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相关试卷

1、某同学用如图所示的装置测定当地重力加速度。
实验步骤如下：
①用电磁铁吸住一个小铁球，将吸住小铁球的电磁铁、光电门A及光电门B固定在铁架台的竖直立柱上，调整它们的位置使铁球、光电门A、B在同一直线上，如图所示；
②切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门A和光电门B的时间分别为t_A、t_B。
请回答下列问题：
（1）切断电磁铁电源之后，为确保小铁球能通过两个光电门，需使铁球、光电门A、B在同一（选填“竖直”或“倾斜”）直线上。
（2）实验中还需要测量的物理量是（填选项前的字母）。
A.小铁球的质量m B.小铁球的直径d C.光电门A、B间的距离h
（3）小铁球经过光电门A时的速度可表示为v_A= ，经过光电门B时的速度可表示为v_B=。（均用测量的物理量表示）
（4）测得当地重力加速度g=（用测量的物理量表示）。

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2、如图为某运动物体的速度—时间图像，下列说法中正确的是（）

A、物体在4.5s时的速度为5m/s B、物体以某初速开始运动，在0～2s内加速运动，2～4s内匀速运动，4～6s内减速运动 C、物体在0～2s内的加速度是2.5 m/s² ， 2～4s内加速度为零，4～6s内加速度是－10 m/s² D、物体在4～6s内始终向同一方向运动

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3、如图所示，物体做匀加速直线运动， A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，已知 $x_{A B} = 2 m ， x_{C D} = 12 m ，$ 且物体通过A B、BC、CD三个过程所用的时间分别为1s、2s、3s，则下列说法正确的是（　　）

A、物体的加速度大小为 $0.5 {m/s}^{2}$ B、BC间的距离为5.5m C、物体在C点时速度大小 $v_{C} = 2.5 m / s$ D、A到D过程物体的平均速度大小为3m/s

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4、如图所示，小球以5 m/s的初速度自由冲上光滑的斜面（设斜面足够长），2 s末速度大小变为1 m/s，则这段时间内小球的（　　）

A、速度变化的大小可能大于5 m/s B、速度变化的大小一定等于4 m/s C、加速度的大小可能大于2 m/s² D、加速度的大小可能等于2 m/s²

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5、运动员参加100m赛跑，第11s初到达终点时的速度为12m/s，则全程的平均速度约为（　　）

A、9m/s B、10m/s C、11m/s D、12m/s

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6、下列关于四种运动模型的分析，说法正确的是（　　）

A、子弹出枪口的瞬间对应的速度是平均速度 B、磁悬浮列车在经过某个地标的过程中，可以看成质点 C、把大地作为参考物，乘船者看到山峰迎面而来 D、篮球运动到最高点，速度为0，加速度不为0

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7、下列说法正确的是（　　）

A、用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到的推力，是由于竹竿发生形变产生的 B、木块放在桌面上，在接触处只有桌面有弹力产生 C、任何几何形状规则的物体的重心必与其几何中心重合 D、汽车停在水平地面上，汽车对地面的压力就是汽车所受的重力

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8、如图所示，以圆柱底面中心O点为坐标原点建立空间直角坐标系Oxyz，另一底面中心 $O^{'}$ 点坐标为（0，0，l），圆柱底面半径为R。在圆柱区域内存在沿z轴正方向的匀强磁场。磁场区域左侧有一矩形区域abcd，其中bc边与y轴平行，ab边与z轴平行，矩形区域的尺寸和位置已在图中标出。区域内均匀分布电子源，沿x轴正方向持续不断地发射出速率均为v₀的电子，单位时间内发射的电子个数为N。从bc边射出的电子经过磁场偏转后均从M点射出，从ad边射出的电子经过磁场偏转后均从N点射出。在圆柱两底面的正下方有两块半径为R的半圆形平行金属收集板P、Q，圆心分别位于M点、N点。已知电子质量为m，元电荷为e，两板之间的电压 $U_{P Q} = - \frac{16 m v_{0}^{2} l^{2}}{e R^{2}}$ 。忽略电子重力、电子间相互作用和电子收集后对电压U_PQ的影响。求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）从b点射出的电子打到金属板上时的位置坐标；
（3）Q极板收集到电子区域的面积；
（4）若在PQ金属板正对的半圆柱空间内新增沿z轴负方向、磁感应强度为 $B^{'} = \frac{2 m ν_{0}}{e R}$ 的匀强磁场，并调节PQ间电压为 $U_{P Q}' = - \frac{8 m v_{0}^{2} l^{2}}{e π^{2} R^{2}}$ 。求过M时速度沿y轴负方向的电子继续运动 $t = \frac{π R}{2 v_{0}}$ 时间后的坐标位置。

