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相关试卷

1、如图所示，光滑竖直墙壁底端与四分之一光滑圆弧轨道连接，圆弧轨道半径 $R = 0.4 m$ ，光滑水平面上并排放两块木板B、C，两木板的上表面恰好与圆弧轨道的最低点相切，小滑块A（可视为质点）从墙壁P点无初速度释放，P点高出圆心 $h = 0.4 m$ ，已知小滑块与两木板质量均为1 kg，小滑块A与木板B间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.5$ ，木板B的长度 $L_{1} = 1 m$ ，小滑块A与木板C间的动摩擦因数随距离而变化，满足 $μ_{2} = \frac{1}{15} - \frac{X}{15}, X$ 为距木板C左端的距离，木板C的长度 $L_{2} = 2 m$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：
(1)小滑块A对轨道最低点的压力；
(2)木板B获得的最大速度；
(3)求小滑块A的最终速度，若小滑块A脱离木板C，求木板C的最终速度；若小滑块A不脱离木板C，求出小滑块与木板C相对静止的位置。

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2、某离子发动机简化结构如图甲所示，其横截面半径为R的圆柱腔分为I、Ⅱ两个工作区：I区为电离区，其内有沿轴向分布的匀强磁场，磁感应强度的大小 $B = \frac{3 m v_{0}}{e R}$ ，其中，m为电子质量，e为电子电荷量。Ⅱ区为加速区，其内电极P、Q间加有恒定电压U，形成沿轴向分布的匀强电场。在Ⅰ区内离轴线 $\frac{R}{2}$ 处的C点垂直于轴线持续射出一定速率范围的电子，过C点的圆柱腔横截面如图乙所示（从左向右看），电子的初速度方向与 $O C$ 的连线成 $α$ 角 $(0 < α < 90 °)$ 。
（1）向Ⅰ区注入某种稀薄气体，电子要电离该气体，电子的速率至少应为 $v_{0}$ 。电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，其电离气体的效果越好。为取得好的电离效果，请判断Ⅰ区中的磁场方向（按图乙说明是“垂直于纸面向外”或“垂直于纸面向里”）；
（2）不考虑电子间的碰撞及相互作用，电子碰到器壁即被吸收。在取得好的电离效果下，当 $α = 30 °$ 时，求从C点射出的电子速率v的最大值；
（3）Ⅰ区产生的离子以接近0的初速飘入Ⅱ区，被速后形成离子束，从右侧喷出。已知气体被电离成质量为M的1价正离子，且单位时间内飘入Ⅱ区的离子数目为定值n；求推进器获得的推力。

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3、如图所示，左端封闭、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L=35cm的空气柱，两管水银面相平，竖直管内水银柱足够长，已知大气压强为p=75cmHg。（设环境温度不变）
（1）若将图甲中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管中水银面下了H=15cm，求右管水银面下降的高度；
（2）若将装置沿顺时针缓慢翻转180°，使U形管倒置（水银未溢出）如图乙所示，当管中水银静止时，求管中封闭空气柱的长度。

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4、多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A 两个挡位，电压有2.5V、10V 两个挡位，欧姆表有两个挡位。
（1）通过一个单刀多掷开关S， B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中B是（选填 “红”或“黑”）表笔；
②当S接触点（选填“1、2、3、4、5、6”）时对应多用电表2.5A挡；
③当S接触点3时，测量倍率比S接触点4时小，则E₁E₂（选填“>”“<”或“=”）；
（2）实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有∶待测电源（电动势约为9V），定值电阻R₀=8.0Ω，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中S接触点（选填 “1、 2、3、4、5、6”）；改变电阻箱阻值R，测得并记录多组数据后，得到对应的 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图像如图丙所示，则电源电动势E=V，内阻r=Ω （结果保留两位有效数字）。

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5、某小组通过实验探究空气阻力的大小与运动速率的关系。实验中所使用的器材如下∶铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、气球、毫米刻度尺、具有连拍功能的手机。
其实验步骤如下∶
A.测出气球及钩码的总重力G；
B．吹好气球，用细绳将气球扎紧，另一端系上钩码；
C．将刻度尺竖直固定在铁架台上，将气球（含钩码）从较高位置释放，使其经过刻度尺附近时能匀速下落；
D．用手机连拍功能，拍摄气球匀速运动时的多张照片；
E．计算出相邻两帧照片间重物下落的平均位移；
F.改变所悬挂的钩码质量，重复以上步骤；
G.记录并处理数据
请回答以下问题∶
（1）某次拍摄中的两张照片如图甲、乙。甲图中钩码下沿对应刻度尺的读数为0.90cm，图乙是甲之后的第2帧照片，由此可以得出相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l=cm。
（2）记录每次实验中气球（含钩码）重力G和相邻两次拍摄时间内气球下落的位移l，如表所示。图丙中已描出了部分数据，请将其它数据描出并画出G-l关系图像。
次数
1
2
3
4
5
6
7
重力G/（10^-2N）
4.5
5.5
6.5
7.5
8.5
9.5
10.5
位移l（cm）
13.60
16.30
1980
23.80
26.60
28.80
32.80
（3）根据图像，可以得到的结论是∶。

