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1、 科学家在研究电荷分布的对称性的时候,巧妙地借助了我国传统文化中的“阴阳太极图”,以获得更多的启示和灵感,如图所示的三维坐标系。太极图呈圆形位于xOz平面内,y轴过圆心O,在x轴两侧对称分布各有一个大半圆和小半圆,M、N各是小半圆的圆心,现在M、N上分别放置一个等电量的负点电荷和正点电荷,在y轴的正向有一个定点C,在圆的边缘有一个位置D,则下列说法正确的是( )
A、若将正试探电荷q由C点沿y轴移动到O点,则q的电势能始终不变 B、若将正试探电荷q由A点沿“阴阳”边界经O移动到B点,则q的电势能增加 C、若将负试探电荷q沿虚线由C移到D,则电场力一直对电荷做正功 D、若将负试探电荷沿z轴由O向z轴正向移动,则电荷克服电场力做负功 -
2、 如图所示图像示意图在物理学习中经常遇到,很多的物理量关系都满足此类关系图像,那么关于此图像适用的物理过程,描述不正确的是( )
A、研究电源串联外电阻输出功率时,该图像可近似看作是电源输出功率P随外电阻R变化的图像 B、研究两个小球发生弹性碰撞且碰前球静止,该图像可看做是碰后动能与质量关系的图像 C、研究竖直面内绳球模型球从水平下落至竖直的过程中,可以完整表达球重力的功率P与绳跟水平面夹角的关系 D、该图像可以表述两个分子间的作用力F与分子间距r的关系 -
3、 如图所示,理想变压器原线圈接的交流电,原、副线圈匝数比 , 已知定值电阻、 , R是滑动变阻器,电压表和电流表均为理想交流电表,以下说法正确的是( )
A、时,理想变压器的输出功率最大 B、理想变压器的最大输出功率为 C、理想变压器的输出功率最大时,电流表的示数为1A D、时,滑动变阻器消耗的功率最大 -
4、 如图所示,一个正四棱锥形框架放置在地面上,各侧棱边长和底边的对角线长均为L,在各侧棱都有轻质光滑圆环,对面圆环被同一根弹性绳连接,在弹性绳的交叉穿过一个轻质小圆环,其半径忽略不计,在环上用轻质硬绳挂一个质量为m的重物,初始时由于重物被手托举,弹性绳均处于各侧棱的中点位置,若整个过程中都处于弹性限度内,弹性绳的劲度系数均为k,弹性势能 , 则自由释放重物以后( )
A、重物下落过程中,该重物的机械能守恒 B、重物下落的过程中,各侧棱的轻质小环不会运动 C、重物下落过程中,重物的最大速度为 D、重物下落到最低点时,弹性绳对重物做的功为 -
5、 如图所示,在一个倾角为的导轨MN上面,放置一个长度为L的金属棒PQ,已知两导轨间距为 , 金属棒的质量为m、阻值为r,导轨与金属棒接触良好,两者间动摩擦因数为 , 导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻,整个导轨处在一个垂直导轨所在平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一个恒力F拉动金属棒沿导轨斜面运动了x的距离,所用时间为t,此时金属棒的速度为v,下列说法正确的是( )
A、金属棒速度为v时,R两端的电压为 B、该过程中生成的焦耳热为 C、该过程中摩擦力做的功为 D、该过程中安培力做的功为 -
6、 在某次电动汽车的性能试验中,工程师已测得该款汽车综合阻力随时间变化关系式 , 现工程师为汽车提供恒定的牵引力F,并使汽车由静止开始直线加速至速度再次为0停止,则在此过程中,以下说法正确的是( )A、汽车达到最大速度的时间 B、汽车达到的最大速度为 C、全过程中,汽车的牵引力F的冲量为 D、全过程中,汽车的阻力f的冲量为
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7、 2024年3月20日8时31分,探月工程四期“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空,该卫星是经“地—月转移轨道”逐步送入近月距离约200km、远月距离约1600km的稳定椭圆环月轨道,周期24h,月球半径约1738km,月球表面重力加速度约为 , 下列说法正确的是( )A、该卫星的发射速度应大于第二宇宙速度 B、若另发射一颗距月球表面约300km的环月圆轨道卫星,则其周期约为5小时 C、若要在远月点把“鹊桥二号”转移到圆轨道上,其速度加至约 D、由以上条件,可以求得“鹊桥二号”在近月点所受的万有引力大小
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8、 某科学小组在进行光纤的模拟试验过程中,如图把中空透明玻璃管水平放置在试验台上,从玻璃管外平视观察到管的内径为d,若该玻璃管的折射率为n,则管的实际内径约为( )
