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相关试卷

1、图甲、乙是用气垫导轨与光电计时器完成“验证机械能守恒定律实验”的两种方案。

(1)、关于方案甲，小王同学的部分实验步骤如下：
a．将气垫导轨调至水平；
b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间t₁和t₂；
c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h；
d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l；
请回答下列问题：（已知当地重力加速度为g）
①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是。（多选）
A．遮光条的宽度d B．滑块运动的总位移x
C．滑块和遮光条的总质量M D．光电门1和2之间的距离s
②若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？
（用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。

(2)、关于方案乙，小陈同学的部分实验步骤如下：打开气泵，托起滑块，将气垫导轨调水平，在托盘和砝码的牵引下，滑块从静止开始沿导轨加速运动。
①托盘和砝码的总质量（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。
②若滑块和遮光条的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。遮光条宽度为d，依次经过光电门1、2的遮光时间为t₁、t₂。两光电门之间的距离为l，当地重力加速度为g。以上物理量在误差范围内满足关系式，则验证了机械能守恒定律。
③若实验中发现有一个光电门损坏，则（选填“仍能”或“不能”）利用该装置验证机械能守恒定律。

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2、如图为位于新疆哈密的熔盐塔式光热发电站，电站中有约14000块五边形定日镜随太阳转动，每块约50平方米，定日镜将吸收的阳光反射到中心位置的吸热塔上。太阳落山后，熔盐继续放热保证24小时不间断发电。已知地球的半径R=6400km，地球到太阳的距离r =1.5×10¹¹m，太阳能照射到地球上时，有约30％在穿过大气层的过程中被云层或较大的粒子等反射，有约20％被大气层吸收，现测得在地球表面垂直太阳光方向每平方米面积上接收到太阳能的平均功率为P=6.8×10²W。哈密全年日照时数约3400小时，该电站已实现年供电2.0×10⁸kW·h，可供24万人一整年的生活用电。已知我国燃煤电厂平均每发一度电，消耗的煤炭约为300克。则（）

A、该电站每年可节约煤炭约6000万吨 B、该电站光能转化为电能的效率约为12% C、太阳辐射能量的总功率约为7.0×10¹⁷W D、太阳辐射能量中只有二十二亿分之一到达地球大气层上表面

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3、如图所示，S为狭缝光源，经透镜L₁后成为平行光，照射到与S平行的双缝S₁、S₂上，由S₁、S₂分离出两束相干光，再让它们分别通过长度相等的两个气室T₁和T₂后，由透镜L₂将两束相干光汇聚于焦平面P上，在此形成平行于狭缝的干涉条纹。实验开始时，T₂管充以空气，T₁管抽成真空，此时开始观测干涉条纹。然后逐渐使空气进入T₁管，直到它与T₂管的气压相同为止，记下这一过程中条纹移动的数目。已知光在真空中的波长为589.3nm，管长为L=20cm，条纹移动了98根，下列说法正确的是（）

A、观测到条纹向上移动 B、观测到条纹向下移动 C、测得空气的折射率约为1.000289 D、测得空气的折射率约为1.289

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4、在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。对下列各示意图，解读正确的是（　　）

A、英国物理学家汤姆孙利用图甲所示的气体放电管证实阴极射线是带电粒子流 B、英国物理学家卢瑟福利用图乙所示的α粒子散射实验发现了质子 C、法国物理学家贝克勒尔通过图丙所示的实验发现了天然放射现象 D、意大利物理学家伽利略根据气体压强随温度的变化制造出图丁所示的气体温度计

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5、图甲是电子感应加速器的原理图。图乙中两磁极间的磁感线垂直于磁极表面，真空室内磁场比中央弱，且离中央越远磁场越弱，交变磁场又在真空室内激发感生电场。若把电子沿切线方向射入环形真空室，电子将受到感生电场的作用而被加速，同时电子还受到洛伦兹力的作用，使电子在半径为R的圆形轨道上运动。已知电子电荷量大小为e，电子轨道所围面积内平均磁感应强度 $\bar{B}$ 随时间变化如图丙所示（图甲中的磁场方向为 $\bar{B}$ 的正方向）。从上向下看，要实现电子沿逆时针方向在半径为R的圆形轨道上加速运动。若t时刻圆形轨道处的磁感应强度为B_R ， $\bar{B}$ 的变化率为 $\frac{Δ \bar{B}}{Δ t}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、t时刻电子的动量大小为 $2 R e B_{R}$ B、t时刻轨道处涡旋电场的场强大小为 $π R^{2} \frac{Δ \bar{B}}{Δ t}$ C、丙图中的第一个或第四个 $\frac{1}{4} T$ 可以用来加速电子 D、当 $2 B_{R} = \bar{B}$ 时，电子能在稳定的圆形轨道上被加速

