相关试卷

1、编号为2020FD2的小行星是中国科学院紫金山天文台发现的一颗近地小行星。科学家们观测到它的轨道如图所示，轨道的半长轴大于地球轨道半径，小于木星轨道半径，近日点在水星轨道内，远日点在木星轨道外。已知木星绕太阳公转的周期为11.86年，关于该小行星（只考虑太阳对小行星的引力），下列说法正确的是（　　）

A、在近日点加速度比远日点大 B、在近日点运行速度比水星速度小 C、公转周期一定大于11.86年 D、在近日点的动能比远日点小

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2、如图所示，半径 $R = 2.0 m$ 的轻质圆形薄木板漂浮在液体表面，一单色光点光源从薄木板圆心下方液面处竖直向下做匀速直线运动。速度大小 $v_{0} = 3.0 m / s$ ，人在液面正上方任意位置均看不见点光源的最长时间为0.5s，则液体对该单色光的折射率为（　　）

A、 $\frac{4}{3}$ B、 $\frac{5}{3}$ C、 $\frac{4}{5}$ D、 $\frac{5}{4}$

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3、如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的电压恒定，输电线总电阻为 $R_{0}$ ，变阻器R相当于用户用电器的总电阻。当用电器减少时，相当于R变大，当用电进入低谷时，下列说法正确的是（　　）

A、电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 的读数均不变，电流表 $A_{2}$ 的读数减小，电流表 $A_{1}$ 的读数减小 B、电压表 $V_{3}$ 、 $V_{4}$ 的读数均减小，电流表 $A_{2}$ 的读数增大，电流表 $A_{3}$ 的读数增大 C、电压表 $V_{2}$ 、 $V_{3}$ 的读数之差与电流表 $A_{2}$ 的读数的比值减小 D、线路损耗功率增大

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4、世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统—2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威加钍运行。钍基熔盐堆先将 $_{90}^{232} Th$ 转化为 $_{90}^{233} Th$ ，再转化为核燃料 $_{92}^{233} U$ ，其核反应方程为 $_{90}^{232} Th + X \to_{90}^{233} Th$ ， $_{90}^{233} Th \to 2 Y +_{92}^{233} U$ 。已知 $_{92}^{233} U$ 极易裂变，下列说法正确的是（　　）

A、X是质子 B、 $_{90}^{233} Th \to 2 Y +_{92}^{233} U$ 是 $α$ 衰变 C、100g的 $_{92}^{233} U$ 经过一个半衰期，还剩余50g的 $_{92}^{233} U$ D、若把钍基熔盐堆建在月球上可以改变 $_{92}^{233} U$ 的半衰期

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5、如图所示，两平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨间距为 $l$ 、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为 $d$ ，磁感应强度大小为 $B$ 、方向与导轨平面垂直。长度为 $2 d$ 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为 $m$ ，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为 $I$ 的电流（由外接恒流源产生，图中未画出），线框的边长为 $d (d < l)$ ，电阻为 $R$ ，下边与磁场区域上边界重合。现将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热 $Q$ ；

(2)、线框第一次穿越磁场区域所需的时间 $t$ ；

(3)、经过足够长时间，装置做稳定的往复运动，其往返一次所需的时间 $T$ 。

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6、在如图所示的平面直角坐标系 $x O y$ 中，第一、四象限区域存在磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直于纸面的匀强磁场，第二象限存在磁感应强度大小为 $\frac{7}{4} B$ 、方向垂直于纸面的圆形有界匀强磁场（磁场均没有画出）。从 $O$ 点发射一质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的粒子，粒子依次经过 $M (6 d, 0) 、 P (0, 8 d)$ 两点后进入第二象限。粒子经过第二象限圆形有界磁场偏转后恰好回到 $O$ 点，且回到 $O$ 点时速度方向与在 $O$ 点发射时相同。不计粒子重力，已知 $\sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、粒子从 $O$ 点发射时的速度 $v$ 大小；

