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相关试卷

1、相距为l的平行导轨PQ、MN处于水平面上，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直，两导轨通过单刀双掷开关K连接有电源和电容器。如图所示，一质量为m的导体棒垂直导轨静止放置，已知电容器的电容为 $C = \frac{m}{B^{2} l^{2}}$ ，开始时电容器的上极板带正电，电荷量为 $q = \frac{m v_{0}}{B l}$ ，电源的电动势为E，内阻为r，忽略一切阻力，导体棒和导轨的电阻均不计，导轨足够长。

(1)、K掷向1，求导体棒的最大加速度 $a_{m}$ ；

(2)、K掷向1，求导体棒的最大速度 $v_{m}$ ；

(3)、K掷向1，当导体棒刚达到稳定速度时，求回路中产生的焦耳热Q；

(4)、若导体棒有一向右的初速度 $v_{0}$ ，当K掷向2的同时，导体棒受到平行导轨向左的恒力F，求导体棒向右运动的最大位移 $x_{m}$ 。

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2、如图所示，一游戏装置由弹射器，光滑水平直轨道AB、CD，水平凹槽MN，圆心为 $O_{1}$ 的四分之一细圆管竖直轨道DE，圆心为 $O_{2}$ 的四分之一圆弧竖直轨道EF，足够长粗糙水平直轨道GH组成。 $O_{1} O_{2}$ 连线水平， $O_{1} D$ 和 $F G O_{2}$ 竖直，静止在水平凹槽的滑板左端紧靠竖直侧壁BM，上表面与AB、CD平齐。游戏时，可视为质点的滑块从A点水平弹出，经B点滑上滑板，随后带动滑板一起运动，滑板到达竖直侧壁CN后即被锁定。滑块继续滑过轨道CD、DE、EF后，静止在GH某处视为游戏成功。已知滑块和滑板质量分别为 $m = 0.03 kg$ ， $M = 0.01 kg$ ， MN长 $S = 4.5 m$ ，滑板右端距CN的距离 $d = 1.5 m$ ，滑块与滑板间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.1$ ，滑块与GH间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ ， DE和EF的半径 $R = 0.14 m$ ，其余各处均光滑，轨道间平滑连接，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、若滑块恰好能滑上GH，求滑块在圆管轨道的D点时受到的作用力 $F_{N}$ ；

(2)、要使游戏成功，求滑块到达D点时的速度大小 $v_{D}$ 的范围；

(3)、要使游戏成功，求滑块静止的区域以及相应的弹簧弹性势能 $E_{P}$ 范围。

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3、如图所示，某探究小组设计了一测量大气压的实验装置。容器A上端连有一直管，直管上的阀门K控制气体进出，A的右端与内部气体体积不能忽略的玻璃弯管相连。弯管的下端连接容器B，与容器B下端相连的玻璃直管底部由橡皮管相连，其中右边直管C上端开口，且可以上下移动。测量开始时，打开K，缓慢调节C，使左侧水银面到达位置1，关闭K，缓慢调节C，使左侧水银面到达位置2，此时两管水银面的高度差 $h_{1} = 19 cm$ ；随后打开K，放入体积为 $V_{0}$ 的物体，缓慢调节C使左侧水银面到达位置1，关闭K，缓慢调节C，使左侧水银面到达位置2，此时两管水银面的高度差 $h_{2} = 20 cm$ 。已知 $V_{0} = 50 {cm}^{3}$ ，容器B体积 $V_{B} = 250 {cm}^{3}$ ，容器内的气体可视为理想气体，环境温度 $27 ℃$ 保持不变。整个装置导热性能良好。忽略橡皮管变化的影响。

(1)、放入物体关闭阀门K，左侧水银面从位置1到位置2过程中，外界对气体做功28J，求气体放出的热量Q；

(2)、求大气压强 $P_{0}$ ；

(3)、物体仍置于容器A内，若使该容器内气体的温度缓慢升高，通过缓慢竖直调节C，使左侧水银面仍处于位置2，求温度升高到 $37 ℃$ 时，在原先基础上，C管需要调节的高度 $Δ h$ 。

