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相关试卷

1、某物理实验小组利用实验室器材测量一段康铜金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，算出平均值D；用刻度尺测量金属丝接入电路的长度L。
（2）查阅资料后预计该金属丝电阻 $R_{x}$ 较小，因此采用图1所示电路图进行实验，U为输出电压可调且稳定的直流电源。将电源输出电压调至 $U = 5.00 V$ ，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，当R的示数 $R_{0} = 1.20 Ω$ 时，电压表（量程 $3V$ ）的指针如图2所示，其读数 $U_{x} =$ V。根据上述数据，可计算得金属丝的电阻 $R_{x} =$ $Ω$ （保留3位有效数字）
（3）根据公式 $ρ =$ （用 $π$ 、D、L、 $R_{x}$ 表示）可计算出该金属丝的电阻率。
（4）在图1的电路中，由于电压表内阻并非无穷大，会导致 $R_{x}$ 的测量值（选填“大于”“小于”“等于”）真实值，属于（选填“系统误差”“偶然误差”）。
（5）实验小组将实验方案拍照上传到 $AI$ 大模型，在 $AI$ 的提示下设计了图3所示的改进电路、该电路原理如下：将电压表替换为由干电池、灵敏电流计G和开关 $S_{1}$ 串联而成的检测支路，当检测支路电势差与 $R_{x}$ 两端电势差相等时，检测支路没有电流。
（6）已知干电池电动势为E。闭合开关S与 $S_{1}$ ，调节电阻箱R，当灵敏电流计G的示数为零时，记下电阻箱的阻值 $R_{1}$ ，则金属丝的电阻为 $R_{x} =$ （用 $R_{1}$ 、U、E表示）。

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2、学校科创小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律，实验过程如下：
（1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为d，如图2所示，则 $d =$ $cm$ ；
（2）将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A（含挡光片）、B的质量，用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 表示 $(m_{1} > m_{2})$ ；
（3）安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为 $h (h ≫ d)$ ，启动光电门，再静止释放B，测出A经过光电门的挡光时间t；
（4）通过网上查询得到当地重力加速度为g，当满足关系式：（用题目中的符号表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒；
（5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用 ${(\frac{d}{t})}^{2} = 2 g h$ 计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式进行验证，请你指出该方案的错误：。

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3、如图所示，某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的辐向电场。三个带电粒子以相同的动能 $E_{k}$ 从A点垂直端面射入，仅在电场力作用下，甲粒子从B射出，乙粒子做圆周运动从C射出，丙粒子从D射出。已知甲、乙、丙的电荷量大小分别为 $q_{1}$ 、 $q_{2}$ 、 $q_{3}$ ， $O A = O C = r$ ， $B C = C D$ ，下列说法正确的是（　　）

A、甲、乙粒子带正电，丙粒子带负电 B、乙粒子经过的位置电场强度大小均为 $\frac{2 E_{k}}{q_{2} r}$ C、甲粒子动能的增加量大于丙粒子动能的减少量 D、若B点电势为 $φ_{1}$ ， C点电势为 $φ_{2}$ ，则甲粒子离开电场时的动能为 $E_{k} + q_{1} (φ_{1} - φ_{2})$

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4、两同学从相同高度以相同速率同时抛出质量相等的两沙包，沙包a水平抛出，沙包b斜向上抛出，如图所示，两个沙包运动轨迹的交点为O，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、两个沙包在O点相遇 B、两个沙包在O点时动量大小相等 C、从抛出到落地，两个沙包所受重力冲量相等 D、在空中，两个沙包的动量变化率相等

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5、小涵同学为了测试遥控飞行器性能，操控飞行器从地面沿竖直方向由静止起飞，上升到最高点后竖直下落，着陆时速度刚好为零。已知飞行器质量为 $1kg$ ，其动力系统提供的升力方向始终竖直向上，所受空气阻力大小恒为 $2N$ ，其运动的 $v - t$ 图像如图所示，g取 ${10m/s}^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $1s$ 时飞行器加速度大小为 ${5m/s}^{2}$ B、 $3s$ 时飞行器处于失重状态 C、 $5s$ 时飞行器升力大小为 $8N$ D、 $8s$ 时飞行器返回地面

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6、如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为 $2 m$ ，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为 $5 m g$ 的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（　　）

A、底座B的加速度方向向下 B、弹簧弹力大小为 $\frac{5}{2} m g$ C、底座B的加速度大小为 $\frac{5}{3} g$ D、公仔A的加速度大小为 $\frac{11}{6} g$

