相关试卷

1、一种经改造的质谱仪在竖直平面内的结构如图所示。在真空状态下，容器P中逸出初速度可视为0的带电粒子，自A板小孔进入A、B板间电压为 $U_{0}$ 的加速电场，从B板小孔射出后沿半径为 $R$ 的半圆弧轨迹通过电场方向指向圆心的静电分析器，再沿中线方向进入C、D板间的偏转电场区，能通过偏转电场的离子即可被移动的探测器接收，粒子被接收后速度减为0。接收粒子的过程中，探测器可显示出受到粒子水平方向和竖直方向作用力大小的比值 $k$ 。已知元电荷的电荷量为 $e$ ，质子质量为 $m$ ，带正电的 $α$ 粒子的质量是质子的4倍，带电量是质子的2倍，极板C、D的长度和间距均为 $L$ 。不计带电粒子所受重力及粒子间相互作用。

(1)、要使比荷各不相同的各种粒子最终均能沿中线方向进入偏转电场，求静电分析器中运动轨迹处电场强度 $E$ 。

(2)、粒子均为质子时，探测器在某处收集并显示 $k = 1$ ，求偏转电场两极板C、D间电压 $U_{1}$ 。

(3)、粒子均为 $α$ 粒子时，调节C、D间电压 $U_{1}$ 的大小，由探测器收集后将显示不同的 $k$ 值，定性地画出 $k - U_{1}$ 的函数图象，并标注关键点的坐标。

(4)、改进后的探测器可显示出水平方向受到的作用力 $F_{x}$ ，若 $P$ 中同时逸出质子和 $α$ 粒子，单位时间释放的粒子总数为 $N$ ，探测器显示 $F_{x}$ 值为 $(\frac{\sqrt{2}}{2} + 2) N \sqrt{m e U_{0}}$ ，求逸出的质子和 $α$ 粒子的数量比。

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2、如图所示，质量 $m = 3 kg$ 的可视为质点的小物块从 $A$ 点出发作斜抛运动，已知在 $A$ 点的竖直分速度 $v_{Ay} = 3 m / s$ ，经过最高点 $B$ 后，在斜抛的下降阶段恰好能无碰撞地沿切线从 $C$ 点进入光滑圆弧轨道，已知B、C点间的竖直距离和A、C点间的竖直距离之比 $h_{B C} : h_{A C} = 1 : 3$ 。圆弧轨道与质量为 $M = 4 kg$ 的足够长的小车左端在最低点 $O$ 点相切，水平地面光滑。当物块运动到障碍物Q处时与Q发生弹性碰撞。碰撞前物块和小车已经相对静止，而小车可继续向右运动（物块始终在小车上），小车运动过程中和圆弧无相互作用。已知圆弧半径 $R = 1.5 m$ ，圆弧对应的圆心角 $θ$ 为 $37^{\circ}$ ，物块与小车间的动摩擦因数为 $μ = 0.1$ ， $sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $cos 37^{\circ} = 0.8$ 。试求：

(1)、求物块在 $C$ 点的竖直分速度 $v_{C y}$ 。

(2)、小物块经过 $O$ 点时对轨道的压力；

(3)、第一次碰撞后直至运动到稳定后，①物块相对小车的路程；②小车做减速运动的总时间。

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3、如图所示，在水平向右的匀强电场中，一半径为 $R$ 、圆心为 $O$ 的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道上 $a$ 点到 $O$ 点的竖直高度为 $\frac{R}{2}$ ， b点为轨道的最低点。质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q (q > 0)$ 的小球甲恰好静止在 $a$ 点，重力加速度大小为 $g$ ，静电力常量为 $k$ 。

(1)、画出小球甲的受力分析示意图（图上用字母标出各个力的名称）。

(2)、求匀强电场的电场强度大小。

(3)、现将小球甲固定在 $a$ 点，将另一个质量也为 $m$ 的带电小球乙放在圆弧轨道的最低点 $b$ 处，小球乙恰好静止且与轨道间无作用力，两小球均视为点电荷，请判断小球乙的电性，并求出小球乙的电荷量 $Q$ （用物理量R、m、q、g、k来表示）。

