相关试卷

1、我国科研团队正研发可超高速无线传输数据的植入式脑机接口技术，其内置芯片采用了频率为 $1.0 \times 10^{12} Hz$ 的太赫兹电磁波作为载波，人体神经信号的频率范围约为1~1000 Hz。关于该通信过程，下列说法正确的是（　　）

A、太赫兹电磁波属于横波 B、太赫兹电磁波在真空中的传播速度比无线电波快 C、将太赫兹电磁波与神经信号叠加并发射出去的过程属于调谐 D、体外接收电路若要接收此信号，其固有频率应调至与神经信号频率相近

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2、在核物理研究的历史中，卢瑟福的α粒子散射实验具有奠基性意义，如图，关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A、确定了中子半径的数量级为10^-10 m B、证明了原子内带正电的物质占据原子非常小的空间 C、观察到绝大多数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反弹回来 D、卢瑟福根据该实验提出了原子的核式结构模型，且认为原子核由质子和中子组成

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3、如图所示，平行金属板C、D间存在匀强电场（电场强度大小未知）和垂直于纸面向里的匀强磁场，半径为 $R$ 的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，矩形 $P Q M N$ 区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，三处磁场的磁感应强度大小均为 $B$ 。金属板D的延长线过圆形区域的圆心 $O$ ，金属板C的延长线、CD两金属板右边缘连线与圆形区域相切， $P N$ 边与圆形区域在 $P N$ 边的中点 $A$ 处相切。一束宽度与平行金属板间距相等、质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带负电粒子流从金属板左侧以水平向右的速度射入金属板间，恰能在金属板间做直线运动，进入圆形区域经磁场偏转后均过点 $A$ 。已知 $P N = \frac{16}{5} R$ ， $P Q = \frac{9}{5} R$ 。求：

(1)、粒子的运动速度大小 $v$ 及平行金属板C、D间的电压 $U$ ；

(2)、沿金属板C、D中轴线运动的粒子从射出金属板到运动至 $A$ 点所用的时间 $t$ ；

(3)、沿C板入射的粒子与沿D板入射的粒子离开矩形磁场处的距离 $d$ 。

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4、如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距 $L = 1.0 m$ ，与水平面之间的夹角 $α = 37 °$ ，匀强磁场磁感应强度 $B = 2.0 T$ ，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值 $R = 1.6 Ω$ 的电阻，质量 $m = 0.5 kg$ ，电阻 $r = 0.4 Ω$ 的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移 $s = 3. 8m$ 时达到稳定状态，对应过程的 $v - t$ 图像如图乙所示。取g=10m/s² ，导轨足够长。（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、运动过程中恒力F的大小；

(2)、从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；

(3)、由图中信息计算0-1s内，导体棒滑过的位移大小。

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5、某科技社团为测量水果电池的电动势E和内阻r，将铜片和锌片相隔一段距离插入柠檬中，制成柠檬电池。社团成员开展了以下实验：

(1)、用电压表直接测量柠檬电池的电动势，如图甲所示，读数为V；由于柠檬电池的内阻较大，用电压表直接测量误差较大，他们选用以下器材进一步实验：
A.电阻箱（最大阻值为9999.9Ω）
B.数字电压传感器（内阻 $R_{V} = 3 k Ω$ ）
C.开关和导线若干
实验步骤如下：
①按图乙所示连接电路；
②闭合开关，待数字电压传感器示数稳定后，记录数字电压传感器数值U和电阻箱的阻值 $R$ ，立即断开开关；
③改变电阻箱阻值，重复实验步骤②；
④根据数据，绘制出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 关系图线如图丙所示。
请回答下列问题：

