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相关试卷

1、2025年3月26日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将天链二号04星发射升空。该卫星由长征三号乙运载火箭发射后，首先进入地球同步转移轨道，该轨道为绕地球运动的椭圆轨道，如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ ，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A、 $v_{1} > v_{2}$ ， $v_{1} = \sqrt{\frac{G M}{r}}$ B、 $v_{1} > v_{2}$ ， $v_{1} > \sqrt{\frac{G M}{r}}$ C、 $v_{1} < v_{2}$ ， $v_{1} = \sqrt{\frac{G M}{r}}$ D、 $v_{1} < v_{2}$ ， $v_{1} < \sqrt{\frac{G M}{r}}$

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2、如图所示，在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，机器人手帕的持续转速达到每分钟1200转，远超人类极限的每分钟800转。已知手帕边缘P点的转动半径为 $0.3 m$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、手帕转动的角速度 $ω = 20 π rad / s$ B、手帕转动的角速度 $ω = 2400 π rad / s$ C、P点转动的向心加速度 $a = 480 π^{2} m / s^{2}$ D、P点转动的向心加速度 $a = 40 π^{2} m / s^{2}$

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3、2025年3月9日，我国首款基于碳化硅半导体材料的碳14核电池“烛龙一号”研制成功。碳14半衰期长达5730年，理论上使其能持续放电数千年；目前，搭载该电池的LED灯已持续工作近4个月，完成超35000次脉冲闪烁，并成功驱动蓝牙射频芯片发射信号，充分验证了其稳定性和可靠性。碳14核电池“烛龙一号”通过碳14的 $β$ 核衰变释放核能，进而转化为电能。下列说法正确的是（　　）

A、碳14的衰变产物为氧16 B、升高温度，可以减小碳14的半衰期 C、 $β$ 衰变的实质是核外电子跃迁 D、经17190年，核电池中碳14的个数变为原来的 $\frac{1}{8}$

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4、如图所示，在区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，两区域宽度均为d，区域Ⅲ中不存在电场和磁场且宽度可变，区域Ⅳ中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为区域Ⅱ的k（k>0）倍。一个质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以初速度v₀沿水平方向从P点射入区域Ⅰ，经过Q点进入区域Ⅱ，此时速度方向与水平方向夹角为θ。粒子从Q点正下方的Q＇点进入区域Ⅲ，离开区域Ⅳ后再次经过Q＇点。粒子所受重力不计。求：

(1)、区域Ⅰ的电场强度大小E；

(2)、区域Ⅱ的磁感应强度大小B；

(3)、粒子第一次经过Q点到第二次经过Q点的时间t与k的关系。

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5、如图（a）所示，明朝出版的《天工开物》被称为“中国17世纪的工艺百科全书”，书中详细描述了古法榨油的方法，其过程简化为石块撞击木楔，挤压胚饼，重复撞击，榨出油来。现有一长度l=5m的绳子，上端固定于屋梁，下端悬挂一质量m= 200kg的石块，可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角θ= 37°的位置由静止释放，如图（b）所示。重力加速度g取10m/s²。（sin37^°=0.6，cos37^°=0.8， $\sqrt{5}$ 取2.2）求：

(1)、撞击前，石块在最低点对绳子的拉力大小T；

(2)、石块在最低点，与木楔撞击后，石块的反弹速度v=1m/s，撞击时间t=0.1s，石块对木楔撞击力大小F；

(3)、假设石块每次在最低点撞击木楔，木楔得到的动能是石块撞击前动能的10%。木楔所受的阻力与它的位移的关系如图（c）所示。当石块撞击10次时，木楔移动的位移x。

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6、某同学受“蛟龙号”载人潜水器的启发，设计了一个测量水深的装置。如图所示，导热性能良好的汽缸I、Ⅱ内径相同，横截面积均为S，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸I左端开口。汽缸I内通过活塞A封有压强为p₀的气体，汽缸Ⅱ内通过活塞B封有压强为3p₀的气体，一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置保持水平放入水下后，通过活塞A向右移动的距离可测定水的深度。已知大气压强为p₀ ，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水温变化，被封闭气体视为理想气体。求：

