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相关试卷

1、研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　）

A、图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B、随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C、对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D、两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大

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2、下列关于四幅图的说法正确的是（　　）

A、图甲为布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著 B、图乙为用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势 C、图丙为用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形的图样，则该固体为单晶体 D、图丁为水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴，说明水银浸润玻璃

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3、某些材料的激发态可视为准粒子的集合，激发态寿命可由“时间分辨-能量分析仪”测量，简化原理如图₁的加速电场加速，穿过处于激发态的样品时，部分电子与准粒子作用后动能发生变化，相互作用时间不计。为筛选出动能变化为特定值的电子，调节匀强磁场的磁感应强度为 $B_{0},$ ，使筛选出的电子沿半径为R的圆弧形中心线运动，从狭缝出射后，沿电场中心线且平行于极板方向进入偏转电场，偏转后打在荧光屏上形成光斑。
已知电子电荷量大小为e，质量为m；偏转电场可视为匀强电场，M、N极板长度为L、间距为d；荧光屏到极板边缘的距离为5L。忽略电子间相互作用及电、磁场边缘效应。

(1)、求筛选出的电子通过样品前后的动能变化量△Eₖ。

(2)、求M、N间电压为 $U_{2}$ 时，电子到达荧光屏上的偏移距离x₀。

(3)、样品被激发时，电子源开始每隔相同时间发射持续时间极短、电子数目相近的脉冲，同时M、N间电压随时间线性变化，变化率为 $β (β < 0),$ ，使先后到达荧光屏上的电子脉冲形成间距为Δx的光斑，如图(b)所示。每个脉冲经过偏转电场时间极短，在此时间内电子所受电场力可视为恒定。样品被激发后，筛选出的电子数随激发态准粒子数的衰减成比例减少，导致光斑相对强度也相应成比例减弱，相对强度与各个光斑中心位置x的关系如图(c)所示。若样品的激发态寿命τ定义为准粒子数衰减一半所需的时间，求τ。

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4、如图，光滑水平面上一质量 $m_{A} = 0.4 k g$ 的木板，其右端通过轻弹簧连接质量 $m_{B} = 0.1 k g$ 的物块，此时弹簧伸长量 $x_{0} = 0.1 m,$ 物块和木板均静止。质量 $m_{C} = 0.1 k g$ 的小球(可视为质点)通过长L=0.9m的轻绳悬于O点。小球从绳与竖直方向成 $θ = 6 0^{∘}$ 处由静止释放，摆至最低点时与木板右端发生弹性碰撞，时间极短。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2} 。$

(1)、求碰撞后瞬间木板的速度大小 $v_{A} 。$

(2)、弹簧的压缩量第一次为x₀时，物块速度大小为 $v_{B} = 0.8 m / s,$ 方向向左。求木板与物块间的动摩擦因数μ。

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5、某科研机构设计了模拟月球重力环境的实验塔，简化模型如图所示。在竖直向上的电磁力. $F = 3 \times 1 0^{4} N$ 的驱动下，质量m=500kg的实验舱由静止开始沿塔身竖直向上做匀加速直线运动，上升h=6.25m时，立即减小电磁力，使实验舱向上做匀减速直线运动。减速过程中，舱内水平台面上的设备所受支持力为其重力的 $\frac{1}{6},$ 从而模拟月球重力环境。不计摩擦力与空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2} 。$ 求上升过程中

(1)、实验舱的最大速度 $v_{m};$

(2)、舱内处于模拟的月球重力环境的时间t。

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6、某同学从教材的“拓展学习”栏目中学习到平行板电容器的电容 $C = \frac{ε_{r} S}{4 π k d} 。$ 为验证C与极板间距d、正对面积S的关系，他与人工智能讨论得知，用数字式多用电表可以测量电容，测量过程中电路存在额外电容，每次应扣除额外电容，以获得电容的测量值。据此，设计并完成如下实验。
实验器材：厚度为 $d_{0}$ 的绝缘塑料板若干、面积均为，So(已知)的矩形单面覆铜板两块、数字式多用电表、螺旋测微器、绝缘重物等。

(1)、用螺旋测微器测量20层塑料板的厚度。测量结果如图 (a)所示，读数为mm。

(2)、将两极板覆铜面相对，中间夹入10 层塑料板并用重物压紧，使正对面积为S $S_{0},$ s₀ ，用多用电表测量电容并记录数据。断开表笔，将极板短接放电。保持正对面积为 $S_{0}$ ，不变，每次增加2 层塑料板，重复上述操作直至20层。作 $C - \frac{1}{d}$ 图线如图(b)所示，由此确定C与 $\frac{1}{d}$ 成正比。由图线，极板间夹15层塑料板时，电容为pF (保留至整数)。

