相关试卷

1、《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。如图所示，“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是近火圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是圆轨道。已知火星的质量为M ，火星的半径为R ，轨道3的半径为r ， “天问一号”质量为m ，引力常量为G ，下列说法正确的是（　　）

A、“天问一号”在轨道3上线速度保持不变 B、“天问一号”在轨道2上经过A点时的线速度为 $\sqrt{\frac{G M}{r}}$ C、“天问一号”在轨道2上的周期为 $\sqrt{\frac{π^{2} (r + R)^{3}}{2 G M}}$ D、“天问一号”在轨道2上从B点到A点的过程中，克服引力做功为 $\frac{G M m (r - R)}{R^{2}}$

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2、清澈的游泳池中一小孩在水面沿直线以0.5m/s的速度匀速游泳，已知这条河的深度为2m，忽略水流的速度并且不考虑水面波动对视线的影响。 $t = 0 s$ 时刻他看到自己正下方的河底有一小石块， $t = 6 s$ 时他恰好看不到小石块，则游泳池水的折射率（　　）

A、 $\frac{3}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{13}}{3}$ C、 $\frac{3 \sqrt{13}}{13}$ D、 $\frac{2}{3}$

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3、采用涡轮增压技术可以提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化成以下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（　　）

A、绝热过程中，气体分子平均动能增加 B、绝热过程中，外界对气体做负功 C、等压过程中，气体对外界做功 D、等压过程中，气体温度升高

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4、如图所示，真空中有电荷量为q和 $- 4 q$ （q＞0）的两个点电荷分别固定在x坐标轴的 $x = 0$ 和 $x = 10 c m$ 位置，则（　　）

A、在 $x = 5 c m$ 处电势为零 B、在 $x = - 10 c m$ 处电场强度为零 C、从 $x = 10 c m$ 开始沿x轴正方向电势逐渐减小 D、在 $x > 10 c m$ 的位置上电场强度沿x轴的正方向

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5、如图所示，矩形区域abcd平面内有垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ， ab边长为4L ， bc边长为L。在矩形中心O处有一粒子源，在平面内向各方向均匀发射出速度大小相等的带电粒子，粒子带电量均为+q ，质量均为m。若初速度平行于ab边的粒子离开磁场时速度方向偏转了60°角，不计粒子之间的相互作用及粒子重力，取 $s i n 14.5 ° = 0.25$ 。求

(1)、粒子在磁场中运动的速度大小；

(2)、粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间的比值；

(3)、某时刻发射出的粒子中，当初速度方向平行于ab边的粒子离开磁场时，这些粒子中未离开磁场的粒子数与已经离开磁场的粒子数之比。

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6、如图所示，热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，加热装置固定在吊篮上，用24根对称分布的轻绳拴住并与球囊相连，轻绳与竖直方向夹角均为37°。热气球被锁定在地面上，现缓慢加热球内空气使其密度不断减小。当加热至某温度时，热气球受到竖直向上大小为 $3.85 \times 1 0^{4} N$ 的浮力，球内气体总质量为3100kg，此时解除热气球锁定。若球囊质量为208kg，吊篮和加热装置总质量为 192kg，重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。热气球解除锁定瞬间，求

(1)、热气球的加速度大小；

(2)、每根绳子的拉力大小。

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7、某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧AB是电阻率为ρ、横截面积为S且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在O点，半径为r；ON为可绕O旋转的金属指针，N端可在圆弧AB上滑动且接触良好， $R_{1}$ 为电阻箱， $R_{2}$ 为滑动变阻器，V₁、V₂为理想电压表，指针ON及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：

(1)、按照电路图连接电路，取图中ON与OA的夹角为θ（θ用角度制表示），在使用时要让电压表V₂的示数随θ的增大而增大，电压表V₂另一端应与电阻丝的端相连（填“A”或“B”）；

(2)、闭合开关S前，应将滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片P置于端（填“a”或“b”）；

