1 . 2023年7月19日，由中国科学院空间应用工程与技术中心研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，装置就像一个大电梯、原理是通过电磁弹射系统将实验舱从静止开始向上视为做匀加速运动，达到最大速度后实验舱在竖直轨道上经历上升和下落的“微重力”过程。据报道该装置目前达到了4秒的微重力时间、10μg微重力水平、加速过程的加速度不超过5g，实验舱的质量500kg，重力加速度g取10m/s²，根据以上信息，求：
（1）弹射达到的最大速度；
（2）装置至少有多高；
（3）每次弹射最多需要消耗多少电能；
（4）每次弹射系统对实验舱的最大冲量大小。

2 . 城市公共汽车的加速度为1m/s²，汽车刚启动时，一未赶上车的乘客以6m/s速度追车，当人与车尾的距离不超过5m，且维持4s以上，才能引起司机的注意，则（　　）

A．乘客开始追赶公共汽车时至少距离公共汽车21m才能引起司机注意

B．公共汽车在6s末距离乘客最远

C．若乘客开始追赶公共汽车时距离公共汽车小于20m，则乘客可以追上公共汽车

D．满足恰好引起司机注意的条件下，乘客可以追上公共汽车

3 . 粒子物理，研究对象是粒子。六十年代初，实验发现的基本粒子的数目已达到近百种。而且显然，随着加速器能量的提高，还会有大量的新粒子会被发现出来。原来人们期望基本粒子的研究会给物质世界描绘出一幅很简明的图象。结果却相反，基本粒子的种类竟然比化学元素的种类还多！这使人们意识到，这些粒子并不是物质世界的极终本原。基本粒子对它们不是一个合适的名称。于是人们去掉“基本”二字，而把它们简称为粒子。相应的研究领域也改称为粒子物理。
1．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是（　　）

A．质子（）	B．氘核（）
C．粒子（）	D．氚核（）

2．如图所示，带电荷量之比为的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行的时间之比分别为（　　）

A．，	B．，
C．，	D．，

3．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　）

A．所受重力与静电力平衡	B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加	D．做匀变速直线运动

4．如图所示，，电容器的电容，电源电动势，电源内阻。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为。下列说法正确的是（　　）

A．开关S断开时，上极板所带的电荷为正电荷

B．开关S闭合后，上极板所带的电荷为正电荷

C．

D．闭合开关S电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为

5．两平行金属板A、B水平放置，一个质量为的带电微粒，以的水平速度从两板正中央位置射入电场，如图所示， A、B两板间距离为，板长，g取。
（1）当A、B间的电压为时，微粒恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该微粒的电荷量和电性；
（2）令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围。

4 . 变道超车是指行驶车辆前方有慢行车时，须借用另外车道加速超过慢行车，并尽快回到原车道内的情况。如图所示，在一次模拟场地驾驶中，甲车正以的速度匀速行驶，乙车以驶向甲车，当乙车车头与甲车车尾相距时，乙车开始借对向车道匀加速超越甲车。当乙车车尾与甲车车头达到一个车身长度时，乙车匀速前行并道，并道历时=1s。假设乙车在变道的过程横向运动可以忽略不计，已知甲、乙两车车身长度均为，乙车加速时的加速度大小。求：
（1）乙车从开始匀加速超车到开始并道时，需要多长时间；
（2）乙车完成并道回到原车道时，甲车车头与乙车车尾之间的距离；
（3）乙车回到原车道后，因前方同车道有与甲车同速行驶的丙车（如图），为防止追尾，乙车立即以的加速度做匀减速直线运动，求乙车车头到丙车车尾之间的距离至少多大，乙丙两车才不会发生追尾事故；
（4）根据此次模拟驾驶的要求，乙车返回原车道后立即刹车，并保持的加速度做匀减速直线运动。甲车司机发现并做出研判，经后刹车。求为避免甲、乙两车相撞，甲车做匀减速直线运动的最小加速度。

5 . 图甲所示的竖直平面内，竖直金属薄板M、N足够长且平行正对，M板为电子发射装置，可向各个方向持续发射出速率介于0到最大值v。（v未知）之间的电子，两板间电压大小为U，正负变化周期为T（如图乙所示），电子在M、N间运动的时间远小于T且内的N板中央小孔O₁恰好始终没有电子射出。N板、竖直屏和竖直虚线CH相邻间距相等，仅、GH间分布着方向竖直向上的匀强电场、大小为，屏上有两个关闭的小阀门a、b，a、b位置与O₁共线、与水平方向夹角，0时刻打开阀门a、b，T时刻恰好有电子穿过阀门a，时刻关闭阀门a，1.52T时刻关闭阀门b。已知电子质量m、电量大小e，不考虑电子之间的碰撞及相互作用，忽略金属板的边缘效应，，求：
（1）电子经O₁射出的最大速率；
（2）屏K₁上不同位置P（始终在连线上方）、，则电子落在P处的速率及范围；
（3）电子通过虚线的最大动能（小数点后保留两位有效位数）
   