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4、光敏电阻在光照下的阻值范围通常在几千欧到几十千欧之间。为了测量其阻值，实验室提供如下器材
A.光敏电阻 $R_{G}$
B.干电池
C.电压表V（0-3V，内阻 $R_{V}$ ）
D.滑动变阻器 $R_{1}$
E.电阻箱 $R_{2}$ （ $0 ~ 99999.9 Ω$ ）
F.单刀单掷开关 $S_{1}$ 、单刀双掷开关 $S_{2}$ 各1个，导线若干

(1)、在图1电路中，
①先调节 $R_{1}$ 的滑片P至滑动变阻器的（选填“最左端”、“中间”或“最右端”），
②闭合 $S_{1}$ ，调节滑片P至合适的位置不动，再将 $S_{2}$ 先后打到“1”、“2”，调节 $R_{2}$ ，使两次电压表示数相等，则 $R_{G} =$ （选填“ $\frac{1}{2} R_{2}$ ”、“ $R_{2}$ ”或“ $2 R_{2}$ ”）。

(2)、在图2电路中，
①要使ab两端电压在实验过程中基本不变， $R_{1}$ 的阻值（选填“适当大些”、“适当小些”或“任意大小”）；
②闭合 $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ 的滑片P至合适的位置不动，测量时 $S_{2}$ 先后打到“1”、“2”，电压表的示数分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ，则 $R_{G} =$ （用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $R_{2}$ 和 $R_{V}$ 表示）；

(3)、在合理操作的情况下，图2电路测得的 $R_{G}$ （选填“大于”、“等于”或“小于”）图1电路测得的 $R_{G}$ 。

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5、如图1为“验证机械能守恒定律”实验装置。

(1)、下列说法正确的是______（多选）

A、选用点迹清晰的纸带 B、打点计时器直接使用220V交流电源 C、打点计时器平面须处于竖直方向，且两个限位孔在同一竖直线上 D、选取起始点作为第一个计数点，可用公式 $v_{n} = \frac{2 h}{n T}$ （T为打点时间间隔，h为第n点距起始点的距离）来计算打第n点时重物的速度

(2)、如图2，O、A、B、C、D、E、F是7个连续的打点，电源频率为50Hz。则打下O点时，重物的速度（选填“为零”或“不为零”）；打下E点时重物速度为m/s（保留2位有效数字）。

(3)、当地重力加速度 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，由纸带数据分析重物重力势能的减少量 $Δ E_{p}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”） $Δ E_{k}$ ；如果是由于电源频率造成上述情况，则电源的实际频率（选填“大于”或“小于”）50Hz。

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6、如图1所示，两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。一根长直金属杆垂直AM放置，开始时与A点相距L，杆与A点之间的导轨上连接一阻值为R的电阻。 $t = 0$ 时刻，在水平外力作用下，杆沿平行AM方向以初速度 $v_{0}$ 水平向右运动，位移为L时到达PQ，杆速度倒数 $\frac{1}{v}$ 与位移x间的关系如图2所示，不计其余电阻。则（　　）

A、前一半时间内的平均感应电动势比后一半时间内的平均感应电动势小 B、位移 $\frac{L}{2}$ 时，速度大小为 $\frac{3 v_{0}}{4}$ C、运动到PQ过程中，通过电阻的电量为 $\frac{3 B L^{2}}{2 R}$ D、运动到PQ过程中，电阻上产生的热量为 $\frac{3 B^{2} v_{0} L^{3}}{2 R}$

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7、如图所示，两波源 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 分别位于 $x = - 6 m$ 与 $x = 12 m$ 处，以 $x = 0$ 为边界，两侧为不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ。图示时刻同时起振的两波源均已恰好振动了半个周期，起振方向垂直纸面向外，振动频率均为1Hz，振幅均为5cm，圆周为波峰位置（垂直纸面向外的最大值位置），取该时刻 $t = 0$ ，不考虑反射波的影响，则（　　）

A、 $t = 0$ 时，两波源的振动方向垂直纸面向里 B、 $t = 1.25 s$ 时，两列波同时到达 $x = 0$ 处 C、振动较长时间后，在 $- 6 m < x < 12 m$ 间共有5个减弱点 D、0~3s内， $x = 6 m$ 处质点振动的路程为30cm

