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相关试卷

1、如图所示，在竖直面内，一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点，以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上，AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R，EF在竖直直径上，E点高度为H。开始时，与物块a相同的物块b悬挂于O点，并向左拉开一定的高度h由静止下摆，细线始终张紧，摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知 $m = 2 g$ ， $l = 1 m$ ， $R = 0. 4m$ ， $H = 0.2 m$ ， $v = 2 m/s$ ，物块与MN、CD之间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，轨道AB和管道DE均光滑，物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙，CD与DE平滑连接，物块可视为质点，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。
（1）若 $h = 1.25 m$ ，求a、b碰撞后瞬时物块a的速度 $v_{0}$ 的大小；
（2）物块a在DE最高点时，求管道对物块的作用力 $F_{N}$ 与h间满足的关系；
（3）若物块b释放高度 $0.9 m < h < 1.65 m$ ，求物块a最终静止的位置x值的范围（以A点为坐标原点，水平向右为正，建立x轴）。

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2、如图所示，一质量 $M = 4 kg$ 的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量 $m = 4 kg$ ，停在木板B的左端。质量 $m_{0} = 1 kg$ 的小球用长 $L = 1.25 m$ 的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为 $h = 0.45 m$ ，物块A与小球可视为质点，不计空气阻力，已知物块A、木板B间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。
（1）求小球运动到最低点与物块A碰撞前瞬间，小球的速度大小；
（2）求小球与物块A碰撞后瞬间，物块A的速度大小；
（3）为使物块A、木板B达到共同速度前物块A不滑离木板，木板B至少为多长？

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3、某同学用图（a）所示的沙漏摆研究单摆的运动规律。实验中，木板沿图示O’ O方向移动，根据漏在板上的沙描出了如图（b）所示的图形，然后分别沿中心线OO’和沙漏摆摆动方向建立直角坐标系，并测得图中Oa=ab=bc=cd=s，则：
（1）该同学认为此图像经过适当处理可看成单摆的振动图像，则其横坐标表示的物理量应为；
（2）若该同学利用计时器测得沙漏摆的周期为T，则木板移动的速度表达式为v=；
（3）该同学利用该装置测定当地的重力加速度，他认为只有少量沙子漏出时，沙漏重心的变化可忽略不计，但是重心位置不确定，于是测量了摆线的长度L，如果此时他直接利用单摆周期公式计算重力加速度，则得到的重力加速度值比真实值（选填“偏大”、“偏小”、“相等”）若要避免由于摆长无法准确测量产生的误差，则可通过改变沙漏摆的摆线长L，测出对应的周期T，并绘制图像，根据图像的斜率可求得重力加速度，此时表示沙漏摆的重心到摆绳下端的距离。

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4、某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有强粘性的胶水．图中滑块a和挡光片的总质量为m₁＝0.620 kg，滑块b的质量为m₂＝0.410 kg，实验步骤如下：
①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块a置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的时间；
②将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后将滑块a水平压缩弹簧，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞；
③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；
④实验后，分别记录下滑块a挡光片通过光电门1的时间t₁ ，两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间t₂ ．
(1)完成实验步骤①中所缺少的内容．
(2)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d＝ cm．
(3)设挡光片通过光电门的时间为Δt，则滑块通过光电门的速度可表示为v＝(用d、Δt表示)．
(4)实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v₁＝2.00 m/s，两滑块经过光电门2的速度为v₂＝1.20 m/s，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p₁＝ kg·m/s，p₂＝ kg·m/s(结果均保留3位小数)．

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5、如图所示，A、B两物体彼此接触静止于光滑的水平桌面上，物体A的上表面是半径为R的光滑圆形轨道，物体C由静止开始从A上圆形轨道的右侧最高点下滑，则有（　　）

A、A和B不会出现分离现象 B、当C第一次滑到圆弧最低点时，A 和B开始分离 C、A将会在桌面左边滑出 D、A不会从桌面左边滑出

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6、一列简谐横波在 $t = \frac{1}{3} s$ 时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像．关于该简谐波下列说法中正确的是（　　）

