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相关试卷

1、如图，在有圆孔的水平支架上放置一物块，玩具子弹从圆孔下方竖直向上击中物块中心并穿出，穿出后物块和子弹上升的最大高度分别为 $h$ 和 $8 h$ 。已知子弹的质量为 $m$ ，物块的质量为 $4 m$ ，重力加速度大小为 $g$ ；在子弹和物块上升过程中，子弹所受阻力忽略不计，物块所受阻力大小为自身重力的 $\frac{1}{8}$ 。子弹穿过物块时间很短，不计物块厚度的影响，求

(1)、子弹击中物块前瞬间的速度大小；

(2)、子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能。

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2、如图 $1$ 所示的水平地面上，质量为 $1 k g$ 的物体在水平方向力 $F$ 的作用下从静止开始做直线运动。图 $2$ 为 $F$ 随时间 $t$ 变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为 $0.2$ ，重力加速度大小 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，求

(1)、在 $2 s$ 末物体的速度大小；

(2)、在 $0 \sim 3 s$ 内物体所受摩擦力做的功。

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3、学生实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验器材有：铁架台、细线、摆球、秒表、卷尺等。完成下列问题：

(1)、实验时，将细线的一端连接摆球，另一端固定在铁架台上

O

点，如图

1

所示。然后将摆球拉离平衡位置，使细线与竖直方向成夹角

θ (θ < 5^{∘})

，释放摆球，让单摆开始摆动。为了减小计时误差，应该在摆球摆至

(

填“最低点”或“最高点”

)

时开始计时。

(2)、选取摆线长度为

100.0 c m

时，测得摆球摆动

30

个完整周期的时间

(t)

为

60.60 s

。若将摆线长度视为摆长，求得重力加速度大小为

m / s^{2}

。

(

取

π^{2} = 9.870

，结果保留

3

位有效数字

)

(3)、选取不同的摆线长度重复上述实验，相关数据汇总在下表中，在坐标纸上作出摆线长度

(l)

和单摆周期的二次方

(T^{2})

的关系曲线，如图

2

所示。

$l (m)$	$t (s)$	$T^{2} (s^{2})$
$0.800$	$54.17$	$3.26$
$0.900$	$57.54$	$3.68$
$1.000$	$60.60$	$4.08$
$1.100$	$63.55$	$4.49$
$1.200$	$66.34$	$4.89$

设直线斜率为 $k$ ，则重力加速度可表示为 $g =$ $($ 用 $k$ 表示 $)$ 。由图 $2$ 求得当地的重力加速度大小为 $m / s^{2} ($ 结果保留 $3$ 位有效数字 $)$ 。

(4)、用图像法得到的重力加速度数值要比

(2)

中得到的结果更精确，原因是。

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4、现测量电源的电动势 $E ($ 约为 $3 V)$ 和内阻 $r$ 。可以选用的器材有：滑动变阻器 $R ($ 最大阻值为 $15 Ω)$ ，定值电阻 $R_{0} ($ 阻值 $4 Ω)$ ，电压表 $V ($ 量程 $0 \sim 3 V$ ，内阻很大 $)$ ，电流表 $A_{1} ($ 量程 $0 \sim 0.6 A)$ 和 $A_{2} ($ 量程 $0 \sim 3 A)$ ，开关 $S$ ，导线若干等。电路原理图如图 $1$ 所示。

(1)、将图 $2$ 中的实物图连接完整，其中电流表应选择。 $($ 填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ” $)$

(2)、实验中将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为 $(U_{1}, I_{1}), (U_{2}, I_{2})$ ，则电源电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ $($ 用 $U_{1} 、 I_{1} 、 U_{2} 、 I_{2}$ 和 $R_{0}$ 表示 $)$

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5、如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流 $($ 频率较高 $)$ ，可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 四个线圈构成， $a$ 与 $c$ 垂直， $b$ 与 $d$ 垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的点磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则( )

A、 $c$ 、 $d$ 中的电流增大，小车前方为弯道
B、沿直线赛道运动时， $a$ 、 $b$ 中的电流为零
C、 $a$ 中电流大于 $b$ 中电流时，小车需要向左调整方向
D、 $a$ 中电流大于 $c$ 中电流时，小车需要向右调整方向

