相关试卷

1、如图所示为一块环形玻璃砖的俯视图，图中 $M N$ 是过环心的一条直线，一束光线平行 $M N$ 射入玻璃砖，它与 $M N$ 之间的距离为 $x$ 。玻璃砖的内圆半径为R，内部视为真空，外圆半径为2R，折射率为 $\sqrt{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、当 $x = R$ 时，光线恰好在内圆表面上发生全反射 B、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线进入内圆内部传播 C、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为45° D、无论 $x (x < 2 R)$ 多大，光线都会进入内圆内部传播

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2、如图甲所示，随着人工智能的发展，机器人用于生产生活中的场景越来越普遍。如图乙为某款配送机器人内部电路结构简化图，电源电动势 $E = 36 V$ ，内阻 $r = 0.25 Ω$ 。机器人整机净重30kg，在某次配送服务时载重20kg，匀速行驶速度为1.2m/s，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍，工作电流为4A。不计电动机的摩擦损耗，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、电动机消耗的电功率为144W B、电动机输出的机械功率为140W C、电动机的线圈电阻为 $1.25 Ω$ D、电动机内部的热功率为24W

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3、如图所示，哈雷彗星在近日点时，线速度大小为v₁ ，加速度大小为a₁；在远日点时，线速度大小为v₂ ，加速度大小为a₂ ，则（）

A、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{a_{1}}{a_{2}}}$ B、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{a_{2}}{a_{1}}}$ C、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{a_{1}}{a_{2}}$ D、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{a_{2}}{a_{1}}$

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4、如图所示，某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2、3。若忽略空气阻力，在三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（　　）

A、3轨迹的物体在最高点的速度最小 B、3轨迹的物体在空中飞行时间最长 C、1轨迹的物体所受重力的冲量最大 D、3轨迹的物体单位时间内速度变化量最大

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5、如图所示为同一光电管中研究a、b、c三条光束的光电效应时得到的光电流与电压之间的关系图，下列说法正确的是（　　）

A、a光光子的能量比b光大 B、a光的光强比c光大 C、a光产生光电子的最大初动能比c光大 D、b光的波长比c光长

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6、下雨时，关于雨滴下落过程的说法中，正确的是（　　）

A、雨滴的位移就是路程 B、雨滴很小，一定可以看成质点 C、在无风环境中雨滴做自由落体运动 D、要研究雨滴的运动必须先选定参考系

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7、某些电容器的电容你可能不会求，但是可以通过单位制的分析和推理判断它是否正确。如图所示，一个半径为 $R_{1}$ 金属球和一个与它同心半径为 $R_{2}$ 金属薄球壳组成一个球形电容器，k为静电力常量（k的单位为 $N \cdot m^{2} {/C}^{2}$ ），该球形电容器的电容应该为（　　）

A、 $\frac{k (R_{2} - R_{1})}{R_{1} R_{2}}$ B、 $\frac{k R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$ C、 $\frac{R_{1} R_{2}}{k (R_{2} - R_{1})}$ D、 $\frac{R_{2} - R_{1}}{k R_{1} R_{2}}$

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8、如图所示，光滑水平轨道上放置质量为m的长板A，质量为3m的滑块B（视为质点）置于A的左端，A与B之间的动摩擦因数为μ；在水平轨道上放着很多个滑块（视为质点），滑块的质量均为2m，编号依次为1、2、3、4、…、n、…。开始时长板A和滑块B均静止。现使滑块B瞬间获得向右的初速度v₀ ，当A、B刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A，B再次刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，依次类推…；最终滑块B恰好没从长板A上滑落。重力加速度为g，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞极短，求：
（1）开始时，长板A的右端与滑块1之间的距离d₁；
（2）滑块1与滑块2之间的距离d₂；
（3）长板A与滑块1第1次碰撞后，长板A的右端与滑块1的最大距离；
（4）长板A的长度。

