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相关试卷

1、某同学连接图甲所示电路，将传感器连接在电路中，并与计算机相连，运行相关程序，在计算机显示屏上可观察到电容器所带电荷量q随时间t变化的图线，通过图线来研究电容器充电规律。

(1)、开关S闭合，电容器充电，电路中电流逐渐（选填“增大”或“减小”）；改变电阻箱的阻值，对同一电容器分两次进行充电，电容器所带电荷量q随时间t变化的图线分别如图乙中①、②所示，则图线（选填“①”或“②”）对应充电过程电阻箱接入电路的阻值R较大；充电完成后，开关仍然处于闭合状态，减小电容器两极板间的距离，流过电阻箱的电流方向向（选填“左”或“右”）。

(2)、充电过程中，电容器两极板间电压u，所带电荷量q均增大，请在图丙中定性画出该过程的u-q图像。若电源电动势为E，图丙中电压最大值对应坐标点与原点O连线的斜率为k，类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可知充电结束后电容器储存的电能为（结果用E、k表示）。

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2、某实验小组用激光笔测量平行玻璃砖的折射率。步骤如下：光屏与玻璃砖平行放置，记录屏MN和玻璃砖abcd的位置；用激光笔以一定角度照射玻璃砖，记录入射点O₁和屏上光点S₁的位置；移走玻璃砖，记录屏上光点S₂的位置；做相应辅助线，其中 $S_{1} O_{2} ∥ S_{2} O_{1}$ ， $O_{2} P ⊥ M N$ ， O₁、O₂、Q在一条直线上；用刻度尺测得：O₂S₁=9.90cm，O₂Q=7.90cm，S₁P=7.10cm，PQ=3.85cm。

(1)、记录玻璃砖位置时，某同学用铅笔紧靠玻璃砖画线，这种操作( )（选填“正确”或“错误”）；

(2)、根据所测数据计算玻璃砖的折射率n=（结果保留三位有效数字）；

(3)、若换用频率更大的激光进行实验，其他条件保持不变，观察到S₁与S₂的间距（选填“变大”或“变小”）。

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3、如图甲，两根足够长的平行金属导轨固定在水平桌面上，左端接有阻值R=1Ω的电阻。一质量m=0.1kg的金属棒垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属棒在水平向右的拉力F作用下向右运动，拉力F与时间t的关系式为F=0.3+0.2t（N），t=2s时撤去拉力，金属棒在t=2.55s时停止运动，整个运动过程金属棒速度v随时间t变化的图像如图乙所示。导轨和金属棒电阻不计，重力加速度g取10m/s^2.下列判断正确的是（　　）

A、金属棒与导轨间摩擦力大小为0.3N B、整个过程中金属棒运动的距离为2.45m C、撤去拉力后，电阻R上产生的焦耳热为0.2J D、撤去拉力后，通过电阻R的电荷量为 $\frac{9 \sqrt{5}}{100}$ C

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4、自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕制线圈匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压器的滑动触头，P'为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦交流电，下列判断正确的是（　　）

A、通过R的电流方向每秒改变100次 B、电压表示数为120V C、保持P不动，P'向下滑动，电压表示数增大 D、保持P'不动，P逆时针转动，电压表示数增大

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5、一列沿x轴传播的横波，图甲是t=2s时的波形图，图乙是质点b的振动图像。已知a、b两质点的横坐标分别为2m和4m。下列判断正确的是（　　）

A、该列波与频率为0.5Hz的横波相遇时能发生干涉 B、该列波沿x轴负方向传播 C、再经过3s，质点a通过的路程为3m D、t=4s时，质点b运动到x=0的位置

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6、截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池向电动机M供电，模拟电路如图所示，电源电动势E=15V，内阻r=3Ω，定值电阻R₀=1Ω，电动机的线圈电阻r'=1Ω。当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不同。下列判断正确的是（　　）

A、若电动机被卡住，电流表读数为3.75A B、电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大 C、电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大 D、当电动机输出功率最大时，其效率为50%

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7、如图所示，E、F、G、H为正方形ABCD的各边中点，O为对角线交点。在E、F、G处各固定一个电荷量为 $+ q$ 的点电荷，在H处固定一个电荷量为 $- q$ 的点电荷。下列说法正确的是（　　）