(2)、第二象限圆形磁场区域的最小面积 $S$ ；

(3)、粒子从 $P$ 点第一次运动到 $O$ 点的时间 $t$ 。

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7、如图所示，在坐标系 $x O y$ 平面内，位于 $x = 7 m$ 处的波源 $S$ 开始振动（记为计时起点），产生的机械波沿 $x$ 轴负方向传播，经 $0.8 s$ 该波恰好传到 $x = 3 m$ 处的 $M$ 点。已知 $y$ 轴两侧介质不同，该波在介质2中的传播速度为介质1中速度的2倍，该波穿过 $y$ 轴后振幅变为原来的 $\frac{2}{3}$ ，求：

(1)、该波在介质2中的传播速度大小；

(2)、 $x = - 4 m$ 处的质点 $P$ 在 $0 ~ 2.8 s$ 内运动的路程。

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8、某实验小组利用如图甲所示的装置探究两球碰撞过程的规律。

(1)、实验的主要步骤如下：
①用游标卡尺测量小球A、B的直径，其示数均如图乙所示，则直径为mm，用天平测得球A、B的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 。
②用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。
③将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为 $θ$ 时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 $θ_{1}$ ，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 $θ_{2}$ 。
④若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $θ$ 、 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 表示）。
⑤该小组多次改变 $θ$ 进行实验，测得 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ ，以 $\cos θ_{1} - \cos θ$ 为纵轴， $\cos θ_{2}$ 为横轴，做出 $\cos θ_{1} - \cos θ$ 随 $\cos θ_{2}$ 变化的图像。若两球碰撞为弹性碰撞，则图像应为一条倾斜直线，其斜率的理论值为（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 表示）。

(2)、若实验时发现两球碰撞时，两球球心不在同一水平线上，其原因可能是球A运动过程中，球A的摆长发生变化，导致碰撞点相对于球B的球心（选填“偏高”或“偏低”）。

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9、为使校园智慧农场里的蔬菜长得更好，某小组设计了自动补光系统。

(1)、该系统核心元件为光敏电阻 $R_{G}$ ，其阻值随光照强度增大而减小。小组成员首先对光敏电阻 $R_{G}$ 进行研究。
①在自然光照下利用多用电表粗测 $R_{G}$ 的阻值，图甲为多用电表示意图，下列操作正确的是。
A.测量前调节 $S_{2}$ ，使指针指在左端的“0”刻度位置
B.欧姆调零时，将红黑表笔短接，调节 $S_{1}$ ，使指针指在右端的“0”刻度位置
C.测量过程中，若指针偏角过小，应换用更大倍率挡并重新欧姆调零
D.测量结束后，应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡
②在自然光照下测得光敏电阻 $R_{G}$ 阻值约为 $1.3 k Ω$ ，为精确研究 $R_{G}$ 的阻值，该小组设计了如图乙所示的实验电路。提供的器材有：待测光敏电阻 $R_{G}$ 、直流电源 $E$ （电动势3.0V，内阻不计）、电压表V（量程 $0 ~ 3 V$ 、内阻约 $2 k Ω$ ）、电流表A（量程 $0 ~ 10 mA$ 、内阻约 $10 Ω$ ）、滑动变阻器 $R (0 ~ 20 Ω)$ 、开关S、导线若干。
ⅰ.请根据实验目的，用笔画线代替导线完成图乙中的实物电路连接。
ⅱ.实验测得两不同光照强度下 $R_{G}$ 的伏安特性曲线如图丙中 $A 、 B$ 所示，图示中光照强度较小条件下， $R_{G}$ 的电阻值为 $Ω$ 。

(2)、基于上述研究，小组设计了如图丁所示的自动补光电路。控制电路由电源、光敏电阻 $R_{G}$ 、滑动变阻器 $R$ 和电磁继电器组成；工作电路由电源和补光灯 $L$ 组成。继电器线圈有一定电阻，当光照强度低于设定值时，电磁继电器吸合衔铁，触点接通，补光灯L自动点亮。在某次调试过程中，发现当光照强度已低于设定值时，补光灯L仍未点亮。为使系统正常工作，应将滑动变阻器 $R$ 的滑片P向（选填“左”或“右”）端适当移动。

