相关试卷

1、如图所示为某餐厅的点餐、送餐机器人，质量 $M = 10 kg$ 。某次承载质量 $m = 2 kg$ 的餐盘（包括食物）在水平地面上以 $v_{0} = 6 m/s$ 的速度匀速运动，某时刻机器人紧急制动，以 $a_{1} = 6 {m/s}^{2}$ 的加速度做匀减速直线运动。已知餐盘与机器人水平台面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，餐盘没有从机器人上脱离，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、制动过程中餐盘的加速度大小为 $6 {m/s}^{2}$ B、制动0.1s内，餐盘与机器人之间因摩擦产生的总热量为0.5J C、制动0.1s内，地面对机器人的摩擦力的冲量大小为7N·s D、制动0.1s内，机器人对餐盘的冲量大小为1N·s

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2、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比可通过滑动触头T调节，原线圈接有内阻不计、电压有效值恒定的交流电源和定值电阻 $R_{0}$ ，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ ，以及理想电流表A。初始时，滑动触头T位于副线圈中点，滑片P位于滑动变阻器中点。现欲使电流表示数增大，下列操作一定可行的是（　　）

A、仅将T向a端移动 B、仅将滑片P下移 C、将T向b端移动，同时滑片P上移 D、将T向a端移动，同时滑片P下移

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3、天问四号是中国行星际探测器，计划于2029年9月由长征五号火箭从海南文昌发射场发射，主要开展木星系及天王星探测任务。假设质量为m的天问四号在半径为r的环木星轨道上运行，已知木星质量为M，木星半径为R，引力常量为G，天问四号的引力势能 $E_{p} = - G \frac{M m}{r}$ （取无穷远处引力势能为零）。则天问四号从环木星轨道逃逸木星所需额外提供的最小能量为（不考虑其他星体的引力）（　　）

A、 $\frac{G M m}{2 R}$ B、 $\frac{G M m}{R}$ C、 $\frac{G M m}{2 r}$ D、 $\frac{G M m}{r}$

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4、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴 $O O^{'}$ 重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与 $O O^{'}$ 之间的夹角 $θ$ 为37°。小物块和陶罐之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。则（　　）

A、小物块受到重力、支持力、向心力的作用 B、转台转动的角速度为 $\sqrt{\frac{5 g}{R}}$ C、小物块转动的线速度大小为 $\frac{3}{10} \sqrt{5 g R}$ D、当转台的角速度缓慢增大到 $\sqrt{\frac{5 g}{3 R}}$ 时，小物块相对罐壁发生滑动

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5、杂技演员每隔相等时间竖直向上抛出一小球（不计一切阻力，小球间互不影响，重力加速度为g），若每个小球抛出时的初速度大小都是 $v_{0}$ ，他一共有4个小球，要想使节目连续不断表演下去，在他的手中总要有1个小球停留，则每个小球在手中停留的时间为（　　）

A、 $\frac{v_{0}}{2 g}$ B、 $\frac{2 v_{0}}{3 g}$ C、 $\frac{v_{0}}{g}$ D、 $\frac{2 v_{0}}{g}$

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6、旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角 $θ$ 称为“旋光角”， $θ$ 与糖溶液浓度有关， $θ$ 测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　）

A、光的偏振现象表明光是一种机械波 B、阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C、放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D、将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于 $θ$

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7、我国自主研发的“华龙一号”核电机组采用铀核（ $_{92}^{235} U$ ）裂变发电，典型裂变反应之一为 $_{92}^{235} U + X \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + 3 X$ 。已知 $_{92}^{235} U$ 是天然放射性元素，下列说法正确的是（　　）

A、核反应方程中的 $X$ 为 $α$ 粒子 B、反应后核子的平均质量减小 C、 $_{56}^{144} Ba$ 的比结合能小于 $_{92}^{235} U$ 的比结合能 D、太阳内部发生的核反应是核裂变反应

