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相关试卷

1、某学习小组欲用单摆测量当地的重力加速度和天花板到地面的高度。如图 $（ a ）$ 所示，把轻质细线一端固定在天花板上，另一端连接一小钢球，自然悬垂时，测量球心到地面高度h，然后让钢球做小幅度摆动，测量 $n = 50$ 次全振动所用时间t。改变小钢球高度，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，画出 $t^{2} - h$ 图如图 $（ b ）$ 所示， $π$ 取 $3.14$ 。

(1)、关于本实验，下列说法正确的是。

A、应使小钢球在同一竖直面内摆动 B、小钢球可以换成较轻的橡胶球 C、测量时误把小钢球最低点到地面的高度测成h，对由图 $（ b ）$ 求得的当地重力加速度值无影响

(2)、由图 $（ b ）$ 可求得当地重力加速度为 $m / s^{2}$ ，天花板到地面的高度m。 $（$ 结果均保留2位小数 $）$

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2、如图所示，倾斜放置的两根足够长的光滑平行金属导轨，倾角为 $θ$ ，上端接一电阻R，虚线 $M M'$ 、 $N N'$ 之间存在垂直斜面向上的匀强磁场， $M M'$ 、 $N N'$ 平行且垂直于两导轨， $M M'$ 、 $N N'$ 之间的距离为d， $M M'$ 上方放置两导体棒A、B，A、B均平行于 $M M'$ ，其中导体棒A质量为2m、接入回路电阻为R，导体棒B质量为m、接入回路电阻为2R，从图示位置同时静止释放，且都能匀速穿过磁场区域，当B刚穿出磁场时，A恰好进入磁场，整个过程A、B与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，则（　　）

A、导体棒A、B进入磁场时速度大小之比为 $4 ∶ 3$ B、整个过程中，B导体棒产生的热量为 $m g d sin θ$ C、导体棒B通过磁场的时间为 $\sqrt{\frac{d}{3 g sin θ}}$ D、释放时导体棒A、B间的距离为 $\frac{8}{3} d$

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3、如图所示，竖直平面内存在一方向未知的匀强电场，质量为m，电荷量为 $+ q$ 的带电小球从a点以速度 $v_{0}$ 与水平方向成 $60^{\circ}$ 角斜向右上方抛出，先后经过a、b、c三点，其中a、c两点在同一水平线上，小球运动至b点时速度方向水平大小为 $2 v_{0}$ ，且a至b的时间为 $\frac{\sqrt{3} v_{0}}{g}$ ，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、电场强度的大小为 $\frac{m g}{q}$ B、a、c两点间距离为 $\frac{4 \sqrt{3} v_{0}^{2}}{g}$ C、粒子在c点的速度大小为 $\sqrt{5} v_{0}$ D、a、c两点间电势差为 $\frac{2 \sqrt{2} m v_{0}^{2}}{q}$

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4、关于下列光学现象解释正确的是（　　）

A、如图甲使用光的干涉法检测物体表面平整度的装置中，M端与N端的间距越大，则干涉条纹间距越大 B、在沙漠中会出现如图乙所示的蜃景，远处景物发出光线射向地面，光线在靠近地面时发生了全反射，所以能够看到倒立的虚像 C、将两个全反射棱镜配合使用可以制作潜望镜，如图丙所示，物体光线从左侧进入经过两个棱镜，可以在右侧观察到物体等大正立的像 D、在折射率为n的水面下方h处有一点光源S，人在光源正上方的水面上观察，则他看到点光源的深度 $H = \frac{h}{n}$

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5、假设地球可视为质量均匀分布的球体，且不计地球的自转。已知地球半径为R，地球的第一宇宙速度为v，引力常量为G，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，下列说法正确的是（　　）

A、地球的质量为 $\frac{v^{2} R^{2}}{G}$ B、地球表面上方高 $\frac{R}{2}$ 处的重力加速度为 $\frac{4 v^{2}}{9 R}$ C、地球表面下方深 $\frac{R}{2}$ 处的重力加速度为 $\frac{4 v^{2}}{R}$ D、地球的密度为 $\frac{3 v^{2}}{4 π G R^{2}}$

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6、如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为 $k = 200 N/m$ 的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长的传送带上。传送带倾角 $α$ 为 $30^{\circ}$ ，传送带始终以 $v = 5 m/s$ 的速度顺时针运动，在外力作用下C静止在传送带顶端E点，此时B、C间细线刚拉直但无拉力作用，C与传送带动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ ，已知A的质量为10kg、B的质量为2kg，C的质量为4kg，重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，弹簧弹性势能表达式为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，细线与滑轮之间的摩擦不计，撤去外力释放C后，C在传送带作用下向下运动，从C开始运动到C获得最大速度的过程中，下列说法正确的是（）