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6、某简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波形图如图所示。 $x = 0$ 处质点的位移为 $y = - 4 c m, x = 0.7 m$ 处的质点 $P$ 位于平衡位置且振动方向向下。已知该波的周期为 $1.2 s$ ，则( )

A、该波的波长为 $1.2 m$
B、该波的波速为 $2 m / s$
C、该波沿 $x$ 轴正方向传播
D、 $t = 0.1 s$ 时刻， $x = 0$ 处的质点位于平衡位置

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7、 $2024$ 年我国研制的“朱雀三号”可重复使用火箭垂直起降飞行试验取得圆满成功。假设火箭在发动机的作用下，从空中某位置匀减速竖直下落，到达地面时速度刚好为零。若在该过程中火箭质量视为不变，则( )

A、火箭的机械能不变 B、火箭所受的合力不变
C、火箭所受的重力做正功 D、火箭的动能随时间均匀减小

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8、无限长平行直导线 $a$ 、 $b$ 每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图，若 $b$ 水平固定，将 $a$ 悬挂在弹簧下端，平衡时弹簧的伸长量为 $Δ l$ ；再在两导线内通入大小均为 $I$ 的电流，方向相反，平衡时弹簧又伸长了 $Δ l$ 。若 $a$ 水平固定，将 $b$ 悬挂在弹簧下端，两导线内通入大小均为 $2 I$ 的电流，方向相同，平衡后弹簧的伸长量恰为 $2 Δ l$ 。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比。则 $a$ 、 $b$ 单位长度的质量比 $m_{a} : m_{b}$ 为( )

A、 $1 : 6$ B、 $1 : 4$ C、 $1 : 2$ D、 $1 : 1$

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9、某电场的电势 $φ$ 随位置 $x$ 的变化关系如图所示， $O$ 点为坐标原点， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 为 $x$ 轴上的四个点。一带正电粒子从 $d$ 点由静止释放，在电场力作用下沿 $x$ 轴运动，不计重力，则粒子( )

A、将在 $a d$ 之间做周期性运动 B、在 $d$ 点的电势能大于 $a$ 点的电势能
C、在 $b$ 点与 $c$ 点所受电场力方向相同 D、将沿 $x$ 轴负方向运动，可以到达 $O$ 点

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10、汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时，压力表示数为 $2.6 p_{0} (p_{0}$ 是 $1$ 个标准大气压 $)$ ，轮胎内部气体温度为 $315 K$ ，外部大气压强为 $p_{0}$ 。该汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为 $2.5 p_{0}$ ，轮胎内部气体温度为 $280 K$ 。轮胎内部气体视为理想气体，轮胎内体积不变且不漏气，则该高原地区的大气压强为( )

A、 $0.6 p_{0}$ B、 $0.7 p_{0}$ C、 $0.8 p_{0}$ D、 $0.9 p_{0}$

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11、如图，一棱镜的横截面为等腰三角形 $P M N$ ，其中边长 $P M$ 与 $P N$ 相等， $∠ P M N = 30^{∘}$ ， $P M$ 边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于 $M N$ 边入射，从 $P N$ 边出射后恰好与墙面垂直 $($ 不考虑光线在棱镜内的多次反射 $)$ ，则该棱镜的折射率为( )

A、 $\sqrt{2}$ B、 $\frac{3}{2}$ C、 $\frac{5}{3}$ D、 $\sqrt{3}$

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12、水星是太阳系中距离太阳最近的行星，其平均质量密度与地球的平均质量密度可视为相同。已知水星半径约为地球半径的 $\frac{3}{8}$ ，则靠近水星表面运动的卫星与地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度之比约为( )

A、 $64 : 9$ B、 $8 : 3$ C、 $3 : 8$ D、 $9 : 64$

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13、核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置，并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚 $(_{94}^{238} P u)$ 的氧化物，核反应方程为 $_{94}^{238} P u \to_{92}^{234} U + X$ 。则 $X$ 为( )

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

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14、某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀加速直线运动，一段时间后达到最大速度，此后保持该速度运动到终点。下列速度 $-$ 时间 $(v - t)$ 和位移 $-$ 时间 $(x - t)$ 图像中，能够正确描述该过程的是( )

