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相关试卷

1、图甲为用手机和轻弹簧制作的一个竖直方向振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线如图乙所示，该曲线为正弦曲线。已知手机的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、 $t_{1}$ 时刻，手机的速度最大 B、 $t_{2}$ 时刻，手机在平衡位置上方 C、 $t_{3}$ 时刻，弹簧的弹力大小为 $m (g - a_{3})$ D、 $0 ~ t_{3}$ 时间内，弹簧的弹性势能最大值等于手机动能的最大值

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2、2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑比赛在首都体育馆举行，中国队以2分37秒348夺得混合团体接力冠军。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示，假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦，对于两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是（　　）

A、两运动员相互作用力的冲量之和一定大于零 B、两运动员的动量变化一定不相同 C、两运动员相互作用力的功之和等于零 D、两运动员组成的系统动量和机械能均守恒

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3、地球对其周围的物体产生的万有引力是通过地球周围的引力场产生的，物体在引力场中具有的势能我们称为引力势能。在物理学中，动能、引力势能和弹性势能统称为机械能。一卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动。已知在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的人造地球卫星引力势能的表达式 $E_{p} = - \frac{G M m}{r}$ ，离地心无穷远处引力势能为0，其中M为地球的质量（即产生引力场的中心天体质量），m为卫星的质量，G为引力常量。

(1)、a．求该卫星的动能；
b．求该卫星的机械能；
c．若该卫星变轨后到达高轨道继续做匀速圆周运动，请说明随着轨道半径的增大，该卫星的机械能变化情况及原因。（不计卫星质量的变化）

(2)、我们知道地球有三大宇宙速度，卫星沿地球表面附近做匀速圆周运动时所需的最小发射速度叫第一宇宙速度，也称为环绕速度。当卫星在地球表面的发射速度超过第一宇宙速度达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度叫第二宇宙速度，亦称逃逸速度。所谓摆脱地球束缚，就是几乎不受地球引力影响，这与处于离地球无穷远点的位置情况等价。请尝试从机械能守恒的角度推导地球的第二宇宙速度为 $\sqrt{\frac{2 G M}{R}}$ ，即第二宇宙速度为第一宇宙速度的 $\sqrt{2}$ 倍（其中R为地球的半径，忽略其他天体的影响）。

(3)、已知在地球表面附近，对于质量为m的物体离开地面高度为h时，若规定地球表面为重力势能零点，物体重力势能的表达式E₀=mgh（g为重力加速度），这个表达式虽然与题干中引力势能的表达式在形式上有很大的差别，但二者本质相同，试证明在忽略地球自转的情况下，当h远小于地球半径R时，重力势能和引力势能的表达式是一致的。（可能用到的数学知识：当x→0时， $\frac{1}{1 + x} \approx 1 - x$ ）

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4、如图所示， $A B$ 是固定在竖直平面内半径 $R$ 为 $1 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道，过圆弧轨道最低点 $B$ 的切线水平，最高点 $A$ 到水平地面的高度为 $h = 2.45 m$ ，现使一质量 $m = 0.1 kg$ 的小球 $（$ 视为质点 $）$ 从 $A$ 点由静止滑下。不计空气阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小球滑至 $B$ 点时的速度

(2)、小球对轨道最低点 $B$ 处的压力

(3)、小球落到地面时的速度大小

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5、如图所示是探究向心力的大小 $F$ 与质量 $m$ 、角速度 $ω$ 和半径 $r$ 之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的支持力提供，球对挡板的反作用力使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可粗略计算出两个球所受向心力的比值。

(1)、在探究向心力的大小 $F$ 与角速度 $ω$ 的关系时，要保持______相同。

A、 $ω$ 和 $r$ B、 $ω$ 和 $m$ C、 $m$ 和 $r$ D、 $m$ 和 $F$

(2)、下列实验中，利用到控制变量法的是______。

A、探究两个互成角度的力的合成规律 B、探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C、探究平抛运动的特点

