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相关试卷

1、某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。

(1)、用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D=mm；

(2)、让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=s；

(3)、该同学还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=（用物理量T、L、D表示）；

(4)、将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F₁与最大值F₂并得到F₂－F₁图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于。

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2、列车进站时，其刹车原理可简化如图，在车身下方固定一单匝矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头进入磁场瞬间的速度为v₀ ，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车刚好停止。下列说法正确的是（　　）

A、列车进站过程中电流方向为abcda B、列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为 $I = \frac{2 B L v_{0}}{R}$ C、列车从进站到停下来的过程中，减少的动能大于线框产生的焦耳热 D、列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小 $a = \frac{B^{2} L^{2} v_{0} + f R}{m R}$

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3、如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B₀的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为 $- q$ 的带电粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A、粒子可能从B点射出 B、若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 $\frac{\sqrt{3}}{2} L$ C、若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{3 q B_{0}}$ D、若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短

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4、一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中（　　）

A、M点内能与N点内能相同 B、温度先升高，后又减小到初始温度 C、整个过程中气体对外不做功，气体要吸热 D、气体的密度在不断增大

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5、如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在a点由静止释放一带电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动（a、b两点在同一水平高度），c点是曲线上离MN板最远的点。不计微粒所受空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、微粒在c点时电势能最大 B、a点电势低于c点电势 C、微粒在运动到c点过程中电场力做的功等于动能的变化量 D、微粒到达b点后将沿原路径返回a点

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6、北京时间2023年10月26日19时34分，神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”在t时间内沿顺时针从A点运动到B点，这段圆弧对应的圆心角为 $θ$ 。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则“天宫”运动的（　　）

A、轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2} t^{2}}{θ^{2}}}$ B、线速度大小为 $\frac{R θ}{t}$ C、周期为 $\frac{2 π θ}{t}$ D、向心加速度大小为 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2} θ^{2}}{t^{2}}}$

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7、如图所示，M为AB的中点，人用水平恒力推着物体由A运动到M，然后撤去推力让物体自由滑到B停下。以推力的方向为正方向，则物体由A到B过程中的位移x、速度v、合力F、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8、如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（　　）

A、若风速不变，三个风杯最终加速度为零 B、任意时刻，三个风杯转动的速度都相同 C、开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴 D、风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大

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9、如图所示，通过理想降压变压器给串联在副线圈cd两端的多个小彩灯供电，已知原、副线圈的匝数分别为n₁和n₂ ，下列说法正确的是（　　）

A、如果其中一个小彩灯灯丝断了，变压器的输入功率可能变大 B、如果只将原线圈匝数增加，其他条件不变，小彩灯都变亮 C、如果其中一个小彩灯被短路，变压器的输入功率变大 D、如果只将副线圈匝数增加，其他条件不变，小彩灯都变暗

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10、灯笼为春节增添了不少喜庆的气氛。如图所示，重力为 $G$ 的灯笼用细绳悬挂，在水平风力 $F$ 的吹动下偏离竖直方向一定的角度，并保持静止，此时细绳对灯笼的拉力为 $F_{T}$ ，则（　　）

A、 $F_{T} = G$ B、 $F_{T} = F$ C、 $F$ 与 $F_{T}$ 的合力与 $G$ 相同 D、若F增大，灯笼重新平衡时，则 $F_{T}$ 也增大

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11、电场和磁场经常用来实现对微观粒子的测量和控制.如图13所示， $α$ 粒子由粒子源S飘出（初速度忽略不计），经加速电压U加速后，以速度 $v_{0}$ 沿轴线 $O O^{'}$ 竖直进入高度为L的足够宽匀强磁场区域，经磁场区域偏转后，粒子由磁场区域的下边界射出，最终打在水平接收装置 $M N$ 上的P点（图中未标出）.已知磁场区域的磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为 $B = \frac{\sqrt{3} U}{v_{0} L}$ ，其下边界与接收装置 $M N$ 平行，距离为L，不考虑粒子重力和粒子间的相互作用.
图13

(1)、求 $α$ 粒子的比荷 $\frac{q}{m}$ ；

(2)、求P点到轴线 $O O^{'}$ 的距离d；

(3)、若撤掉磁场，在同样的区域施加水平方向的匀强电场， $α$ 粒子最终仍然打到点P，求匀强电场的场强E.

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12、如图12（a）所示，门球又称槌球，比赛时以球槌击球，球过球门即可得分.如图12（b）所示，某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上，两球之间的距离 $l_{1} = 2.5 m$ ， 3号球与球门之间的距离 $l_{2} = 1 m$ .运动员用球槌水平打击1号球，使其获得向右的初速度 $v_{0} = 6 m / s$ ，经过一段时间后，该球以 $v_{1} = 4 m / s$ 的速度与3号球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后1号球又向前运动了 $x = 0.125 m$ 后停下来.已知两球质量 $m$ 均为 $0.25 k g$ ，将两球的运动视为一条直线上的滑动并且两球与地面间的滑动摩擦因数 $μ$ 相同，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ .
图12

(1)、求球与地面的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、求两球碰撞过程中损失的机械能；

(3)、通过分析，判断3号球能否进门得分.