(1)、当活塞A向右移动了 $\frac{L}{3}$ ，此时该活塞受到水的压力F大小。

(2)、此装置能测量的最大深度h。

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7、某学习小组为探究光电效应的规律，设计了如图甲所示的电路图，图乙是对应的装置实物图。

(1)、电路连接。
图乙中已正确连接了部分电路，请完成图中滑动变阻器R、单刀双掷开关S、灵敏电流计（G）和电压表（V）间的实物图连线。

(2)、实验探究。
①为了探究入射光的频率、强度对光电流的影响，需要把单刀双掷开关S打向端（填“a”或“b”），在光电管上加正向电压（光电管阳极接电源正极）。
②实验发现，在光照条件不变的情况下，灵敏电流计示数随着滑动变阻器滑片P向右滑动而增大，当滑片P移到某一位置后，灵敏电流计示数不再变化。此时灵敏光电流计（G）的示数如图丙所示，读数为μA。由此可知，光电效应存在饱和光电流。
③通过控制变量法，改变入射光的频率或强度，测量饱和光电流的变化情况。
④把单刀双掷开关S打向另一侧，在光电管上加反向电压，可以探究入射光的频率、强度对的影响。（填下列选项前字母）
A.遏止电压 B.饱和光电流 C.截止频率

(3)、为了实现用滑动变阻器可以控制输出正向电压或反向电压，该学习小组对实验方案进行了改进，设计电路图如图丁所示。为给光电管提供反向电压应将滑片P往端移动。（填“c”或“d”）

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8、如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝。然后，接通电源使光源正常工作。已知像屏与双缝间的距离l=700mm。

(1)、已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有20个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示数如图丙所示，则此示数为mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻线与某条纹B中心对齐，测得A条纹到B条纹的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经蓝滤光片射向双缝的色光的波长λ=m（结果保留2位有效数字）。

(2)、另一同学改用红滤光片重新实验，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且打在光屏上的条纹数目会（选填“增加”“ 减少”或“不变”）。

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9、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的二个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

(1)、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
下列说法正确的是________。

A、每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B、在用图像探究加速度与质量关系时，应作 $a - \frac{1}{m_{A}}$ 图像 C、本实验砝码及砝码盘B的总质量应远大于小车A的质量

(2)、某同学在实验中打出的一条纸带如图乙所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个点没有标出，其中s₁=7.06 cm、s₂=7.68 cm、s₃=8.30 cm、s₄=8.92 cm，纸带加速度的大小是m/s²。（结果保留2位有效数字）

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10、如图甲所示，小球B与小球C用轻弹簧拴接，静放在光滑的水平地面上，此时弹簧处于原长，另有一小球A以8m/s的初速度向右运动，t₀时刻球A与球B碰撞瞬间粘在一起，碰后AB的v−t图像如图乙所示。经过Δt时间，弹簧第一次被压缩至最短。已知小球B的质量为3kg，在Δt时间内C球的位移为0.25m，弹簧的劲度系数k=40N/m，弹簧的弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，小球均可视为质点。下列判断正确的是（　　）

A、t₀~t₁间某一时刻弹簧第一次压缩至最短 B、t₂时刻弹簧第一次恢复原长 C、Δt时间内，小球B的位移为 $\frac{1}{3} m$ D、C球的质量为10kg

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11、我国高铁技术迅猛发展，取得举世瞩目的成就。学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力，用8个完全相同的滑块放在水平地面上模拟高铁车厢，滑块与地面间动摩擦因数都相同，滑块间用轻杆连接，如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F，滑块向右加速运动，下列分析判断正确的是（　　）