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7、空间站为了避免太空垃圾撞击，采取了“主动规避+被动防护+源头控制”等多层避险方案。如图所示，太空垃圾碎片A、B均处于远地点，和空间站恰好三者共线，A、B椭圆轨道与空间站的圆形轨道相切于M点，下列说法正确的是（　　）

A、碎片A的机械能大于碎片B的机械能 B、碎片A从远地点向近地点运动的过程中，机械能减小 C、碎片A再经过半个周期后，一定与空间站在M点相遇 D、若碎片A在M点被收进空间站，则碎片A动能减小

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8、太阳能电池应用了光电效应原理，其简化结构如图所示。太阳光穿过顶层N型硅并抵达 $P N$ 结区域，光子被吸收后激发出自由电子，这些电子在 $P N$ 结内建电场作用下被推向N型硅区域，接通外部电路后即可对外供电。已知该太阳能电池材料的极限频率为 $ν_{0}$ ，普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（　　）

A、增大入射光的频率，太阳能电池的光电流变小 B、太阳能电池工作时，通过灯泡的电流方向为从A到B C、入射光的波长小于 $\frac{c}{ν_{0}}$ 时，太阳能电池可以对外供电 D、入射光的频率为 $3 ν_{0}$ 时，逸出电子的最大初动能为 $3 h ν_{0}$

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9、如图所示，在空间直角坐标系 $O x y z$ 中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场沿x轴正方向。原点O处有一粒子源，在 $x o y$ 平面内发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，速度大小为 $\frac{q B L}{m}$ ，方向与x轴正方向成 $θ$ ，且 $0 \leq θ \leq 90 °$ 。不计粒子重力，该粒子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10、光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示，竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧，弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时，以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布，在所绘痕迹上建立坐标系，已知物块在 $2s$ 内完成10次全振动。下列说法正确的是（　　）

A、物块振动频率为 $2 .5Hz$ B、振动过程中，物块机械能不守恒 C、 $x = 5 x_{0}$ 时，物块的速度和加速度都为零 D、若 $x_{0} = 2 cm$ ，则拉动光敏变色布的速度 $v = 10 cm/s$

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11、下图为某风力发电机内部简化图，两磁极间存在匀强磁场。发电期间，风力驱动线圈 $a b c d$ 绕着虚线轴匀速转动，某时刻线圈位于图中所示位置，下列说法正确的是（　　）

A、该时刻线圈处于中性面 B、该时刻线圈磁通量变化率为零 C、若该时刻电流方向从a到b，可知线圈顺时针转动 D、当线圈再转过 $90 °$ 时，流经线圈的电流为零

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12、“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　）

A、玻璃盖碗是非晶体 B、水温越高，每个水分子运动的速率越大 C、温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大 D、水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托

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13、如图所示是我国拥有的世界最大的单口径射电望远镜——“天眼”。若“天眼”的“眼眶”所围圆平面的面积为S，地磁场垂直穿过该面积的磁通量为 $Φ$ ，在该圆平面内有一根长为L、电流为I的长直导线，其受到的安培力（　　）

A、大小为 $\frac{Φ I L}{S}$ ，方向与磁场方向相同 B、大小为 $\frac{Φ I L}{S}$ ，方向与电流方向垂直 C、大小为 $\frac{Φ}{S I L}$ ，方向与电流方向相同 D、大小为 $Φ S I L$ ，方向与磁场方向垂直

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14、如图所示，表面光滑的水平面中间存在光滑凹槽 $M N$ ，质量为m长度小于 $M N$ 的木板C放置在凹槽内，其上表面恰好与水平面平齐。开始时木板C静置在凹槽左端M处，其右端与凹槽右端N有一定的距离。水平面左侧有质量分别为 $24 m$ 与 $12 m$ 的物块A、B之间锁定一压缩轻弹簧，其弹性势能为 $E_{p}$ ，弹簧解除锁定后，将A、B两物块弹开，物块B滑上木板C，当B刚滑到C上某位置时B、C共速，其后C与N发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数 $μ$ ，重力加速度g， $\lg 11 = 1.041, \lg 13 = 1.114$ 。求：
（1）若在整个运动过程中B未滑出C，B相对C所能滑动的最大距离；
（2）假如C与N碰撞次数多于2次，至少经过多少次碰撞，B的动能小于 ${(\frac{12}{13})}^{2} \cdot \frac{2}{3} \times 10^{- 6} E_{p}$ ？
（3）若弹簧解除锁定后，弹簧将A、B两物块弹开，物块B滑上木板到达C右端时，C恰好第一次碰到N点。再改变C的质量为 $m^{'}$ ，弹簧解除锁定后，弹簧将A、B两物块弹开，让C第k次碰撞N点时，木块B恰好滑到C右端，此时B的速度大于C的速度，求 $\frac{m^{'}}{m}$ 与k的关系。

