相关试卷

1、如图所示是一个大型益智儿童玩具。该装置由速度可调的固定水平传送带、光滑圆弧轨道 $B C D$ 和光滑细圆管 $E F G$ 组成，其中水平传送带长 $L_{1} = 3 m$ ， $B$ 点在传送带右端转轴的正上方，轨道 $B C D$ 和细圆管 $E F G$ 的圆心分别为 $O_{1}$ 和 $O_{2}$ 、圆心角均为 $θ = 120 °$ ，半径均为 $R = 0.4 m$ ，且 $B$ 点和 $G$ 点分别为两轨道的最高点和最低点。在细圆管 $E F G$ 的右侧足够长的光滑水平地面上紧挨着一块与管口下端等高、长 $L_{2} = 2.2 m$ 、质量 $M = 0.4 kg$ 木板（与轨道不粘连）。现将一块质量 $m = 0.2 kg$ 的物块（可视为质点）轻放在传送带的最左端 $A$ 点，由传送带自左向右传动，在 $B$ 处的开口和 $E$ 、 $D$ 处的开口正好可容物块通过。已知物块与传送带之间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ，物块与木板之间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。
（1）若物块恰好不脱轨，求物块在传送带上运动的时间；
（2）若传送带的速度为 $3 m / s$ ，求物块经过圆弧轨道 $E F G$ 最低点 $G$ 时，轨道对物块的作用力大小；
（3）若传送带的速度为 $3 m / s$ ，求滑块在木板上运动过程中产生的热量 $Q$ 。

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2、现代科学研究中，经常用磁场约束带电粒子的运动轨迹。如图所示，有一棱长为 $L$ 的正方体电磁区域 $a b c d - e f g h$ ，以棱 $e f$ 中点为坐标原点建立三维坐标系 $O x y z$ ，正方体区域内充满沿 $z$ 轴负方向的匀强磁场，在 $O$ 点有一粒子源，沿 $x$ 轴正方向发射不同速率的带电粒子，粒子质量均为 $m$ ，电荷量均为 $+ q$ 。已知速度大小为 $v_{0}$ 的粒子，恰从坐标（ $\frac{\sqrt{3}}{3} L$ ， $L$ ， 0）点飞出（图中未标出），不计粒子的重力。求
（1）磁感应强度大小 $B$ ；
（2）从正方体上表面 $a b c d$ 飞出的速率范围；
（3）若从 $O$ 点射入的粒子初速度与 $x$ 轴正方向、 $z$ 轴负方向均成 $45 °$ ，大小为 $v = \frac{9 \sqrt{2} v_{0}}{10 π}$ ，求粒子射出区域时的坐标。

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3、我国某科技公司研发了一种新型无人潜艇，该潜艇既可以深入北极低温领域，也可以抵达海底火山口等高温领域。潜艇外置一可形变气囊，该气囊的容积与气囊内气体的压强成正比，已知该气囊内气体的压强为 $1 \times 10^{6} Pa$ ，容积 $100 L$ ， $T_{1} = 200 K$ 。
（1）现保持温度不变，向气囊内充入压强为 $1 \times 10^{6} Pa$ 的气体 $200 L$ ，气囊的压强变为多少？
（2）然后在（1）基础上潜艇缓慢移动至水温 $400 K$ 的水域，此时气囊的体积是多大？

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4、某同学利用灵敏电流计设计了一个电路来测量某定值电阻 $R_{x}$ 的阻值（约为 $20 Ω$ ）。所用实验器材如下：
A.电压表 $V_{1}$ （ $3 V$ ，内阻约为 $12 kΩ$ ）；
B.电压表 $V_{2}$ （ $9 V$ ，内阻约为 $30 kΩ$ ）；
C.电流表 $A_{1}$ （ $150 mA$ ，内阻约为 $10 Ω$ ）；
D.电流表 $A_{2}$ （ $0.6 A$ ，内阻约为 $1 Ω$ ）；
E.电流计 $G$ （ $100 μA$ ，内阻约为 $120 Ω$ ）；
F.电阻箱 $R$ （ $0 \sim 9999.9 Ω$ ）；
G.电源 $E$ （ $3 V$ ，内阻很小）

(1)、为了较准确地测量电阻 $R_{x}$ ，电压表应选（选填“A”或“B”），电流表应选（选填“C”或“D”）；

(2)、为方便实验调节，闭合开关S前电阻箱应调整至 $k Ω$ ；

(3)、闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值 $R$ 、电压表读数 $U$ 和电流表读数 $I$ ，则待测电阻 $R_{x}$ 的测量值为；（用题目给出的物理量表示）