A、若减小滑块与地面间的动摩擦因数，则滑块7、8间杆的拉力变小 B、若增大水平拉力F，滑块7、8间杆的拉力变小 C、滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为1∶3 D、滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为2∶3

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12、高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节，其起着电气绝缘和机械连接的作用，拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时，钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差，此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示，其中c点位于绝缘节正上方，下列说法正确的是（　　）

A、a点的电势低于b点 B、负电荷在a点电势能比在c点大 C、c点场强方向沿着x轴正方向 D、绝缘节顶部的场强约为 ${7.5 \times 10}^{3}$ V/m

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13、科技赋能奥运，在2024年巴黎奥运会田径比赛场，跑道外侧安装有高速轨道摄像机系统，如图所示，当运动员加速通过弯道时，摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频，关于摄像机下列说法正确的是（　　）

A、摄像机所受合外力的大致方向可能为 $F_{1}$ B、摄像机在弯道上运动的速度不变 C、摄像机角速度比运动员的更大 D、摄像机向心加速度与运动员的相等

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14、沿x轴传播的一列简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波动图像如图甲所示，平衡位置在 $x = 4 m$ 处的质点Q的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、该列波的传播方向沿x轴正方向 B、该列波的传播速度为6.25m/s C、经过0.4s时间，质点Q沿波的传播方向运动了3m D、 $t = 0.2 s$ 时，质点Q的加速度方向沿y轴正方向

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15、寻求守恒量，是解决物理问题的重要方法。

(1)、如图1所示，用细线悬挂的三个完全相同的小球，静止时恰能接触且悬线平行，球心等高。把小球1向左拉起一定高度 $h$ 后由静止释放，小球3被弹起，已知所有的碰撞都是弹性碰撞，求碰后瞬间小球3上升的最大高度。

(2)、某同学设计了一个“电磁弹射”装置，并将其简化成如图2所示的模型。在水平光滑导轨上，固定着1个“载流线圈”，放置着两个质量均为 $m$ 的小磁铁充当“磁性弹头”，弹头2左侧挨着无磁性的质量均为 $m$ 的弹性“圆柱”。弹头和圆柱可以在水平导轨上自由移动，圆柱静止时，其左端恰好位于载流线圈圆心处。发射过程如下：弹头1仅受载流线圈施加的磁力作用从静止开始加速运动；通过碰撞将动能传给中间的弹头2。
弹头可视为半径为 $r$ ，电流恒为 $I$ 、方向如图2中方框部分所示的细圆线圈， $r$ 远小于载流线圈半径。所有的碰撞均为弹性正碰；不考虑弹头之间的磁力作用；相邻两线圈之间的距离足够远，水平轨道足够长。
a.载流线圈磁场方向如图所示，在弹头1处产生轴向磁场 $B_{x}$ ，径向磁场 $B_{r}$ 。试分析轴向磁场 $B_{x}$ 、径向磁场 $B_{r}$ 对弹头的安培力方向。
b.通过查阅资料得知：电流为 $i$ 、面积为 $S$ 的细圆线圈放入磁感应强度为 $B$ 的外界匀强磁场中具有的“势能”可表示为 $E_{p} = - i S B cos θ$ ，其中 $θ$ 为细圆线圈在轴向上产生的磁场与外界匀强磁场之间的夹角。
已知载流线圈圆心处产生的磁感应强度大小均为 $B_{0}$ 。求弹头2理论上能获得的速度上限 $v$ 。
c.若该“电磁弹射”装置有 $n$ 级载流线圈及圆柱，如图3所示。求弹头最后出射理论上能获得的速度上限 $v_{m}$ 。

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16、如图1所示，把一个质量为 $m$ 的小球连接在劲度系数为 $k$ 的轻质弹簧的右端，弹簧的左端固定，小球置于光滑水平面，小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点 $O$ ，以水平向右为正方向建立坐标轴 $O x$ 。小球在运动过程中弹簧形变始终在弹性限度内，忽略摩擦阻力的影响。