A、A点和D点的电势相同 B、B点和C点的电场强度相同 C、电子由A点静止释放，将沿AC做直线运动 D、正点电荷由B点沿BD移动至O点过程中，电势能一直增大

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8、自“东方红一号”在太空奏响第一曲，到“天宫”空间站实现常态化运营，中国航天事业在六十余载的岁月里，绘就了一幅从无到有、从弱至强的辉煌画卷。近年来监测到“东方红一号”卫星运行在近地点距地面高度约429km、远地点距地面高度约2000km的椭圆轨道上，“天宫”空间站运行在距地面高度约为450km的圆轨道上，地球半径为6371km。下列说法正确的是（　　）

A、“天宫”空间站中的宇航员不受重力作用 B、“东方红一号”卫星由近地点向远地点运动时，机械能减小 C、“东方红一号”卫星的运行周期小于“天宫”空间站的运行周期 D、“东方红一号”卫星位于近地点时的加速度大于“天宫”空间站的加速度

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9、如图，物块A、B通过轻弹簧连接，B通过细线悬挂在天花板上，系统处于静止状态。某时刻剪断细线并开始计时，直到弹簧第一次恢复原长的过程中，A，B的速度v随时间t变化的图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10、如图所示，静置于光滑水平面的底座上固定有内壁光滑的U型管道（管道在竖直面内），半径比管道内径略小的小球以某一初速度沿水平方向进入管道。小球在管道内运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、小球对管道的弹力始终不做功 B、小球对管道的弹力的冲量始终为零 C、小球、管道与底座构成的系统动量守恒 D、小球、管道与底座构成的系统机械能守恒

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11、如图甲，站在管道内的小孩将足球从N点向前踢出，足球沿管道在竖直面内运动一周后，在P点离开管道，恰好在截面圆心O点落入书包，图乙为简化运动示意图。下列说法正确的是（　　）

A、足球离开管道前做匀速圆周运动 B、足球通过最高点M时的速度为零 C、足球离开管道在空中处于失重状态 D、足球落入书包时速度沿PO方向

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12、某充电宝铭牌上标有“37Wh”，“Wh”对应的物理量为（　　）

A、能量 B、时间 C、功率 D、电荷量

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13、静电除尘先使空气中的灰尘带一定的电荷，后利用静电场使带电灰尘运动到指定区域进行收集。

(1)、现对一个半径为R的圆桶内部区域除尘。一根沿圆桶轴线的细导线作为电极，电极外套一个半径为 $R_{0}$ 的圆桶保护管，其轴线与直导线重合。紧贴圆桶内壁加一个薄金属桶作为另一电极，在两电极间加上恒定的电压使得筒壁处电场强度的大小为 $E_{0}$ 。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为 $E \propto \frac{1}{r}$ ，式中r为所研究的点与直导线的距离。
若设每个灰尘质量相同，电荷量均为 $- q$ ，其所受空气阻力与其速度大小成正比 $F_{R} = k v$ （k为大于0的已知常量）。由于灰尘较小，其受电场力作用在空气中达到匀速运动的时间及通过的位移可忽略不计。不计灰尘颗粒之间的作用力及灰尘所受重力。
①试通过计算，带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的过程中，其瞬时速度大小v与r之间的关系；
②请你借鉴教科书中由 $v - t$ 图像下的面积求位移的方法，画出 $\frac{1}{v}$ 随r变化的图像，根据图像求出带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到桶壁的时间。

(2)、空气分子先电离，尘埃吸附电子而带电，使分子或原子电离需要一定条件。不同于氢原子，多电子原子核，内、外层电子都可能被激发而产生光电效应。内层电子离原子核更近，电离能更大，如果要激发内层电子，需要更大能量。如图1，一束高能电子将某原子内层（如K层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如L层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以X光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如L层或M层的电子）电离，该电子称为俄歇电子：
现用电子动能 $E_{e} = 15.0 keV$ 的电子束轰击某原子，成功激发KLM俄歇过程（即初始空穴为K层、跃迁电子来自L层、逸出电子来自M层）和KLL俄歇过程（逸出电子来自L层）。已知该原子K层的电离能 $E_{K} \approx 10.0 keV$ ， L层的电离能 $E_{L} = 1.0 keV$ ，已知电子的电荷量 $e = 1.60 \times 10^{- 19} C$ ，电子质量 $m_{e} = 9.1 \times 10^{- 31} kg$ ，光速 $c = 3 \times 10^{8} m/s$ ，普朗克常量 $h = 6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ 。请回答：（计算结果保留一位有效数字）
①求射出的X光子的波长 $λ_{X}$ ；
②某同学利用如图2示磁场测量俄歇电子动能；俄歇电子从原点O垂直y轴和磁场方向进入匀强磁场，在 $y_{1} = 10.0 cm$ 和 $y_{2} = 10.5 cm$ 处被探测到，通过测得的俄歇电子的动能，求原子M层的电离能 $E_{M}$ 。