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9、某科技小组设计了一款测量水库水位系统，包括电路系统和绝缘材料制作的长方体仪器，正视图如图甲所示。仪器内部高 $H = 10 m$ ，左右两侧壁铺满厚度、电阻均可忽略的电极板A、B．仪器底部内侧是边长为 $L = 20 cm$ 的正方形，中间有孔与水库连通。将仪器竖直固定在水中，长方体中心正好位于每年平均水位处，此高度定义为水库水位 $0m$ ，建立如图甲右侧坐标系。每隔一段时间，系统自动用绝缘活塞塞住底部连通孔。

(1)、为了测量水库中水的电阻率，该小组使用多用电表测量水库水位为 $0m$ 时的电阻。小组同学首先将多用电表的选择开关旋至 $\times 100$ 倍率的欧姆挡，欧姆调零后测量时发现指针偏转角度过大，则应将倍率换为（填“ $\times 1 k$ ”或“ $\times 10$ ”）。测量完成后，再通过电阻定律可得 $R =$ （用ρ、H表示），最终计算出此处水的实际电阻率为 $ρ = 600 Ω \cdot m$ 。

(2)、小组同学设计的测量电路如图乙所示。电源电动势为 $E = 1.5 V$ ，电源、电流表内阻均不计，要求能够测量出最高水位，根据（1）中测量的电阻率计算电流表量程至少为 $mA$ 。

(3)、小组同学对设计电路进行了思考和讨论，以下说法正确的是_____

A、若电流表的内阻不可忽略，则测量的水位值比真实值偏大 B、无论电源、电流表内阻是否可以忽略不计，电流表改装的水位刻度都是均匀的 C、若电流表的内阻不可忽略，且水库水位为 $5m$ 时电流表满偏，则当电流表半偏时水库水位高于平均水位

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10、在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环旋转舱绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，宇航员可视为质点。下列说法正确的是（　　）

A、宇航员相对自身静止释放一小球，小球将悬浮在空间站中相对空间站静止 B、旋转舱的半径大小和转动角速度乘积是定值 C、宇航员在旋转舱与旋转中心之间的连接舱中时和在地球上感受相同 D、以旋转中心为参考系，宇航员在环形旋转舱的加速度大小等于重力加速度的大小

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11、空间内存在竖直向下的匀强电场。建立如图所示x-O-y平面直角坐标系，并在第三、四象限内添加垂直于此坐标平面的某一匀强磁场（图中未画出）。现有一个质量为m、电荷量为 $- q$ 的带负电小球，从y轴上的A点（0，L）以速度 $v_{0}$ 抛出，经x轴上C点（2L，0）进入磁场。已知重力加速度为g。

(1)、若电场强度 $E = \frac{m g}{q}$ ，求小球运动至C点时的速度与x轴的夹角（用三角函数表示）；

(2)、若电场强度 $E = \frac{m g}{q}$ ，磁场垂直纸面向里，该小球能回到抛出点A，求磁感应强度B的大小；

(3)、若小球从A点以 $v_{0} = \sqrt{g L}$ 沿x轴正方向水平抛出，磁场垂直纸面向外，且磁感应强度大小为 $B = \frac{m}{2 q} \sqrt{\frac{g}{L}}$ ，求小球回到与A点等高（纵坐标相同）位置的x坐标。

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12、如图，半径为R光滑半圆形轨道在最低点A与左侧光滑水平面相切，可视为质点的小球P、Q之间有一被压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不栓接），静止在水平面上。若固定小球P，释放弹簧，小球Q离开弹簧后从A进入半圆轨道，经最高点C落回水平面的位置与A距离为2R；若P不固定，释放弹簧，小球Q离开弹簧后从A进入半圆轨道，在图示B点脱离轨道。已知R、小球Q的质量m、 $θ = 30 °$ 、重力加速度g，求：