A、 B、 C、 D、 -
9、 中国的传统医学博大精深,其中针灸技术可用来治疗各种疾病。选用针灸针时,会根据不同的治疗选择不同的规格,较常用的1寸针长度约为25mm,直径 , 针尖部分的截面可以看做是高为2mm的三角形,如图甲、乙所示,不计针的重力作用,当医生用的力垂直皮肤下压该针进行治疗时,下列说法正确的是( )
A、针尖进入肌肉组织的过程中,肌肉所受的弹力约为 B、针尖进入肌肉组织的过程中,肌肉所受的弹力约为 C、若该针尖停止进入,则此时与针尖接触位置的肌肉组织所受弹力均相同 D、若针尖形状如图丙,则针尖缓慢进入身体时某固定位置肌肉所受弹力越来越小 -
10、 经研究证明,光子和电子相互作用发生光电效应还是康普顿效应,取决于电子的“自由”度。当光子能量和逸出功在同一数量级时,电子吸收光子,发生光电效应;当光子能量较大时,电子的逸出功几乎可以忽略,可看做是“自由”的,则发生康普顿效应,下列说法正确的是( )A、光电效应方程是从能量守恒的角度解释了光的粒子性 B、康普顿效应说明光具有波动性 C、光电效应说明了能量守恒,康普顿效应则解释了动量守恒,二者是矛盾的 D、金属只要被光照射的时间足够长,一定会发生光电效应
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11、 以竖直向下为z轴正方向、水平向右为x轴正方向建立坐标系,如图甲。坐标系平面内存在垂直坐标系平面向里的磁场,该磁场沿x轴方向均匀分布(磁感应强度不变),沿z轴方向的磁感应强度按照图乙所示规律变化,图乙中图线斜率为k。在平面内将一质量为m的正方形导线框从坐标原点处以大小为(L为线框边长、R为线框电阻)的初速度沿x轴正方向水平抛出,导线框上、下两边始终水平,已知重力加速度为g,空气阻力不计。(其中m、g,为已知量)
(1)、求导线框竖直方向的分速度增大到时,线框的加速度与重力加速度的比值。(2)、求导线框在磁场中运动过程中的最大电功率P的表达式。(3)、已知导线框从开始抛出到瞬时速度大小为时在竖直方向的位移大小为z,求该过程导线框沿x轴方向运动的位移x与z之间的关系式。 -
12、 如图,质量 , 厚度的木板C静置于光滑水平地面上,半径的竖直光滑半圆弧轨道固定在木板C右边的水平地面上,木板与轨道均在同一竖直面内。轨道底端D点与木板C等高,并与圆心O在同一竖直线上,轨道上端最高为E点。质量的物块B置于木板C的左端,一质量的子弹A以的水平速度射中物块B并留在其中(时间极短),然后物块(B包括A)从木板左端水平向右滑行,B与C间的动摩擦因数。当物块(B包括A)到达木板右端时,木板恰好与轨道底端相碰并被锁定,同时物块(B包括A)沿圆弧切线方向滑上轨道。已知木板长度 , 重力加速度g取。
(1)、求子弹A射中物块B并留在其中后物块(B包括A)的速度大小和该过程损失的机械能。(2)、求木板C与圆弧轨道底部碰撞前瞬间,物块(B包括A)和木板C的速度大小。(3)、判断物块(B包括A)是否会落到木板上?如果没有落在木板上,求该物块落点到木板左端的距离。 -
13、 气球是小朋友喜爱的玩具,张研同学吸气后,将一个大气压下且温度为27℃,体积为6.4L的气体吹入气球内并封住出气口(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。假设吹气后的气球可看作半径的球体,气球中的气体温度与环境温度相同。取 , 大气压强 , 阿伏加德罗常数 , 空气的平均相对分子质量约为29,绝对零度为 , 气球中的气体可视为理想气体。(1)、求气球内气体的压强。(2)、已知在标准状态下( , )气体的体积 , 求吹入气球中的气体的质量和分子数(保留三位有效数字)。
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14、 某同学利用如图甲所示的电路研究玩具小车上的太阳能电池的伏安特性。
(1)、请在图乙的实物图中用笔画线代替导线把电路连接完整。(2)、连接电路后,闭合开关S,在光照条件和温度不变的情况下,改变电阻箱Rx的阻值,记录电压表示数U和电流表示数I,并多次重复该过程,将实验测得的数据描在U-I坐标系中,如图丙。用平滑曲线连接图丙中的数据点,作出U-I图像。(3)、该太阳能电池的电动势为V。若电压表示数为15V,则对应的太阳能电池内阻为Ω。(4)、由U-I图像可知,当时,该太阳能电池的输出功率为W(结果保留三位有效数字)。 -