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8、如图所示，间距为 $L$ 的两条足够长的平行金属导轨固定放置，与水平面的夹角为 $θ = 30^{\circ}$ ，导轨光滑且电阻忽略不计，上端连接阻值为 $R$ 的电阻。导轨之间存在磁感应强度大小为 $B = \frac{\sqrt{k m R}}{L}$ ，方向与导轨平面垂直的匀强磁场区域 $I$ 、 $II$ 、 $III$ ，磁场区域的宽度均为 $s$ ，磁场区域 $I$ 与磁场区域 $II$ 之间的距离未知，磁场区域 $II$ 与磁场区域 $III$ 之间的距离为 $d$ 。一导体棒 $a b$ 与导轨垂直放置并处于锁定状态，导体棒质量为 $m$ 、长为 $L$ 、电阻为 $R$ ，与磁场区域 $I$ 相距为 $x_{0}$ 。解除锁定后，导体棒刚要离开磁场区域 $I$ 时，恰好处于平衡状态，导体棒在磁场区域II、III及其间无磁场区域运动的时间均相等。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度大小为 $g$ 。求∶

(1)、导体棒刚要离开磁场区域I时速度的大小 $v_{0}$ ；

(2)、从解除锁定到导体棒刚要离开磁场区域I过程中，导体棒上产生的焦耳热 $Q_{R}$ ；

(3)、导体棒穿过磁场区域II的时间 $T$ ；

(4)、从解除锁定到导体棒刚好离开磁场区域III所用的时间 $t$ 。

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9、足够长的光滑杆水平固定，质量为 $m$ 的滑块 $A$ 套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为 $m$ 的小球 $B$ ，初始时系统处于静止状态。质量为 $m$ 的滑块 $C$ 以 $v_{0}$ 的初速度与滑块 $A$ 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求滑块 $C$ 与 $A$ 碰撞过程中损失的机械能 $Δ E$ ；

(2)、求小球 $B$ 能上升的最大高度 $h$ ；

(3)、若小球 $B$ 从开始运动至第一次达到最大速度经过的时间为 $t$ ，求此过程中滑块 $A$ 的位移大小 $x$ 。

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10、茶宠是茶具观赏物品，它历经千年演变，工艺精湛、寓意丰富，是中华茶文化的缩影。有一款南瓜样茶宠玩具如图甲所示，当将热茶淋在其上时，它会向外喷水。为了研究其中的原理，可将该茶宠简化为一圆柱形容器，容器的上表面有一小孔（尺寸可忽略），孔内连接有一细管，如图乙。初始时，容器内充满压强为P₀、温度为T₀的空气。其工作过程可分为三个阶段：第一阶段为排气过程，用热水缓慢淋在容器上，使容器内气体温度达到T₁ ，此过程中容器内部有部分空气从小孔逸出；第二阶段为吸水过程，迅速将容器放入温度为T₀的水中，并让容器上的小孔始终处在水面以下，容器内气体温度逐渐降低，水逐渐被吸入容器，忽略水温的变化，直到容器内气体温度再次恢复到T₀；第三阶段为喷水过程，取出容器，再次将热水淋在容器上，就会出现神奇的喷水现象。已知水的密度为ρ，大气压强为P₀ ，容器内气体可视为理想气体。

(1)、第一阶段排气过程中，求从容器中逸出的空气质量与容器中原有空气质量的比值 $\frac{m_{1}}{m}$ ；

(2)、第二阶段吸水过程中，容器内外因水面高度差产生的压强相对大气压强可忽略不计，封闭气体吸水过程可视为等压变化，测量出吸水过程前后容器的质量差为 $Δ m$ ，求容器容积V。

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11、用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图所示，样品P等效为点光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心 $O$ 恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它与盖玻片间有一层空气。从样品P所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为 $θ$ 。已知物镜、盖玻片的折射率均为 $n = \sqrt{2}$ ，盖玻片厚度为 $d$ ，物镜半径为 $4 d$ ，不考虑光的多次反射。

(1)、为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，求 $θ$ 应满足的条件；

(2)、若 $θ = 30 °$ ，沿PO方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与盖玻片间的距离 $h$ 。