(4)、考虑电表内阻影响，待测电阻 $R_{x}$ 的测量值真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

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5、某实验小组采用传感器等设备设计了如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”。实验中，同学们将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，挡光片的宽度为 $Δ s$ ，摆锤通过挡光片时传感器显示遮光时间为 $Δ t$ ，则摆锤通过挡光片的平均速度为 $v = \frac{Δ s}{Δ t}$ 。测出部分数据如表，表中高度 $h$ 为0的位置为重力势能的零势能点：
高度 $h / m$
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0
势能 $E_{p} / J$
0.0295
0.0236
0.0177
0.0118
0.0059
0.0000
动能 $E_{k} / J$
0.0217
$A$
0.0328
0.0395
0.0444
0.0501
机械能 $E / J$
0.0512
0.0504
0.0505
0.0503
0.0503
0.0501

(1)、关于这个平均速度，有如下讨论：这些讨论中，正确的是。

A、这个平均速度不能作为实验中摆锤通过挡光片时的瞬时速度 B、理论上，挡光片宽度越窄，摆锤通过挡光片的平均速度越接近瞬时速度 C、实验中所选挡光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，挡光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确 D、实验中，所选挡光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确

(2)、表中 $A$ 处数据应为J（写具体数值）。

(3)、某同学记录了每个挡光板所在的高度 $h$ 及其相应的挡光时间 $Δ t$ 后，绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是。

A、 B、 C、 D、

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6、如图所示，等腰 $Δ A B C$ 为一棱镜的横截面， $A B = A C$ ；一平行于 $B C$ 边的细光束从 $A B$ 边射入棱镜，在 $B C$ 边经过一次反射后从 $A C$ 边射出，出射光分成了不同颜色的甲、乙两束光。 $a$ 、 $b$ 是这两束光分别通过相同的双缝装置后形成的图样，下列说法正确的是（　　）

A、甲光的波长比乙光的长 B、甲光在棱镜中的传播速度比乙光的小 C、 $a$ 是甲光的干涉图样 D、 $a$ 是乙光的干涉图样

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7、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为 $M$ 、 $m$ ，相距为 $L$ ，周期为 $T$ ，仅考虑双星间的万有引力，引力常量为 $G$ 。则（　　）

A、地、月运动的轨道半径之比为 $\frac{m}{M}$ B、地、月运动的加速度之比为 $\frac{M}{m}$ C、地球质量为 $M = \frac{4 π^{2} L^{3}}{G T^{2}}$ D、若经过长时间的演化，地球和月球的总质量变为原来的 $n$ 倍，距离变为原来的 $k$ 倍，则周期变为原来的 $\sqrt{\frac{k^{3}}{n}}$ 倍

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8、如图所示，在边长为 $a$ 的正六边形的三个顶点 $A$ 、 $C$ 、 $E$ 分别固定电荷量为 $+ q$ 、 $+ q$ 、 $- q$ 的点电荷， $O$ 点为正六边形的中心，则下列说法正确的是（　　）

A、 $O$ 点的电场强度大小为 $\frac{2 k q}{a^{2}}$ B、 $O$ 点的电场强度大小为 $\frac{k q}{2 a^{2}}$ C、电子在 $O$ 点的电势能比在 $B$ 点的大 D、电子在 $O$ 点的电势能比在 $B$ 点的小

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9、如图所示，一小球从空中某处以大小为 $v$ ，方向与竖直方向成 $60 °$ 斜向上抛出，小球受到水平向右、大小为 $F = \frac{\sqrt{3} m g}{3}$ 的水平风力，若小球落地时速率为 $2 v$ ，重力加速度为 $g$ ，则小球在空中运动的时间为（　　）

A、 $\frac{v}{2 g}$ B、 $\frac{v}{g}$ C、 $\frac{3 v}{2 g}$ D、 $\frac{2 v}{g}$

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10、绽放激情和力量，升腾希望与梦想，2023年11月5日，第一届全国学生（青年）运动会开幕式在南宁市举行，众多文体节目精彩上演。如图甲，“龙狮舞”表演中绸带宛如水波荡漾，舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波。如图乙为 $t = 1 s$ 时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q在波谷位置，如图丙为质点P的振动图像，则（　　）

A、该波沿x轴负方向传播 B、该波传播速度6m/s C、若改变波源的振动频率，则机械波在该介质中的传播速度也将发生改变 D、 $t = 2.3 s$ 时，质点Q的振动方向沿y轴负方向