(3)、闭合开关S，旋转ON使其到达圆弧AB的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表V₁、V₂有适当的示数，读出此时电压表V₁、V₂的示数 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 及电阻箱的阻值 $R$ ，此时θ与 $U_{2}$ 的关系式为θ=（用题中相关物理量的字母表示）；

(4)、将ON调至 $θ = 18 0^{∘}$ ，并保持 $R_{1}$ 不变，调节 $R_{2}$ ，使电压表V₁的示数仍为 $U_{1}$ ，此时电压表V₂的指针位于2.0V刻度线处，则电压表0.8V刻度线对应的角度为度；

(5)、若电压表V₂量程为3V，用上述的操作方法且同样保持 $U_{1}$ 不变，要使 $θ = 18 0^{∘}$ 时电压表V₂刚好满偏，则可能实现的操作是：（填“增大”或“减小”） $R_{1}$ 的阻值，同时（填“增大”或“减小”） $R_{2}$ 的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。

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8、某同学通过自由落体运动来测量重力加速度，但由于物体下落时间较短，导致测量误差较大。为了减小测量误差，该同学设计了如图所示的实验装置，利用秒表和刻度尺来测量当地的重力加速度。部分实验步骤如下：

(1)、用一不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接质量分别为M、m的两物块P和Q（ $M > m$ ），固定物块Q使P、Q静止在距离地面一定高度处；

(2)、用刻度尺测量出物块P下端距地面的高度h；

(3)、将物块Q由静止释放，测出P从开始运动到落地所用的时间t ，则物块P下落的加速度表达式为a＝；

(4)、改变h ，重复上述操作，测得多组实验数据，作出 $h - t^{2}$ 图像，得到该图像的斜率为k。若忽略一切摩擦阻力，计算当地重力加速度的表达式为g＝（用k、M和m表示）；

(5)、若考虑轻绳与滑轮之间的摩擦，则通过该方法测得的重力加速度与真实值相比（填“偏大”或“偏小”）。

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9、电磁刹车系统具有刹车迅速、安全可靠、结构简单等特点，如图所示是电磁刹车系统的示意简图。在平行的水平轨道上等间距分布有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，有磁场与无磁场区域的宽度均为d。金属线圈固定在机车底部，线圈的宽为d、长为L、匝数为N、电阻为R。当质量为m的机车（含线圈）以速度 $v_{0}$ 无动力进入该区域时，金属线圈中产生感应电流并与磁场作用形成制动效应，不计摩擦阻力，忽略机车车身通过磁场区域时产生涡流的影响，则（　　）

A、金属线圈通过每个磁场区域产生的焦耳热相等 B、机车刚进入磁场时受到的安培力的大小为 $\frac{N^{2} B^{2} L^{2} v_{0}}{R}$ C、金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量相等 D、机车的制动距离为 $\frac{m v_{0} R}{N B^{2} L^{2}}$

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10、太阳系各大行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线时，在天文学中称为“行星冲日”现象。已知太阳系中部分行星的轨道半径、公转周期和2023年冲日时间如下表所示，下列说法正确的是（　　）
行星
地球
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径（AU）
1.0
5.2
9.5
19
30
公转周期（年）
1.0

29.46
84.81
164.8
2023年冲日时间

11月3日
8月27日
11月14日
9月19日

A、表内所列行星中，地球绕太阳做圆周运动的向心加速度最小 B、木星的公转周期约为12年 C、海王星2024年冲日时间预计在9月 D、行星轨道半径越大，相邻两次冲日时间间隔越长

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11、如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在 $u = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 的交流电源上，电流表的示数为2A，额定功率为4W的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为2kg的重物以0.5m／s的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表。重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、通过电流表的电流方向每秒变化100次 B、电压表的示数为14.1V C、电动机线圈的电阻为6.25Ω D、电动机的效率为62.5％

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12、如图所示，真空中带电量为＋Q和＋3Q的两点电荷分别固定在等边三角形ABC的A、B两点上，O为AB的中点。下列说法正确的是（　　）