(3)、某同学利用图 $2$ 所示的装置探究滑块做圆周运动时向心力和周期的关系。力传感器可记录细线对滑块拉力 $F$ 的大小，光电门可记录滑块做圆周运动的周期 $T$ ，获得多组数据，画出了如图 $3$ 所示的线性图像，则图像横坐标 $x$ 代表的是______。

A、 $T$ B、 $\frac{1}{T}$ C、 $T^{2}$ D、 $\frac{1}{T^{2}}$

(4)、图 $3$ 中的图线没有通过坐标原点，其原因是。

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6、一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器：
A.物体一个
B.天平一台（附砝码一套）
C.精确秒表一只
D.弹簧测力计一个
已知引力常量为G，为测定该行星的质量M，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量。
（1）绕行时测量所用的仪器为（用仪器的字母序号表示），绕行n圈用时为t，则绕行周期为。
（2）着陆后测量所用的仪器为A、B、D，所测物理量为物体质量m、重力F。则该行星的质量表达式为M=。（用G、F、m、t、n表示）

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7、 $2024$ 年 $3$ 月 $20$ 日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点 $P$ 、远月点 $A$ 的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点 $P$ 和远月点 $B$ 、周期为 $24$ 小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　）

A、在捕获轨道运行的周期小于 $24$ 小时 B、离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度 C、经过 $A$ 点的加速度比经过 $B$ 点时小 D、在捕获轨道上经过 $P$ 点时，需要点火减速，才可能进入环月轨道

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8、下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（　　）

A、牛顿的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因 B、通过第谷观测，开普勒发现所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C、牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D、根据平均功率的定义式 $P = \frac{W}{Δ t} = \frac{W}{t_{2} - t_{1}}$ ，当Δt→0， $\frac{W}{Δ t}$ 就可以表示物体在t₁时刻的瞬时功率，则平均功率定义采用了比值定义法，瞬时功率在此基础上运用了极限法

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9、运动员将质量为400g的足球踢出后，某人观察它在空中飞行情况，估计上升的最大高度是5.0m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。运动员踢球时对足球做的功约为（　　）

A、100J B、80J C、60J D、20J

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10、功和能的单位都是焦耳，如果全部用力学单位制的基本单位来表示，焦耳可写成（）

A、 $N \cdot m$ B、 $W/s$ C、 $kg \cdot m^{2} {/s}^{2}$ D、 $A^{2} Ω \cdot s$

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11、列车进站时，其刹车原理可简化如图所示，在车身下方固定一N匝闭合矩形线框 $a b c d$ ，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 $a b$ 和 $c d$ 长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，车头的线框刚进入磁场的速度为 $v_{0}$ ，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。线框 $c d$ 边刚进入磁场时，列车刚好停止。求：

(1)、车头进入磁场瞬间，判断线框 $a b$ 两端电势的高低及列车的加速度大小a；

(2)、列车从进站到停下来的过程中线框克服安培力做功产生的热量Q。

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12、如图甲所示为传统老式爆米花机，其简化的装置示意图如图乙所示，玉米在铁质的密闭锅内被加热，锅内气体被加热成高温高压气体，打开容器盖后，气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花。已知该装置锅内的总容积为 $V_{0}$ ，玉米粒占装置总容积的 $\frac{1}{3}$ ，加热前锅内温度为 $T_{0}$ ，压强为大气压强 $p_{0}$ 。忽略加热过程中水蒸气及玉米粒导致的气体体积变化，气体可视为理想气体。当加热至锅内温度为 $4 T_{0}$ 时，打开容器盖，玉米粒就“爆炸”成了爆米花，全部从锅内飞出至收集装置，假设打开容器盖后锅内气体温度保持不变。求：

(1)、打开容器盖前，锅内温度为 $4 T_{0}$ 时锅内气体的压强；

(2)、打开容器盖后，锅内剩余气体和原来气体的质量之比。

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13、气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻 $R_{q}$ ，随甲醛浓度 $η$ 变化的曲线如图甲所示。