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12、电阻率是检测工厂排出中水的主控指标，某小组利用所掌握的物理知识检测一电镀厂排出的中水是否符合排放标准，将采集的水样装满绝缘性能良好的塑料圆柱形容器，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。已知所有测量均在标准状况下进行，提供的仪器如下：
A．电源E（电动势3V，内阻不计）
B．灵敏电流计G（量程3mA，内阻约50Ω）
C．滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值300Ω）
D．滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值3kΩ）
E．滑动变阻器 $R_{3}$ （最大阻值15kΩ）
F．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
G．多用电表
H．开关、导线若干
请回答下面问题：

(1)、选用多用电表欧姆挡位的“×100”倍率粗测样品电阻 $R_{x}$ ，示数如图乙所示，则样品电阻约为Ω；

(2)、按照图丙所示电路进行实验，为了使测量结果准确且调节仪器方便，则滑动变阻器应选用（选填仪器前代号）；

(3)、改变滑动变阻器的阻值，读取多组U、I数值，描点后拟合出 $U - I$ 图线，如图丁所示。已知圆柱形容器内壁横截面积为 $1 {cm}^{2}$ ，两电极间距为10cm，则该样品电阻率为 $Ω \cdot m$ （结果保留2位有效数字），测得的电阻率比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；

(4)、根据国家排放标准，标准状况下中水的临界电阻率为 $3.30 Ω \cdot m$ ，则该工厂排出的中水（选填“合格”或“不合格”）。

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13、某探究小组利用如图甲所示的气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑的运动过程，从而验证机械能守恒定律。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，两者不会直接接触，这样可认为导轨光滑。计时系统的工作要借助于光电门，当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光电门相连的电子电路自动记录遮光时间，已知重力加速度为g。

(1)、用螺旋测微器测出遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。

(2)、调节气垫导轨水平，测量出两光电门之间的距离x和左右调平旋钮沿导轨方向的距离L。将左调平旋钮用高为h的垫片垫高，使轨道倾斜，则两光电门之间的竖直高度差 $Δ h$ =。

(3)、保持气垫导轨倾斜状态不变，滑块沿气垫导轨下滑时依次通过两光电门1、2，为了验证滑块和遮光条系统的机械能守恒，除了d和 $Δ h$ ，还需要测量下列哪些物理量。

A、滑块和遮光条的总质量m B、滑块从开始运动分别到两光电门1、2的距离x₁、x₂ C、滑块经过两光电门1、2之间的时间t D、滑块通过两光电门1、2的遮光时间t₁、t₂

(4)、要验证滑块和遮光条系统的机械能守恒，应满足的关系式为（用d、 $Δ h$ 和第3问中测量的物理量的字母表示）。

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14、如图所示，一半径为 $R$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑绝缘圆弧面固定在绝缘光滑水平面上，末端与水平面相切且紧邻竖直边界 $M N$ 。边界 $M N$ 右侧足够大的空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 $B = \frac{m}{4 q} \sqrt{\frac{g}{2 R}}$ ，同时该区域还存在一水平向右的匀强电场，场强大小 $E = \frac{3 m g}{4 q}$ 。现将一带正电的绝缘小物块（可视为质点）从圆弧面顶端由静止释放，已知小物块的电荷量为 $+ q$ ，重力加速度为 $g$ 。则下列判断正确的是（　　）

A、小物块在水平面上运动的最长时间为 $4 \sqrt{\frac{2 R}{g}}$ B、小物块在水平面上运动的最长时间为 $\frac{16}{3} \sqrt{\frac{2 R}{g}}$ C、小物块运动的最大速度为 $5 \sqrt{2 g R}$ D、小物块运动的最大速度为 $8 \sqrt{2 g R}$

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15、如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO^'轴以角速度ω匀速转动，OO^'为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　）

A、线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 $\frac{\sqrt{3}}{4} N B L^{2} ω$ B、交流电压表的示数为 $\frac{9 \sqrt{2}}{52} N B L^{2} ω$ C、滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D、若原、副线圈的匝数之比调节为2：1时，变压器的输入功率最大

