2023 地方卷 物理

理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应 $^ { 1 2 } _ { 6 } \mathrm { C } + \mathrm { Y } \to _ { 8 } ^ { 1 6 } \mathrm { O }$ 的影响。下列说法正确的是（ ）

如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为q。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力 $G$ 、支持力 $F _ { \mathrm { N } }$ 、摩擦力 $F _ { \mathrm { f } }$ 和磁力F 的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ）

渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为 $1 . 5 { \times } 1 0 ^ { 6 } \mathrm { H z }$ 的声波，下列说法正确的是（ ）

某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为0.5m，磁感应强度大小为1.12T，质子加速后获得的最大动能为 $1 . 5 { \times } 1 0 ^ { 7 } \mathrm { e V }$ ．根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为（忽略相对论效应，$1 \mathrm { e V } = 1 . 6 \times 1 0 ^ { - 1 9 } \mathrm { J }$ ）（ ）

如图（a）所示，太阳系外的一颗行星 P 绕恒星 Q 做匀速圆周运动。由于 P 的遮挡，探测器探测到 Q 的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与 P 的公转周期相同。已知 Q 的质量为M，引力常量为G。关于P 的公转，下列说法正确的是（ ）

图(a)

图(b)

人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从 $\frac { 1 } { 4 }$ 圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端 $\boldsymbol { Q }$ 点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg，滑道高度h为 $4 \mathrm { m }$ ，且过 $\boldsymbol { Q }$ 点的切线水平，重力加速度取 $1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ 。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（ ）

电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ）

黑色微粒(带负电)

(带正电)

某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型．多个质量均为1kg的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力．开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F ，推动滑块 1以0.40m/s的速度与静止的滑块 2 碰撞，碰撞时间为0.04s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22m/s．关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（ ）

在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的 $p - V$ 图像，气泡内气体先从压强为 $p _ { \theta }$ 、体积为 $V _ { 0 }$ 、温度为 $T _ { 0 }$ 的状态A等温膨胀到体积为 $5 V _ { 0 }$ 、压强为 $p _ { B }$ 的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为 $V _ { 0 }$ 、压强为 $1 . 9 p _ { 0 }$ 、温度为 $T _ { c }$ 的状态C B, 到C过程中外界对气体做功为 $W$ ．已知 $p _ { 0 } \mathrm { . }$ 、 $V _ { 0 }$ 、 $T _ { 0 }$ 和 $W$ ．求：

（1） $p _ { B }$ 的表达式；

（2） $T _ { c }$ 的表达式；

（3）B到C过程，气泡内气体的内能变化了多少？

光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图（a）

所示，两磁场磁感应强度随时间t 的变化如图（b）所示， $0 \sim \tau$ 时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为 $2 B _ { 0 }$ 和 $B _ { 0 }$ ，一电阻为R，边长为h的刚性正方形金属框 $a b c d$ ，平放在水平面上， ab cd、边与磁场边界平行． $t = 0$ 时，线框 ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动．在t 时刻， ab边运动到距区域Ⅰ的左边界 $\frac { h } { 2 }$ 处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在$\tau \sim 2 \tau$ 时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变； $2 \tau \sim 3 \tau$ 时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求：

图(a)

图(b)

（1）t = 0时线框所受的安培力 $F$ ；

② $t = 1 . 2 \tau$ 时穿过线框的磁通量 $\phi$ ；

③ $2 \tau \sim 3 \tau$ 时间内，线框中产生的热量 $\boldsymbol { Q }$ 。