全国普通高等学校招生统一考试物理

如图所示，一正方形线圈的匝数为$n$，边长为$a$，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在$∆t$时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到$2B$，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（   ）

已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为

远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为$n_1$、$n_2$，电压分别为$U_1$、$U_2$，电流分别为$I_1$、$I_2$，输电线上的电阻为$R$，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）

如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，$x$轴垂直于环面且过圆心$O$，下列关于$x$轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）

一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度v和位移x的关系图象中，能描述该过程的是

为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有

如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）

如图所示，$A$、$B$两物块的质量分别为2$m$和$m$，静止叠放在水平地面上。$A$、$B$间的动摩擦因数为$\mu$，$B$与地面间的动摩擦因数为$\frac{\mu }{2}$$A$施加一水平拉力$F$，则（）

如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为$I$，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小$B$与$I$成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为$I_H$，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压$U_H$满足：$U_H=k\frac{{I^{`}}_{H}B}{d}$，式中$k$为霍尔系数，$d$为霍尔元件两侧面间的距离。电阻$R$远大于$R_L$，霍尔元件的电阻可以忽略，则（   ）

某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件（选填"A"、"B"、"C"或"D"）。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。

（2）题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了（选填"短路"或"断路"）。
（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。

小明通过实验验证力的平行四边形定则。
（1）实验记录纸如题图所示，$O$点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力$F_1$和$F_2$的方向分别过$P_1$和$P_2$点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力$F_3$的方向过$P_3$点。三个力的大小分别为：$F_1=3.30N$、$F_2＝3.85N$和$F_3＝4.25N$。请根据图中给出的标度作图求出$F_1$和$F_2$的合力。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于$O$点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动$N$，在白纸上记录下$N$的轨迹。重复上述过程，再次记录下$N$的轨迹。

两次实验记录的轨迹如题图所示，过$O$点作一条直线与轨迹交于$a$、$b$两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到$a$和$b$时所受拉力$F_a$、$F_b$的大小关系为             。

（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些?（）（填写选项前的字母）

（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
                                                                                               
                                                                                              。

一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。

（1）下列对理想气体的理解，正确的有。

（2）压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×10⁴$J$，则该气体的分子平均动能（选填"增大"、"减小"或"不变"），活塞对该气体所做的功（选填"大于"、"小于"或"等于"）3.4×10⁴$J$。
（3）上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224$m$³，压强为1个标准大气压。已知1$mol$气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4$L$，阿伏加德罗常数$N_A$＝6.02×10²³$mol$^－1。计算此时气室中气体的分子数。（计算结果保留一位有效数字）

某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题（甲）图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题（乙）图所示。他改变的实验条件可能是（）

在"探究单摆的周期与摆长的关系"实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正。

$Morpho$蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角$i$从$a$点入射，经过折射和反射后从$b$点出射。设鳞片的折射率为$n$，厚度为$d$，两片之间空气层厚度为$h$。取光在空气中的速度为$c$，求光从$a$到$b$所需的时间$t$。

已知钙和钾的截止频率分别为7.73×10¹⁴$Hz$和5.44×10¹¹$Hz$，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的。

氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是${}_{86}{}^{222}R_n\to {}_{84}{}^{218}Po$＋。已知${}_{86}{}^{222}R_n$的半衰期约为3.8天，则约经过天，$16g$的${}_{86}{}^{222}R_n$衰变后还剩$1g$。

牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载，$A$、$B$两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为$15:16$。分离速度是指碰撞后$B$对$A$的速度，接近速度是指碰撞前$A$对$B$的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球$A$以速度$v_0$碰撞质量为$m$的静止玻璃球$B$，且为对心碰撞，求碰撞后$A$、$B$的速度大小。

如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为$L$，长为$3d$，导轨平面与水平面的夹角为$\theta$，在导轨的中部刷有一段长为$d$的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为$B$，方向与导轨平面垂直。质量为$m$的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为$R$，其他部分的电阻均不计，重力加速度为$g$。求：

（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数$\mu$；

（2）导体棒匀速运动的速度大小$v$；

（3）整个运动过程中，电阻产生的焦耳热$Q$。

某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。装置的长为 $L$，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为$B$、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为$d$。装置右端有一收集板，$M,N,P$为板上的三点，$M$位于轴线$OO`$上，$N,P$分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内，质量为$m$、电荷量为$-q$的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成30°角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达$P$点。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。

（1）求磁场区域的宽度$h$；
（2）欲使粒子到达收集板的位置从$P$点移到$N$点，求粒子入射速度的最小变化量$△v$；
（3）欲使粒子到达$M$点，求粒子入射速度大小的可能值。

如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为$v_0$。小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为$\mu$，乙的宽度足够大，重力加速度为$g$。

（1）若乙的速度为$v_0$，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离$s$；
（2）若乙的速度为$2v_0$，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小$v$；
（3）保持乙的速度$2v_0$不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复。若每个工件的质量均为$m$，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率$\overline{P}$。