A、波速为18cm/s B、沿x轴正方向传播 C、质点Q的平衡位置坐标 $x = 9 cm$ D、在 $t = \frac{1}{2} s$ 时质点P移动到O点

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7、下列属于反冲现象的是（　　）

A、乒乓球碰到墙壁后弹回 B、用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退 C、用力向后蹬地，人向前运动 D、章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动

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8、如图所示，质量为m的人立于平板车上，车的质量为M，人与车以大小为v₁的速度在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以大小为v₂的速度竖直跳起时，车向东的速度大小为（　　）

A、 $\frac{M v_{1} - M v_{2}}{M - m}$ B、 $\frac{M v_{1}}{M - m}$ C、 $\frac{M ν_{1} + M v_{2}}{M - m}$ D、v₁

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9、如图所示，带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场，电场强度为E₀ ，极板间距离为L。其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D，极板长度为L，C、D板间加恒定的电压。现有一质量为m、带电荷量为e的电子（重力不计），从A板处由静止释放，经电场加速后通过B板的小孔飞出；经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求：
（1）电子到达B板小孔的速度；
（2）电子在D点的竖直分速度以及在CD板中运动的时间；
（3）电子在C、D间的加速度。

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10、冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止，已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为3.6m/s，其加速度大小为 $0.2 {m/s}^{2}$ ，求：
（1）冰壶10s末的速度大小；
（2）冰壶在20s内的位移大小。

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11、图甲为海上的一种浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图乙所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，水平方向产生辐向磁场。密闭浮桶的内置线圈与桶相对静止，可相对于磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。浮桶在仅受浮力和重力作用下的振动为简谐运动，浮桶下部始终浸没在海水中，且上部始终没有进入海水中，其外侧圆周的横截面积（如图乙中阴影部分所示）为S，海水密度为ρ，重力加速度为g，忽略海水对浮桶的阻力。

(1)、浮桶做简谐运动的回复力满足F_回=-kx，请选择合适的方法确定系数k的表达式应为下列选项中的（　　）

A、ρgS B、ρgS² C、 $\frac{g S^{2}}{ρ}$ D、ρg $\sqrt{S}$

(2)、若某次自由振动中的振幅为0.5m，周期为5s，且t=0时，浮桶位于振动的最高点，以向上为正方向。
（1）这次振动过程的位移与时间的关系式x=（m）。
（2）在下图中选取合适的刻度，作出浮桶的振动图像（至少画出一个周期）。

(3)、若海浪的周期始终为T=3.0s，浮桶实际随波浪上下运动可视为受迫振动。内置线圈的匝数N=200，固定磁体在线圈所处位置产生的辐向磁场的磁感应强度大小为B=0.20T，线圈直径D=0.40m，总电阻r=1.0Ω，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连。取重力加速度g=10m/s² ，且π²=10。
（1）已知浮筒作简谐运动的固有周期公式为 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，其中m为振子质量，在国际单位制中k的数值为2×10³。则当浮桶及线圈的总质量m=kg时，该浮桶式波浪发电机的发电功率达到最高；
（2）若振动的速度随时间变化关系可表示为 $v = 0.8 \cos (\frac{2 π}{3} t) m/s$ ，求灯泡在6s内消耗的电能。

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12、天宫空间站是我国的国家级太空实验室，空间站离地高度为400公里左右，设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩展为180吨级六舱组合体，可以进行较大规模的空间应用和实验。

(1)、在轨道稀薄大气的影响下，空间站轨道会缓慢降低。2024年10月下旬，天宫空间站进行了轨道调整以维持设计工作要求。空间站轨道降低后，其（　　）

A、线速度减小，机械能减小 B、线速度减小，机械能增大 C、线速度增大，机械能减小 D、线速度增大，机械能增大

(2)、天宫空间站总质量为m，在距地面为h的近圆形轨道上运行，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，则空间站绕地球转动的周期为。以无穷远处为零势能面，空间站距地心为 $r$ 处的引力势能表达式为 $E_{p} = - \frac{G M m}{r}$ （其中 $M$ 为地球质量），空间站的机械能为。

