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相关试卷

1、在太空完全失重的环境下，天平无法使用，我们可用动力学的方法来测量物体的质量。如图所示，我国航天员在“天宫一号”空间内测量自己的质量：航天员把自己固定在质量为m的支架的一端，另一位航天员把支架拉到与初始位置（舱壁）相距s的位置；松手后，支架受到一个恒定拉力F，使其从静止返回到初始位置（舱壁），仪器记录下这段时间为t，不计其它外力。由此可测出航天员的质量为（）

A、 $\frac{F t^{2}}{2 s}$ B、 $\frac{F t^{2}}{2 s} - m$ C、 $\frac{F t^{2}}{2 s} + m$ D、 $\frac{2 F t^{2}}{s} - m$

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2、我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一，也是全球候鸟跨境迁徙的重要通道。如图所示，一只小鸟迁徙途中停在树枝上休息，树枝被压弯，小鸟处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A、小鸟受到的合外力不等于零 B、小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力 C、小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对作用力与反作用力 D、小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力

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3、2025年我国重大科技基础设施“人造太阳”核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度一千秒“高质量燃烧”，EAST是利用强磁场约束带电粒子运动从而实现可控核聚变的装置。其原理如图所示，在xOy平面内有圆心为O，内径为L外径为2L的环形匀强磁场，环形磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。位于坐标为 $(- 2 L, 0)$ 的S点有一放射源，可以发出任意方向的质量为m、电荷量为q的带负电粒子，忽略粒子的重力。（ $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ）

(1)、若放射源发射的负电粒子沿x轴正方向从S点射出，恰好不进入中间无磁场圆形区域，求粒子速度大小；

(2)、若放射源发射的负电粒子沿y轴正方向从S点射出，经磁场一次偏转后恰能经过O点，求粒子从S点到O点的时间。

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4、如图所示，弹性轻绳一端固定在O点，穿过固定的光滑小孔M后另一端连接静置于水平地面上N处的小滑块C（可视为质点），弹性轻绳上的弹力F的大小与其伸长量x满足 $F = k x, k = 50 N / m$ 。弹性轻绳的原长为OM，MN的长度为 $l = 0.2 m$ ， O、M、N处在同一竖直直线上。初始时足够长的平直木板B静置于水平地面上，木板上有小滑块A，小滑块A获得水平向右的初速度 $v_{0} = 8 m / s$ 。已知 $m_{A} = 3 kg 、 m_{B} = 1 kg 、 m_{C} = 4 kg$ ， A、B间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ， B、C与水平地面间的动摩擦因数均为 $μ_{2} = 0.2$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)、求A、B刚开始运动时的加速度大小 $a_{1} 、 a_{2}$ ；

(2)、若C被碰向右运动的最大距离为 $x_{C} = 0.1 m$ ，求C向右运动过程中因摩擦产生的热量Q；

(3)、若B、C发生弹性碰撞后立即锁定B，C第一次回到原位置时恰好停止，求初始时B的右端与C的距离d的大小。

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5、如图所示一“”型金属框MNOQP固定在倾角为 $θ$ 的绝缘斜面上（斜面未画出），其中MN与PQ平行且相等，MN、PQ与水平面的夹角均为 $θ$ ， $O N = O Q = L$ ， ON与OQ的夹角 $α = 60 °$ ， $O O^{'}$ 为 $α$ 的角平分线。在金属框所处区域有垂直于框所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一根粗细均匀的光滑金属棒在平行于 $O O^{'}$ 向上的拉力F作用下，从O点开始向下匀速运动，且始终保持与NQ平行。已知金属棒长为L，总电阻为R，质量为m，重力加速度大小为g，金属框的电阻不计，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，通过虚线NQ后，F为零， $\sin θ = \frac{3}{5}$ 。求：

(1)、金属棒匀速运动的速度大小；

(2)、金属棒从顶部O运动到虚线NQ处的过程中，通过金属棒的电荷量；

(3)、拉力F大小与x的关系表达式（x为金属棒与O点的距离）。

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6、汽车可升降底盘多采用空气悬架技术，通过增加或减少气体来实现底盘的升降。某汽车空气悬架的空气减震器可视为粗细均匀、横截面积为 $S = 10 {cm}^{2}$ 的密闭汽缸，其内部封闭一定质量的理想气体。初始时气体温度 $t_{1} = 27 ° C$ 、压强 $p_{1} = 3.0 \times 10^{5} Pa$ ，密闭气柱长度为 $L_{1} = 30 cm$ ，车辆行驶一段距离后气体升温至 $t_{2} = 37 ° C$ ，该过程气体吸收的热量为 $Q = 8 J$ 、压强不变。求：

