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相关试卷

1、如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R₁=4Ω、R₂=8Ω（导轨其它部分电阻不计）．导轨OAC的形状满足 $y = 2 \sin (\frac{π}{3} x)$ （单位：m）．磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．求：
（1）外力F的最大值；
（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R₁上消耗的最大功率；
（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系．

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2、如图所示，在平面直角坐标系xOy的一、二象限内，分别存在以虚线OM为边界的匀强磁场和匀强电场，虚线OM与x轴正方向夹角为45°。匀强磁场垂直于xOy平面向外，大小为 $B_{1}$ ，匀强电场方向平行于OM斜向上，大小未知。一质量为m，电荷量为q的带正电微粒从坐标原点O处以速度 $v_{0}$ 沿x轴负方向进入磁场，不计微粒的重力。求：
（1）带电微粒在磁场中从O点至OM所经过的时间；
（2）带电微粒从x轴上的P点进入第四象限时，速度与x轴正方向恰成 $45^{\circ}$ 角，求微粒在电场中的运动时间；
（3）带电微粒从x轴上的P点进入第四象限，接着进入一磁感应强度大小为 $B_{2}$ 的圆形匀强磁场区域，该区域与x轴相切于P点，磁场方向垂直于xOy平面向外。若微粒以垂直y轴的方向射出圆形磁场区域，求该圆形匀强磁场区域的半径。

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3、如图所示，两个导热良好的汽罐A和B通过一体积不计的细管相连，两光滑活塞A和B封闭有一定质量的空气，初始时刻，两活塞距汽罐底的距离均为h，不考虑活塞的厚度，且S_B=2S_A=2S，活塞B的质量为2m，B活塞到两个光滑卡子MN的距离为 $\frac{1}{4} h$ ，外界大气压为p₀ ， $\frac{m g}{S} = \frac{1}{4} p_{0}$ 。
（1）活塞A的质量多大？
（2）在两活塞上分别缓慢加上质量为m的沙子，稳定后两边活塞距汽罐底的距离分别为多高？
（3）如果在（2）中情景稳定时环境温度为27℃，然后再慢慢对两汽罐均匀加热，当温度多高时，两活塞距汽罐底距离一样高？

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4、某班同学在实验室分组进行电学实验：
（1）第一小组同学为了测量一精密金属丝的电阻率：
用螺旋测微器测其直径为mm，游标卡尺测其长度是mm。
（2）第二小组同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验器材如下：
A．灵敏电流计G（0～5mA，内阻未知）；
B．电压表V（0～3V，10kΩ）；
C．电阻箱 $R_{1}$ （0～999.9Ω）；
D．滑动变阻器 $R_{2}$ （0～100Ω，1.5A）；
E．待测干电池2节；
F．开关、导线若干。
①由于灵敏电流计的量程太小，因此需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节 $R_{2}$ 和电阻箱使得电压表的示数为2.00V，灵敏电流计的示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为381.0Ω，则灵敏电流计的内阻为Ω（结果保留一位小数）。
②为将灵敏电流计的量程扩大为0～0.6A，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱 $R_{1}$ 的阻值调为Ω（结果保留一位小数）。
③把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的实验电路，根据实验测得的数据作出U-I图像，如图丙所示（U为电压表的示数，I为灵敏电流计的示数），则该干电池组的电动势E=V、内阻r=Ω。（结果均保留两位小数）

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5、生活丰富多彩，处处有物理。下列物理现象的相关说法，正确的是（　　）

A、肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 B、弹簧振子做无阻尼振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C、通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性 D、两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移

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6、一条长为L的绝缘细线上端固定在O点，下端系一个质量为m带电量为 $+ q$ 的小球，将它置于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直线的夹角成 $θ = 37 °$ 。已知重力加速度为g，下列正确的是（　　）

A、如果改变电场强度大小和方向，使小球仍在原位置平衡，电场强度最小为 $\frac{m g}{5 q}$ B、在A点给小球一个垂直于细线方向，大小至少为 $\frac{5}{2} \sqrt{g L}$ 的速度，才能使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动 C、在A点给小球一个垂直于细线方向初速度，使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大 D、突然撤去电场的瞬间，绳子拉力变为 $\frac{3 m g}{5}$

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7、如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为n、边长为L的正方形线圈绕垂直于磁场的轴 $O O^{'}$ 匀速转动，其角速度为 $ω$ ，线圈总电阻为r。下列说法正确的是（）

A、线圈转动过程中的最大电流为 $\frac{B L^{2} ω}{r}$ B、线圈转动一周产生的热量为 $\frac{π ω {(n B L^{2})}^{2}}{r}$ C、当线圈与中性面的夹角为30°时，线圈产生的瞬时电动势为 $\frac{\sqrt{3}}{2} n B L^{2} ω$ D、线圈从中性面开始，转动60°的过程中，通过导线横截面的电荷量为 $\frac{B L^{2}}{2 r^{2}}$

