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相关试卷

1、某同学受太空中测量质量方法的启示，设计了如图甲的实验装置，利用动力学方法测量砂桶中砂的质量。

主要实验步骤如下：
（1）平衡好摩擦力后，在砂桶中加入质量为 $m_{0}$ 的砂；
（2）接通传感器电源，释放小车，利用传感器测出对应的位移与时间（ $x - t$ ）图像：
（3）在砂桶和砂质量不变的情况下，改变小车的质量，测量出不同的加速度。
①图乙是当小车质量为 $M = 0.2 kg$ 时，运动过程中传感器记录下的 $x - t$ 图像，由图可知，小车的加速度 $a =$ $m / s^{2}$ 。
②图丙为加速度a的倒数和小车质量M的（ $\frac{1}{a} - M$ ）图像，利用题中信息求出砂的质量 $m_{0} =$ $kg$ （已知砂桶的质量 $m = 0.01 kg$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ）。

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2、某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角为 $θ$ ，磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长 $a b = c d = L$ 、 $b c = a d = 2 L$ ，线圈以角速度 $ω$ 绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R，下列说法正确的是（　　）

A、该发电机产生的是正弦交流电 B、线圈切割磁感线时，产生的电动势为 $E = 2 N B L^{2} ω$ C、该发电机产生的产生电动势的最大值与有效值相等 D、线圈切割磁感线时，bc边受到的安培力大小为 $F = \frac{4 N^{2} B^{2} L^{3} ω}{R + r}$

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3、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。在天文学中，天文单位有严格的定义，用符号AU表示，即地球到太阳的距离为1AU。科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，绘出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000AU的椭圆，其轨道可近似为圆轨道，在银河系中心可能存在质量很大的黑洞。地球绕太阳公转周期为1年，根据题中给出的数据，可以估算的是（　　）

A、S2的周期 B、太阳的质量 C、太阳与黑洞的质量比 D、黑洞的质量

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4、如图，水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体运动 $t_{0}$ 秒后，速度大小增为 $v_{m}$ ，此时撤去F，物体继续滑行 $2 t_{0}$ 秒后停止运动。则（　　）

A、在此过程中F所做的功为 $\frac{1}{2} m v_{m}^{2}$ B、在此过程中F的冲量大小等于 $\frac{3}{2} m v_{m}$ C、F的大小等于滑动摩擦力大小的3倍 D、物体与桌面间的动摩擦因数等于 $\frac{v_{m}}{3 g t_{0}}$

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5、圆形区域内有垂直圆面的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的带电粒子从圆周上的某点以不同速度沿直径方向射入磁场。第一次离开磁场时速度方向偏转 $90 °$ ，第二次离开磁场时速度方向偏转 $60 °$ ，不计重力。则第一次与第二次的入射速度大小之比为（　　）

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

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6、如图，一个原子核X经图中所示的14次衰变，其中有m次 $α$ 衰变、n次 $β$ 衰变，生成稳定的原子核Y，则（　　）

A、 $m = 8 ， n = 6$ B、 $m = 6 ， n = 8$ C、 $m = 4 ， n = 10$ D、 $m = 2 ， n = 12$

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7、如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，在B点放了某个未知电荷 $q^{'}$ 后，恰好D的电场强度等于0。则放在B点的电荷电性和电荷量为（　　）

A、负电荷电荷量为 $\sqrt{2} q$ B、负电荷电荷量为 $2 \sqrt{2} q$ C、正电荷电荷量为 $2 \sqrt{2} q$ D、正电荷电荷量为 $\sqrt{2} q$

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8、如图，在斜面顶端P点处，沿竖直面内将一小球以初动能 $E_{k 0}$ 水平向右抛出，经一段时间后落在斜面上的A点，若在P点处以初动能 $2 E_{k 0}$ 水平向右抛出同一小球，经一段时间后落在斜面上的B点。下列物理量的关系正确的是（　　）

A、时间为 $t_{P B} = 2 t_{P A}$ B、速度为 $v_{B} = 2 v_{A}$ C、动能为 $E_{k B} = 2 E_{k A}$ D、动量为 $p_{B} = 2 p_{A}$

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9、拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具。某同学用该拖把在水平地板上拖地，当沿拖杆方向施加大小为F的水平推力时，拖把头在地板上做匀速直线运动；当沿拖杆方向施加大小仍为F，方向与竖直方向成θ = 60°角的拉力时，拖把头也恰好做匀速直线运动。拖把头与水平地板间的动摩擦因数为（　　）

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

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10、在学习安培力后，某学习小组利用安培力与磁感应强度的关系测定磁极间的磁感应强度，实验装置如图所示，步骤如下：
①在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于U形磁铁N、S极之间的磁场中，则应使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线；
②在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数 $F_{1}$ ；
③接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为I，记录线圈静止时弹簧测力计的读数 $F_{2} (F_{2} < F_{1})$ ，则线圈所受安培力为。
④用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度 $B =$ 。

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11、如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）

A、N极竖直向上 B、N极竖直向下 C、N极沿轴线向左 D、N极沿轴线向右

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12、北京时间2023年10月 16日10时40 分广西公路自行车世界巡回赛柳州段正式开赛，车队市内途经高速柳州东出口一静兰大桥一桂柳路等路段，绕城一周，下列说法正确的是（　　）