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6、在一次核反应中，铀核 ${}_{92}^{235}U$ 变成了具有β放射性的氙核 ${}_{54}^{139}X e$ 和锶核 ${}_{38}^{95}S r$ ，同时放出了若干中子。 ${}_{92}^{235}U$ 的比结合能约为7.6MeV， ${}_{54}^{139}X e$ 的比结合能约为8.4MeV， ${}_{38}^{95}S r$ 的比结合能约为8.7MeV，下列说法正确的是（）

A、核反应出现质量亏损，质量数减少 B、核反应将放出能量约208.1MeV C、若把 ${}_{92}^{235}U$ 全部分解为核子，将放出能量约1786MeV D、在生产约30cm厚的钢板时，可利用β射线的穿透能力对钢板的厚度进行自动控制

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7、光电传感器如图甲所示，若通过放大器的电流发生变化，工作电路立即报警。图乙为a，b两种单色光分别照射K极时，光电子到达A极时动能的最大值 $E_{km}$ 与光电管两端电压U的关系图像。则下列说法正确的是（）

A、用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距较小 B、图乙中图线a、b的斜率均是电子电量的大小 C、单色光a、b的频率之比为1：2 D、图甲中电源电压及变阻器滑片位置不变，部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，一定会引发报警

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8、电容器是一种可以储存电荷和电能的装置，用平行板电容器还可以产生匀强电场，常使用于电子仪器中。如图为一个含有电容器、电阻器、理想二极管、理想电流表、电键K和电源的电路，初始时电键K闭合，下列对于此电路的说法正确的是（　　）

A、电键K保持闭合时，两个二极管均发光 B、电键K保持闭合时，增大电容器两极板的距离，电流表中有向上的电流 C、在断开K的瞬间，两个二极管均发光 D、若只增大R₂的阻值，则电键K断开后，放电的时间会变长

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9、北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。已知地球半径为R，地球表面赤道处重力加速度为 $g_{0}$ ，地球静止卫星到地心的距离为kR，中圆地球轨道卫星的周期为静止卫星周期T的一半，如图所示。下列关于地球静止同步轨道卫星B倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　）

A、地球静止同步轨道卫星A和倾斜地球同步轨道卫星B均相对赤道表面静止 B、中圆地球轨道卫星C的动能大于倾斜地球同步轨道卫星B的动能 C、地球表面赤道处的重力加速度 $g_{0} = \frac{4 π^{2} R}{T^{2}} (k - 1)$ D、某时刻B、C两卫星相距最近，则再经 $\frac{1}{2} T$ ，两卫星间距离为 $(1 + \frac{1}{\sqrt[3]{4}}) k R$

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10、如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)．产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是(　　)

A、一定是降压变压器，因为P＝I²R，降压后电流减少，导线上损失的电能减少 B、一定是降压变压器，因为 $P = \frac{U^{2}}{R}$ ，降压后电压降低，导线上损失的电能减少 C、一定是升压变压器，因为 $I = \frac{U}{R}$ ，升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强 D、一定是升压变压器，因为P＝UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少

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11、在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势 $φ_{N} > φ_{M}$ ，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等），O为水平虚线与竖直虚线的交点，a、b两点关于O点中心对称。现有一束电子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。下列说法正确的是（）

A、a点电势比b点电势低 B、a点场强与b点场强相同 C、该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用 D、电子在穿越电子透镜的过程中电势能增大

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12、家用室内引体向上器通常采用免打孔设计，通过调节杆的长度，利用橡胶垫与门框或墙壁的摩擦力起到固定的作用。如图所示，当质量为50kg的同学握住水平单杠保持静止，且只有双手接触单杠并双腿悬空，不计引体向上器的质量。则（）

A、双手间距离越小，人所受到单杠的作用力越小 B、单杠对每只手臂作用力大小一定为250N C、双手间距离越大，橡胶垫与墙面间的摩擦力越大 D、同学由静止下降到最低点的过程中，橡胶垫与墙面间的摩擦力先小于同学的重力，后大于同学的重力

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13、在2024巴黎奥运会上，中国体育代表队获得了40金、27银、24铜共91枚奖牌的境外参赛历史最好成绩。下列说法正确的是（　　）

