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相关试卷

1、某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律，该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图2所示。

(1)、下列关于该实验说法正确的是___________。

A、实验时重锤可以用木质小球替代 B、打点计时器工作时的电压应选择直流6~8V C、安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上 D、实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，待接通电源后，再释放重锤

(2)、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 $Δ E_{p}$ = ，动能变化量 $Δ E_{k}$ =。（用已知字母表示）

(3)、若通过计算发现，物体动能的增加量 $Δ E_{k}$ 大于重力势能减少量 $Δ E_{p}$ ，则原因可能是下列选项的___________

A、重物受到空气阻力的影响 B、打点计时器的电压较低 C、纸带和打点计时器间存在摩擦 D、实验时先释放纸带再接通电源

(4)、若该小组用质量分别为m₁、m₂的重物P和Q进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v²-h图像如图所示。对比图像分析不正确的有___________。

A、m₁可能等于m₂ B、m₁定小于m₂ C、若图线斜率k略小于g，亦可验证重物下落过程机械能守恒 D、若图线斜率k略小于2g，亦可验证重物下落过程机械能守恒

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2、如图，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为 $R_{A} = r$ ， $R_{B} = 2 r$ ，与盘间的动摩擦因数 $μ$ 相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A、此时绳子张力为 $F_{T} = 3 μ m g$ B、此时圆盘的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{μ g}{r}}$ C、此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心 D、此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

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3、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。下列说法不正确的是（　　）

A、物块做圆周运动的加速度大小为 $\sqrt{3} g$ B、陶罐对物块的弹力大小为2mg C、小物块做圆周运动的向心力大小为 $\frac{\sqrt{3}}{2} m g$ D、转台转动的角速度大小为 $\sqrt{\frac{2 g}{R}}$

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4、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其 $F - v^{2}$ 图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A、小球的质量为 $\frac{b R}{a}$ B、当地的重力加速度大小为 $\frac{b}{R}$ C、 $v^{2} = c$ 时，小球对杆的弹力方向向下 D、 $v^{2} = 2 b$ 时，小球对杆的弹力为2mg

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5、截止2023年底，我国已连续成功发射载人飞船12次。飞船发射后先运行在如图所示的圆轨道Ⅰ上，空间站运行在圆轨道Ⅲ上，要实施对接，飞船先在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ上，在B点变轨刚好与空间站“天和”核心舱实现对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为 $r_{1}$ 、 $r_{2}$ ，则关于飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动，下列说法正确的是（　　）

A、飞船从A运动到B，飞船与地心连线在单位时间内扫过的面积变小 B、飞船从A运动到B，飞船的机械能不断减小 C、飞船在A、B两点的线速度大小之比为 $\sqrt{\frac{r_{2}}{r_{1}}}$ D、飞船在A、B两点的加速度大小之比为 $\frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}}$

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6、如图所示，轻弹簧的上端悬挂在天花板上，下端挂一质量为m的小球，小球处于静止状态。现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动，小球运动的最高点与最低点之间的距离为H，则此过程中（g为重力加速度，弹簧始终在弹性限度内）下列说法正确的是（　　）

A、小球的机械能守恒 B、小球的动能增加（F-mg）H C、小球和弹簧组成的系统机械能增加FH D、小球的重力做功为mgH

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7、如图，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，物体与斜面由静止开始一起向左以加速度a做匀加速运动，经历时间t，下列说法正确的是（　　）

A、物体所受的支持力不一定做正功 B、物体所受的摩擦力的功率不可能为0 C、t时，物体所受支持力的功率为 $m g a t \cos θ$ D、物体所受的合外力做功一定为 $\frac{1}{2} m a^{2} t^{2}$

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8、我国航天员王亚平在天宫中演示了图示实验：将细绳套放在T形支架上，另一端拴着一小钢球，用手指轻推小球，小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动，abcd是圆周上的四点，忽略摩擦和空气阻力，则钢球在（　　）