(1)、升温后密闭气柱的长度 $L_{2}$ ；

(2)、升温过程气体内能的变化量 $Δ U$ 。

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7、图（a）是某兴趣小组基于手机磁力传感器，利用Phyphox应用软件完成单摆测量重力加速度的示意图，手机中的磁力传感器能够实时测量并记录外部磁场的磁感应强度大小。在磁性小球摆动过程中，当磁性小球摆动到最右端时，记录的磁感应强度最大。实验时，通过磁力传感器记录磁感应强度发生的周期性变化，间接测得小球运动的周期。部分实验操作如下：

(1)、用游标卡尺测量小球直径，结果如图（b）所示，测小球的直径为mm。

(2)、保证细线与竖直方向的夹角小于 $5 °$ 并释放小球，打开Phyphox应用软件采集数据，图（c）为实验过程中磁感应强度随时间周期性变化的图像。则小球运动的周期为（用 $t_{1} 、 t_{2}$ 表示），图（c）中磁感应强度的最大值逐渐减小的原因是。

(3)、某次实验当中，由于操作不当，导致小球不在同一竖直面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，测量周期后，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则重力加速度的测量值实际值（填“小于”、“大于”或“等于”）。

(4)、为避免此类不当操作的再次出现，决定采用杆线摆测量重力加速度。如图（d）所示，杆线摆可以绕着悬挂轴 $O O^{'}$ 来回摆动，直径为D的摆球其运动轨迹被约束在一个倾斜平面内，这相当于单摆在斜面上来回摆动。如图（c）所示，在铁架台上装一根铅垂线，在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上，调节细线的长度，使摆杆与立柱垂直，保持摆杆长度L不变。如图（f）所示，把铁架台底座一侧垫高，立柱倾斜，测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为 $β$ ，并测量该倾角下单摆的周期T。改变铁架台的倾斜程度，测出多组夹角和单摆周期T，若作出的 $T - \frac{1}{\sqrt{\cos β}}$ 图像是一条过原点的直线，其斜率为k，则可以求得重力加速度为（结果用k、L、D表示）。

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8、李华同学为探究电容器的充、放电过程，设计了如图（a）所示的实验电路。实验器材如下：学生电源（电动势 $E = 2.4 V$ ，内阻不计），定值电阻 $R = 1000 Ω$ 、电流传感器、电压表（内阻很大）、电容器C、单刀双掷开关，导线若干。实验步骤如下：

(1)、把开关S接1，电容器开始充电，直到电路稳定的过程中，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）

A、通过电阻R的电流方向为从a到b B、通过电阻R的电流方向为从b到a C、电压表指针迅速偏转后示数逐渐减小 D、电压表指针示数逐渐增大至某一定值

(2)、把开关S接2，电容器开始放电，电流传感器记录放电电流I与时间t的关系如图（b）所示，通过计算机计算出图中曲线与坐标轴围成的面积是3.6mA•s，则电容器的电容为F。
已知 $t_{0}$ 时 $I_{0} = 0.8 mA$ ，则 $0 ~ t_{0}$ 时间内电容器释放电荷量为C。

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9、2025年1月，我国全超导托卡马克核聚变实验装置首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，创造新的世界纪录。部分装置简化为如图（a）所示的足够长空心圆柱，其半径为3R，内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和Ⅱ，其左视图如图（b）所示。在图（b）中，区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场，磁感线的圆心在圆柱面的轴线上，两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为q、质量为m、初速度为 $v_{0} = \frac{q B R}{m}$ 的氘核，则氘核（　　）

A、从开始运动到第一次回到区域I所用时间为 $\frac{π m}{q B}$ B、从开始运动到速度方向首次与 $v_{0}$ 方向相同所用的时间为 $\frac{3 π m}{q B}$ C、从开始运动到速度方向首次与 $v_{0}$ 方向相同经过的路程为 $4 π R$ D、从开始运动到速度方向首次与 $v_{0}$ 方向相同发生的位移大小为 $2 \sqrt{5} R$

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10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，该波在介质中的传播速度为 $v = 3 m / s$ 。 $t = 0$ 时的波形如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、该波的周期为 $\frac{10}{3} s$ B、该波的波长为12m C、平衡位置位于 $x = 5 m$ 处的质点在 $t = 1 s$ 时速度最大 D、平衡位置位于 $x = 5 m$ 处的质点在 $t = 3 s$ 时处于波谷