(2)、根据实验数据绘制的图线可得电池的电动势为V，内阻为kΩ；（结果均保留两位有效数字）

(3)、若采用此方案，不考虑偶然误差，电池内阻的测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

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6、某同学想要测定一个定值电阻R的阻值（ $2kΩ$ 左右），实验室提供的实验器材如下：
电流表 $A_{1}$ （量程为 $200 mA$ ，内阻 $R_{A 1} = 8 Ω$ ）
电流表 $A_{2}$ （量程为 $0.6 A$ ，内阻 $R_{A 2} = 4 Ω$ ）
电压表 $V_{1}$ （量程 $3 V$ ，内阻 $R_{V 1} = 3 k Ω$ ）
电压表 $V_{2}$ （量程 $5 V$ ，内阻 $R_{v 2} = 5 k Ω$ ）
滑动变阻器 $R_{1}$ （最大允许通过电流 $1.5 A$ ，最大阻值 $50 Ω$ ）
滑动变阻器 $R_{2}$ （最大允许通过电流 $0.3 A$ ，最大阻值 $3 k Ω$ ）
待测定值电阻 $R_{x}$
电源 $E$ （电动势约 $15 V$ ，内阻较小但不可忽略），单刀开关 $S$ ，导线若干
回答下列问题：
（1）请选择合适的器材进行电路设计来完成对待测电阻 $R_{x}$ 的测量，要求尽可能测量多组数据，电表能有较大的偏转，实验中滑动变阻器应选用（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”），并采用（填“限流”或“分压”）接法。请在虚线框中画出的完整实验电路原理图。
（2）根据设计的实验电路可求得 $R_{x} =$ （可用 $U_{1} 、 U_{2} 、 I_{1} 、 I_{2} 、 R_{A 1} 、 R_{A 2} 、 R_{V 1} 、 R_{V 2}$ 中的部分符号表示）。

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7、如图所示，在原点 $O$ 和 $x$ 轴负半轴上坐标为 $- x_{1}$ 处分别固定两点电荷 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 。一带正电的试探电荷从坐标为 $x_{2}$ 处以一定的初速度沿 $x$ 轴正方向运动，其电势能 $E_{p}$ 随位置 $x$ 的变化图线已在图中绘出，图线与 $x$ 轴交点的横坐标为 $x_{3}$ ，图线最高点对应的横坐标为 $x_{4}$ 。不计试探电荷的重力，下列说法正确的是（　　）

A、 $x$ 正半轴上， $x_{4}$ 处的电势最高 B、点电荷 $Q_{1}$ 带正电、 $Q_{2}$ 带负电 C、在 $x$ 轴上 $x_{4}$ 处电场强度为0 D、试探电荷从 $x_{2}$ 运动至 $x_{4}$ 的过程中，电场力先做正功后做负功

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8、关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像，以下说法正确的是（　　）

A、关于图1，分析发现振荡电路正在充电 B、关于图2，振荡电路变成开放电路，电磁波发射容易 C、关于图3，变化的磁场周围产生电场，跟闭合电路是否存在无关 D、关于图4，开关闭合时线圈有自感现象，开关断开时线圈没有自感现象

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9、半径为 $2 \sqrt{2} cm$ 的半圆形玻璃砖横截面如图所示，底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心 $O$ 重合，下底为 $2 \sqrt{2} cm$ ，上底为 $2 cm$ ，高为 $1 cm$ 。单色光线从左侧入射，方向始终平行于直径 $A B$ 。当入射点从 $A$ 点逐渐向上移动至 $C$ 点时，光线恰能从玻璃砖另一侧射出， $C$ 点与 $A B$ 的距离为 $2 cm$ ，该玻璃的折射率为（）

A、 $\sqrt{2}$ B、 $\sqrt{5}$ C、 $\frac{\sqrt{10}}{2}$ D、 $\frac{\sqrt{5}}{2}$

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10、如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间有一质量为 $m$ 、带电量为 $q$ 的油滴恰好在 $P$ 点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　）

A、若将S闭合，将 $B$ 板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动， $G$ 中有方向为 $a \to b$ 的电流 B、若将S断开，将 $A$ 板向下平移一小段位移，则油滴应向上加速运动 C、若将S断开，将两板整体以过 $A$ 板中点且垂直纸面的轴逆时针转到 $60 °$ 位置时，施加一个外力，使油滴仍在 $P$ 点处于静止状态，则外力大小等于 $m g$ D、因B极板接地，故B板电势低于A板电势

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11、超级充电站是一种高功率充电设施，用于为新能源汽车提供快速充电服务。其结构可简化为如图所示的电路，理想变压器输入端电压为 $e = 380 \sqrt{2} sin 100 π t (V)$ ，输出电压为1000V，单桩功率为350kW，下列说法正确的是（）

A、变压器原副线圈的匝数比为 $19 : 50$ B、变压器输入端电压的有效值是 $380 \sqrt{2} V$ C、流过充电桩的电流在1s内方向改变50次 D、当变压器同时对8个充电桩供电，流过原线圈的电流为 $2.8 \times 10^{3} A$

