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1、2021年12月9日，“太空教师“翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜上注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球。如图所示，MN是通过球心O的一条直线，并与球右表面交于C点。一单色细光束AB平行于MN从B点射入球体，当没有气泡时，光线从C点射出。已知水球半径为R，光线AB距MN的距离为 ， 光在真空中传播的速度为c，求：
(1)、水对此单色光的折射率n；(2)、水球半径及入射光线与MN的距离均不变，当球内存在气泡时，光线经过气泡全反射后，仍沿原AB方向射出水球，光线通过水球的时间t。 -
2、如图1，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0m和x2＝4.0m的两质点．以质点Q开始振动时作为计时起点，图2为质点Q的振动图像，求：
(1)、波的传播速度v和从t1＝0时刻到t2时刻之间的时间间隔Δt；(2)、写出质点P的位移随时间变化的关系式。 -
3、某同学进行用单捏测定重力加速度“的实验。(1)、为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材____；A、长度为10cm左右的细绳 B、长度为100cm左右的细绳 C、直径为1.8cm的钢球 D、直径为1.8cm的木球 E、最小刻度为1mm的米尺 F、秒表、铁架台(2)、选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图（选填“甲”、“乙“）；
(3)、单摆的周期为T、摆长为L，根据单摆的周期公式可得，当地的重力加速度g＝；(4)、测量摆长时，应测悬点到____的距离；A、摆球上端 B、摆环球心 C、摆球下端(5)、摆长测量完成后，在测量周期时，摆球振动过程中固定摆线的悬点处出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 -
4、如图所示，倾角为θ、光滑的斜面体固定在水平面上，底端有垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻质弹簧下端拴接着质量为M的物体B，上端放着质量为m的物体P（P与弹簧不拴接）．现沿斜面向下压一段距离后由静止释放，P就沿斜面做简谐运动，振动过程中，P始终没有离开弹簧，则（ ）
A、P振动的振幅的最大值为 B、P振动的振幅的最大值为 C、P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为Mgsinθ+mgsinθ D、P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为Mgsinθ+2mgsinθ -
5、如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，在D形盒边上的缝隙间放置一对中心开有小孔a、b的平行金属板M、N。每当带正电的粒子从a孔进入时，就立即在两板间加上恒定电压，经加速后从b孔射出，再立即撤去电压。而后进入D形盒中的匀强磁场，做匀速圆周运动。缝隙间无磁场，不考虑相对论效应和重力影响，则下列说法正确的是（ ）
A、D形盒中的磁场方向垂直纸面向里 B、粒子运动的周期不断变大 C、粒子每运动一周直径的增加量越来越小 D、增大板间电压，粒子最终获得的最大动能变大 -
6、一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示。若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（ ）
A、由图线可知T＝4s B、由图线可知T0＝8s C、当T在4s附近时，y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，y很小 D、当T在8s附近时，y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，y很小 -
7、光纤在现代通信中有着巨大作用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，若纤芯的折射率为n1 ， 包层材料的折射率为n2 ， 则当光由纤芯射向包层时，发生全反射的临界角C满足。若光纤纤芯的半径为a，并设光垂直于端面沿轴入射，为保证光信号一定能发生全反射，则在铺设光纤时，光纤轴线的转弯半径不能小于（ ）
A、 B、 C、 D、 -
8、用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（ ）
A、开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B、b光的光子能量大于a光的光子能量 C、用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D、b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能 -
9、两相同的“π”形光滑金属框架竖直放置，框架的一部分处在垂直于纸面向外的矩形匀强磁场中，如图所示。两长度相同粗细不同的铜质金属棒a、b分别从两框架上相同高度处由静止释放，下滑过程中金属棒与框架接触良好，框架电阻不计，下列说法中正确的是（ ）
A、若细金属棒a刚进入磁场时做匀速运动，则粗金属棒刚进入磁场时一定做加速运动 B、通过磁场过程中，粗金属棒b所用的时间短 C、通过磁场过程中，流过两金属棒的电量一样多 D、通过磁场过程中，粗金属棒b产生的热量多 -
10、新冠病毒是一种传染病毒，传染病的传播过程十分复杂，但是可以构建最简单的传播模型来描述，这个最简模型可称为链式模型，类似于核裂变链式反应模型．铀裂变核反应方程为为 ， 其中n表示中子．裂变后产生的中子能继续发生反应的次数称为链式反应的“传染系数”．下列说法正确的有（ ）
A、从铀裂变核反应方程看，“传染系数”为2 B、核反应堆中通过镉棒吸收中子降低“传染系数 C、链式反应的临界值对应的实际“传染系数”为3 D、核反应堆中的实际“传染系数”与铀浓度无关 -
11、明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（ ）
A、b光的频率大于a光的频率 B、在该三棱镜中a光传播速度小于b光传播速度 C、在该三棱镜中a光的波长小于b光的波长 D、若逐渐增大入射角i，a、b光均可能消失且a光先消失 -
12、下列说法中正确的是（ ）A、布朗运动反映了固体分子的无规则运动 B、在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 C、内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能也一定不同 D、教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