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8、如图为氢原子在可见光区的4条谱线 $H_{α}$ 、 $H_{β}$ 、 $H_{γ}$ 和 $H_{δ}$ 分别对应氢原子从 $n = 3$ 、4、5、6能级向 $n = 2$ 能级的跃迁。表1为不同颜色可见光光子能量范围，表2为几种金属的逸出功。则（　　）
表1
光的颜色
红
橙
黄
光子能量（eV）
1.78~1.99
1.99~2.07
2.07~2.15
光的颜色
绿
蓝
紫
光子能量（eV）
2.15~2.53
2.53~2.78
2.78~3.11
表2
金属
钨
钙
钠
钾
铷
$W_{0}$ （eV）
4.54
3.20
2.29
2.25
2.13

A、一群处于 $n = 6$ 能级的氢原子只能辐射出3种颜色的可见光光子 B、照射同一单缝衍射装置， $H_{β}$ 的中央明条纹比 $H_{δ}$ 的窄 C、无论光的强度多大，用红光照射表中的金属，都不能发生光电效应 D、照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的动能， $H_{δ}$ 比 $H_{α}$ 的大

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9、反射式光纤位移传感器通过检测反射光信号的强度变化来测量物体位移，精度可达纳米级甚至更小。如图所示为一实验小组设计的双光纤结构的原理图。发射光纤和接收光纤均为直径为d的竖直圆柱状玻璃丝，下端面均与被测物体表面平行，两光纤的距离D=2d。激光在光纤内发生全反射，从光纤下端面射出时与竖直方向夹角为α，出射光线经被测物体反射后，射向接收光纤。当被测物体上下发生微小位移时，接收到的激光强度将发生变化，从而测量位移x。若光纤的折射率为n，不考虑光线在被测物体表面的多次反射，出射光线的能量均匀分布，被测物体不吸收光的能量。则（　　）

A、α的最大值 $\arcsin \frac{\sqrt{n^{2} - 1}}{n}$ B、若被测物体与光纤下端面间距为x₀ ，激光可以从各个角度入射，则出射光线能照到被测物体的区域面积为 $\frac{n^{2} - 1}{2 - n^{2}} π x_{0}^{2}$ C、若α为最大值，当接收到光强度为出射光强度的一半时，被测物体与光纤下端面间距 $\frac{5 d}{4} \sqrt{\frac{2 - n^{2}}{n^{2} - 1}}$ D、若α为最大值，从刚接收到反射光至接收到的反射光最强过程中，被测物体的位移为 $\frac{d}{2} \sqrt{\frac{2 - n^{2}}{n^{2} - 1}}$

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10、如图所示，一同学从同一位置斜向上抛出篮球，篮球沿轨迹1、2运动时，均垂直撞击竖直墙面。不计空气阻力，则（　　）

A、两次抛出时的速度方向与水平面间的夹角可能相同 B、两次抛出时的速度大小可能相同 C、撞墙前瞬间，轨迹1篮球的速度比在轨迹2上大 D、撞墙前瞬间，轨迹1篮球的机械能比在轨迹2上大

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11、水平面有一边长为L的等边三角形ABC，N、P、M分别为各边的中点，O点为中心。如图所示，在顶点A、B、C分别固定电荷量为 $+ q$ 、 $- q$ 、 $+ q$ （ $q > 0$ ）的点电荷，已知静电力常量为k。则（　　）

A、顶点A、B、C中，B点电势最高 B、中点N、P、M中，M点电势最高 C、P点电场强度大小为 $\frac{4 \sqrt{10}}{3} k \frac{q}{L^{2}}$ D、N、P、M和O四点中，O点电场强度最大，大小为 $6 k \frac{q}{L^{2}}$

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12、如图所示，地球静止轨道卫星甲和沿椭圆轨道运行的卫星乙在同一平面上绕地球转动。甲的圆轨道直径与乙的椭圆轨道长轴相等。A、B分别是椭圆的近地点和远地点，P点为两轨道的交点。则（　　）

A、当乙从A点第一次运动到B点，甲刚好转动一周 B、某一时刻甲、乙的速度大小相同 C、甲、乙在P点时加速度大小不同 D、甲的机械能一定比乙的机械能大

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13、高铁运行中供给动力车厢线路的结构原理如图所示。通过牵引变电所的理想变压器把电压U₁降到U₂ ，动力车厢内的理想变压器再将U₃降到U₄后，为动力系统提供电能。两个理想变压器两端的匝数、电压和电流如图所示，输电线路电阻的阻值为r，则（　　）