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16、如图所示，水平面内的等边三角形 $B C D$ 的边长为 $L$ ，顶点 $C$ 恰好位于光滑绝缘直轨道 $A C$ 的最低点， $A$ 点到 $B$ 、 $D$ 两点的距离均为 $L$ ， $A$ 点在 $B D$ 边上的竖直投影点为 $O$ 。 $B$ 、 $D$ 两点固定两个等量的正点电荷，电荷量为 $Q$ 。在 $A$ 点将质量为 $m$ 、电荷量为 $- q$ 的小球套在轨道 $A C$ 上（忽略它对原电场的影响），已知静电力常量为 $k$ ，重力加速度为 $g$ ，且 $k \frac{Q q}{L^{2}} = \frac{\sqrt{3}}{3} m g$ ，忽略空气阻力。将小球由静止释放，下列说法正确的是（　　）

A、轨道上 $A$ 点的电场强度大小为 $\frac{m g}{q}$ B、小球到达 $A C$ 中点时的电势能最大 C、小球刚到达 $C$ 点时的加速度为 $\frac{\sqrt{2}}{2} g$ D、小球刚到达 $C$ 点时的动能为 $\frac{\sqrt{3}}{2} m g L$

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17、如图甲所示，游乐场有一种水上蹦床设施，游客在蹦床上有规律的跳动，水面激起一圈圈水波。波源位于 $O$ 点，水波在xOy水平面内传播（不考虑能量损失，水面为均匀介质），波面呈现为圆形。 $t = 1 s$ 时刻， $A$ 处质点第一次到达波峰，波面的分布情况如图乙所示，其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。 $A$ 处质点的振动图像如图丙所示， $z$ 轴正方向表示竖直向上。下列说法中正确的是（　　）

A、水波的波速为 $1 m / s$ B、 $t = 3 s$ 时， $C$ 处质点具有正向最大加速度 C、若游客加快跳动频率，则相邻波峰的间距将变小 D、 $t = 7.5 s$ 时， $D$ 处质点振动的路程为 $(0.3 + \frac{\sqrt{2}}{20}) m$

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18、如图所示，截面为直角三角形、倾角为 $θ$ 的足够长斜面静置于水平地面上，斜面倾斜部分光滑，顶端固定一光滑轻质滑轮，一根轻绳跨过滑轮一端连接物块 $P$ ，另一端连接置于斜面上的物块 $Q$ ，对小物块 $P$ 施加竖直向上的力 $F$ 使轻绳伸直且整个系统处于静止状态。撤去外力 $F$ ，物块 $P$ 向下运动且未落地的过程中，斜面始终保持静止。已知斜面倾角 $θ = 30 °$ ，小物块 $P$ 的质量为 $3 m$ ，物块 $Q$ 的质量为 $2 m$ ，重力加速度为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、撤去外力 $F$ 瞬间，轻绳的拉力大小为 $3 m g$ B、撤去外力 $F$ 瞬间，轻绳对滑轮的压力大小为 $3 \sqrt{3} m g$ C、撤去外力 $F$ 前后，斜面对地面的压力大小减小了 $\frac{4}{5} m g$ D、撤去外力 $F$ 前后，斜面对地面的摩擦力大小增加了 $\frac{2 \sqrt{3}}{5} m g$

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19、如图所示，一个质量为m的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆形餐桌桌面水平，半径为R，中部有一半径为r的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。现圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ₁ ，小物块与餐桌间的动摩擦因数为μ₂ ， $μ_{2} ， μ_{1} > μ_{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 $g$ ，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　）

A、小物块滑离圆盘后在餐桌上做曲线运动 B、小物块在圆盘上的加速度一定大于 $μ_{2} g$ C、若小物块随圆盘匀速转动，角速度可能为 $\sqrt{\frac{μ_{1}^{} g}{2 r}}$ D、小物块在餐桌上滑动过程中因摩擦产生的热量小于 $μ_{2}^{} m g \sqrt{R^{2} - r^{2}}$

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20、毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目，最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网，运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守，通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m，某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处，将毽球击出。不计空气阻力，毽球可视为质点，重力加速度大小为 $10 m / s^{2}$ ，则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为（）

A、 $\sqrt{6} m / s$ B、2 $\sqrt{2} m / s$ C、2 $\sqrt{6} m / s$ D、5m/s

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