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15、某小轿车雨刮器自动控制装置的主要部件是雨量传感器，雨量传感器的结构如图所示。传感器的光学元件MNQP紧贴在前挡风玻璃内表面，其折射率与挡风玻璃相同，光学元件的MN、PQ边分别与挡风玻璃表面垂直，MN、PQ的长度均为3.4cm，MP的长度为 $2 \sqrt{5} cm$ ，挡风玻璃的厚度为0.8cm。当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外发射管发出一细束红外线从MN中点射向挡风玻璃，红外线恰好在挡风玻璃的外表面发生全反射后射向PQ中点，最终被红外接收管接收；当挡风玻璃外表面有雨滴时，入射到挡风玻璃的红外线不能发生全反射，导致接收管接收的红外线变弱，从而自动控制雨刮的转动。
（1）求挡风玻璃和光学元件的折射率n；
（2）请通过计算判断在图中红外发射管应该在a还是在b位置？红外接收管应该在c还是在d位置？请画出当挡风玻璃外表面处于干燥状态时，红外线在挡风玻璃和光学元件中传播的光路图。

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16、某同学利用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能改变量之间的关系．
实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测得小车（含遮光条）的质量为M，用刻度尺测出两光电门中心间的距离为L．调节滑轮高度，让细线与木板始终平行．已知重力加速度为g；
②挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同；
③取下沙桶，测得沙和沙桶的总质量为m．将小车从木板上端由静止释放，分别记录小车通过两光电门甲、乙时的遮光时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ；
④改变沙桶总质量和木板倾角，重复步骤②③；
⑤进行数据处理．
回答下列问题：
（1）游标卡尺示数如图乙所示，则遮光条的宽度 $d =$ $cm$ ；
（2）取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为（用所给物理量符号表示）；
（3）若小车下滑过程中满足表达式（用所给物理量符号表示），则说明合外力做的功等于动能的改变量．

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17、如图所示，两足够长的水平光滑导轨置于竖直方向的匀强磁场中，左端分别连接一定值电阻和电容器，将两导体棒分别垂直放在两导轨上。给甲图导体棒一水平向右的初速度v，乙图导体棒施加水平向右的恒定拉力F。不计两棒电阻，两棒向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、图甲中，导体棒速度的减小量与运动的时间成正比 B、图甲中，导体棒速度的减小量与通过的距离成正比 C、图乙中，电容器储存的电能与运动时间的平方成正比 D、图乙中，导体棒速度的增加量与通过的距离成正比

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18、柱状光学器件横截面如图所示，OF左侧是以O为圆心，半径为R的 $\frac{1}{4}$ 圆，右侧是矩形，OB长为 $\frac{3}{8}$ R。一细激光束从EB面入射，入射方向与EB面夹角始终为 $37^{\circ}$ ，入射点从E向B移动，当入射点为A时，激光从F点射出。已知光速为c， $E A = \frac{1}{4} R, \sin 37^{\circ} = 0.6$ ，不考虑光线在器件内部的多次反射，下列说法正确的是（　　）

A、光学器件折射率为 $\frac{4}{3}$ B、入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为 $\frac{5}{8}$ R C、入射点为O时，激光在光学器件中传播路程为 $\frac{5}{4}$ R D、入射点为O时，激光在光学器件中传播时间为 $\frac{5 R}{3 c}$

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19、如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，OA垂直于AB，∠AOB=60°，将一质量为m的小球沿某一方向以一定的初动能自O点抛出，小球在运动过程中通过A点时的动能是初动能的2倍。使此小球带电，电荷量为q（q>0），同时加一匀强电场，场强方向与三角形OAB所在平面平行，从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过A点时的动能是初动能的3倍；将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，通过B点的动能也是初动能的3倍。已知重力加速度大小为g，则所加电场的场强大小为（　　）

A、 $\frac{m g}{2 q}$ B、 $\frac{\sqrt{3} m g}{2 q}$ C、 $\frac{m g}{q}$ D、 $\frac{\sqrt{3} m g}{q}$

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20、如图所示，折射率 $n = \sqrt{2}$ 的透明玻璃半圆柱体，半径为R，O点是某一截面的圆心，虚线 $O O^{'}$ 与半圆柱体底面垂直。现有一条与 $O O^{'}$ 距离 $\frac{R}{2}$ 的光线垂直底面入射，经玻璃折射后与 $O O^{'}$ 的交点为M，图中未画出，则M到O点的距离为（）

A、 $(\sqrt{3} + 1) R$ B、 $\sqrt{3} R$ C、 $(\sqrt{6} - \sqrt{2}) R$ D、 $\sqrt{2} R$

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