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8、如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法正确的是（）

A、当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电 B、充电时， $Δ t$ 时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加 $Δ B$ ，则M两端电压为 $\frac{n S Δ B}{Δ t}$ C、当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，有电流从a端流出 D、当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压

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9、一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，则（　　）

A、从状态c到状态a，压强先减小后增大 B、整个过程中，气体在状态b时压强最大 C、状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态多 D、在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的图像中，状态c时的图像的峰值比状态a时的图像峰值大

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10、我国“28nm”和“14nm”芯片的发展攻克了许多技术难题，其中“28nm”“14nm”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图，下列说法正确的是（）

A、在形状相同的芯片内，“28nm”工艺要比“14nm”工艺集成的晶体管数量更少 B、一宽度大于28nm的平行紫光照射宽度为28nm的缝隙后，紫光的宽度变为28nm C、用相同材料制成的如图乙所示的方形导体，保持d不变，L减小，导体的电阻不变 D、波长为14nm的电磁波，可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输

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11、自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命和提升骑行感受。某同学用打气筒给自行车打气，自行车轮胎容积为 $V = 1.5 L$ ，胎内原来空气压强 $p_{1}$ 等于标准大气压强 $(p_{0} = 1 \times 10^{5} Pa)$ ，温度为室温27℃，设每打一次可打入压强为一个标准大气压的空气 $60 {cm}^{3}$ 。打气过程中由于压缩气体做功，打了20次后胎内气体温度升高到32℃。
（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；
（2）若自行车说明书规定轮胎气压在室温27℃下标准压强为 $p = 1.9 \times 10^{5} Pa$ ，为使充气后车胎内气压在室温27℃下达标，试经过计算判断此次充气量是多了还是少了？为达标应调整胎内气体的质量，则调整气体的质量占轮胎内总气体质量的比例。（车胎体积变化可以忽略不计，调整胎压时温度不变）

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12、一个由绝对折射率 $n = 1.5$ 的玻璃（材料折射率通常是指对金属钠焰色反应发出的黄光为基准的）制成的椭球（本题仅考虑其竖直平面的情景），放置于空气中，其圆心为O，两个焦点 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ，长、短半轴分别为 $a = \sqrt{2} l$ 、 $b = l$ ，竖直平面内A、B、C、D是四个顶点。已知椭圆的一个性质是：椭圆上任意一点与两焦点连线的角平分线刚好是该点的法线。若在焦点 $F_{1}$ 处放置一个金属钠焰色反应发出的光做点光源S，已知光在真空中的速率为c。除特别说明外仅考虑一次反射。可能用到的： ${sin}^{- 1} (\frac{2}{3}) = 41.8 °$ ， ${sin}^{- 1} (\frac{2 \sqrt{2}}{3}) = 70.5 °$ 。要求结果中未知量仅可保留l、c。
（1）经顶点D反射的光是否能过焦点 $F_{2}$ ？若不能，说明理由；若能，用时 $t_{1}$ 多少？
（2）经顶点D的光是否能从此处离开椭球？若不能，说明理由；若能，计算出折射角。
（3）改为红色光做光源，某条竖直向上经点E的光是否能从此处离开椭球？通过计算说明理由。

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13、如图所示，一质量 $M = 1 kg$ ，开口向下、导热性能良好的汽缸用轻绳悬吊在天花板上，用厚度不计、面积为 $S = 10 {cm}^{2}$ 的密封良好的活塞封闭缸中的气体，活塞的质量 $m = 0.5 kg$ ，此时活塞离缸底的距离 $d = 10 cm$ ，轻弹簧一端连接在活塞上，另一端固定在地面上，轻弹簧处于竖直状态，此时弹簧的压缩量为0.5cm，弹簧的劲度系数为 $k = 10 N / cm$ ，外界大气压恒为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ 。环境温度为 $27 ° C$ ，忽略一切摩擦，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，问：
（1）要使弹簧处于原长，需要将环境温度降为多少？
（2）要使轻绳的拉力刚好为零，需要将环境温度升高为多少？

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14、为得到相干光源，常采用分光法，如图所示，经单缝S₁和双缝S₂到达光屏。其中双缝间距d = 2 × 10⁻³ m，双缝到光屏的距离为L = 8 × 10⁻¹ m，所用光源波长为λ = 6 × 10⁻⁷ m，单缝与双缝中心连线交正后方光屏上的O点。求：