A、O点的电势比C点的高 B、O点的电场强度比C点的小 C、在AO间某点固定一个负点电荷可能使C点电场强度为0 D、在BO间某点固定一个负点电荷可能使C点电场强度为0

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13、如图所示，一导热气缸由粗细不同的两段圆柱形气缸连接而成，通过刚性杆连接的活塞A、B封闭了一定质量的理想气体，活塞可无摩擦滑动，活塞及连接杆的重量不可忽略。则气缸由如图所示的状态在竖直面内缓慢转动90°至活塞A在下方，气缸始终处于密封状态且环境温度和大气压强均保持不变，此过程中关于缸内气体，下列说法正确的是（　　）

A、压强变小 B、体积变小 C、向外放热 D、外界对气体做正功

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14、光滑水平面上平行放置两根完全相同的软绳，两人分别握住绳的一端，在水平面上沿垂直于绳的方向摆动，形成沿x轴正方向传播的两列简谐波。某时刻两列波的波动图像分别如图甲、乙所示，此时两列波分别传到离手12m和15m处。下列说法正确的是（　　）

A、两列波的周期相等 B、两列波的波源同时开始振动 C、两列波的波源起振方向相同 D、此时图乙所示的波中 $x = 8 m$ 处质点的加速度方向沿y轴负方向

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15、潜水运动员在水中向岸上发射激光，如图所示。潜水员某次在同一位置沿同一方向分别发出a、b两种颜色的激光，结果岸上只接收到了a光，没有接收到b光，则下列说法正确的是（　　）

A、水对a光的折射率大于水对b光的折射率 B、在水中，a光的传播速度小于b光的传播速度 C、真空中，a光的波长大于b光的波长 D、若b是黄颜色的光，则a可能是绿颜色的光

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16、 “量子化”是二十世纪以来最重要的物理思想之一，下列选项中与“量子化”思想无关的是（　　）

A、普朗克为解释黑体辐射实验规律提出的能量子假说 B、卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型 C、波尔提出原子结构假说成功解释了氢光谱 D、爱因斯坦提出光子说并用于光电效应的解释

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17、如图所示，在足够长的光滑水平台面 $A B$ 右侧一定距离处固定一半径为 $R = \frac{11}{8} m$ 的光滑圆弧轨道 $C D$ ， $C$ 点与圆心 $O$ 点的连线与竖直方向 $O D$ 的夹角 $α = 53^{\circ}$ ，该圆弧轨道在 $D$ 点通过光滑小圆弧与一足够长的粗糙斜面 $D E$ 相接，该斜面的倾角 $θ$ 可在 $0 \sim 80^{\circ}$ 范围内调节 $($ 调好后保持不变 $)$ 。 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 均在同一竖直平面内。质量为 $m = 1 k g$ 的物块 $N$ 静止在水平台面上，其左侧有质量为 $m_{0} = 3 k g$ 的物块 $M$ 。让物块 $M$ 以速度 $v_{0} = 2 m / s$ 的速度向右运动，与物块 $N$ 发生弹性碰撞，物块 $N$ 与物块 $M$ 分离后离开水平台面，并恰好从 $C$ 点无碰撞的进入圆弧轨道，然后滑上斜面 $D E$ ，物块 $N$ 与斜面 $D E$ 之间的动摩擦因数， $μ = \frac{\sqrt{3}}{3}, s i n 53^{\circ} = 0.8, c o s 53^{\circ} = 0.6, g = 10 m / s^{2}$ ，物块 $M$ 、 $N$ 均可视为质点，求：

(1)、碰撞后物块 $N$ 、 $M$ 的速度各是多大；

(2)、物块 $N$ 到达 $D$ 点时对轨道的压力多大；

(3)、若物块 $N$ 第一次经过 $C$ 点后，在 $C$ 点安装一弹性挡板，挡板平面与该点圆弧轨道的切线垂直，物块 $N$ 与挡板碰撞前后速度大小不变。求 $θ$ 取不同值时，物块 $N$ 在运动的全过程中因摩擦而产生的热量 $Q$ 与 $t a n θ$ 的关系式。

