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相关试卷

1、某学习小组用单摆实验装置进行有关力学实验，实验装置如图（a）所示，其中光电门位于悬点的正下方。

(1)、该小组先用该装置测量当地重力加速度，操作如下：
①先测出小球的直径d；
②测出此时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长L= ，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电门；
③保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计时器记录下小球连续两次经过光电门的时间间隔为t₀ ，则单摆的周期T=；
④多次改变细线的长度，重复②③的操作，记录下多组摆长L和对应的周期T；
⑤作出T²-L图像，并得到该图像的斜率k=4.05s²/m，则当地重力加速度g=m/s²（π²9.86，计算结果保留三位有效数字）。

(2)、在测出重力加速度g后，该小组继续用此实验装置来验证小球摆动过程中机械能是否守恒，操作如下：
①拉直细线，使小球偏离平衡位置；
②测量此时小球球心与其在最低点时球心的距离x，如图（b）所示，然后将小球由静止释放；
③利用光电计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，则小球通过光电门最低点的速度v=；
④逐渐增大摆角，重复上述实验步骤。
该小组通过理论分析，小球在摆动过程中，若x=（用L、d、t和g表示），则说明小球摆动过程中机械能守恒。该小组对实验数据进行分析后发现，当摆角α小于90º时，在误差范围内上述关系式成立；但摆角α大于90º时，上述关系式明显不成立，说明小球机械能有较大损失，原因是。

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2、某同学为观察电容器的充放电现象，设计了如图（a）所示的实验电路图。

(1)、根据图（a），在答题卡上完成图（b）中的实物图连线。

(2)、该同学正确连接电路后，将单刀双掷开关拨到位置“1”，发现电流计指针向右偏转，待指针稳定后把开关迅速拨到位置“2”，观察到电流计的指针。（选填正确答案前的序号）
①继续向右偏转，然后保持不变
②继续向右偏转，然后回到零刻度线
③向左偏转，然后回到零刻度线

(3)、该同学将电容器充电后断开开关，经过一段较长的时间后发现电压表的示数最终为零，原因是。

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3、沿正方体的棱bc和dd₁分别放置两根足够长的通电直导线，其电流方向如图所示。P为棱cd上的一点，若要使P点处的磁感应强度为零，可在空间中再放置一条足够长的通电直导线，则该导线可能（　　）

A、与棱ab平行 B、与棱bc平行 C、与bb₁d₁d面平行 D、与bb₁c₁c面平行

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4、如图，一辆汽车沿凹形路面以不变的速率驶向最低位置的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计气体分子间作用力，则胎内气体（　　）

A、对外界做功 B、向外界放出热量 C、压强变大 D、内能增大

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5、如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知 $A B = C D = l$ ， AB与CD所在直线的夹角为 $60 °$ ， $U_{A B} = 2 U_{C D} = U$ ，则该匀强电场的电场强度为（　　）

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

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6、某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练，该场地截面图的左侧A端处的切线竖直，B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出，沿竖直方向运动，上升的最大高度为H，回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出，上升的最大高度为 $\frac{H}{2}$ 。若不考虑空气阻力，则该运动员落地点与B的距离为（　　）

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

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7、如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一边界截面为圆形的无场区，O为圆形边界的圆心，P、Q为边界上的两点，OP与OQ的夹角为60°。一带电粒子从P点沿垂直磁场方向射入匀强磁场区域后经过时间t从Q点第一次回到无场区，粒子在P点的速度方向与OP的夹角为20°。若磁感应强度大小为B，粒子的比荷为k，不计粒子重力，则t为（　　）

A、 $\frac{4 π}{9 k B}$ B、 $\frac{8 π}{9 k B}$ C、 $\frac{14 π}{9 k B}$ D、 $\frac{5 π}{3 k B}$

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8、一群处于n = 5的激发态的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光，如果用这些光照射一群处于n = 2的激发态的氢原子，使它们直接向高能级跃迁（未电离），这些氢原子最多会吸收m种频率的光，则m等于（）

A、4 B、6 C、8 D、12

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9、一足够长的轻质弹性细绳左端固定，波源a带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0时刻绳上形成的简谐横波恰好传到位置M，此时绳上b、c两质点偏离各自平衡位置的位移相同，如图所示。已知波源振动周期为T，下列说法正确的是（）

A、波源的起振方向竖直向下 B、此后c比b先运动到平衡位置 C、t = $\frac{3}{2}$ T时，a质点恰好运动到位置M D、t = $\frac{1}{4}$ T时，b、c偏离各自平衡位置的位移仍相同