A、a点速度大小等于d点速度大小 B、d点加速度比c点加速度小 C、a点受到的绳拉力比b点大 D、a的角速度比d点角速度大

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9、一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的九分之一、已知地球半径为R，则该卫星离地面的高度为（　　）

A、R B、2R C、3R D、4R

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10、如图所示，甲、乙两同学握住绳子A、B两端摇动（A、B近似不动），绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，则有关绳上P、Q两质点运动情况，说法正确的是（　　）

A、P的转动周期小于Q的转动周期 B、P的线速度大于Q的线速度 C、P的向心加速度小于Q的向心加速度 D、P的向心加速度大于Q的向心加速度

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11、下列关于万有引力定律的发现历程，描述正确的是（　　）

A、牛顿仅在牛顿运动定律的基础上总结出了万有引力定律，并给出了引力常量G B、卡文迪什利用放大法，构造了扭秤实验测量得到了引力常量G C、第谷通过“月-地”检验得出，月球与地球间的力、苹果与地球间的力是同性质力 D、牛顿通过研究第谷的行星观测记录得出，行星绕太阳的运动为变速椭圆运动

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12、磁流体发电机是一种将内能直接转换为电能的新型发电装置，具有发电效率高、环境污染小、结构简单等特点，具有广泛的应用前景。如图所示为该装置的导流通道，其主要结构如图1所示，通道的上下平行金属板M、N之间有很强的磁场，将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）从左侧不断高速喷入整个通道中，M、N两板间便产生了电压，其简化示意图如图2所示。M、N两金属板相距为a，板宽为b，板间匀强磁场的磁感应强度为B，速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v，截面积前后保持不变。设两板之间单位体积内等离子的数目为n，每个离子的电量为q，板间部分的等离子体等效内阻为r，外电路电阻为R。

(1)、金属板M、N哪一个是电源的正极，求这个发电机的电动势E；

(2)、开关S接通后，设等离子体在板间受到阻力恒为f，请从受力或能量转化与守恒的角度，求等离子体进出磁场前后的压强差Δp；

(3)、假设上下金属板M、N足够大，若R阻值可以改变，试讨论R中电流的变化情况，求出其最大值I_m。并在图3中坐标上定性画出I随R变化的图线，并指出横、纵轴关键点坐标值的大小。

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13、万有引力和静电力是自然界中两种典型的相互作用，万有引力定律和库仑定律都遵循“力与距离的平方成反比”规律。

(1)、在计算变力做功的时候，一般采用微元法，也可采用平均力的方法。如图所示，质量为 $m$ 的物体从距离地心 $r_{1}$ 的位置移至距离地心 $r_{2}$ 的位置处，该过程所受万有引力大小的平均力为 $\bar{F_{引}} = G \frac{M m}{r_{1} r_{2}}$ 。已知地球质量为 $M$ ，半径为 $R$ ，引力常量为 $G$ 。
a.求质量为 $m$ 的物体从距地心 $r_{1}$ 处移至距地心 $r_{2}$ 处的过程中，万有引力对物体做的功 $W$ ；
b.当飞行器的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球，我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。请推导第二宇宙速度的表达式；

(2)、氢原子是最简单的原子，电子绕原子核做匀速圆周运动与人造卫星绕地球做匀速圆周运动类似。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为 $m$ ，电荷量为 $e$ ，静电力常量为 $k$ ，氢原子处于基态时电子的轨道半径为 $r$ 。
a.求处于基态时电子的速度 $v$ 大小；
b.当取无穷远处电势为零时，点电荷产生的电场中离场源电荷为 $r'$ 的各点的电势 $φ = k \frac{q}{r^{'}}$ 。求处于基态的氢原子的能量。

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14、某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置，如图甲所示。两间距为L的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为R的定值电阻。电阻为2R、质量为m的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行，导轨电阻忽略不计。