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13、如图所示是我国500m口径球面射电望远镜（FAST），它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A、只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 B、麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波 C、电磁波由真空进入某种介质传播时，波长变短 D、一切高温物体都能够发射紫外线 -
14、如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系 ， 在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与轴负方向的夹角。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板 ， 两板间距为 ， 板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在轴上，板与轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔 ， 小孔离坐标原点的距离为。在第Ⅳ象限垂直于轴放置一块平行于轴的竖直平板 ， 平板在轴上垂足为 ， 垂足与原点相距。现将一质量为、带电量为的小球从桌面上的点以初速度垂直于电场方向射出，刚好垂直板穿过孔进入磁场。已知小球可视为质点，点与小孔在垂直电场方向上的距离为 ， 不考虑空气阻力。
(1)、求匀强电场的场强大小E；(2)、要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板上，求磁感应强度B的取值范围；(3)、若时刻小球从点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期 ， 小孔离坐标原点的距离 ， 求小球从点打在平板上所用时间。 -
15、如图所示，宽度的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为 ， 导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求：
(1)、导体棒运动过程中的最大速度的大小。(2)、从开始运动到时导体棒通过的位移的大小；(3)、整个运动过程中电阻上产生的焦耳热。 -
16、如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为 ， 活塞的横截面积为 ， 初始状态时，气缸内空气柱的高度为 ， 外界温度保持不变，大气压强恒为 ， 重力加速度 ， 求：
(1)、初始状态时，气缸内部气体的压强的大小；(2)、若将活塞和重物的总质量增加 ， 求系统稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数。 -
17、在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测的摆球经过次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为 ， 再用游标卡尺测量摆球的直径为。回答下列问题：
(1)、为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时，开始计时该标记应该放置在摆球的最低点。(2)、重力加速度的表达式为（用题目中给出的字母表示）(3)、如果测得的值偏小，可能的原因是____A、测摆长时，摆线拉的过紧 B、摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C、开始计时时，停表过迟按下 D、实验时误将49次全振动记为50次(4)、为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长 ， 并测出相应的周期 ， 从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标，为纵坐标，做出图线，但同学们不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的（“选填①、②、③”）。 -
18、某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每油酸酒精溶液中有纯油酸。用注射器测得100滴这样的溶液为。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为。
(1)、在实验中，下列操作错误的是____。A、为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 B、在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格 C、对注射器刻度读数时，视线要平视刻度 D、数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个(2)、1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是。(3)、油酸分子的直径是。（结果保留1位有效数字）(4)、某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是____。A、配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低 B、计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C、计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D、水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 -
19、如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域的磁感应强度大小为 ， 区域Ⅱ的磁感应强度大小为 ， 矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的点射出，下列结论正确的是（ ）
A、粒子的比荷 B、磁场区域I的宽 C、粒子在磁场II中运动时，转过的圆心角为 D、出射点偏离入射点竖直方向的距离 -
20、如图甲所示，轻质细线吊着一质量为、半径为、电阻、匝数的金属闭合圆环线圈，圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态，重力加速度取。则下列判断正确的是（ ）
A、线圈中的感应电流大小为 B、时间内金属环发热的功率为 C、时轻质细线的拉力大小等于 D、线圈中感应电流的方向为顺时针