(1)、由图甲可知，气敏电阻的阻值随甲醛浓度 $η$ 的增大而。（选填“增大”或“减小”），由图甲可求出甲醛浓度 $η = 1 \times 10^{- 7} kg \cdot m^{- 3}$ 时，其阻值约为 $k Ω$ 。（保留两位有效数字）

(2)、探究小组利用该气敏电阻设计了如图乙所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是 $η \leq 1 \times 10^{- 7} kg \cdot m^{- 3}$ ），并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大，电源电动势 $E = 3.0 V$ （内阻不计），在接通电路时报警器两端电压大于 $2 .0V$ 时发出报警音“已超标”，小于等于 $2 .0V$ 时发出提示音“未超标”，则在电阻 $R_{3}$ 和 $R_{4}$ 中，是气敏电阻，是定值电阻，其阻值应设为 $k Ω$ 。（保留两位有效数字）

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14、甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行实验。

(1)、如图甲所示，甲同学“探究感应电流方向”的实验，将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，若甲同学开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动，电流计指针向偏转。

(2)、如图乙所示，乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称 $L E D$ ）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离，色发光二极管不发光。

(3)、如图丙所示，丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（金属环A平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照减弱时，金属环A将向运动（选填“左”或“右”）。

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15、如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度 $v_{0}$ 射入 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 两极间的匀强磁场中，当线圈A中加入如图乙所示变化的磁场，规定向左为磁感应强度B的正方向，下列说法正确的是（　　）

A、图甲中 $P_{1}$ 极电势比 $P_{2}$ 极电势低 B、图甲中A线圈 $0 ~ 1 s$ 内感应电流的方向从左向右看为逆时针方向 C、图甲中A线圈 $0 ~ 1 s$ 内和 $1 ~ 2 s$ 内产生的感应电流方向不同 D、图甲中 $a b 、 c d$ 两导线在 $2 ~ 4 s$ 内相互吸引

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16、高频焊接技术的原理如图3（a）所示。线圈接入图（b）所示的正弦式交流电(以电流顺时针方向为正)，圈内待焊接工件形成闭合回路.则(　　)

A、图（b）中电流有效值为I B、0～t₁时间内工件中的感应电流变大 C、0～t₁时间内工件中的感应电流方向为逆时针 D、图（b）中T越大，工件温度上升越快

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17、按压式手电筒（如图甲所示）以其简单、有趣被一些人士所喜爱。图乙为其原理图；主要部分有齿轮、磁铁和线圈。当按压手柄时会使齿轮转动，齿轮通过传动轴带动磁铁转动，小电珠就可发光。若不计线圈电阻，下列说法中正确的是（　　）

A、通过小电珠的电流是恒定电流 B、磁铁转动至如图乙所示位置时，通过小电珠的电流最大 C、当齿轮转速变为原来的2倍时，小电珠两端的电压变成原来的2倍 D、当齿轮转速变为原来的2倍时，小电珠中电流的周期变成原来的2倍

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18、爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　）

A、在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B、由图乙可知，当正向电压增大时，光电流一定增大 C、由图丙可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 D、由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量

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19、如图所示，下列关于教材中的四幅插图说法正确的是（　　）

A、甲：一只水黾能停在水面上，是浮力作用的结果 B、乙：接通开关S，灯 $A_{1}$ 逐渐变亮，灯 $A_{2}$ 立即变亮 C、丙：用油膜法估测油酸分子的大小，可以直接将1滴纯油酸滴入水中 D、丁：延时继电器，断开开关S，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C离开，延时原因是因为线圈A的自感现象

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20、去高原旅游时，密封的食品包装袋比在平原上膨胀许多。假设环境温度不变，袋内气体视为理想气体。下列说法正确的是（　　）

A、高原地区的大气压较高 B、包装袋中气体内能减小 C、包装袋中气体压强减小 D、包装袋中气体放出热量

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