(1)、被压缩弹簧初始时弹性势能 $E_{p}$ ；

(2)、小球P的质量 $m_{P}$ 。

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13、如图，一绝热长方体箱体侧壁固定一电阻为 $R = 9 Ω$ 的电热丝，箱体总体积 $V = 2 \times 1 0^{- 3} m$ 箱体内有一不计质量的活塞，其与箱体内壁摩擦不计。活塞左侧空间封闭一定质量的理想气体，外界大气压强 $p_{0} = 1 0^{5} P a$ ，箱口处设有卡环。电阻丝经导线与一圆形线圈形成闭合回路，线圈放置于有界匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小随时间的变化率为 $k = 0.5 T / s$ 。已知线圈的匝数 $n = 100$ ，面积 $S = 0.2 m^{2}$ ，线圈的电阻 $r = 1 Ω$ 。初始时活塞到右侧箱口距离是到左侧箱底距离的2倍，接通电路缓慢对气体加热，加热前气体温度为 $T_{0}$ 。

(1)、求电热丝两端的电压；

(2)、经一段时间，活塞缓慢运动到箱口，此过程中箱内气体的内能增加了100J，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求此时箱内气体的温度及电路的通电时间。

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14、某电学实验小组的同学发现一种旧式手机电池所标的电动势是4.45V，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。
A.电流表A（量程100mA，内阻 $1 Ω$ ）
B.电压表V（量程3.0V，内阻约 $4 k Ω$ ）
C.滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值范围0~50 $Ω$ ，额定电流1.5A）
D.电阻箱 $R_{2}$ （阻值范围0~9999 $Ω$ ）
E.电阻箱 $R_{3}$ （阻值范围0~99.99 $Ω$ ）
F.各类开关和导线若干
小组成员设计了如图所示的实验电路图。

(1)、现将该电流表与 $R_{3}$ 并联，改装成一个量程为500mA的大量程电流表，电阻箱 $R_{3}$ 的阻值应调为 $Ω$ ；

(2)、为满足测量要求，需要将电压表的量程扩大为4.5V，小组成员采用如下操作：按图连好实验器材，检查无误后，开关 $S_{2}$ 接b，将 $R_{1}$ 的滑片滑至最左端， $R_{2}$ 的阻值调为0，开关 $S_{3}$ 断开，闭合开关 $S_{1}$ ，适当调节 $R_{1}$ 的滑片，使电压表的示数为3.0V；保持 $R_{1}$ 的滑片位置不变，改变电阻箱 $R_{2}$ 的阻值，当电压表示数为V，完成扩大量程，断开开关 $S_{1}$ ；

(3)、保持电阻箱 $R_{2}$ 的阻值不变，将开关 $S_{2}$ 接到a，闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{3}$ ，移动 $R_{1}$ 的滑片，记录几组电压表V和电流表A的读数U、I，并做出图像，如图所示，可得电池的电动势 $E =$ V、内阻 $r =$ $Ω$ 。（计算结果均保留3位有效数字）

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15、某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理，并在实验室中进行了实验：如图所示将质量相等的两钩码A、B通过轻质细线相连绕过定滑轮，再把重物C挂在B的下端，A的下端连接纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。

(1)、某次实验打出的纸带如图所示，则打出纸带上H点时钩码A的瞬时速度大小为m/s；（结果保留三位有效数字）

(2)、已知钩码的质量为M，重物C的质量为m，由静止释放。某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，如果满足关系式则可验证系统机械能守恒；

(3)、小组同学还改变重物C的质量m，测得多组m及其对应的加速度大小a，并在坐标纸上做出了如右图所示的 $\frac{1}{a} - \frac{1}{m}$ 图线，根据此图线可求出当地的重力加速度大小为。