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11、日常生活中的冰箱、空调、电视等内部通常有降压变压器。某用电器通电后，内部变压器原线圈两端电压为220V，副线圈两端的电压随时间变化的关系式为 $u = 12 \sqrt{2} \sin (100 π t) V$ 。若将该变压器视为理想变压器，则（　　）

A、变压器原、副线圈的匝数之比为55：3 B、变压器原、副线圈的电流之比为55：3 C、副线圈中电流的方向每1s内改变50次 D、副线圈中电流的方向每1s内改变100次

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12、如图所示，真空中三个质量相同、带电量均为 $q (q > 0)$ 的小球a、b、c（可视为质点），分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时，各小球之间的距离均为L，轻绳与竖直方向夹角的正弦值为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ 。已知静电力常量为k，则每根轻绳的张力为（　　）

A、 $\frac{3 k q^{2}}{2 L^{2}}$ B、 $\frac{\sqrt{3} k q^{2}}{L^{2}}$ C、 $\frac{3 \sqrt{2} k q^{2}}{2 L^{2}}$ D、 $\frac{3 k q^{2}}{L^{2}}$

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13、如图所示，某楼梯有8级台阶，一表面光滑的小球从最上面一级台阶的边缘被水平踢出，刚好落到下一级台阶的水平边缘上，被弹起后继续运动。所有台阶的高度相同、宽度相同，所有碰撞过程均为弹性碰撞（碰撞前后水平方向速度不变，竖直方向速度反向），忽略空气阻力，则小球落地之前与台阶碰撞的次数为（　　）

A、1次 B、2次 C、3次 D、4次

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14、真空中某带电粒子从M点沿曲线运动到N点，该粒子运动过程中仅受电场力且速率一直增大。关于该粒子运动轨迹（实线）与电场中等势面（虚线）的关系，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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15、如图为测量某种玻璃折射率的部分光路图。某单色光从空气垂直射入界面a，从界面b出射的光线与界面b的夹角为 $θ (θ < 90 °)$ ，界面a、b之间的夹角为 $φ$ 。则该材料对该单色光的折射率为（　　）

A、 $\frac{\cos θ}{\sin φ}$ B、 $\frac{\sin θ}{\sin φ}$ C、 $\frac{\sin φ}{\sin θ}$ D、 $\frac{\cos φ}{\sin θ}$

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16、“世界第一高桥”贵州花江峡谷大桥配备的“空中电梯”是一个全透明观光电梯。如图为该电梯某次从底部到达顶部观景台后再返回底部的速度—时间图像，则0~208s内电梯运行的路程和平均速度大小为（　　）

A、0，0 B、0，2m/s C、416m，0 D、416m，2m/s

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17、2025年11月1日，神舟二十一号飞船绕地球2圈、经3.5小时快速与中国空间站成功交会对接。对接前后的空间站均在同一轨道上运动，该轨道可视为圆轨道，则对接后的空间站（　　）

A、速度增大 B、角速度减小 C、周期不变 D、加速度增大

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18、2024年4月，我国首次批量生产的碳-14同位素成功出堆，从此彻底破解国内碳-14同位素依赖进口的难题。其生产过程的核反应方程为： $_{7}^{14} N +_{0}^{1} n \to_{6}^{14} C + X$ ，其中的X为（　　）

A、 $_{1}^{1} H$ B、 $_{- 1}^{0} e$ C、 $_{0}^{1} n$ D、 $_{2}^{4} He$

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19、2025年5月22日，神舟二十号航天员乘组在空间站机械臂支持下，圆满完成第一次出舱活动。已知地球半径约为 $6400 km$ ，我国空间站距地面的高度约为 $400 km$ ，地球表面的重力加速度大小为 $9.8 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）。

A、空间站绕地球运行的周期大约为 $70 \min$ B、神舟二十号的发射速度小于 $7.9 km / s$ C、空间站运行时的向心加速度大约为 $2.5 m / s^{2}$ D、只要再已知引力常量G，就可求出地球的质量

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20、如图所示，2025年4月1日12时，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭，成功将卫星互联网技术实验卫星发射升空，顺利进入预定轨道，在火箭运动过程中某个阶段，火箭可视为做直线运动，加速度方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小至零，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、火箭的位移先增大后减小，火箭的速度一直减小 B、火箭位移逐渐增大，当加速度减小至零时，位移达到最大值 C、火箭速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值 D、火箭速度逐渐减小，当加速度减小至零时，速度达到最小值

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