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11、“打水漂”是一种常见的娱乐活动，在地面将石子以某一初速度斜向上抛出，假设石子和水面相撞后，在水平方向速度没有损失，如此上升、下落及反弹数次。若规定竖直向下为正方向，不计碰撞时间和空气阻力，下列 $v - t$ 图像中能正确描述石子在竖直方向上的运动的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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12、阿秒（as）光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲，如同高速快门相机，可用以研究原子内部电子高速运动的过程。已知电子所带电荷量为 $1.6 \times 10^{- 19} C$ ， $1 as = 10^{- 18} s$ ，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动，周期大约是 $150 as$ 。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　）

A、 $1 \times 10^{- 1} A$ B、 $1 \times 10^{- 2} A$ C、 $1 \times 10^{- 3} A$ D、 $1 \times 10^{- 5} A$

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13、如图，在虎年春节晚会上，舞蹈《只此青绿》凭借优美舞姿使我国山水画传世佳作《千里江山图》重回大众视野。如甲图中舞蹈演员正在做一个后仰身体的舞蹈动作，静止时的简化模型如图乙所示，肌肉对头部的拉力与水平方向成45°角，脖颈弯曲与水平方向夹角为60°，据此可估算脖颈受到的压力与直立时脖颈受到压力之比为（　　）

A、 $\sqrt{3} + 1$ B、 $\sqrt{3} - 1$ C、 $\sqrt{3} + 2$ D、 $\sqrt{3} - 2$

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14、来自外太空的宇宙射线在进入地球大气层后，可能会与大气中的氮原子作用而产生质子，其核反应方程为： $_{7}^{14} N + X \to_{6}^{14} C +_{1}^{1} H$ 。产生的 $_{6}^{14} C$ 不够稳定，能自发的进行 $β$ 衰变，其半衰期为5730年。下列说法正确的是（　　）

A、 $X$ 为 $α$ 粒子 B、 $β$ 衰变的本质是由强相互作用引起的中子转变为质子并释放出电子 C、 $1 mg$ 的 $_{6}^{14} C$ 经11460年后， $_{6}^{14} C$ 还剩 $0.25 mg$ D、由于地球的温室效应，地球温度升高，则 $_{6}^{14} C$ 的半衰期发生变化

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15、将扁平的小石片在手上呈水平放置后用力抛出，石片遇到水面后并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离后再弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，即称为“打水漂”。如图所示，小明在岸边离水面高度 $h_{0} = 1.25 m$ 处，将质量 $m = 20 g$ 的小石片以初速度 $v_{0} = 6 m / s$ 水平抛出，小石片在水面上滑行时受到的水平阻力恒为 $f = 0.4 N$ ，且小石片每次接触水面时间 $Δ t = 0.05 s$ 后弹起，弹起时竖直方向的速度与当时沿水面滑行的速度之比为常数 $k = 0.8$ ，小石片在水面上弹跳数次后沿水面的速度减为零。重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。求：

(1)、小石片第一次与水面接触前瞬间水平方向的位移大小；

(2)、小石片第一次与水面接触的过程中，水对小石片做的功；

(3)、从抛出到水平速度减为0，小石片在水平方向运动的总位移大小。

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16、如图所示，长为L₂ = 1.5 m的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接，传送带以v₀ = 4.0 m/s的速度逆时针匀速转动；左侧粗糙轨道RQ的长为L₁ = 3.25 m，左端R点固定有弹性挡板；右侧光滑轨道PN的长为L₃ = 3.5 m，其右端与半径大于100 m的光滑圆弧轨道的一小段相切（N点为圆弧轨道的最低点）。现将一可视为质点的小物块从圆弧轨道上某位置由静止释放，物块向左运动至挡板处与挡板发生弹性碰撞后向右刚好能运动到P点。已知小物块与传送带以及左侧轨道的滑动摩擦因数均为μ = 0.1，重力加速度g取10 m/s² ， π² = 10，不计物块与挡板的碰撞时间。

(1)、求物块第一次到达Q点时的速度大小；

(2)、为满足上述运动，求物块从圆弧轨道上释放高度的范围；

(3)、当物块从圆弧轨道上高度为0.8 m的位置由静止释放后，发现该物块在圆弧轨道上运动的时间与从N点运动至第二次到达P点的时间相等，求圆弧轨道的半径。

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17、如图，倾角为 $37 °$ 的斜面与水平地面平滑连接，在水平地面上方存在着与地面成 $53 °$ 角斜向上的匀强电场。质量为0.4kg、带电量为 $+ 1 \times 10^{- 2} C$ 的绝缘物块恰能沿斜面匀速下滑，进入水平地面后仍能匀速滑行。已知物块与斜面及水平地面间的动摩擦因数相等，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}, sin 37 ° = 0.6, cos 37 ° = 0.8$ ，运动过程中物块所带电量保持不变。