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12、一列简谐横波沿 $x$ 轴传播，如图甲所示是 $x = 0$ 处质点的振动图像，如图乙所示是该波 $t = 0.05 s$ 时的波形图。下列说法正确的是（　　）

A、该波的波长为 $0.2 m$ B、该波的波速大小为 $1 m / s$ C、该波沿 $x$ 轴正方向传播 D、在 $0 \sim 0.2 s$ 内， $x = 0$ 处质点沿 $x$ 轴正方向运动 $2 cm$

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13、如图所示，磁感应强度大小为 $B$ 、方向水平向右的匀强磁场中，面积为S、匝数为 $n$ 的三角形线圈 $a b c$ 绕垂直于磁场的边 $a b$ 以角速度 $ω$ 匀速转动。 $t = 0$ 时刻，线圈平面平行于磁场。下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0$ 时刻，穿过线圈的磁通量为 $B S$ B、 $t = 0 \sim \frac{π}{3 ω}$ 内，穿过线圈的磁通量的变化量为 $\frac{1}{2} B S$ C、 $t = \frac{π}{3 ω}$ 时刻，线圈中产生的感应电动势大小为 $\frac{1}{2} n B S ω$ D、 $t = 0 \sim \frac{2 π}{ω}$ 内，线圈中产生的感应电动势的有效值为 $\frac{1}{2} n B S ω$

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14、如图所示为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强制制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化，吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是（　　）

A、电冰箱的工作效率可达到100% B、电冰箱的工作原理违反了热力学第一定律 C、热量可以自发地从低温的冰箱内传到高温的冰箱外 D、电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能

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15、下列物理现象中说法正确的是（　　）

A、可见光中蓝色光比红色光的波长更长 B、红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性 C、水银不浸润玻璃，将毛细玻璃管竖直插入水银中观察到毛细管内水银面上升 D、物体影子的边缘比较模糊，这是光绕过物体边缘发生的衍射现象

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16、如图所示，长 $2 L$ 、宽 $\sqrt{2} L$ 的矩形区域 $a b c d$ 内有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场， $b c$ 边下方竖直放有一个足够长的挡板 $c h$ ， $b h$ 右侧某区域内有方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。一群带电量为 $q (q > 0)$ 、质量为 $m$ 、速度为 $v$ 的粒子束某时刻沿平行 $a b$ 方向同时射入矩形区域，粒子匀速通过矩形区域后立即进入右侧磁场做匀速圆周运动，并都能垂直打在挡板 $c h$ 上。已知两磁场的磁感应强度大小均为 $\frac{m v}{q L}$ ，不计粒子的重力及相互作用。求：

(1)、匀强电场的电场强度 $E$ ；

(2)、粒子从进入矩形区域到打在挡板上的时间 $t$ ；

(3)、 $b h$ 右侧垂直纸面向外的匀强磁场区域的最小面积 $S$ 。

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17、如图为科研实验室设计的弹射碰撞装置简化图，间距 $L = 0.5 m$ 的水平平行导轨，其左端有通过单刀双掷开关连接的电源和电容器，轨道上有质量均为 $m = 0.5 kg$ 的金属杆 $a b$ 和绝缘杆 $c d$ 。虚线 $M N$ 左侧存在与水平面成 $θ = 53^{\circ}$ 斜向上、大小 $B = 1.25 T$ 的匀强磁场。金属杆 $a b$ 置于磁场内，绝缘杆 $c d$ 置于磁场外的水平轨道上。先将开关K接通1给电容器充满电再接在2上， $a b$ 杆向右运动且出磁场前已达匀速，出磁场后与 $c d$ 杆相碰，两杆碰后粘在一起，最后以速度 $v = 20 m / s$ 冲出导轨。运动过程中， $a b$ 、 $c d$ 杆始终与导轨垂直并接触良好。已知电容器的电容 $C = 1 F$ ，忽略一切摩擦，取 $sin 53^{\circ} = 0.8$ ， $cos 53^{\circ} = 0.6$ ，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、 $a b$ 、 $c d$ 两杆碰撞过程损失的机械能 $Δ E$ ；