A、 B、 C、 D、

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15、电容为C的平行板电容器两极板间距为d，极板水平且足够长，下极板接地，将电容器与开关S、电阻R₁和R₂连接成如图所示电路，a、b是两个输出端，S断开极板间充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由质量为m、电荷量为q（q> 0）的带电粒子组成的粒子束以水平速度v₀沿下极板边缘进入极板间区域，单位时间进入的粒子数为n。带电粒子不计重力且不与下极板接触，忽略极板边缘效应和带电粒子间相互作用。

(1)、为使带电粒子能落在电容器上极板，求极板间距的最大值d_m；

(2)、满足⑴的前提下，求电容器所带电荷量的最大值Q_m；

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16、如图，两根相距无限长平行光滑金属轨固定放置。导轨平面与水平面的夹角为θ（sinθ=0.6）。导轨间区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将导轨与阻值为R的电阻、开关S、真空器件P用导线连接，P侧面开有可开闭的通光窗N，其余部分不透光；P内有阴极K和阳极A，阴极材料的逸出功为W。断开S，质量为m的的导体棒ab与导轨垂直且接触良好，沿导轨由静止下滑，下滑过程中始终保持水平，除R外，其余电阻均不计重力加速度大小为g。电子电荷量为e，普朗克常数为h。

(1)、求ab开始下滑瞬间的加速度大小；

(2)、求ab速度能达到的最大值；

(3)、关闭N，闭合S，ab重新达到匀速运动状态后打开N，用单色光照射K，若ab保持运动状态不变，求单色光的最大频率。

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17、某同学借助安装在高处的篮球发球机练习原地竖直起跳接球。该同学站在水平地面上，与出球口水平距离l = 2.5 m，举手时手掌距地面最大高度h₀ = 2.0 m。发球机出球口以速度v₀ = 5 m/s沿水平方向发球。从篮球发出到该同学起跳离地，耗时t₀ = 0.2 s，该同学跳至最高点伸直手臂恰能在头顶正上方接住篮球。重力加速度g大小取10 m/s²。求：

(1)、t₀时间内篮球的位移大小；

(2)、出球口距地面的高度。

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18、某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下：
待测化学电池（电动势1~1.5V，内阻较小）；
微安表（量程100μA），内阻约1500Ω）；
滑动变阻器R₀（最大阻值25Ω）；
电阻箱R₁（0~9999Ω）；
电阻箱R₂（0~999.9Ω）；
开关S、导线若干。

(1)、该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时，该小组连接实验器材，如图1所示闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于端（选填“a”或“b”）；闭合S，滑动P至某一位置后保持不动，调节电阻箱R₁ ，记录多组R₁的阻值和对应微安表示数，微安表示数用国际单位制表示为I₁后，绘制 $R_{1} - \frac{1}{I_{1}}$ 图像，拟合直线，得出 $R_{1} = 0.159 \times \frac{1}{I_{1}} - 1619$ ，可知微安表内阻为Ω；

(2)、为将微安表量程扩大为25mA，把微安表与电阻箱R₂并联，并调整R₂的阻值为Ω（保留1位小数）；

(3)、微安表量程扩大后，按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱（选填“R₁”或“R₂”）的阻值不变，闭合S，调节电阻箱（选填“R₁”或“R₂”）的阻值R，记录多组R和对应微安表示数，计算得出干路电流I₂后，作 $R - \frac{1}{I_{2}}$ 图像，如图3所示可知化学电池的电动势为V（保留2位小数）。

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19、某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1，1∶2和1∶3。

(1)、第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为。

(2)、探究向心力大小与质量之间关系时，把皮带放在皮带盘的第一挡后，应将质量（选填“相同”或“不同”）的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径（选填“相同”或“不同”）处挡板内侧；

(3)、探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第挡（选填“一”“二”或“三”）。

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20、如图，原长为l₀轻弹簧竖直放置，一端固定于地面，另端连接厚度不计、质量为m₁的水平木板X。将质量为m₂的物块Y放在X上，竖直下压Y，使X离地高度为l，此时弹簧的弹性势能为E_p ，由静止释放，所有物体沿竖直方向运动。则（　　）

A、若X、Y恰能分离，则 $E_{p} = (m_{1} + m_{2}) g (l_{0} - l)$ B、若X、Y恰能分离，则 $E_{p} = (m_{1} + m_{2}) g l$ C、若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 $\frac{E_{p}}{(m_{1} + m_{2}) g} + (l_{0} - l)$ D、若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 $\frac{E_{p}}{(m_{1} + m_{2}) g} + l$

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