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10、考虑到地球自转的影响，下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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11、下列情境中的对象，处于平衡状态的是（　　）

A、图甲中在轨运行的中国空间站 B、图乙中骑着自行车正在转弯的骑手 C、图丙中站在匀速下行扶梯上的顾客 D、图丁中下落到最低点时的蹦极挑战者

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12、如图所示，在A点以速度 $v_{0} = 6 m/s$ 水平向左抛出一个质量 $m = 1 kg$ 、电荷量 $q = + 0.01 C$ 小球，小球抛出后进入左侧水平向右的匀强电场。经过一段时间，小球返回到A点正下方7.2m的B点，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、匀强电场的电场强度E的大小；

(2)、小球从A点到B点的运动过程中，抛出后多长时间速度有最小值，最小值为多少。

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13、如图，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地，一带负电的小球固定在两极板间的P点。闭合开关S，将A极板缓慢向下移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）

A、电容器的电容变小 B、电容器所带电荷量不变 C、P点的电势降低 D、小球的电势能减少

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14、如图所示，水平固定一半径 $r = 0.5 m$ 的金属圆环，圆环右侧水平放置间距 $L = 1 m$ 的平行金属直导轨，两导轨通过导线及电刷分别与金属圆环，过圆心O的竖直转轴保持良好接触，导轨间接有电容 $C = 0.5 F$ 的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与触点1、2相连，导轨最右端连接恒流源，可为电路提供 $I = 2 A$ 的电流，方向如图所示。金属圆环所在区域Ⅰ，矩形 $P Q M N$ 区域Ⅱ，正三角形 $E F G$ 区域Ⅲ存在磁感应强度大小分别为 $B_{1} = 1 T$ ， $B_{2} = 2 T$ ， $B_{3} = \sqrt{3} T$ 的匀强磁场，磁场方向均竖直向下。区域Ⅱ沿导轨方向足够长，区域Ⅱ的F，G两点分别在两导轨上，且 $F G$ 垂直于导轨。导轨在M、N处各被一小段绝缘材料隔开。金属杆a与圆环接触良好，以角速度 $ω = 4 rad / s$ 绕转轴逆时针匀速转动。质量 $m = 8.0 kg$ ，电阻 $R = \frac{\sqrt{2}}{10 π} Ω$ 的金属杆b垂直导轨静置于 $P Q$ 右侧。不计其他电阻和一切摩擦阻力。（提示：简谐运动回复力与位移的关系为 $F = - k x$ ，周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ）

(1)、开关S置于触点1，求电容器充电完毕后所带的电荷量 $Q_{0}$ ；

(2)、电容器充电完毕后，再将开关S置于触点2，求：
①金属杆b到达 $M N$ 时的速度大小 $v_{1}$ 。
②金属杆b从开始进入区域Ⅲ到速度减为0的过程中，恒流源输出的能量E。
③金属杆b从 $P Q$ 离开区域Ⅱ前，电容器最终带电荷量Q。

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15、如图所示，在光滑绝缘水平面上建立xOy直角坐标系，足够长的收集板置于y轴上。在y>0区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。绝缘挡板MN表面光滑，长度L=2m。一质量m=0.1kg，电荷量q=0.1C的带正电小球紧贴挡板放置，初始位置与M端的距离为d。现用挡板推动小球沿y轴正方向运动，运动中挡板始终平行于x轴，小球紧贴挡板。进入磁场后，挡板保持速度v₀=2m/s沿y轴正方向做匀速直线运动，经过一段时间带电小球离开挡板M端。小球可视为质点，运动中带电量保持不变，且到达收集板立即被收集。

(1)、当d=1.25m时，求带电小球离开挡板M端时的速度大小v；

(2)、调节挡板M端与y轴距离为x₀时，无论d多大，都可以让小球垂直打在收集板上。
①求x₀；
②求小球垂直打在收集板上的位置坐标y与d之间的函数关系。
③撤去收集板，在x≤x₀区域施加电场强度E=2V/m，方向沿y轴正方向的匀强电场。当d=1m时，求小球在磁场区域运动过程中距x轴的最远距离y_m。