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14、质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。I为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为 $E_{1}$ ，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为 $B_{1}$ ，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为 $B_{2}$ ，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动，再经O点的小孔进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。

(1)、判断粒子电性并求粒子的比荷；

(2)、求O点到P点的距离；

(3)、若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为 $E_{2}$ （ $E_{2}$ 略大于 $E_{1}$ ），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的 $O^{'}$ 点，求 $O^{'}$ 点到O点的距离。

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15、某同学把量程为500µA内阻未知的微安表改装成量程为3V的电压表，先测量出微安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电压表对改装后的电压表进行校准。
该同学利用图甲测量微安表的内阻，实验器材有：微安表、电阻箱R、电源（E=1.5V，内阻不计）、滑动变阻器R₁（0~20Ω）、滑动变阻器R₂（0~20kΩ）、开关、导线。
具体实验步骤如下：
①按照图甲连接电路；
②调节滑动变阻器滑片至左端，电阻箱R接入电路阻值为零；
③闭合开关，调节滑动变阻器使微安表满偏；
④保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱R，当微安表半偏时，记录电阻箱R的阻值为1500Ω。
请回答下列问题：

(1)、图甲中滑动变阻器应选（填“R₁”或“R₂”）；

(2)、由实验操作步骤可知微安表内阻的测量值R_g=Ω；

(3)、若按照（2）中测量的R_g ，将微安表改装成量程为3V的电压表需要串联一个电阻R₀ ，改装后用图乙所示电路对改装电压表进行校对，请先按照图乙将图丙中实验器材间的连线补充完整；

(4)、由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2.4V时，改装电压表中微安表的示数为405µA，则R₀的阻值应调至Ω（结果保留4位有效数字）。

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16、如图所示，图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q= $\frac{b}{t + a}$ （a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是

A、①和③ B、①和④ C、②和③ D、②和④

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17、如图所示，真空中有一对水平放置的平行金属板，板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为E，质量为m，电荷量为 $+ q$ 的带电粒子，从M点水平方向以初速度 $v_{0}$ 射入板间，并打在下极板上的N点。已知 $M N$ 与竖直方向成45°角，粒子的重力可忽略不计。则（　　）

A、 $M N$ 两点间的距离为 $\frac{2 \sqrt{2} m v_{0}^{2}}{q E}$ B、粒子在 $M N$ 两点间的运动时间为 $\frac{m v_{0}}{q E}$ C、粒子刚到达N点时的速度大小为 $3 v_{0}$ D、粒子刚到达N点时的速度方向与竖直方向的夹角为45°

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18、如图所示为某一定质量的理想气体的 $p - T$ 图像，其中， $a b$ 延长线过O点， $b c$ 与横轴平行。下列说法正确的是（）

A、由a到b的过程，气体压强变大是因为气体分子密集程度变高 B、由b到c的过程，气体对外界做功，吸收热量 C、由b到c的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大 D、由b到c的过程，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数可能不变

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19、如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为 $400 N / m$ 、被压缩 $2 cm$ 的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为 $5 kg$ ，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、木块所受的摩擦力大小为 $10 N$ B、若某时刻对木块施加 $2 N$ 、水平向右的拉力，则其加速度大小为 $0.4 m / s^{2}$ C、若最初将弹簧压缩 $5 cm$ ，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D、若最初将弹簧压缩 $5 cm$ ，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止

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20、如图所示的U-I图像中，直线A为电源的路端电压与电流的关系，直线B、C分别是电阻R₁、R₂的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则（　　）

A、两个电阻的电功率相等 B、R₁接在电源上时，电源的输出功率较大 C、R₂接在电源上时，电源内阻的热功率较大 D、两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等

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