(3)、保持极板间20层塑料板不变，使两极板正对面积依次为 $S_{0} 、 \frac{3}{4} S_{0} 、 \frac{2}{3} S_{0} 、 \frac{1}{2} S_{0} 、 \frac{1}{3} S_{0} 、 \frac{1}{4} S_{0},$ 用重物压紧，测量电容并记录数据。作C-S图线如图(c)所示，由此确定C与S成正比。图(c)中某次测量值明显偏离拟合直线，排除仪器故障和数据处理错误，从实验操作角度分析，写出一条可能的原因：。

(4)、若将图(b)、图(c)改绘为 $C - \frac{d_{0}}{d} 、 C - \frac{S}{S_{0}}$ 图线，两图线的斜率分别为 $k_{1} 、 k_{2},$ 则理论上 $\frac{k_{1}}{k_{2}} =$ (选填“20”“1”或“0.05”) 。

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7、如图(a)，某同学利用激光测距仪分别在①、②位置测量玻璃砖厚度时，发现两次示数差异较大。他猜想这可能与玻璃砖的折射率有关，于是设计了如下验证实验。
如图(b)，在白纸上描出玻璃砖的两个边a和a'，使激光沿纸面以某一角度入射到玻璃砖侧面，在光束I上靠近光源处标记点M，在光束1与a的交点处标记点O，在光束2与a'的交点处标记点N。
移走测距仪和玻璃砖。如图(c)，过O点作a的垂线b，连接MO和ON，以O为圆心、ON为半径作圆弧，与MO交于P点。分别测量N、P到b的距离，记为 $x_{N}$ 和 xp。改变入射角多次测量，记录多组数据，计算玻璃砖折射率n及其平均值。结果表明，测距仪在①、②位置测量时的示数比值与此平均值近似相等。
回答下列问题：

(1)、上述实验过程中，下列说法正确的是____(单选)。

A、点M 只能标记在光束1上靠近光源处 B、点N 只能标记在光束2与a'的交点处 C、只能以ON为半径作圆弧

(2)、处理数据时， n=(用. $x_{n} 、 x_{P}$ 表示)。

(3)、该同学推测，测距仪是通过测量激光的传播时间△t来计算距离的，则该测距仪示数是通过(选填 $“ c \frac{Δ t}{2} ”$ 或 $“ v \frac{Δ t}{2} ”,$ c和v分别是激光在真空和介质中的速度)计算的。

(4)、该同学将深度为16.0cm的不锈钢杯装满水(折射率为1.33)后，测量此杯深度，若测距仪的示数接近cm(保留至小数点后1位)，则符合他的推测。

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8、如图，光滑绝缘水平面上：x=0两侧区域I、II分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为L，磁感应强度方向相反，大小分别为B、2B，x=-3L和x=3L处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框MNPQ，边长为L，质量为m，总电阻为R ，以初速度 $v_{0} = \frac{2026 B^{2} L^{3}}{m R}$ 从左侧进入磁场，沿x轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，MN边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则

A、MN 首次进入磁场时线框的加速度大小 $a = \frac{2026 B^{4} L^{3}}{m^{2} R^{2}}$ B、MN每次经过x=1.5L时，电势差 $U_{N V} : U_{P Q} = 1 : 1$ C、MN 与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 $v = \frac{2012 B^{2} L^{3}}{m R}$ D、线框停止处，穿过线框的磁通量为0

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9、我国计划将“羲和二号”太阳探测卫星部署至日地系统拉格朗日点L₅。研究表明，太阳中心S、地球中心E和L5的连线构成稳定的等边三角形，太阳、地球和部署在L5的卫星以相同周期绕日地连线上的P点做圆周运动，如图所示，则

A、卫星的向心加速度比地球的大 B、卫星与地球的线速度大小相等 C、太阳和地球对卫星引力的合力指向E、S连线中点 D、太阳和地球对卫星的引力大小之比等于太阳和地球的质量之比

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10、一定质量的理想气体由状态a经状态b、c变化到状态d，p-V图像如图所示，则
μ

A、状态a 的温度比状态b 的高 B、状态b 的内能比状态c 的大 C、b→c，c→d 过程气体对外做的功相等 D、c→d 过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量

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11、如图(a)，水平面上一质量为m的物块在拉力F 作用下，以初速度v₀由原点O出发，沿x轴依次经过M、N、Q三点。已知 $\bar{O M} = \bar{M N} = \bar{N Q} = x_{0},$ 物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g， $v_{0} = \sqrt{2 μ g x_{0}},$ F 随位置x的变化如图(b)所示。设物块经过N、Q两点时F 的瞬时功率分别为 $P_{N} 、 P_{Q},$ 经过OM、MN、NQ段F的平均功率分别为 ${\bar{P}}_{O M} 、 {\bar{P}}_{M N} 、 {\bar{P}}_{N Q},$ 则