(1)、把小球拉向 $O$ 点的右方 $x = + L$ 处，然后由静止释放，小球沿着坐标轴做往复运动。
a.在图2中画出弹簧弹力 $F$ 随 $x$ 变化的示意图，并由此求出小球从 $O$ 点向 $x = + L$ 处运动过程中，弹簧弹力对小球做的功 $W$ 。
b.求小球从 $O$ 处运动到 $x = + L$ 处的过程中，弹簧对小球的冲量 $I$ 。

(2)、弹簧振子在运动过程中，求弹簧弹力对小球做正功时，其瞬时功率 $P$ 的最大值。

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17、如图，一个质量为 $m = 0.6 kg$ 的小球，在左侧平台上运行一段距离后从边缘 $A$ 点以 $v_{0} = \frac{20}{3} m / s$ 的速度水平飞出，恰能沿圆弧切线从 $P$ 点进入固定在地面上的竖直的圆弧管道，并继续滑行。已知圆弧管道口内径远小于圆弧半径 $R, O P$ 与竖直方向的夹角是 $θ = 37^{\circ}$ ，平台到地面的高度差为 $h = 1.45 m$ 。取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、小球从 $A$ 点运动到 $P$ 点所需的时间 $t$ ；

(2)、P点距地面的高度 $Δ h$ 和圆弧半径 $R$ ；

(3)、若通过最高点 $Q$ 点时小球对管上壁的压力大小 $9 N$ ，求小球经过 $Q$ 点时的速度 $v$ 大小。

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18、如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ 、方向如图所示。一边长为 $L$ 的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的初速度 $v$ 从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为 $m$ 、电阻为 $R$ 。求线框完全进入磁场的过程中

(1)、感应电流的最大值 $I$ ；

(2)、线框完全进入磁场时的速度；

(3)、线框进入磁场产生的焦耳热。

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19、在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为 $50 cm$ 。

(1)、用伏安法测金属丝的电阻 $R_{x}$ 。实验所用器材为：电池阻（电动势3V，内阻约 $1 Ω$ ）、电流表（内阻约 $0.1 Ω)$ 、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器 $R (0 \sim 20 Ω$ ，额定电流 $2 A)$ 、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A

0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上实验数据可知，他们测量 $R_{x}$ 是采用图中的图（选填“甲”或“乙”）。

(2)、如图2所示是测量 $R_{x}$ 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 $P$ 置于变阻器的一端，请根据（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

(3)、这个小组的同学在坐标纸上建立 $U$ 、 $I$ 坐标系，如图3所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第3、5、6次测量数据的坐标点，并描绘出 $U - I$ 图线，由图线得到金属丝的阻值 $R_{x} =$ $Ω$ （保留两位有效数字）。

(4)、该小组同学利用上述相同实验器材，分别按照（1）中图甲和图乙的电路图正确连接电路和规范操作。将滑动变阻器滑片 $P$ 从一端滑向另一端，探究电压表示数 $U$ 与滑片 $P$ 移动距离 $x$ 间的关系，滑动变阻器电阻丝的总长度为 $L$ 。请在图4中定性画出图甲和图乙电路对应的 $U - x$ 关系图像，并分别用甲和乙标出。

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20、某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长。该同学调整好实验装置后，保持双缝间的距离不变，分别用图3所示的氢原子在可见光区的四条谱线中的 $H_{β}, H_{γ}$ 照射双缝。四条谱线的波长 $λ$ 满足 $\frac{1}{λ} = R_{\infty} (\frac{1}{2^{2}} - \frac{1}{n^{2}})$ （ $n = 3, 4, 5, 6$ ，其中 $n = 3$ 对应 $H_{α}$ ），式中的 $R_{\infty}$ 为里德伯常量。实验形成如图所示的干涉图样，则图甲对应的谱线是。（填“ $H_{β}$ ”，“ $H_{γ}$ ”）。

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