(3)、空间站内，甲乙两名航天员在准备出舱活动。甲相对空间站静止，乙拿着质量为 50kg箱子正以2m/s的速度沿两人连线方向向左靠近甲。若乙将箱子向左推向甲，乙和箱子间作用时间为0.2s，离手时箱子速度为4m/s，甲乙两人和装备的总质量分别为200kg和250kg，求：
（1）乙对箱子的平均作用力大小。
（2）推出箱子后乙的速度。
（3）甲碰到箱子后立刻抓住不松开，要使甲乙航天员不碰撞，乙对箱子的平均作用力至少为多少？

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13、在一场精彩的大型文艺演出中，舞台的设计和舞台上的表演运用了许多奇妙的物理知识。

(1)、利用各色小彩灯布置晚会舞台。如图所示，通过理想降压变压器给串联在副线圈cd两端的多个小彩灯供电，已知原、副线圈的匝数分别为n₁和n₂_。电源的输入电压不变，如果只将原线圈匝数增加，小彩灯亮度将（选填“变亮、变暗、不变”）。如果其中一个小彩灯被短路，变压器的输入功率将（选填“变大、变小、不变”）。

(2)、（多选）舞台景观水池的水面下安装有几个彩色灯泡，岸上的游客看到红灯和绿灯是在同一水平线上，红灯和绿灯均可视为点光源，红光的折射率小于绿光。下列说法正确的是（　　）

A、一束红光和一束绿光会发生干涉 B、游客看到的红灯的深度比实际深度要小 C、红光比绿光在水中传播的更快 D、若水池面积足够大，则红灯把水面照亮的面积较大

(3)、在舞台中固定一个直径为6.5 m的球形铁笼，三辆摩托车始终以70 km/h的速率在铁笼内旋转追逐，旋转轨道有时水平，有时竖直，有时倾斜，非常震撼。关于摩托车的旋转运动，下列说法正确的是（　　）

A、摩托车在铁笼的最高点时，对铁笼的压力最大 B、摩托车驾驶员始终处于失重状态 C、摩托车所受合外力做功为零 D、摩托车的速度小于70 km/h，就会脱离铁笼

(4)、如图（a）所示，演员正在舞台上表演“水袖”，甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，沿x轴正方向传播的某时刻部分波形图如图（b）所示（3-18m之间有多个完整波形图未画出）。若手抖动的频率是0.5Hz，袖子足够长且忽略横波传播时振幅的衰减，则图示时刻P点的振动方向为（填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”），该简谐横波的波长为m，该简谐横波的传播速度为m/s

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14、蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，它属于体操运动的一种，蹦床有“空中芭蕾”之称。

(1)、在运动员进行蹦床比赛过程中（　　）

A、评委给运动员评分时可以把运动员看出质点 B、蹦床对运动员的弹力是由于蹦床的形变引起 C、运动员静止在蹦床上时，运动员对蹦床的压力就是运动受到的重力 D、从蹦床上弹起过程中蹦床对运动员的弹力大于运动员对蹦床的弹力

(2)、运动员从高处落下，在接触蹦床向下运动过程中（　　）

A、动能先增加后减少，重力势能减少 B、动能先增加后减少，重力势能增加 C、动能减少，重力势能减少 D、动能减少，重力势能增加

(3)、在某次表演过程中，质量为m的运动员从开始下落到运动到最低点的过程中，经历的时间为t，此过程中运动员对蹦床的冲量的大小为。（重力加速度为g）

(4)、小球掉落在轻弹簧的运动与蹦床运动极为相似。将小球拿到轻弹簧的顶端释放，小球在下降过程中其加速度a与下降高度h的关系如图所示。若小球的质量为m，则弹簧的劲度系数为，小球下降到高度h₀处的速度。

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15、电灯的发明改变了人类的生活方式，常见的照明设备有白炽灯、日光灯、LED灯等。这些照明设备和电阻器、电容器、变压器、电感器等元件组合，在我国220V的交流电路中实现着各自的功能。如图，智能开关和小灯组成简易智能电路，通过手机和家庭路由器实现远程控制。智能开关内有一个芯片，能接收路由器发来的控制信号。