15、 物理学习小组从实验室取来8个相同的钩码、一端带定滑轮的长木板、一总质量的木块(带宽度为d的遮光条)、两个光电门、坐标纸、细线等。组装的实验装置如图甲,长木板水平固定,木块与定滑轮间的细线与长木板平行。
(1)、若实验测得木块上的遮光条通过光电门A、B时的遮光时间分别为和 , 已知光电门A,B之间的距离为L,则木块的加速度大小为。(用题中所给字母表示)(2)、已知木块上的钩码个数和悬挂的钩码个数之和为8个,若实验得出细线悬挂不同钩码个数n时所对应的木块(包括木块上钩码)的加速度为a,以a为纵坐标、n为横坐标,建立直角坐标系,根据实验数据作出图像,如图乙。已知重力加速度。由图乙可知,木块与木板间的动摩擦因数为(保留一位有效数字),单个钩码的质量为g(保留三位有效数字)。
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16、 以O点为坐标原点、方向为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向,建立平面直角坐标系 , 如图。在第Ⅰ象限内加一方向竖直向上的匀强电场,在第Ⅱ象限有一加速电场,A、C两竖直极板之间的加速电压为U,在C板的中间有一小孔。在第Ⅳ象限的边长为l的等边三角形内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。现将一比荷为k的带负电的粒子从A板中间由静止释放,带电粒子从C板的小孔处飞出,接着从y轴上的M点垂直y轴进入电场,随后从的中点N进入磁场,且速度方向与边平行。在磁场中运动一段时间后,带电粒子恰好从P点离开磁场。下列说法正确的是( )
A、带电粒子从M点进入第Ⅰ限时的速度大小 B、第Ⅰ象限内匀强电场的电场强度大小 C、三角形区域内匀强磁场的磁感应强度大小 D、带电粒子从M点运动到P点的时间 -
17、 如图,由a,b两种单色光组成的细光束,以与平行玻璃砖上表面AB成角射入玻璃砖,并从下表面CD射出;已知玻璃砖的厚度为d,光在真空中的传播速度为c,a光在玻璃砖中的传播速度 , b光在玻璃砖中的传播速度 , 下列说法正确的是( )
A、玻璃砖对单色光b的折射率为 B、单色光a射入玻璃砖上表面AB后的折射角 C、细光束从玻璃砖下表面CD射出时两出射点间的距离为 D、单色光b的频率可能小于单色光a的频率 -
18、 在x轴上和处分别有两个波源P,Q,波源P做简谐运动的周期 , 振幅 , 产生的横波沿x轴正方向传播;波源Q做简谐运动产生的横波的波长为6m,振幅 , 产生的横波沿x轴负方向传播。波源P、Q在时均从平衡位置沿y轴正方向振动,振动产生的简谐横波的波速均为。下列说法正确的是( )
A、在两列波叠加区域不会发生稳定的干涉现象 B、波源Q做简谐运动的频率为 C、时,平衡位置为处的质点的位移为0.4m,速度为零 D、时,平衡位置为处的质点的位移为零,加速度为零 -
19、 如图甲所示,真空中两正点电荷M、N固定在x轴上,其中M位于坐标原点,和两点将M、N之间的线段三等分。一质量为m、电荷量为q(q远小于M、N的电荷量)的带正电微粒P仅在电场力作用下,以大小为的初速度从处沿x轴正方向运动。取无穷远处的电势为零,P在M、N间由于受到M、N的电场力作用而具有的电势能随位置x变化的关系图像如图乙所示,图乙中 , 均已知,且在处图线的切线水平。下列说法正确的是( )
A、与两点间的电势差 B、P运动到处时加速度可能不为零 C、M、N电荷量的大小关系为 D、P在M,N间运动过程中的最大速度 -
20、 2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。如图所示,神舟十七号载人飞船运行在半径为的圆轨道Ⅰ上,“天宫”空间站组合体运行在半径为的圆轨道Ⅲ上。神舟十七号载人飞船通过变轨操作,变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道运动到远地点B,并在B点与空间站组合体对接成功。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则( )
A、神舟十七号载人飞船在圆轨道Ⅰ上A点的加速度小于其在椭圆轨道Ⅱ上A点的加速度 B、“天宫”空间站组合体在轨道Ⅲ上运动的周期为 C、神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上由A点运动至B点所需的时间为 D、神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的近地点和远地点的线速度大小之比为