(1)、求匀强电场的电场强度大小；

(2)、若匀强电场的电场强度方向可以变化，为使该带电物块仍能在水平地面上匀速滑行，求电场强度的最小值。

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18、某小组利用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。质量为M的滑块两端各有一个挡光宽度为d的遮光板1、2，两遮光板中心的距离为L，如图乙所示。
主要实验步骤如下：
（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，遮光板1、2经过光电门的挡光时间分别为 $t_{0} 、 t_{0}^{'}$ ，由此可知，遮光板1经过光电门时的速度为（用题中已知字母表示），当满足 $t_{0}$ $t_{0}^{'}$ （选填“>”、“=”、“<”）时，说明气垫导轨已经水平。
（2）挂上质量为 $m$ 的钩码，将滑块由光电门左侧某处释放，记录遮光板1、2的挡光时间 $t_{1} 、 t_{2}$ 。
（3）更换不同数量的钩码，多次记录遮光板1、2的挡光时间。
（4）将钩码的总重力记为滑块受到的合力 $F$ ，作出滑块的合力 $F$ 与 $(\frac{1}{t_{2}^{2}} - \frac{1}{t_{1}^{2}})$ 的图像，该图像为过坐标原点的一条直线，如图丙所示。若该图像的斜率为（用题中已知字母表示），即可验证牛顿第二定律成立。
（5）由于实验中钩码的总重力并不等于滑块的合力 $F$ ，要想本实验合力的相对误差 $[|\frac{合力的测量值 (钩码的总重力) - 合力的真实值}{合力的真实值}| \times 100 %]$ 不大于 $6 %$ ，实验中所挂钩码总质量的最大值为。
A. $0.12 M$ B. $0.06 M$ C. $0.03 M$ D. $0.02 M$

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19、某小组做“观察电容器的充放电”实验。

(1)、该小组首先自制了一个电容器，如图甲所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。为了增加该电容器的电容，下列说法正确的是___________。

A、锡箔纸面积尽可能小些 B、锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离 C、增大电容器的充电电压 D、减小电容器所带的电荷量

(2)、该小组将自制电容器 $C_{1}$ 接入如图乙所示的电路中，将开关接“1”一段时间后，再将开关接“2”。在下列四个图像中，能表示以上过程中通过传感器的电流 $i$ 随时间 $t$ 变化的图像为（选填“A”或“B”）、电容器两极板间的电压随时间变化的图像为（选填“C”或“D”）。
A. B.
C. D.

(3)、该小组还自制了另一电容器 $C_{2}$ ，电容器 $C_{2}$ 的电容大于电容器 $C_{1}$ 的电容。将两电容器 $C_{1} 、 C_{2}$ 分别接入图乙所示电路中进行充电实验时，通过传感器的电流 $i$ 随时间 $t$ 变化的图像如图丙所示，其中对应电容器 $C_{2}$ 充电过程的是（选填“①”或“②”）。

(4)、若将图乙中的电阻 $R$ 换成阻值更大的电阻，则电容器 $C_{1}$ 开始放电的电流（选填“变大”、“变小”或“不变”），所得的 $i - t$ 图像与横轴所围的面积（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

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20、如图所示，竖直放置的轻质弹簧，一端固定在水平地面上，另一端连接质量为0.1kg的物块P，质量也为0.1kg的物块Q从距物块P正上方0.8m处由静止释放，两物块碰撞后粘在一起与弹簧组成一个竖直方向的弹簧振子，已知该弹簧的劲度系数为 $10 N / m$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，两物块碰撞时间极短，两物块上下做简谐运动的过程中，弹簧始终未超过弹性限度，物块P、Q可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、两物块碰撞前瞬间，物块Q的速度大小为 $4 m / s$ B、两物块碰撞过程中，系统损失的机械能为0.6J C、两物块碰撞后，物块P下降的最大距离为0.4m D、两物块碰撞后，两物块做简谐运动的振幅为0.3m

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高度 $h / m$	0.10	0.08	0.06	0.04	0.02	0
势能 $E_{p} / J$	0.0295	0.0236	0.0177	0.0118	0.0059	0.0000
动能 $E_{k} / J$	0.0217	$A$	0.0328	0.0395	0.0444	0.0501
机械能 $E / J$	0.0512	0.0504	0.0505	0.0503	0.0503	0.0501