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16、某游戏装置的竖直截面如图所示。半径 $R = 0.1 m$ 的竖直螺旋圆轨道 $B C D B^{'} C^{'}$ 与倾斜直轨道 $A B$ 、水平面 $C^{'} E$ 分别相切于B、 $C^{'}$ ， $B C$ 段圆弧对应的圆心角 $θ = 37 °$ 。水平传送带在电动机带动下，以 $v = 2 m/s$ 顺时针转动，传送带两端分别与左、右两侧水平面平滑对接于E、F两点， $E F$ 长 $L_{1} = 1.25 m$ ，右侧水平面 $F J$ 上等间距摆放许多质量 $M = 0.3 kg$ 的小滑块，从左到右标号分别为1、2、3…n，n足够大。 $J K$ 间是一个宽 $L_{2} = 0.03 m$ 、高 $H = 0.2 m$ 的矩形坑。游戏开始，一质量 $m = 0.1 kg$ 的滑块P从轨道 $A B$ 上距水平面高度为h处由静止释放，到达C点时速度 $v_{C} = 3 m/s$ 。滑块P与轨道 $A B$ 间动摩擦因数 $μ_{1} = 0.6$ ，与传送带间动摩擦因数 $μ_{2} = 0.2$ ，其余摩擦力与空气阻力均忽略。各滑块均可视为质点，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，滑块与坑壁碰撞后竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向反向，各碰撞时间不计，滑块到达坑底时立即停止运动。求：

(1)、滑块P到达圆轨道最高点D时受到轨道的弹力大小 $F_{D}$ ，以及释放高度h；

(2)、标号为n的滑块到达坑底时距坑底右边缘T的距离 $Δ x$ ；

(3)、滑块P与滑块1发生第一次碰撞后，滑块P在传送带上运动的总时间t以及电动机多消耗的电能 $E_{电}$ 。

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17、如图所示，活塞与棒固定连接形成整体——活塞棒，并将圆柱形密封腔体内的理想气体分成上下两部分，活塞上有一个面积可忽略的小孔，将上下两个区域的气体连通，所有衔接处均密封良好且无摩擦，腔体与外界导热良好。已知大气压强为 $p_{0}$ ，柱形腔体高度 $H = 11 d$ ，活塞厚度为d，活塞棒质量为m，棒的横截面积为 $S_{0}$ ，柱形腔体的横截面积（即活塞横截面积）为 $2 S_{0}$ ，温度为 $T = 300 K$ 时，活塞上表面距离腔体顶部的距离 $h_{1} = 5 d$ ，重力加速度大小为g。

(1)、求腔体内气体的压强 $p_{1}$ ；

(2)、环境温度从 $T_{1} = 300 K$ 缓慢上升至 $T_{2} = 330 K$ 过程中，
①腔体内气体的压强（选填“变大”，“变小”或“不变”）；该过程腔体内气体吸收的热量为Q，气体增加的内能为 $Δ U$ ，则 $Δ U$ Q（选填“>”、“<”或“=”）。
② $T_{2} = 330 K$ 时，活塞上表面与腔体顶部的距离 $h_{2}$ 。

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18、某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：
A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）；
B．毫安表（量程200mA，内阻为1.20Ω）；
C．定值电阻 $R_{1} = 0.6 Ω$ ；
D．定值电阻 $R_{2} = 2.0 Ω$ ；
E．滑动变阻器R；
F．电键和导线若干。
根据提供的器材，设计电路如图1所示。

(1)、将毫安表与定值电阻 $R_{1}$ 改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为A；

(2)、为了精确测量，图中多用电表的右边表笔P应接到处（选填“B”或“C”）；

(3)、闭合电键，调节滑动变阻器滑片，多次记录多用电表的示数U、毫安表的示数I。其中一次测量时多用电表示数如图2所示，其读数为V。

(4)、作 $U - I$ 图线如图3所示，该干电池电动势 $E =$ V；内阻 $r =$ Ω（以上结果均保留三位有效数字）。

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19、乙同学利用图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，实验所需电源可选。
A.8V交流电源 B.36V交流电源 C.220V交流电源
实验中，该同学将学生电源的“直流6V”输出端与变压器左侧线圈的“0”、“8”接线柱连接，将交流电压表与变压器右侧线圈的“0”、“4”接线柱连接，接通电源稳定后，交流电压表的读数为。
A.0 B.2.8V C.6.0V D.11.0V

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20、甲同学利用激光测量半径 $R = 3.50 cm$ 半圆形玻璃砖的折射率，实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O，恰好在底边发生全反射（如图1），作光路图并测量相关数据（如图2），则该半圆形玻璃砖的折射率为（结果保留三位有效数字）。
其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，则（填“有”或“没有”）激光从底边射出。

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