(1)、当运动员在某一段时间内以速度v做匀速直线运动时，求：
①定值电阻R两端的电压；
②轻绳拉力的功率；

(2)、电路图中仅更换一个器材，其工作原理就完全不同。若将甲电路图中的电阻更换为电源，如图乙所示，电源电动势为E，电源内阻不计。金属杆由静止开始运动。
①求金属杆的最大速度大小；
②当金属杆速度达到最大速度的一半时，求此时金属杆的加速度大小。

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15、如图所示，某电视台一档闯关节目中，沙袋通过轻质细绳悬挂于A点正上方的O点，闯关者在A点以水平向左10m/s的速度抱住沙袋一起向左摆动。已知沙袋到悬点O的距离为10m，闯关者的质量为60kg，沙袋的质量为40kg。沙袋和闯关者可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s²。求：

(1)、闯关者刚抱住沙袋时的共同速度的大小v；

(2)、闯关者刚抱住沙袋时绳子的拉力的大小F；

(3)、闯关者抱住沙袋共同上摆过程中能到达的最大高度h。

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16、某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻 $R_{x}$ 约为 $6.0 Ω$ 。

(1)、现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材：
A.电池组（3V，内阻约1 $Ω$ ）
B.电流表（0~3A，内阻约0.025 $Ω$ ）
C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125 $Ω$ ）
D.电压表（0~3V，内阻约3k $Ω$ ）
E.电压表（0~15V，内阻约15k $Ω$ ）
F.滑动变阻器（0~20 $Ω$ ，额定电流1A）
G.滑动变阻器（0~1000 $Ω$ ，额定电流0.3A）
H.开关，导线
实验时应选用的电流表是，电压表是，滑动变阻器是。（填写各器材的字母代号）

(2)、为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是。
A．                  B.
C.                     D.

(3)、实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出 $U - I$ 图线，如图所示。若图线的斜率为 $k$ ，金属丝的长度为 $l$ ，直径为 $D$ ，则金属丝电阻率的表达式为。（用 $k 、 l 、 D$ 表示）


(4)、某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率 $k'$ 求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率 $k'$ 表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示）

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17、

(1)、某同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
①已知单摆的摆长为 $l$ ，摆球做 $n$ 次全振动所用的时间为 $t$ ，则当地重力加速度 $g =$ （用 $l$ 、 $n$ 、 $t$ 表示）。
②在安装实验装置的过程中，下列有关器材的选择和安装最合理的是。
A． B.
C. D.
③为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期 $T$ ，而是先测量 $n$ 次全振动所用的时间 $t$ 再求出 $T$ 。下列实验采用了类似方法的有（选填选项前的字母）。
A．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量

(2)、图2为“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度。这样做的目的是________。

A、测量木板倾斜的角度 B、平衡摩擦力 C、使小车所受的合力等于桶和砂的重力

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18、“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为 $λ$ 。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到 $n$ 个该种光子。已知探测仪镜头面积为 $S$ ，卫星离太阳中心的距离为 $R$ ，普朗克常量为 $h$ ，光速为 $c$ 。下列说法不正确的是（　　）

A、每个光子的动量 $p = \frac{h}{λ}$ B、每个光子的能量 $E = h \frac{c}{λ}$ C、太阳辐射硬X射线的总功率 $P = \frac{4 π R^{2} h c}{S λ}$ D、 $t$ 秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为 $N = \frac{4 π R^{2} n t}{S}$

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19、如图所示，光滑水平轨道上长木板A和滑块B、C都处于静止状态，滑块B置于A的左端。A、B间的动摩擦因数为0.5，A、B、C质量分别为 $m_{A} = 2$ kg， $m_{B} = 1$ kg， $m_{C} = 2$ kg。现在使A、B一起以5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后立即一起向右运动。两滑块均可视为质点，取 $g = 10$ m/s²。下列说法正确的是（　　）

A、C增加的动量为4kg·m/s B、A与C碰撞过程中损失的机械能为15J C、A与C碰撞后瞬间，A的速度大小为2m/s D、若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离长木板A

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20、如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　）

A、当温度过高时双金属片会向上弯曲 B、常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C、将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D、熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移

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