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9、如图为一游戏装置的示意图，倾角 $α = 53 °$ 的轨道 $A B$ 与半径 $R = 0.50 m$ 半圆轨道相切。水平放置的传送带以 $v_{带} = 2 m / s$ 的恒定速度顺时针转动，传送带两端 $E F$ 长 $L_{2} = 3 m$ ，传送带右端与一光滑水平面平滑对接，水平面上依次摆放 $N$ 个完全相同的物块，物块的质量 $M = 0.3 kg$ 且数量 $N$ 足够的多。游戏开始时，让质量为 $m = 0.1 kg$ 的物块 $m$ 从轨道 $A B$ 上由静止滑下，到达轨道最低点 $C$ 时对轨道的压力为 $6.8 N$ 。物块 $m$ 与轨道 $A B$ 间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.5$ 、与传送带间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.1$ 。轨道其余部分均光滑。碰撞均为对心弹性碰撞，物块均可视为质点，整个装置处于同一竖直平面内。（ $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ）
（1）求物块 $m$ 到达 $C$ 点时的速度大小 $v_{C}$ 和从轨道 $A B$ 释放的高度 $H$ ；
（2）若物块 $m$ 恰好从传送带左端 $E$ 点沿水平方向落入传送带，求 $C E$ 两点的水平距离 $L_{1}$ ；
（3）求物块 $m$ 在传送带上运动的总时间 $t_{总}$ 。

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10、如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K₂位于细管的中部， A、B的顶部各有一阀门K₁、K₃ ， B中有一可自由滑动的活塞，面积为S，活塞的体积可忽略．初始时三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K₂、K₃ ，通过K₁给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压P₀的4. 5倍后关闭K₁. 已知室温为27℃，汽缸导热．
（1）打开K₂ ，稳定时活塞正好处于B汽缸的中间位置，求活塞的质量；
（2）接着打开K₃ ，待活塞的位置稳定后，再缓慢降低汽缸内气体，使其温度降低20℃和50℃，分别求出稳定时活塞下方气体的压强．

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11、电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下：
电容器 $C$ （额定电压 $10 V$ ，电容标识不清）；
电源 $E$ （电动势 $12 V$ ，内阻不计）；滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $20 Ω$ ）；
电阻箱 $R_{2}$ （阻值 $0 \sim 9999.9 Ω$ ）；电压表 $V$ （量程 $15V$ ，内阻较大）；
开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，电流传感器，计算机，导线若干。

(1)、按照图甲连接电路，闭合开关 $S_{1}$ 、断开开关 $S_{2}$ ，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑片应向端滑动 $（$ 选填“ $a$ ”或“ $b$ ” $）$ ．

(2)、当电压表的示数为 $U_{1} = 3 V$ 时，调节 $R_{2}$ 的阻值，闭合开关 $S_{2}$ ，通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像；保持 $R_{2}$ 的阻值不变，断开开关 $S_{1}$ ，得到电容器放电过程电流随时间变化的图像，图像如图乙所示。测得 $I_{1} = 6 mA$ ，则 $R_{2} =$ $Ω$ 。

(3)、重复上述实验，得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像，利用面积法可以得到电容器电荷量的大小，测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表：
实验次数
$1$
$2$
$3$
$4$
$5$
$6$
$U / V$
$3$
$4$
$5$
$6$
$7$
$8$
$Q / \times 10^{- 3} C$
$0.14$
$0.19$
$0.24$
$0.30$
$0.33$
$0.38$
请在图丙中画出 $U - Q$ 图像，并利用图像求出电容器的电容为F。（结果保留两位有效数字）

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12、图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点 $M (- 1.5, 0)$ 、点 $N (0.5, 0)$ 分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为 $T = 2 π \sqrt{L C}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz B、两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点 C、两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个 D、拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数

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13、下列说法正确的是(　　)