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13、历史记载，如图11（a）所示，压水井最早出现在我国宋代，其基本结构如图11（b）所示.开始取水时，手柄上提，活塞下移，阀门1打开，阀门2关闭，使储水腔活塞下方的气体全部从阀门1排出；手柄下压，活塞上移，阀门1关闭，阀门2打开，活塞下方的气体压强减小，大气压将水压入水管中，重复以上动作，水便能从出水管流出.已知储水腔和水管均为圆柱形，其内径分别为 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，且 $R_{1} = 4 R_{2}$ ，储水腔的最大高度 $h_{1} = 50 c m$ ，储水腔底部阀门距离水井水位线的高度 $h_{2} = 4 m$ ，大气压 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，水的密度 $ρ = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，忽略活塞厚度、活塞所受摩擦力以及水井水位变化.若活塞由储水腔底部（位置A）缓缓上移，当水管中水位由水井水位（位置B）上升到储水腔底部（位置A）时，求：
图11

(1)、储水腔活塞下方气体压强；

(2)、储水腔活塞下方气体高度（结果保留两位有效数字）.

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14、国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象，酒精浓度介于 $0.2 \sim 0.8 m g / m L$ 为酒驾，达到 $0.8 m g / m L$ 或以上为醉驾.某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪，其中用到一种酒精传感器的电阻 $R_{x}$ 随酒精浓度的变化规律如图10（a）所示.酒精浓度测试仪的调试电路如图10（b）所示.提供的器材有：
A.酒精传感器 $R_{x}$
B.直流电源（电动势为 $8 V$ ，内阻不计）
C.电压表（量程为 $6 V$ ，内阻非常大）
D.电阻箱（最大阻值为 $999.9 Ω$ ）
E.定值电阻R（阻值为 $10.0 Ω$ ）
F.单刀双掷开关一个，导线若干
图10

(1)、按下列步骤进行调试：
①电路接通前，先将电阻箱调为 $40.0 Ω$ ，然后开关向（选填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为 $m g / m L$ （保留两位有效数字）；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断（选填“变大”或“变小”），按照图10（a）数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用.

(2)、将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量，当电压表读数为 $1.6 V$ ，则测量的酒精浓度（选填“有”或“没有”）达到醉驾标准.

(3)、使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致酒精浓度的测量结果（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）.

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15、在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，某同学利用智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验：

(1)、用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间，做成图9（a）所示的单摆；

(2)、用刻度尺测量悬线的长度 $l$ ，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径d；

(3)、将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能软件，测量磁感应强度的变化；

(4)、将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，运行手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图9（b）所示.试回答下列问题：
图9
①由图9（b）可知，单摆的周期为；
②重力加速度g的表达式为（用测得物理量的符号表示）；
③改变悬线长度 $l$ ，重复步骤（2）、（3）、（4）的操作，可以得到多组周期T和悬线长度 $l$ 的值，以为纵坐标（选填“ $\frac{1}{T}$ ”、“ $T$ ”或“ $T^{2}$ ”），以 $l$ 的值为横坐标，描点作图.若所得的图像如图9（c）所示，图像的斜率为k，则重力加速度的测量值为。

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16、某品牌电动汽车在平直公路上由静止开始启动，若启动过程中加速度传感器测量到汽车加速度随时间变化的规律如图8所示，汽车后备箱中水平放置一质量 $m = 5 k g$ 的物块，与汽车始终相对静止，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）
图8

A、第 $2 s$ 末，汽车的速度为 $3.2 m / s$ B、第 $8 s$ 末，汽车的速度为 $9.6 m / s$ C、前 $2 s$ 内，汽车对物块的作用力做功大小为 $6.4 J$ D、前 $8 s$ 内，汽车对物块的最大摩擦力为 $8 N$

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17、如图7（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图7（b）所示，假设正方形线框边长为 $l$ ，每条边的电阻相同.磁场的区域边长为d，且 $l < d$ ，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（）
图7

A、线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图7（b）逆时针方向，其两端的电压为 $B l v$ B、线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图7（b）顺时针方向，其两端的电压为 $\frac{3}{4} B l v$ C、线框进入磁场过程中，克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热 D、线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能

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18、某同学上网课时把平板放在倾角为30°的斜面上，平板质量为 $1 k g$ ，平板处于静止状态，示意图如图6所示，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）
图6

A、斜面对平板的支持力方向竖直向上 B、斜面对平板的支持力小于平板所受的重力 C、斜面对平板的摩擦力大小是 $5 N$ ，方向沿斜面向下 D、斜面对平板的作用力竖直向上

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19、如图5（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为 $25000 m A \cdot h$ ，负载 $10 k g$ 时正常工作电流约为 $5 A$ ，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图5（b）所示.下列说法正确的是（）
图5

A、充电器的输入电流频率为 $100 H z$ B、充电器的输入电压瞬时表达式为 $u = 220 \sqrt{2} s i n 10 π t$ C、机器人充满电后电池的电量为 $25 C$ D、机器人充满电后，负载 $10 k g$ 时大约可以持续正常工作 $4 h$

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20、战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动.如图4所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以 $2 H z$ 的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为 $4 m / s$ ，下列说法正确的是（）
图4

A、战绳上每个部分振幅都相同 B、战绳上每个部分振动频率都为 $4 H z$ C、战绳上相邻的振动加强区相距为 $1 m$ D、战绳上相邻的振动减弱区相距为 $2 m$

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