A、 $P_{N} > P_{Q}, {\bar{P}}_{O M} > {\bar{P}}_{M N}$ B、 $P_{N} ＜ P_{Q}, {\bar{P}}_{O M} ＞ {\bar{P}}_{M N}$ C、 $P_{N} > P_{Q}, {\bar{P}}_{M N} < {\bar{P}}_{N Q}$ D、 $P_{N} < P_{Q}, {\bar{P}}_{M N} < {\bar{P}}_{N Q}$

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12、动圈式扬声器的结构和线圈绕向如图（a）所示，图（b）为线圈所在区域磁场分布。将其用作话筒时，锥形纸盆的振动带动线圈运动，把声信号转化为电信号。规定向右为线圈位移的正方向，若若x随时间t的变化如图（c）所示，则 a、b 间电势差随变化的图像可能为

A、 B、 C、 D、

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13、如图，真空中一带正电的小球用绝缘轻绳悬于O点，处于竖直向下的匀强磁场中。将小球从P点由静止释放，小球运动轨迹的俯视示意图可能是

A、 B、 C、 D、

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14、某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内

A、a点的电场强度比b点的大 B、电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小 C、电子沿直线从b点运动到c点时，速度增大 D、电子束的横截面大小和形状均不变

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15、某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的I−U图像如图所示。从图中状态a到状态b，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为

A、2.0 Ω，0.28W B、2.0 Ω，0.68W C、7.0 Ω，0.28W D、7.0 Ω， 0.68W

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16、秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中

A、秧马的加速度方向向后 B、秧马受到秧田的摩擦力方向向前 C、秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力 D、秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力

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17、某游客驾车由丹东出发，沿“最美边境公路”国道 G331 到达额济纳旗，路线如图中实线所示，总里程约7500 km ，起点到终点的直线距离约 2000 km 。此过程

A、该车的路程约为2000km B、该车的位移大小约为7500 km C、某时刻该车速度计显示的是平均速度 D、若研究该车的运动轨迹，该车可视为质点

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18、如图(a)所示，两竖直放置且足够大的平行金属板M、N，两板间距为d，在两板正中间竖直平面内固定有一水平绝缘横杆，一质量为m、电荷量为q的小球通过两根等长且不可伸长的绝缘轻绳悬挂于横杆下方，小球与横杆的距离为d，两绳的夹角为直角，如图(b)，接通电源，使板间电压由0开始缓慢增大，小球缓慢向N靠近，在此过程中每个时刻小球都受力平衡，当小球接触N的瞬间，电荷量变为-q，板间电压停止增大并在此后保持恒定，在此恒定电压下，小球每次与M 或N接触后瞬间，速度均减为0，带电荷量变化满足“电性反转、大小不变”，从而在两板间沿着圆弧往复运动，重力加速度为g，小球可视为质点，每次与板碰撞均不影响两板间电压，忽略空气阻力和电场的边缘效应，忽略小球所带电荷对板间电场的影响。

(1)、求M、N间的恒定电压U；

(2)、求小球第一次碰撞M 前瞬间，单根轻绳的拉力大小T；

(3)、若某次小球碰撞M时，M、N间的电压突变为原恒定电压的 k倍(k>0)，其他条件不变，此后小球仍能沿着圆弧往复运动，求k的取值范围，并求出该范围内不同k值对应的小球最大动能Eₖ。

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19、如图是一种球形机器人跳跃原理的示意图，水平横轴过球心O点与外壳固定，外壳上的两挡板位于过O 点的水平线上，两质量均为 m 的摆锤，由长均为R 的不可伸长轻绳悬挂于轴上的O点，初始时刻，两摆锤同时以水平初速度v₀从最低点向相反方向摆动，直至与两挡板发生碰撞，碰撞时间极短，随后带动外壳以共同速度竖直向上运动，机器人到达最高点后落回地面瞬间，外壳立即静止，两摆锤速度不变，与挡板分离，继续向下运动，已知机器人(含摆锤)总质量为M =4k g，m=1 kg，R=0.4m ，v₀=4m /s。重力加速度取 $g = 10 m / s^{2},$ 忽略空气阻力，摆锤可视为质点，求：

(1)、摆锤与挡板碰撞后瞬间，机器人的动能Eₖ；

(2)、机器人外壳上升的最大高度h；

(3)、从摆锤开始运动到第一次外壳落地静止过程中的机械能损失△E。

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20、图(a)所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图(b)。充气前气室内均没有气体，在室温T。下，将压强p₀、体积V₀的气体通过单向阀充入10个气室(忽略气道内气体)，此时每个气室均为圆柱体，横截面半径为r，长度为h，当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图(c)所示的“跑道”形(两端是直径为d的半圆)，且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及挤压变形过程中气体温度始终与室温相同。

(1)、求充气后未挤压变形时气室中的压强p₁；

(2)、求挤压变形后气室中的压强p₂；

(3)、已知气室中的压强超过p₀时气室会爆破，若气室经如图(c)所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，求气室不爆破的最高室温T。

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