(1)、手机和路由器、路由器和智能开关之间用于传输信号使用的（　　）

A、都是电磁波 B、都是机械波 C、前者电磁波，后者机械波 D、前者机械波，后者电磁波

(2)、智能开关收到的远程控制信号如图，该交流信号的电流有效值为A；智能开关利用振荡电路接收该控制信号，当产生电谐振现象时，开关内振荡电路的固有频率为Hz。

(3)、如图是教室里的日光灯原理图，电路由灯管、镇流器和启辉器组成。闭合电键后，由于达不到灯管内气体的启辉电压600V，灯管为断路状态，此时启辉器内小灯泡点亮。启辉器内温度升至一定值时，启辉器断开，此时由于镇流器的作用，灯管两端瞬间会产生600V~1500V的电压，点亮灯管。由此可知，镇流器最可能是以下哪个元件（　　）

A、 B、 C、 D、

(4)、家用白炽灯和小灯泡一样，用钨丝制成。某同学用如图所示电路测定白炽灯的I-U图像，其操作过程如下：
①断开电键，调节滑动变阻器至某一位置；
②闭合电键，迅速记录电压传感器和电流传感器数据U和I，随即断开电键；
③待灯泡冷却后，改变滑动变阻器阻值，重复上述操作，测量多组数据；
④由实验数据，画出I-U图像。
根据以上操作过程可得，该同学得到的白炽灯的I-U图像应该是（　　）

A、 B、 C、 D、

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16、某实验小组用如图所示装置验证牛顿第二定律，水平轨道上安装两个光电门，两个光电门中心距离为L，小车上的挡光板宽度为d，小车上装有力的传感器，小车和力的传感器总质量为M，细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为m时，小车恰好匀速运动。

(1)、该实验过程中，（填“不需要”或“需要”）物块质量远小于车的质量；

(2)、某次实验测得小车通过光电门1、2时，挡光时间分别为t₁和t₂ ，计算出小车的加速度a=

(3)、保持M不变，改变物块质量，得到多组力的传感器示数F，通过计算求得各组加速度，描出a-F图像，下列图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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17、如图所示，电阻不计的平行金属导轨倾角为 $θ$ ，间距为L，处在竖直向下的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内电阻为r的直流电源，外电路中除电阻R外其余电阻不计。质量为m、长度L电阻不计的导体棒静止在轨道上，与轨道垂直。

(1)、若导轨光滑，求磁感应强度为B

(2)、若导轨与导体棒摩擦因数为 $μ$ （ $μ < \tan θ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求磁感应强度B的取值范围

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18、如图，某一长直的赛道上，一辆F1赛车前方198m处有安全车1正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车手经过0.2s的反应时间后从静止出发以2m/s²的加速度追赶。设各车辆间经过时不会相碰。
（1）求赛车追上安全车1时的速度大小；
（2）求赛车追上之前与安全车1的最远距离；
（3）当赛车刚追上安全车1时，赛车手立即刹车使赛车做匀减速直线运动。某时刻赛车遇到以4m/s的速度同方向匀速前进的安全车2，已知从此时刻起赛车第1s内的位移为12m，第4s内的位移为0.5m。求赛车从第一次追上安全车1到与安全车2第二次相遇经过的时间。

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19、汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度，如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点，测速仪发出的两个超声波信号的 $s - t$ 图像，则（　　）

A、汽车离测速仪越来越近 B、在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为 $s_{2} - s_{1}$ C、汽车在 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内的平均速度为 $\frac{s_{2} - s_{1}}{t_{2} - t_{1}}$ D、超声波信号的速度是 $\frac{s_{2}}{t_{1}}$

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20、如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止放着一个可视为质点的带正电的光滑小球，小球质量为m，所带电荷量为+q。轨道的上半圆部分处于水平向右，场强大小 $E = \frac{3 m g}{4 q}$ 的匀强电场中。现给小球一个水平向右的初速度 $v_{0}$ ，小球恰好能在竖直轨道内完成圆周运动，已知sin37°= $\frac{3}{5}$ ， sin53°= $\frac{4}{5}$ ，重力加速度为g，则 $v_{0}$ 大小为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{29 g R}}{2}$ B、 $\sqrt{\frac{29}{3} g R}$ C、 $\frac{3 \sqrt{g R}}{2}$ D、 $\sqrt{7 g R}$

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