2022 地方卷 物理

科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　）

2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（ ）

张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1:n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，$t = 0$时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是（　　）

如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压 $U _ { c }$ 与入射光频率 $\nu$ 的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知（　　）

将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为 $S _ { 1 }$ ，小圆面积均为 $S _ { 2 }$ ，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小 $B = B _ { 0 } + k t$ $B _ { 0 }$ 和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　）

如图，真空中电荷量为 $2 q$ 和 $- q ( q > 0 )$ 的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，下列说法正确的是（　　）

如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量$m _ { Q } > m _ { P }$ ，t = 0时刻将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小为 $\frac { g } { 3 }$ 。T时刻轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高度，取t = 0时刻物体P所在水平面为零势能面，此时物体Q的机械能为E。重力加速度大小为g ，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确的是（　　）

如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、 $R _ { \parallel }$ 和 $R _ { 2 }$ 为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用 $h _ { 1 } , \ \nu _ { 1 }$ $\omega _ { \mathrm { l } }$ 和 $h _ { 2 } \mathrm { ~ , ~ } \nu _ { 2 } \mathrm { ~ , ~ } \omega _ { 2 }$ 表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

两块面积和间距均足够大的金属板水平放置，如图1所示，金属板与可调电源相连形成电场，方向沿y轴正方向。在两板之间施加磁场，方向垂直 $x O y$ 平面向外。电场强度和磁感应强度随时间的变化规律如图2所示。板间O 点放置一粒子源，可连续释放质量为m、电荷量为 $q ( q > 0 )$ 、初速度为零的粒子，不计重力及粒子间的相互作用，图中物理量均为已知量。求：

① $t = 0$ 时刻释放的粒子，在 $t = \frac { 2 \pi m } { q B _ { 0 } }$ 时刻的位置坐标；

（2）在 $0 \sim \frac { 6 \pi m } { q B _ { 0 } }$ 时间内，静电力对t = 0时刻释放的粒子所做的功；

（3）在 $M \left( \frac { 4 \pi E _ { 0 } m } { q B _ { 0 } ^ { 2 } } { \cdot } \frac { \pi ^ { 2 } E _ { 0 } m } { 4 q B _ { 0 } ^ { 2 } } \right)$ 点放置一粒接收器，在 $0 \sim \frac { 6 \pi m } { q B _ { 0 } }$ 时间内什么时刻释放的粒子在电场存在期间被捕获。

图1

图2

如图，绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种气体的气球。容器内温度处处相同。气球内部压强大于外部压强。气球慢慢漏气后，容器中气球外部气体的压强将 $\_\_$（填“增大”“减小”或“不变”）；温度将$\_\_\_ \_\_$（填“升高”“降低”或“不变”）。

水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强 $p _ { \theta }$ 。活塞面积为S，隔板两侧气体体积均为 $S L _ { 0 }$ ，各接触面光滑。连杆的截面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的 $\frac { 1 } { 2 }$ ，设整个过程温度保持不变，求：

（i）此时上、下部分气体的压强；

（ii）“H”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为 $g )$ ）。

一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q 两质点，坐标分别为 $x _ { P } =$ $1 \mathrm { m } , \ x _ { Q } = 6 \mathrm { m }$ 。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为\_\_\_\_\_\_m，经过s，Q 点第一次到达正向最大位移处。

如图，一个半径为R的玻璃球，O 点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径 $S C$ 平行， $\theta = 3 0 ^ { \circ }$ 。光在真空中的传播速度为c。求：

（i）玻璃的折射率；

（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。