区域3，各区域边界虚线及长度在图中已标出。一个边长为L、电阻在数值上等于 $\sqrt{\frac{L}{g}}$ 的粗细均匀的正方形导线框从距离 $a a^{'}$ 边界上方L处由静止释放，线框恰好可以匀速进入磁场区域1，线框离开磁场区域1过程中产生的焦耳热为Q。边界 $c c^{'}$ 距离水平面的竖直距离为4.25L，线框刚要进入磁场区域2时（整个线框已水平），立即对线框施加一个水平向左的恒力F（未知），在力F作用的时间为t时，线框在水平面上运动时恰好能够滑离磁场区域3。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，线框在圆弧部分运动时不考虑能量损失，各物理量单位均为国际单位制单位。求：

(1)、线框的质量m；

(2)、线框完全离开磁场区域1瞬间的速度大小v；

(3)、恒力F的大小。

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20、如图所示，长为R的细线上端固定，下端连接一个质量为m、电荷量为 $q (q > 0)$ 的带电小球，竖直虚线MN右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平向右的匀强电场，磁场的磁感应强度大小 $B = \frac{m}{q} \sqrt{\frac{g}{R}}$ ，绝缘粗糙圆弧细管道AC竖直固定在虚线右侧，圆弧的圆心为O，半径为R，A点位于虚线上，OA与竖直方向夹角为37°，OC与竖直方向夹角为53°。现将小球拉离平衡位置使细线与竖直方向夹角为60°，由静止释放小球，小球运动至最低点时细线断开，小球恰好可以无碰撞地进入圆弧管道，小球从C点离开圆弧管道后做直线运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力，小球可以看作质点，小球运动中电荷量保持不变， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、小球在A点的速度大小 $v_{A}$ ；

(2)、匀强电场的电场强度大小E；

(3)、小球在C点的速度大小 $v_{C}$ 。

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