A、从释放C物体到C速度达到最大过程，A、B、C组成的系统机械能守恒 B、B物体的最大速度为 $\frac{5 \sqrt{3}}{6} m/s$ C、此后C物体将以最大速度匀速运动 D、当C的速度最大时弹簧伸长量为 $0.25 m$

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7、如图，底面倾角为 $37 °$ 的光滑棱柱固定在地面上，在两侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质量分别为2m和m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ 。现同时由静止释放A、B，则关于A、B之后的运动（A、B均未达到棱柱的顶端或底端），下列说法不正确的是（　　）

A、若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为 $0.5$ ， A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑 B、若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为 $0.5$ ， B与丝绸相对滑动，且B相对斜面下滑 C、若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为 $0.8$ ， A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑 D、若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为 $0.8$ ， B与丝绸相对滑动，且B相对斜面下滑

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8、某小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 $O O^{'}$ 匀速转动，转动的角速度为 $ω$ ，线圈的匝数为N，电阻为 $0.2 R$ ，线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B。线圈的两端经滑环和电刷与外电路连接，如图。定值电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值均为R，理想变压器原、副线圈的匝数比为 $2 : 1$ ，电压表为理想电表。在 $t = 0$ 时刻，线圈平面与磁场方向平行，下列说法正确的是（　　）

A、从图示位置开始计时，电动势的瞬时表达式为 $e = N B S ω sin ω t$ B、电压表的示数为 $\frac{2 N B S ω}{5}$ C、线圈从图示位置开始转动 $90 °$ 过程中，通过 $R_{1}$ 的电荷量为 $\frac{4 N B S}{5 R}$ D、发电机的输出功率为 $\frac{4 N^{2} B^{2} S^{2} ω^{2}}{5 R}$

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9、如图所示，在均匀介质中， $S_{1} (- 4 ， 0)$ 和 $S_{2} (4 ， 0)$ 为两个完全相同的波源，其振动方向垂直于xOy平面，振动函数表达式为 $z = 0.8 sin π t (m)$ ，形成的机械波波速为 $4 m / s$ ，介质中P点坐标为 $(- 4 ， 6)$ 。 $t = 0$ 时刻， $S_{1}$ ， $S_{2}$ 两波源同时振动，则 $0 \sim 5 s$ 内，P点通过的路程为 $（）$

A、 $0.8 m$ B、 $1.6 m$ C、 $2.4 m$ D、 $4.8 m$

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10、一汽车在直线公路段上以 $72 km / h$ 的速度匀速行驶，突然发现在其正前方24m处有一辆自行车以 $4 m / s$ 的速度同向匀速行驶。经过 $0.5 s$ 的反应时间后，司机开始刹车，则为了避免相撞，汽车的加速度大小至少为 $（）$

A、 $8 m / s^{2}$ B、 $7 m / s^{2}$ C、 $6 m / s^{2}$ D、 $5 m / s^{2}$

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11、物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。下列说法中正确的是 $（）$

A、图甲：卢瑟福通过分析 $α$ 粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B、图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的 C、图丙：当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带负电荷 D、图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应

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12、为了确保载人飞船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。每台电磁缓冲装置包含两条绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ，且缓冲轨道内存在稳定的匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。4台电磁缓冲装置与率先着陆的4个缓冲滑块分别对接，缓冲滑块外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与缓冲轨道中的磁场相互作用，返回舱一直做减速运动，直至速度达到软着陆的要求，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为 $v_{0}$ ， 4台电磁缓冲装置结构相同，其中一台电磁缓冲装置的结构简图如图所示，线圈的电阻为R，ab边长为L，返回舱的质量为m，磁场的磁感应强度大小为B。假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，软着陆时返回舱的速度大小为v，重力加速度大小为g，一切摩擦阻力均不计。

(1)、求缓冲滑块刚停止运动时，线圈中的电流大小；

(2)、求缓冲滑块刚停止运动时，返回舱的加速度大小；

(3)、若返回舱的速度大小从 $v_{0}$ 减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中返回舱下落的高度h和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。

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13、如图所示，M、N两个钉子固定于竖直方向上相距0.1m的两点，一根不可伸长的轻质细绳一端固定在M上，另一端连接位于M正下方、放置于水平地面上的小木块B，细绳恰好伸直。小木块B的质量为1kg，M到地面的距离为0.5m，质量为2kg的小木块A沿水平地面向右运动并与B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，A与地面无摩擦。已知碰后B恰能在竖直面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s² ，忽略空气阻力和钉子直径，不计绳被钉子阻挡时的机械能损失，小木块A、B均可视为质点。

(1)、求碰前A的速度的大小；

(2)、碰后小木块B在竖直平面内做圆周运动，求小木块B再次经过M正下方前后的瞬间，细绳中拉力的大小 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 。