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6、如图甲所示，光滑水平面 $A B$ 与竖直面内的粗糙程度均匀的半圆形导轨 $C D B$ 在 $B$ 点平滑相接，半圆形导轨半径 $R = 0.4 m$ ， $D$ 为半圆形导轨的中点。一质量为 $m = 0.1 kg$ 的物体（可视为质点）将弹簧压缩到 $A$ 点后由静止释放，在弹力作用下获得向右的速度后脱离弹簧，从 $B$ 点进入半圆形导轨，物体在半圆形导轨上运动时速度的平方与其上升高度的关系如图乙所示，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、弹簧压缩到 $A$ 点时弹簧的弹性势能为 $18 J$ B、物体运动到 $C$ 点时对半圆形导轨的压力大小为 $3 N$ C、物体从 $B$ 运动到 $C$ 的过程中，合力对物体做的功为 $- 1 J$ D、物体从 $D$ 运动到 $C$ 的过程中，物体的机械能减少了 $0.1 J$

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7、如图甲所示，足够长的U型导轨放置在光滑水平绝缘桌面上，CD长为1m，导轨电阻不计。质量为0.1kg、长为1m、电阻为 $0.5 Ω$ 的导体棒MN放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数为 $μ$ 且始终接触良好。Ⅰ区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；Ⅱ区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。 $t = 0$ 时，对导轨施加一个水平向右恒力F， $t = 2 s$ 时撤去F，2s前导轨与导体棒的 $v - t$ 图像如图乙所示。MN与CD停止运动时分别位于Ⅰ区域和Ⅱ区域，已知重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）

A、动摩擦因数 $μ = 0.2$ B、导轨质量为0.2kg C、恒力F做的总功为2.4J D、撤去F后通过导体棒的总电荷量为2C

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8、科学家在研究电荷分布的对称性的时候，巧妙地借助了我国传统文化中的“阴阳太极图”，以获得更多的启示和灵感，如图所示的三维坐标系。太极图呈圆形位于xOz平面内，y轴过圆心O，在x轴两侧对称分布各有一个大半圆和小半圆，M、N各是小半圆的圆心，现在M、N上分别放置一个等电量的负点电荷和正点电荷，在y轴的正向有一个定点C，在圆的边缘有一个位置D，则下列说法正确的是（　　）

A、若将正试探电荷q由C点沿y轴移动到O点，则q的电势能始终不变 B、若将正试探电荷q由A点沿“阴阳”边界经O移动到B点，则q的电势能增加 C、若将负试探电荷q沿虚线由C移到D，则电场力一直对电荷做正功 D、若将负试探电荷沿z轴由O向z轴正向移动，则电荷克服电场力做负功

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9、一列简谐横波沿x轴在介质中传播，图甲是 $t = 3 s$ 时刻的波形图，此时质点P的纵坐标为5cm，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A、该波沿轴负方向传播 B、该波的波速为0.4m/s C、 $3 \sim 4.5 s$ 质点P经过的路程小于10cm D、 $t = 2 s$ 时刻质点P位于波峰

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10、如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表 $A_{1}$ 和发电机连接，其中发电机部分由长为L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上，导体棒以角速度 $ω$ 在竖直面内绕圆环中心轴匀速转动，整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈中接有阻值为R的定值电阻和变阻箱 $R_{P}$ ，以及理想交流电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 、 $V_{3}$ 和理想交流电流表 $A_{2}$ ，初始时调节电阻箱阻值使其大小等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱使其阻值等于2R，已知 $n_{1} : n_{2} = 1 : 2$ ，上述过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电流表 $A_{1}$ 的示数减小，电流表 $A_{2}$ 的示数增加 B、电压表 $V_{1}$ 的示数不变，电压表 $V_{3}$ 的示数增加 C、电压表 $V_{2}$ 的示数为 $\sqrt{2} B L^{2} ω$ D、电阻箱消耗的电功率增大

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11、蹦床是一种体操项目；如图，某次运动员从最高点自由下落，触网后继续向下运动至最低点；若忽略空气阻力，取最高点为坐标原点，竖直向下为正方向。下列图像能大致反映运动员从最高点到最低点的过程中，其加速度a随竖直位移y变化情况的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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12、我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为R，自转周期为T₀ ，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）