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10、如图甲所示，在水平实验台上固定一个周长为 $L$ 的超导圆环 $a b c d$ ，一块质量为 $m$ 的永磁铁沿圆环中心轴线从正上方缓慢向下运动，永磁铁最终悬浮在圆环正上方 $h_{1}$ 高度处，由于超导体存在极小的电阻导致电流衰减，永磁铁的悬浮位置会随时间缓慢下移，经过时间 $t_{0}$ ，悬浮高度变为 $h_{2}$ 。已知永磁铁在高度 $h_{1} 、 h_{2}$ 处时，圆环所在位置的磁感应强度大小分别为 $B_{1} 、 B_{2}$ ，磁场方向与水平方向的夹角分别为 $θ_{1} 、 θ_{2}$ ，圆环中的感应电流大小分别为 $I_{1} 、 I_{2}$ 。图乙为实验测得的圆环中电流大小的平方随时间变化的图像，重力加速度为 $g$ ，忽略磁场能的变化。下列说法正确的是（　　）

A、从上向下看，超导圆环中感应电流的方向为逆时针方向 B、永磁铁在 $h_{1}$ 高度处时，超导圆环所受安培力的大小为 $B_{1} I_{1} L \cos θ_{1}$ C、永磁铁在 $h_{2}$ 高度处时，超导圆环所受安培力的方向竖直向上 D、该超导圆环的电阻值为 $\frac{2 m g (h_{1} - h_{2})}{t_{0} (I_{1}^{2} + I_{2}^{2})}$

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11、两节性能不同的动车，其额定功率和在平直铁轨上能达到的最大速度如下表所示，若每节动车运行时受到的阻力与自身质量 $m$ 及运行速度 $v$ 的乘积成正比即 $f = k m v$ ，其中 $k$ 为常数。现将两节动车机械连接组成动车组，整体以总额定功率在平直铁轨上运行。下列说法正确的是（　　）
动车
额定功率 $(10^{6} W)$
最大速度 $(m / s)$
甲
4.8
120
乙
6.0
150

A、甲、乙两节动车的质量之比为4：5 B、甲、乙两节动车的质量之比为5：4 C、动车组能达到的最大速度为 $60 \sqrt{5} m / s$ D、动车组能达到的最大速度为 $50 \sqrt{6} m / s$

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12、如图所示，竖直平面内存在与水平面成 $45 °$ 角的匀强电场，一长为 $L$ 不可伸长的绝缘轻质细线一端固定于 $O$ 点，另一端系着质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的带电小球，小球在竖直面内绕 $O$ 点做完整的圆周运动，当小球经过与 $O$ 点等高的 $P$ 点时，细线的拉力恰好为零。已知重力加速度大小为 $g$ ，下列说法正确的是（　　）

A、电场方向斜向右上 B、电场方向斜向左上 C、小球经过 $P$ 点时的速度大小为0 D、小球经过 $P$ 点时的速度大小为 $\sqrt{g L}$

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13、如图所示，质量为 $m$ 的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用，在空中处于平衡状态，此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为 $30 °$ 。某时刻风力大小突然变为原来的2倍，通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡，且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为 $30 °$ 。不计风筝线质量，重力加速度为 $g$ ，风筝再次在空中平衡后，风筝线的拉力大小为（　　）

A、 $\sqrt{7} m g$ B、 $\sqrt{5} m g$ C、 $2 m g$ D、 $\sqrt{3} m g$

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14、如图所示，在离地面高度为 $h$ 处先后水平向右抛出两小球 $A$ 和 $B, A$ 与地面碰撞瞬间水平速度不变，竖直速度大小不变、方向反向，运动过程中不考虑空气阻力，两小球的运动轨迹交点到地面的高度为 $0.5 h$ ，则水平抛出小球 $A$ 和 $B$ 的初速度大小之比为（　　）