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14、公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光，如图a所示。该灯可简化为图b所示的模型，该装饰灯是由透明材料（对红光的折射率n=2）制成的棱长为L的正方体，正方体中心有一个发红光的点光源O。不考虑经反射后的折射光线，不考虑光刚好射到棱上的情况，光在空气中的传播速度为c，求：

(1)、光线从装饰灯内射出的最长时间t_max；

(2)、从外面看，装饰灯被照亮的总面积。

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15、新能源汽车日益普及，离不开汽车电池技术的创新。某学习小组在实验室测量一块电池的电动势E和内阻r。实验室提供的器材有：
A.待测电池(电动势E约4V，内阻r约2Ω，允许通过的最大电流Ⅰ_m=0.6A)；
B.电压表(量程0～3V，内阻很大，可视为理想电压表)；
C.电阻箱R₁(0~99.9Ω)；
D.定值电阻R₀=4.0Ω；
E.开关S一个，导线若干。

(1)、该学习小组设计了如图1和图2所示的两套方案，若要求电压表能够达到满偏，你认为合理的是图(选填“1”或“2”)，原因是。

(2)、多次改变电阻箱的阻值R₁ ，读出对应的电压表示数U，根据测得的数据作出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R_{1}}$ 图像，如图3所示，则电池电动势E=V，内阻r=Ω。(结果均保留两位有效数字)

(3)、如果考虑电压表内阻的影响，则E_测E_真， r_测r_真。(均选填“>”“=”或“<”)

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16、某学习小组研究自由落体运动。某同学在教学楼的三楼由静止竖直向下释放一个乒乓球，在一楼的另一同学利用相机拍摄一张乒乓球下落的照片，仔细观察洗出来的乒乓球照片，发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量得到照片上的乒乓球连同“尾巴”的长度为l。已知乒乓球直径为d，质量为m，照片与实物大小之比为1：n，重力加速度为g，相机的曝光时间为T。(答案均用题中所给字母表示)

(1)、拍摄时乒乓球的速度大小为。

(2)、若不计空气阻力，则乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差H为。

(3)、若乒乓球释放点与拍摄乒乓球位置的高度差为h，则做匀加速运动的乒乓球在下落过程中受到的空气阻力大小为。

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17、如图所示，两足够长的平行金属板相距4d，金属板间充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，板间中心有一电子发射源S向纸面内各个方向均匀发射初速度大小为 $v_{0}$ 的电子。已知电子的质量为m，电荷量为e，匀强磁场的磁感应强度大小 $B = \frac{m v_{0}}{2 e d}$ ，不计电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、电子在磁场中运动的轨道半径R=2d B、电子在磁场中运动的周期 $T = \frac{π d}{v_{0}}$ C、两金属板上有电子打到的区域总长度为 $4 (\sqrt{3} + 1) d$ D、打在两金属板上的电子占发射电子总数的50%

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18、在某湖泊底部产生一直径为0.4cm的球形气泡，气泡由湖底上升10m时，直径变为0.44cm。若该过程中气体膨胀对外界做的功为W，气泡内的气体可视为理想气体，忽略气泡上升过程中气体的温度变化，气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强，大气压强恒为p₀=1.0×10⁵Pa，水的密度恒为 $ρ$ =1.0×10³kg/m³ ，重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（　　）

A、上升10m过程中，气体从外界吸收的热量为W B、上升10m过程中，气体向外界放出的热量为W C、湖泊的深度约为20m D、湖泊的深度约为30m

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19、一列简谐横波在t=0.2s时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点Р沿y轴方向做简谐运动，其位移—时间关系式为 $y = 10 \sin (5 π t)$ cm。下列说法正确的是（　　）

A、波沿x轴正方向传播 B、波沿x轴负方向传播 C、t=0.5s时，x=4m处的质点偏离平衡位置的位移是10cm D、t=0.5s时，x=4m处的质点偏离平衡位置的位移是-10cm

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20、螺旋星系是宇宙中一种常见的星系结构。某螺旋星系的中央核心区可以看成半径为R、总质量为M的球体，质量均匀地分布在中央核心区内。假设整个星系内所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，r表示恒星到星系中心的距离，位于此螺旋星系旋臂区域（r>R）的恒星做匀速圆周运动的周期T随r变化的关系图像如图所示。科学家预言螺旋星系旋臂区域存在一种特殊物质，称之为暗物质（以星系中心为球心，质量均匀分布）。旋臂区域存在一种特殊物质，称之为暗物质（以星系中心为球心，质量均匀分布）。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则 $r = n R$ （n>1）的球体内，该星系旋臂区域的暗物质的质量是（　　）

A、nM B、 $（ n + 1 ） M$ C、 $（ n - 1 ） M$ D、 $\frac{M}{n}$

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