A、用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B、X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 C、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长 D、速度相等的电子和质子，电子的波长大

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14、如图半径为L的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径，下列说法不正确的是（　　）

A、经过最低点时小球可能处于失重状态 B、经过最高点Z时小球可能处于完全失重状态 C、若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，最高点Z的速度v最小值为0 D、若经过最高点Z的速度v增大，小球在Z点对管壁压力可能减小

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15、小海同学制作的游戏装置如图所示，安装在竖直轨道 $A B$ 上的弹射器可上下移动，能射出速度大小可调节的小球。圆心为 $O$ 的圆弧槽 $B C D$ 上开有小孔 $P$ ，小球落到小孔时，速度只有沿 $O P$ 方向才能通过小孔，游戏成功。已知当弹射器在轨道上E位置，使小球以速度 $v_{0}$ 水平射出时，游戏成功，则进行下列操作后，仍能使游戏成功的是（　　）

A、弹射器在E位置，将小球以大于 $v_{0}$ 的速度斜向右上射出 B、弹射器在E位置，将小球以小于 $v_{0}$ 的速度斜向右下射出 C、升高弹射器至Q点，小球以大于 $v_{0}$ 的速度斜向右下射出 D、升高弹射器至Q点，小球以小于 $v_{0}$ 的速度斜向右上射出

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16、烟雾自动报警器中装有放射性元素镅241，其衰变方程为 $_{95}^{241} Am \to_{93}^{237} Np+X+ γ$ ， $_{95}^{241} Am$ 的半衰期为432年。下列说法正确的是（　　）

A、方程中的X为β粒子 B、 ${}_{93}^{237}$ Np的比结合能小于 ${}_{95}^{241}$ Am C、核反应的三种射线中，γ射线的电离能力最弱 D、若有1 000个 ${}_{95}^{241}$ Am原子核，经过432年后将剩下500个 ${}_{95}^{241}$ Am原子核未衰变

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17、某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴 $O O^{'}$ 匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Ф随时间t变化的图像，则（　　）

A、 $t = 0$ 时刻线圈处于中性面位置 B、 $t_{1}$ 时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C、 $t_{2}$ 时刻电流表示数为0， $t_{3}$ 时刻电流表的示数最大 D、 $t_{4}$ 时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次

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18、2022年2月4日至2022年2月20日北京和张家口联合举行了冬奥会，这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会。如图所示，两个滑雪运动员A、B分别从斜面顶端沿水平方向飞出后，A落在斜面底端，B落在斜面的中点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、运动员A、B在空中飞行的时间之比为2∶1 B、运动员A、B从斜面顶端水平飞出的速度之比为2∶1 C、运动员A、B到达斜面时的速度之比为 $\sqrt{2} : 1$ D、运动员A、B先后落在斜面上时的速度方向不同

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19、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q<Q，且AB=h=BC，小球滑到B点时速度大小为 $\sqrt{3 g h}$ ，求∶
（1）小球从A到B过程中电场力做的功；
（2）A、C两点电势差；
（3）小球滑到C点时速度大小为多少。

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20、某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为 $m_{1}$ ，被碰小球质量为 $m_{2}$ 。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点 $O$ ，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置 $M 、 P 、 N$ 与 $O$ 的距离分别为 $x_{1} 、 x_{2} 、 x_{3}$ ，如图乙，分析数据：

(1)、若入射小球半径为 $r_{1}$ ，被碰小球半径为 $r_{2}$ ，则要求______（填字母代号）；

A、 $m_{1} > m_{2}, r_{1} > r_{2}$ B、 $m_{1} < m_{2}, r_{1} < r_{2}$ C、 $m_{1} > m_{2}, r_{1} = r_{2}$ D、 $m_{1} < m_{2}, r_{1} = r_{2}$

(2)、入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论（选填“有影响”或“无影响”）；

(3)、若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的关系式为（用题中所给物理量的符号表示）。

(4)、某实验小组用另一组装置验证动量守恒定律，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球仍从斜槽上S点由静止㳖下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点 $M^{'} 、 P^{'} 、 N^{'}$ 。用刻度尺测量斜面顶点到 $M^{'} 、 P^{'} 、 N^{'}$ 三点的距离分别为 $l_{1} 、 l_{2} 、 l_{3}$ ，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为（用所测物理量的符号表示）。

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