A、题中“10时40分”指的是时间 B、车队绕柳州城区一周的位移大小小于路程 C、研究车轮的转动时，可以将自行车当作质点 D、某选手通过静兰大桥的速度为 15m/s，该速度是指瞬时速度

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13、如图所示，水平轨道左端与长 $L = 1.25 m$ 的水平传送带相接，传送带逆时针匀速运动的速度 $v_{0} = 1m/s$ 。轻弹簧右端固定在光滑水平轨道上，弹簧处于自然状态。现用质量 $m = 0.1 kg$ 的小物体（视为质点）将弹簧压缩后由静止释放，到达水平传送带左端B点后，立即沿切线进入竖直固定的光滑半圆轨道最高点并恰好做圆周运动，经圆周最低点C后滑上质量为 $M = 0.9 kg$ 的长木板上，竖直半圆轨道的半径 $R = 0.4 m$ ，物块与传送带间动摩擦因数 $μ_{1} = 0.8$ ，物块与木板间摩擦因数 $μ_{2} = 0.25$ 。取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：
（1）物块到达B点时速度 $v_{B}$ 的大小；
（2）弹簧被压缩时的弹性势能 $E_{p}$ ；
（3）要使小物块恰好不会从长木板上掉下，木板长度 $s$ 与木板和地面之间摩擦因数 $μ_{3}$ 的关系（设最大静动摩擦力等于滑动摩擦力）。

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14、用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落：

(1)、关于本实验，下列说法正确的是___________（填字母代号）。

A、应选择质量大、体积小的重物进行实验 B、释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C、先释放纸带，后接通电源

(2)、实验中，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为h_A、h_B、h_C_。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE_p= ，动能变化量ΔE_k=（用已知字母表示）。

(3)、在误差允许范围内，当满足关系式时，可验证机械能守恒。

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15、如图甲，套圈是一种喜闻乐见的街头游戏，某次游戏中一位小朋友将套圈沿水平方向抛出，结果套中玩具A（如图乙），若他第二次将套圈沿相同方向水平抛出后恰好套中玩具B，忽略空气阻力和套圈转动的影响，套圈和玩具A、B均视为质点。对于两次游戏过程，下列说法正确的是（　　）

A、套中玩具B的套圈在空中运动时间更长 B、套中玩具B的套圈抛出时初速度更大 C、套中玩具A的套圈抛出时初速度更大 D、套中玩具B套圈的落地速度大于套中玩具A套圈的落地速度

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16、关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（　　）

A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B、做变速运动的物体机械能可能守恒 C、外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D、若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒

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17、如图所示，某车间利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量 $m = 20 kg$ ，斜面倾角 $θ = 37 °$ ，斜面的长度 $L = 0.5 m$ ，货物与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $\cos 37^{\circ} = 0.8$ ， g取 $10 m / s^{2}$ 。试求：
（1）货物从斜面顶端滑到底端的过程中合力做的功；
（2）若货物下滑到斜面中点时，速度恰好变为刚进入斜面时的2倍，求货物刚进入斜面时的速度大小。

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18、2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，陈冬、刘洋、蔡旭哲3位航天员顺利进入空间站天和核心舱。这标志着中国空间站转入建造阶段后的首次载人飞行正式开启。设空间站在轨运行时离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。
（1）求地球的平均密度；
（2）求空间站在轨运行的线速度大小。

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19、实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图甲。

（1）下列操作或分析中正确的有；
A．必须要称出重物的质量
B．计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C．实验时，应先释放重锤，再打开电源
D．选择点迹清晰且第一、第二点间距接近2mm的纸带
（2）小芳同学选出一条清晰的纸带如图乙，其中O点为计时器打下的第一个点，A、B、C为纸带上三个连续的打点，打点计时器打点周期为T，测得OA、OB、OC间的距离分别为h₁ ， h₂ ， h₃ ，重力加速度为g，若对B点进行研究，在误差允许的范围内，当满足时（用所给物理符号的等式表示），则验证了机械能守恒定律；

（3）小华同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v以及v² ，请根据下表中数据在图丙中作出v²-h图像；
v/m·s^-1
$0.98$
$1.17$
$1.37$
$1.56$
$1.85$
$1.95$
v²/m²·s^-2
$0.96$
$1.37$
$1.88$
$2.43$
$3.42$
$3.80$
h/×10^-2m
$4.92$
$7.02$
$9.63$
$12.50$
$15.68$
$19.48$
（4）小芳、小华两同学验证的方法谁更合理？
（5）请简要阐述根据v²-h图像验证机械能守恒的依据。


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20、某同学利用如图甲所示的装置研究平抛运动，具体步骤如下：

（1）拉动橡皮筋和钢球到O点，放手后钢球沿直线OP运动并从桌面P点水平射出；
（2）使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄钢球在空中的位置。图乙为钢球运动的频闪照片的一部分，已知背景小正方形格的实际边长为d，重力加速度为g，那么：
①判断A点（填“是”或“不是”）平抛运动的起点；
②每隔相等时间 $T =$ ；
③钢球从P点水平射出时的初速度 $v_{0} =$ ；

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