6 . 如图所示，为某小组设计的节能运输的实验装置。小车携带货物从斜面顶端无初速度滑下。小车压缩轻弹簧，速度减为零时货物被卸下，空车恰好可以回到斜面顶端。已知斜面顶端到弹簧的距离l=1m，倾角θ=30°，空车质量m=1kg，小车在斜面上运动时，受到的阻力等于重力的0.1倍。因弹簧的劲度系数较大，小车与弹簧的接触过程极短，g取10m/s²
（1）求小车沿斜面下滑的时间t。
（2）求弹簧的最大弹性势能E_p。
（3）若运送货物的质量M较大，小车返回到斜面顶端时会腾空。为保证安全，小车腾空的高度不超过0.1m，求M的最大值。

7 . 五、电子加速器
合肥同步辐射装置（简称HLS）是我国第一台以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源，如图所示为该装置能量为800MeV的电子直线加速器。电子加速器是一种能够提供高能电子束流装置，加速管中的电子在微波源和高频电源的作用下，被加速到所需的能量，然后通过辐射窗口或实验装置，对物质进行照射。

1．eV用国际单位制单位的符号表示为（　　）

A．N

B．J

C．

D．W

2．如图所示中的实线表示电场线，某带电粒子仅在电场力作用下从B点运动到A点，由此可以判定（　　）

A．粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度

B．粒子在A点的速度小于它在B点的速度

C．A点的电势低于B点的电势

D．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能

3．如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a，b是线上的两点。将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图乙所示。设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，不计重力，则（　　）

A．，	B．，
C．，	D．，

4．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动。其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　）

A．处电场强度最小，但不为零

B．粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动

C．在O、、、处电势、、、的关系为

D．段的电场强度大小、方向均不变

5．一块面积不大的薄圆板A均匀带正电，一个带正电、质量为m、电荷量为q的微粒从圆板的中心O点的正上方紧挨着O点处由静止释放，微粒运动到O点正上方的B点时速度最大，运动到O点正上方的C点时速度为零，C点到O点的距离为h，求：
（1）B点的电场强度的大小；
（2）若设C处电势为0，则O点的电势为多少？

6．如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。一个质量为m、电量为q、初速度为的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离电场，求：
（1）电场强度的大小；
（2）粒子离开电场时的动能。

8 . 电影《火星救援》由安迪·威尔的同名小说改编，讲述了由于一场沙尘暴，马克与他的团队失联，孤身一人置身于火星面临着飞船损毁，想方设法回地球的故事。影片中展现了人类强大的意志力和智慧，很多剧情包含了很多物理学知识，引人入胜。

1．万有引力常量G，是天文学中重要的常数，万有引力常量G的单位用国际单位制中的基本单位可表示为 ___________。
2．以下物理量中是矢量的是（　　）

A．速度

B．角速度

C．电流

D．电场强度

3．如图所示，电影中马克被困火星后只能通过自制的通信装置与地球联系。该通信装置可简化成一个绕O点自由转动的指针，指针转速为每1分钟旋转1圈，且可随时切换转动方向（顺时针或逆时针）。在以O点为圆心的圆周上等角度的分布着号码牌0~9，如要向地面传送信息“104”则需要将指针依次指向号码1-0-4，认为指针始终匀速转动，则从指针指向1开始计时，直至指针指向4所需的最短时间（　　）

A．15s

B．24s

C．25s

D．30s

4．电影中，漂浮在太空中的宇航员与飞船相距7.5m，开始时宇航员和飞船保持相对静止，救援飞船无法移动，为了在 100s内到达飞船，男主角剪破自己的宇航服，反向喷出气体使自己飞向飞船。假设气体以50m/s的速度一次性喷出，宇航员连同装备共100kg，喷出气体的质量至少约为（　　）

A．0.1kg

B．0.15kg

C．0.2kg

D．0.25kg

5．电影中马克驾驶火星车在火星表面行驶了3200km最终抵达撤离点。关于火星车的机动性能我们做如下计算：设火星车质量为3000kg，额定功率120kW，火星车在运动时受到恒定阻力 6000N。由于载有精密仪器，火星车加速度不得超过 2m/s²。
（1）求火星车所能达到的最大速度。
（2）求火星车从静止开始，维持最大加速度加速的最长时间。
（3）求火星车从静止开始加速，通过 750m所需的最短时间。（假设火星车最后已接近匀速状态）

9 . “速降”是应急救援队员必须具备的一项技能，救援队员可以通过调节“8字环下降器”与主绳间的摩擦来控制下降的速度。某次训练中，一名队员计划自高度的平台速降至地面，待准备工作做好准备下降时，所带钥匙不慎滑落，队员经的反应时间后随即开展速降。为安全起见，队员下降过程中最大下降速度不得超过，最大加速及减速的加速度大小分别为和，着地速度不得超过。队员视为质点，钥匙所受空气阻力不计，重力加速度取。求：
（1）钥匙下落的时间及落地速度的大小；
（2）队员在钥匙落地后至少经过多长时间能捡到钥匙（可用分式表示）。
   

10 . 如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数匝，面积，总电阻，磁极间的磁场可视为磁感应强度的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为、额定功率的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（　　）

A．如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最大

B．该次骑行速度

C．图丙中的

D．欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过