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16、某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等宽度的匀强磁场 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ ， $B_{1}$ 方向未知（图中未画出）， $B_{2}$ 垂直纸面向里。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘），其中ad边长与磁场宽度相等。当磁场 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ 同时以速度 $v_{0} = 10 m / s$ 沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，实验车被带动沿导轨运动，能达到的最大速率为8m/s。已知金属框总电阻 $R = 0.8 Ω$ 、垂直导轨的ab边长 $L = 0.1 m$ ，实验车与金属框的总质量 $m = 4.0 k g$ ， $B_{1} = B_{2} = 2.0 T$ 。实验车运动时受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　）

A、为使金属框运动，则 $B_{1}$ 垂直纸面向外； B、实验车受到恒定阻力 $f = 0.4 N$ ； C、在带动实验车与金属框的运动过程中，外力对磁场额外做的功等于实验车及金属框总功能的改变量与摩擦生热之和； D、若两磁场 $t = 0$ 时刻由静止开始向右匀加速直线运动，发现 $t_{1} = 2 s$ 时实验车开始运动， $t_{2} = 24 s$ 时实验车正向右做匀加速直线运动，则 $t_{2}$ 时刻实验车的速度大小为 $v = 2 m / s$ 。

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17、如图所示，电源电动势 $E = 9 V$ ，内阻 $r = 6 Ω$ ，电阻 $R_{1} = 4 Ω$ ， $R_{2} = 8 Ω$ ， $R_{4} = 3 Ω$ ， $R_{3}$ 是可变电阻，电容器电容 $C = 4 μ F$ ， a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 断开，电路稳定，现将开关 $S_{2}$ 也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（　　）

A、开关 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开电路稳定时电容器 $b$ 极板带正电 B、 $S_{2}$ 闭合后，调节 $R_{3}$ 使得上下两极板电势相等时 $R_{3} = 1.5 Ω$ C、若 $R_{3} = 1 Ω$ ，则 $S_{2}$ 闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D、若 $R_{3} = 1 Ω$ ，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 $1.7 \times 1 0^{- 5} C$

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18、如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出电压为12V、24V、36V，匝数为 $n_{1}$ 的原线圈输入电压瞬时值表达式为 $u = U_{m} s i n (100 π t)$ 。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为 $12 Ω$ 的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是（　　）

A、 $n_{1} = 2200$ ， $U_{m} = 220 \sqrt{2} V$ B、BC间线圈匝数为120匝，通过R的电流为1.4A C、若将R接在AB两端，R两端的电压为24V，频率为100Hz D、若将R接在AC两端，通过R的电流为3.0A，周期为0.02s

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19、从空中某点分别以速度 $v_{01}$ 、 $v_{02}$ 、 $v_{03}$ 将三个相同的小球1、2、3沿垂直于竖直墙壁方向水平抛出，三小球分别经时间 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 、 $t_{3}$ ，下落 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ 、 $h_{3}$ 高度后与墙壁碰撞，相碰时速度大小分别为 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ ，速度与竖直方向的夹角分别为60°、45°、30°，则下列结论不正确的是（　　）

A、 $t_{1} : t_{2} : t_{3} = 1 : \sqrt[4]{3} : \sqrt{3}$ B、 $v_{01} : v_{02} : v_{03} = \sqrt{3} : \sqrt[4]{3} : 1$ C、 $h_{1} : h_{2} : h_{3} = 1 : \sqrt{3} : 3$ D、 $v_{1} : v_{2} : v_{3} = 2 : \sqrt{3} : 2$

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20、一根质量为m的重绳，悬挂在两根不等高的竖直杆上。左端悬点处切线与杆夹角为 $α$ ，右端悬点处切线与杆夹角为 $β$ ，重力加速度为g，则重绳最低点（弧底）的张力大小为（　　）

A、 $m g \frac{s i n (α + β)}{s i n α s i n β}$ B、 $m g \frac{s i n α s i n β}{s i n (α + β)}$ C、 $m g \frac{c o s α c o s β}{s i n (α + β)}$ D、 $m g \frac{c o s (α + β)}{c o s α c o s β}$

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