A、图甲中运动员参加42.195公里的大众马拉松比赛，42.195公里指的是位移 B、研究图乙中运动员的跨栏动作时可以将其视作质点 C、图丙中撑杆跳运动员从脱离撑杆到落地过程始终处于失重状态 D、图丁中被掷出后的铅球在飞行过程中所受合力方向与运动方向相反

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14、一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，压强p和热力学温度T成正比。即p=CT，常量C的单位用国际单位制基本单位可表示为（）

A、 $kg \cdot m^{- 1} \cdot s^{- 2} \cdot K^{- 1}$ B、 $kg \cdot m^{- 1} \cdot s^{- 2} \cdot ° C^{- 1}$ C、 $N \cdot m^{- 2} \cdot K^{- 1}$ D、 $N \cdot m^{- 1} \cdot K^{- 1}$

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15、如图，质量为m=1kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B的高度h=0. 2m，滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v₀=3m/s，长为L=1m．今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．g取10m/s².求：
(1)水平作用力F的大小；（已知sin37°=0.6 cos37°=0.8）
(2)滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ；
(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

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16、如图所示，在大气压强为 $p_{0} = 1 \times 10^{5} Pa$ 、室温为 $T_{1} = 300 K$ 的实验室中，一高度 $L = 30 cm$ 、底面积 $S = 3 \times 10^{- 4} m^{2}$ 、侧壁及底面厚度不计的圆柱体气缸竖直放置在地面上，内有一质量 $M = 4 kg$ 、厚度 $H = 5 cm$ 的活塞，气缸侧壁顶部和正中间分别有一个大小不计的微动开关 $P 、 Q$ ，可以感知活塞是否与其接触，以制成传感器。初始时活塞底部距离气缸底部20 cm，不计活塞与气缸侧壁间的摩擦。
（1）若缓慢升高气缸内气体温度，求活塞刚好接触微动开关P时气缸内气体温度。
（2）若第（1）问过程中，气缸内气体从外界吸收热量 $Q_{1} = 7.5 J$ ，气体内能变化量为多少？
（3）保持温度不变，在活塞上缓慢施加压力以触发开关Q可制成压力传感器，若Q到活塞底部距离的调节范围为5~15 cm，则可检测的压力的范围是多少？

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17、某同学在实验室发现一根粗细均匀，长约半米，截面为圆形的细金属丝，为了测得该金属丝的电阻率，进行了如下实验操作：
(1)用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图甲所示，则该金属丝的直径为mm。
(2)用多用电表粗测金属丝的阻值，多用电表的“L”挡有“×1”“×10”“×100”“×1k”四个倍率挡，选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新欧姆调零后进行测量，结果如图乙所示，则该金属丝的电阻为Ω。
(3)为了精确地测量该金属丝的电阻，有下列器材可供选择：
电流表A₁（量程3A，内阻约为1.0Ω）
电流表A₂（量程100mA，内阻约为50Ω）
电流表A₃（量程50mA，内阻为100Ω）
滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω，额定电流2A）
直流电源E（电动势10V，内阻不计）
待测金属丝R_x
开关一只，导线若干
请选择合适的仪器，将实验电路图画在方框内，并标明所选器材的代号。
(4)在精确测出电阻后，为得出该金属丝的电阻率，还需准确测出它的一个物理量，这个物理量应该是该金属丝的，为测得这个物理量所需要的测量工具应该是。

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18、如图所示，质量为m的物块放在质量为M的平板车上，轻弹簧将物块与平板车右端的固定挡板相连，平板车上表面光滑，物块与车一起沿光滑水平面向右以大小为v₀的速度匀速运动，车与地面上的固定挡板相碰后以原速率返回，M>m，则下列说法正确的是（　　）

A、碰撞瞬间，物块动量不变 B、碰撞后，物块、车与弹簧组成的系统动量方向与v₀方向相同 C、碰撞后，物块、车与弹簧组成的系统机械能守恒 D、碰撞后，弹簧具有的最大弹性势能为 $\frac{2 M m v_{0}^{2}}{M + m}$

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19、静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s时停下，其v－t图象如图，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是（　　）

A、整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B、整个过程中拉力做的功等于零 C、t=2s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 D、t=1s到t=3s这段时间内合力做功为零

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20、图为一台理想变压器，当原线圈接到220V交流电源上时，副线圈两端的电压为36V，则此变压器（）

A、输入功率稍大于输出功率 B、原线圈的匝数小于副线圈的匝数 C、根据电磁感应的原理制成的 D、原线圈相对于电源来说是负载

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