A、该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为 $\frac{2 π R}{T_{0}}$ B、该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为 $\frac{ρ G T_{0}^{2}}{3 π}$ C、该“类地球”行星表面重力加速度在赤道的大小为 $\frac{4}{3} π G ρ R$ D、该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为 $2 π R \sqrt{\frac{ρ G}{3 π}}$

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13、如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为 $α = 60 °$ ，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{6}$ B、 $\frac{1}{2}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ D、 $\frac{\sqrt{3}}{3}$

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14、北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的。如图为氢原子能级图，则下列说法正确的是（）

A、氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子 B、大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有3条亮线 C、大量处于 $n = 4$ 能级的氢原子辐射出来的光子中，波长最长的光子能量为0.66eV D、用大量能量为3.6eV的光子持续照射处于基态的氢原子，可使其电离

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15、如图所示，一个下半部分底面积为 $S_{下} = 100 {cm}^{2}$ ，上半部分的截面积 $S_{上} = 80 {cm}^{2}$ 的柱形容器内的水面上漂浮着一个不吸水的圆柱形物体A，液面距上下部分连接处 $h = 1 cm$ ，物体A的质量为600g，底面积为 $50 {cm}^{2}$ 。（容器足够高， $ρ_{水} = 1 ． 0 \times 10^{3} {kg/m}^{2}$ ， $g = 10 N/kg$ ，计算结果保留一位小数）求：

(1)、若用外力将物体A竖直下压1cm，物体A的下底面受到水的压强增加了多少？

(2)、若用外力将物体A竖直下压2cm，物体A所受的浮力增加了多少？

(3)、若物体A漂浮时有8cm露出水面，现把物体A竖直往上提1cm，刚好有一半体积露出水面，则该物体A的密度是多少？

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16、如图所示，物体A重 $40 N$ ，物体B重 $30 N$ ， A与B、A与地面的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力 $F = 30 N$ 时才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数。

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17、一根长为L、横截面积为S的质量分布均匀的实心木棒AB，A端静止在水平地面上，B端用轻绳竖直悬挂在弹簧秤上，如图所示，弹簧秤的示数为F，已知： $F = 20 N$ ， $L = 2 m$ ， $S = 40 {cm}^{2}$ ， g取10N/kg，求：

(1)、实心木棒的重力G；

(2)、实心木棒的密度 $ρ$ 。

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18、日常生活中的许多现象，往往隐含着许多科学道理，如；
a．自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸
b．压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力；
（1）关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢？小明做出了以下猜想：
猜想一：可能与气体的温度有关；
猜想二：可能与气体的体积有关。
（2）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
①取一根长约为1m，一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置，如图甲：
②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到为止；
③再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定，温度越高，产生的压强越。
（3）小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二：
①实验中，小明要控制气体的温度和不变，改变测量压强：
②小明实验记录的数据如下：
实验次数
压强 $p (Pa)$
体积 $V (m^{3})$
$p V$ 值 $(Pa \cdot m^{2})$
1
$1.59 \times 10^{5}$
$0.75 \times 10^{- 5}$
1.1925
2
$1.20 \times 10^{5}$
$1.00 \times 10^{- 5}$
1.2000
3
$0.97 \times 10^{5}$
$1.25 \times 10^{- 5}$
1.2125
4
$0.75 \times 10^{5}$
$1.60 \times 10^{- 5}$
1.2000
5
$0.60 \times 10^{5}$
$2.00 \times 10^{- 5}$
1.2000
分析表中数据，可得结论：。

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19、某实验小组利用如图所示的装置研究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”，通过正确的实验方法，实验数据如下表所示。则：
实验序号
接触面的材料
压力（牛）
弹簧秤示（牛）
滑动摩擦力（牛）
1
木块与木板
4
0.4
0.4
2
木块与木板
6
0.6
0.6
3
木块与毛巾
4
0.8
0.8
4
木块与毛巾
6
1.2
1.2
（1）实验中，木块B与弹簧秤应在水平木板上做运动。
（2）根据上表中实验数据，已在表中填写滑动摩擦力的大小。
（3）分析比较实验序号1与2（或3与4）的实验数据，可以初步说明：。
（4）分析比较实验序号的实验数据，还可以初步说明：。

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20、如图所示，水平桌面上平放一叠共计54张的扑克牌，每一张的质量均为m．用一手指以竖直向下的力压第1张牌，并以一定速度向右移动手指，确保手指与第1张牌之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张牌之间的动摩擦因数为μ₁ ，相邻两张牌间的动摩擦因数均为μ₂ ，第54张牌与桌面间的动摩擦因数为μ₃ ，且有μ₁＜μ₂＜μ₃ ．则下列说法正确的是（　　）

A、第1张牌受到手指的摩擦力向左 B、第2张牌到第53张牌之间可能发生相对滑动 C、第2张牌到第53张牌之间不可能发生相对滑动 D、第54张牌受到水平桌面向左的静摩擦力

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