A、3：5 B、1：3 C、 $\frac{2 \sqrt{2} + 1}{7}$ D、 $\frac{3 \sqrt{2} + 1}{14}$

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15、如图所示，边长为L的等边三角形ABC的三个顶点分别固定一个点电荷，已知A、B处点电荷的电荷量均为-q，三角形中心O点的电场强度大小为E，方向由O指向C。静电力常量为k，则A、B连线中点M处的电场强度大小为（　　）

A、 $\frac{4 k q}{3 L^{2}} - \frac{4}{9} E$ B、 $\frac{4 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{9} E$ C、 $\frac{2 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{3} E$ D、 $\frac{4 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{3} E$

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16、如图所示，交流发电机的矩形导线框电阻值为 $R$ ，通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接有阻值为 $R$ 的定值电阻，变压器的原、副线圈匝数比为2：1。矩形导线框绕垂直于匀强磁场的轴 $O O^{'}$ 匀速转动。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则定值电阻消耗的功率变为原来的（　　）

A、 $\sqrt{2}$ 倍 B、2倍 C、 $2 \sqrt{2}$ 倍 D、4倍

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17、“自热米饭”盒的内部结构如图所示，加热层有氧化钙等物质，遇水反应放热，可实现无火无电条件下加热食材，加热时食材层内空气温度缓慢上升，通过盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变。若忽略加热过程中食材层体积变化，食材层内空气可视为理想气体，则加热过程中，下列说法正确的是（　　）

A、食材层内空气分子单位时间内撞击器壁的分子数不变 B、食材层内空气的内能增加量等于气体从化学反应中吸收的热量 C、食材层内空气的压强与热力学温度成正比 D、食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变

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18、患者服用碘131后，碘131会聚集到人体的甲状腺区域，可用于靶向治疗甲状腺疾病。某次治疗中，医生给患者服用一定量的碘131，并记录其原子核数目 $N$ 随时间 $t$ 的变化情况，得到如下关系：当 $t = 0$ 时， $N = N_{0}$ ；当 $t = 24$ 天时， $N = \frac{N_{0}}{8}$ 。则碘131的半衰期约为（　　）

A、4天 B、6天 C、8天 D、12天

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19、高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所示，一束太阳光入射至一六角形冰晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中 $a$ 为红光， $b$ 为紫光。下列光路示意图可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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20、如图所示，为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道，半径 $R = 5 m$ ，长度 $L = 10 m$ 的水平传送带，左端与圆弧轨道最低点B连接，右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端C处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量 $m = 2 kg$ 的滑块（视为质点），从圆弧轨道最高点A处静止释放，经过传送带，从C处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，外力施加前后速率不变。运动一周后撤去外力，滑块再次通过C点之后向右滑动，与位于平台D处的轻质挡板相撞并粘连。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.42$ ，与圆轨道间的动摩擦因数 $μ_{2} = \frac{1}{π}$ ，与C右侧平台间的动摩擦因数 $μ_{3} = 0.35$ ， C左侧平台光滑， $L_{C D} = 1.8 m$ 。轻弹簧初始为原长，左端与轻质挡板铰接，右端固定，其劲度系数 $k = 100 N / m$ 。弹簧弹性势能的表达式 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （x为弹簧形变量），取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计经过各连接处的能量损失，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求滑块下滑至圆弧轨道最低点B时，轨道对滑块的支持力大小；

(2)、若传送带不转，求滑块滑到圆轨道C处的速度大小；

(3)、若传送带以 $v = 7 m / s$ 顺时针转动，求滑块经过传送带因摩擦而产生的热量；

(4)、若传送带以 $v = 7 m / s$ 逆时针转动，求滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量。

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动车	额定功率 $(10^{6} W)$	最大速度 $(m / s)$
甲	4.8	120
乙	6.0	150