A、 $I_{4} = \frac{n_{1} n_{3}}{n_{2} n_{4}} I_{1}$ B、 $U_{4} = \frac{n_{2} n_{4}}{n_{1} n_{3}} U_{1}$ C、 $r = \frac{U_{2}}{I_{2}}$ D、输入动力系统的功率为 $U_{1} I_{1} - U_{3} I_{3}$

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14、如图所示， $i - t$ 图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在 $t = 0$ 时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的（　　）

A、Oa段 B、ab段 C、bc段 D、cd段

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15、我国自主研发的“玲龙一号”，是全球首个陆上商用模块化小堆，这表明我国的核电技术已处于世界先进水平。其中的一种核反应方程式甲为 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{56}^{144}B a + {}_{36}^{89}K r + x {}_{0}^{1}n$ ， ${}_{56}^{144}B a$ 可以进一步发生衰变，核反应方程式乙为 ${}_{56}^{144}B a \to {}_{57}^{144}L a + Y$ 。则（　　）

A、 $x = 2$ ， Y粒子是 ${}_{- 1}^{0}e$ B、甲为聚变反应，乙为核衰变反应 C、 ${}_{56}^{144}B a$ 的比结合能小于 ${}_{92}^{235}U$ 的比结合能 D、乙中 ${}_{56}^{144}B a$ 的动量等于 ${}_{57}^{144}L a$ 与Y的动量之和

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16、如图所示，重力为G的石头卡在绝壁间，悬空于峡湾千米之上。设两侧绝壁光滑且均为平面，左侧平面竖直，右侧平面与竖直方向夹角为 $θ$ ，左右两侧绝壁对石头的作用力大小分别为 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ ，则（　　）

A、 $F_{2} = \frac{G}{\sin θ}$ B、 $F_{1}$ 可能大于 $F_{2}$ C、人站上石头， $F_{1}$ 不变 D、人站上石头， $F_{2}$ 不变

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17、如图所示，在全球首个人形机器人半程马拉松比赛中，机器人“天工”跑完全程21.0975公里。期间三次更换电池，最终夺冠成绩是2小时40分42秒，相当于人类中游水平业余跑者的能力。则（　　）

A、平均速度大小约为8km/h B、研究“天工”跑步姿势时，可以把它看成质点 C、相对于身后同速陪跑的工程师，“天工”是静止的 D、在两次更换电池时间内，“天工”做匀速直线运动

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18、单位“MeV”对应的物理量是（　　）

A、能量 B、电势 C、电压 D、电荷量

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19、伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于1590年左右发明．如图甲所示，先将质量为m的弹性大球P从距地面H高处自由释放，与地面发生碰撞后反弹，与地面的作用时间为Δt，反弹高度为0.64H。接着P球上分别叠放不同个数的弹性小球后释放，如图乙所示，已知各球质量依次为下方一球质量的 $\frac{1}{2}$ ，运动过程中重心始终处于同一竖直线上，各球之间发生弹性碰撞，碰撞时间极短，每次释放时P球距地面高度均为H，与地面第一次碰撞过程中的能量损失均保持不变，重力加速度为g，忽略空气阻力。

(1)、求大球单独释放，触地反弹时的速度大小v；

(2)、求大球单独释放，地面对球的平均作用力大小F；

(3)、某同学认为，在大球上叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大，且回弹速度均为下方球撞击速度的 $\frac{4}{3}$ ，试判断该同学的两个观点是否正确，如果正确请阐述理由，如果不正确，请找出正确规律。

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20、如图所示，真空中放有一折射率 $n = \sqrt{3}$ 的直角三棱镜，∠A=60°，∠C=30°.一束极细的激光从AB的中点D平行于BC边入射，不考虑激光在三棱镜中的多次反射，已知该激光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c， $\sin 15 ° = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}$ 。

(1)、求该激光在棱镜中传播速度的大小v；

(2)、求该激光从BC边射出时的折射角θ；

(3)、光是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有动量，其大小 $p = \frac{h}{λ}$ ， h为普朗克常量．设想光子是沿光传播方向运动的小球，试求从BC边射出的光中的一个光子，在通过该棱镜过程中动量变化量Δp的大小。

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