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18、如图甲所示，足够长的粗糙斜面与水平面成 $θ = 37^{\circ}$ 固定放置，斜面上平行虚线 $a a^{'}$ 和 $b b^{'}$ 之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场，间距为 $d = 1 m$ ，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化规律如图乙所示。现有一质量为 $m = 0.1 k g$ ，总电阻为 $R = 10 Ω$ ，边长也为 $d = 1 m$ 的正方形金属线圈 $M N P Q$ ，其初始位置有一半面积位于磁场中，在 $t = 0$ 时刻，线圈恰好能保持静止，此后在 $t = 0.25 s$ 时，线圈开始沿斜面下滑，下滑过程中线圈 $M N$ 边始终与虚线 $a a^{'}$ 保持平行。已知线圈完全进入磁场前已经开始做匀速直线运动。已知 $s i n 37^{\circ} = 0.6$ ， $c o s 37^{\circ} = 0.8$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、前 $0.25 s$ 内通过线圈某一截面的电量；

(2)、线圈与斜面间的动摩擦因数；

(3)、从 $0$ 时刻到线圈完全通过整个磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热。

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19、如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为直角三角形 $A B C$ ， $∠ C = 90 °$ ， $∠ B = 60 °$ ，现有一束单色光垂直照射到 $A B$ 面上，入射点为 $D$ ，三棱镜对该单色光的折射率为 $n = \sqrt{3}$ 。

(1)、判断单色光能否从 $B C$ 面上射出；

(2)、求单色光在 $A C$ 面的折射光线和反射光线间的夹角 $θ$ 。

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20、如图甲，干电池、开关 $S$ 、电阻箱 $R$ 和阻值未知的定值电阻 $R_{1}$ 串联组成电路，结合多用电表，测量电阻 $R_{1}$ 、干电池的电动势 $E$ 和内阻 $r$ ，其主要实验步骤如下：

(1)、测量 $R_{1}$ 的阻值：
a闭合开关 $S$ ，调节电阻箱 $R$ ，读出其示数 $R_{0}$ 。
b把多用电表的选择开关置于直流电压挡的“ $0 \sim 10 V$ ”量程，与“” $($ 选填“ $+$ ”或“ $-$ ” $)$ 接线孔相连的那支表笔接电路中的 $a$ 点，另一支表笔接电路中的 $c$ 点，记下电压表的示数 $U_{1}$ 。
c接电路中的 $a$ 点的那支表笔不动，另一支表笔改接到电路中的 $b$ 点，多用电表的指针如图乙所示，则其读数 $U_{2} =$ $V$ 。
d电阻 $R_{1}$ 的表达式为 $R_{1} =$ $($ 用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $R_{0}$ 表示 $)$
e多次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤，测出 $R_{1}$ 的平均值

(2)、测量干电池的电动势 $E$ 和内阻 $r$ ：
若保护电阻的阻值 $R_{1} = 3.1 Ω$ ，为了保证测量结果尽可能精确，实验步骤依次如下：
a接电路中的 $a$ 点的那支表笔不动，另一支表笔接电路中的 $($ 选填“ $b$ ”或“ $c$ ” $)$ 点，调节电阻箱阻值 $R$ ，记下此时电压表的示数 $U$ ；
b多次改变电阻箱阻值 $R$ ，记录下对应的电压 $U$ ；
c以 $\frac{1}{U}$ 为纵坐标、 $\frac{1}{R}$ 为横坐标，根据实验数据作出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 线如图丙所示；
d不考虑电表对电路的影响，分析图线可知：干电池的电动势 $E =$ $V$ ，内阻 $r =$ $Ω ($ 计算结果均保留两位有效数字 $)$ 。

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行星	地球	木星	土星	天王星	海王星
轨道半径（AU）	1.0	5.2	9.5	19	30
公转周期（年）	1.0		29.46	84.81	164.8
2023年冲日时间		11月3日	8月27日	11月14日	9月19日