(1)、光屏上相邻两个暗条纹间距∆x；

(2)、光屏上第6级亮条纹中心到O点距离x₆；

(3)、若在b缝放置一厚度为2λ = 12 × 10⁻⁷ m、折射率为n = 2.0的透明材料，求第零级亮条纹（即光程差为零的条纹）中心到O点距离x^'。

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15、如图所示，一束复合光以60°的入射角先经正三角形截面的三棱镜后分成两束，标记为光束1和光束2，其中光束1平行于棱镜底边，再让两束光通过相同宽度的狭缝投射到光屏 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 上，得到衍射图样从下图中的某个选择。根据实验应该可得以下结论：

(1)、该棱镜对光束1的折射率为 $n_{1} =$ ；且 $n_{1}$ $n_{2}$ （ $n_{2}$ 为棱镜对光束2的折射率。选填“>、<或=”）。

(2)、光屏 $P_{1}$ 上的图样是；光屏 $P_{2}$ 上的图样是。（填写下面提供的图样编号）

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16、2023年4月12日，正在运行的世界首个全超导托卡马克EAST装置获重大成果，实现了高功率稳定的403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了托卡马克装置稳态高约束模运行新的世界纪录，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步。该转置中的一种核聚变反应是由一个氘核和一个氚核结合成一个氦核同时放出一个中子。下列关于核反应的说法正确的是（）

A、该核反应中氘核和氚核的总质大于氦核和中子的总质量 B、氘核与氚核在同一磁场内做完整圆周运动时的周期之比为 $2 : 3$ C、重核裂变一定比轻核聚变释放的核能更多 D、氘核和氚核是核聚变的核反应燃料，目前核电站主要利用核聚变反应释放的能量发电

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17、某同学采用如图甲所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。电源的极性可以改变，当在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为遏止电压。现分别用频率为 $ν_{1}$ 和 $ν_{2}$ 的单色光照射阴极 $(ν_{1} < ν_{2})$ ，测量到遏止电压分别为 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ ，设电子质量为m、电荷量为e。图乙为频率为 $ν_{1}$ 的单色光的实验图像。则下列选项正确的是（　　）

A、加正向电压时，将滑片P向右滑动，可使电流表的示数增大，光电子的最大初动能增大 B、若改用频率为 $ν_{2}$ 的单色光照射光电管，乙图像与横轴交点在 $ν_{1}$ 光照射时的左侧 C、分别用频率为 $ν_{1}$ 和 $ν_{2}$ 的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ ，阴极K金属的极限频率 $ν_{c} = \frac{U_{1} ν_{2} - U_{2} ν_{1}}{U_{1} - U_{2}}$ D、增大上述两种光的光强照射光电管，则饱和光电流一定增大

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18、为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化，可在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸。如图所示，汽缸右壁的压力传感器与活塞通过轻弹簧连接，活塞左侧封闭气体可看作理想气体。已知大气压强为 $p_{0}$ ，活塞横截面积为S，弹簧的劲度系数 $k = \frac{p_{0} S}{L}$ ，不计活塞质量和厚度及与汽缸壁的摩擦。当锅炉外壁温度为 $T_{0}$ 时，活塞与汽缸左壁的间距为L，传感器的示数为0；温度缓慢升高到某一值时，传感器的示数为 $p_{0} S$ ，若已知该过程汽缸内气体吸收的热量为Q，则下列说法正确的是（）

A、此时锅炉外壁的温度为 $2 T_{0}$ B、此时锅炉外壁的温度为 $4 T_{0}$ C、整个过程中气体内能的增加量为 $Q - \frac{3 p_{0} S L}{2}$ D、整个过程中气体内能的增加量为 $Q - \frac{5 p_{0} S L}{2}$

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19、下列关于固体和液体的说法，正确的是（）

A、单晶体所有物理性质沿不同方向是各向异性的 B、雨水没有透过布雨伞，是因为水分子表面有张力 C、土壤里有很多毛细管，如果要保存地下的水分，需要用碾子压紧土壤 D、浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果液体附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为浸润

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20、日本于2023年8月24日正式开始核污水排海，现已有数万吨核污染水流入太平洋，会造成长时间的核污染。核废水中的 ${}_{81}^{210}P o$ 发生衰变时的核反应方程为 ${}_{84}^{210}P o \to {}_{82}^{206}P b + X$ ，该核反应过程中放出的能量为Q，设 ${}_{81}^{210}P o$ 的比结合能为 $E_{1}$ ， ${}_{82}^{206}P b$ 的比结合能为 $E_{2}$ ， X的比结合能为 $E_{3}$ ，已知光在真空中的传播速度为c， ${}_{84}^{210}P o$ 的半衰期为138天，则下列说法正确的是（　　）

A、由X粒子构成的射线，可以穿透几毫米的铝板 B、比结合能越大，原子核越稳定 C、100个 ${}_{84}^{210}P o$ 原子核经过276天，还剩25个原子核未衰变 D、该核反应过程中的质量亏损为 $\frac{210 E_{1} - 206 E_{2} - 4 E_{3}}{c^{2}}$

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