(2)、从开关接到2到 $a b$ 杆离开磁场，电容器上电荷的变化量 $Δ q$ ；

(3)、电源电动势 $E$ 的大小。

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18、水平放置甲、乙两气缸由绝热活塞封闭体积为 $V_{0}$ 的理想气体，甲气缸壁是绝热的，乙气缸壁是导热的。现通过降低甲气缸内气体温度的方式将气体体积变为 $0.95 V_{0}$ ，用外力缓慢推动乙气缸活塞的方式将气体体积也变为 $0.95 V_{0}$ 。外界温度恒为 $T = 300 K$ ，大气压强 $p_{0} = 76 cmHg$ ，忽略活塞与气缸的阻力。求：

(1)、降温后甲气缸中气体的温度；

(2)、压缩后乙气缸中气体的压强。

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19、某学习小组想较准确地测量电源的电动势和内阻。实验器材有一个量程 $0 \sim 0.6 A$ 、内阻为 $R_{A}$ 的电流表、多个阻值为 $R_{0}$ 的定值电阻、一个定值电阻 $R_{x}$ 、一根带金属夹的长导线以及多根导线。忽略导线和金属夹的电阻。

(1)、将电流表的量程扩大为原来的2倍，需并联一个定值电阻，其阻值应为________；

A、 $\frac{1}{2} R_{A}$ B、 $R_{A}$ C、 $2 R_{A}$

(2)、图甲为金属夹正准备夹住接线柱时的实验电路，请指出图中至少一个在器材操作上存在的不妥之处；

(3)、纠正所有错误后再进行实验：
①依次变化金属夹与接线柱的不同位置来改变定值电阻接入电路中的个数 $N$ ，读出对应电流表表盘的示数 $I$ ；
②在某次实验时，电流表的读数如图乙所示，此时通过电源的电流为 $A$ ；
③图丙是横坐标为接入电路 $R_{0}$ 的个数 $N$ ，纵坐标为 $\frac{1}{I}$ 的图像，根据实验数据描点，然后用一条直线拟合数据，再延长直线与 $y$ 轴交点的值为 $a$ ，与 $x$ 轴交点的值为 $- b (b > 0)$ ，则可得到电源电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ （选用 $a$ 、 $b$ 、 $R_{0}$ 、 $R_{A}$ 表示）。

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20、某同学用如图所示装置研究平抛运动的轨迹。
（1）具体操作步骤如下：
①将实验仪器置于水平桌面，使面板处于竖直平面内，卡好定位板。安装平抛轨道，为保证小球做的是平抛运动，需要使轨道的抛射端。
②在描迹记录纸后衬垫一张复写纸。使坐标原点的位置在钢球中心处横坐标 $x$ 轴水平向右，纵坐标 $y$ 轴竖直向下。
③将定位板在某一位置固定好，钢球紧靠定位板由静止释放。下落的钢球打在接球挡板上，由于挡板平面向记录面板倾斜，小球挤压记录纸后留下一个迹点。
④将接球挡板平行向下移动一格，重复上述操作方法，得到第二个迹点，如此继续下移接球挡板，得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
（2）在轨迹上取一些点，以平抛起点 $O$ 为坐标原点，测量它们的水平坐标 $x$ 和竖直坐标 $y$ ，记录小球多个点的坐标，其中 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 点的数据如下表所示：
迹点
竖直坐标 $y (cm)$
水平坐标 $x (cm)$
水平坐标 $x^{2} ({cm}^{2})$
$y / x^{2}$
初速度 $v (m / s)$
$A$
8.82
12.55
157.50
0.0560
0.935
$B$
12.80
15.10
228.00
0.0561
0.934
$C$
17.41
17.57
308.70
0.0564
0.932
$D$
21.30
19.50
380.25
0.0560
0.935
（3）根据上表数据可得小球抛出时初速度的平均值 $\bar{v} =$ $m / s$ 。（保留3位有效数字）
（4）根据测量的数据，在纵坐标为 $y$ ，横坐标为 $x^{2}$ 的坐标轴上描点然后用图像拟合数据后得到。
A.一条直线 B.一条抛物线 C.一段圆弧

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迹点	竖直坐标 $y (cm)$	水平坐标 $x (cm)$	水平坐标 $x^{2} ({cm}^{2})$	$y / x^{2}$	初速度 $v (m / s)$
$A$	8.82	12.55	157.50	0.0560	0.935
$B$	12.80	15.10	228.00	0.0561	0.934
$C$	17.41	17.57	308.70	0.0564	0.932
$D$	21.30	19.50	380.25	0.0560	0.935