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4、无人配送车已在很多城市运营了。我们衢州市政府也正在抓紧实施融入“新时代”。如图所示，一辆无人配送车以 $v_{0} = 4 m / s$ 的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为 $m = 360 kg$ ，电机产生的牵引力恒为 $F = 180 N$ 。

(1)、求此时配送车受到的阻力 $F_{f1}$ 的大小。

(2)、若关闭配送车的电机，此后 $F_{f1}$ 仍保持不变，求其在 $10 s$ 通过的位移大小。

(3)、若配送车匀速行驶过程中，发现前方 $9 m$ 处有一静止站立的行动不便的老年人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后 $F_{f1}$ 仍保持不变。要使配送车不撞上老年人，制动装置产生的额外阻力 $F_{f 2}$ 至少需要多大?

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5、下列对4个实验的描述正确的是（　　）

A、在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，充、放电过程中电流都是从最小值变化到最大值 B、在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时 C、在“用插针法测定玻璃折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面 D、在“用双缝干涉的装置测量光的波长”实验中，若光源改为激光，则可去除的装置有凸透镜、滤光片、单缝

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6、某实验小组要测量一新型材料制成的圆柱体的电阻率：

(1)、先用游标卡尺测圆柱体的直径，示数如图甲所示，则圆柱体直径 $D =$ mm；再用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤粗测圆柱体的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该圆柱体的阻值约为 $Ω$ 。

(2)、为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体 $R$ 外，实验室还备有的实验器材如下：
电池组（3V，内阻不计）电流表（0∼0.3A，内阻 $R_{A} = 0.3 Ω$ ）电压表（0~3V，内阻约为2kΩ）滑动变阻器 $A (0 \sim 10 Ω)$ 滑动变阻器 $B (0 \sim 200 Ω)$ 开关、导线若干。
则该实验电路应选择下列电路中的（　　）

A、 B、 C、 D、

(3)、实验过程中测出电压表读数为 $U$ ，电流表读数为 $I$ ，圆柱体横截面的直径为 $D$ ，长度为 $L$ ，则圆柱体电阻率为 $ρ =$ 。（用 $D$ 、 $L$ 、 $U$ 、 $I$ 及 $R_{A}$ 表示）

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7、如图（1）的实验装置可以做以下实验。

(1)、“探究平抛运动规律”。某物理兴趣小组在做该实验时，将小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图（2）的照片，已知每个小方格边长为 $9.8 cm$ ，当地的重力加速度为 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。若以拍摄的第一个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，则没有被拍摄到的小球（在图中没有方格的区域内）的位置坐标为[用图中格数表示坐标，比如图中标记为2的小球坐标为 $(2, 1)$ ]。图中“1”（填“是”或“不是”）抛出点。

(2)、“验证动量守恒定律”。通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。
①关于本实验，下列说法正确的是（多选）。
A.同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放
B.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
C.实验中需要用到重锤线
D.斜槽必须足够光滑且末端保持水平
②测量发现，总是满足 $\bar{O P} > \bar{M N}$ ，由此判断小球 $m_{A}$ 与 $m_{B}$ 碰撞属于
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.都有可能

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8、为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车。已知某型号的电动汽车主要技术参数如下表所示。

车型尺寸：长×宽×高/（mm×mm×mm）	$4870 \times 1950 \times 1725$	最高速度/（ $km \cdot h^{- 1}$ ）	180
电机形式	交流永磁同步电机	电机最大电功率/kW	180
电池容量/（ $kW \cdot h$ ）	80	快充时间/h	2
0~50km/h加速时间/s	2	0~100km/h加速时间/s	5

电机的最大功率为电机输出的最大机械功率，电池容量为电池充满电时储存的最大电能。根据上表中数据，可知（　　）

A、该车在

0 \sim 50 km / h

的加速过程中平均加速度为

25 m / s^{2}

B、在

0 \sim 100 km / h

的加速过程中，电动汽车行驶的路程一定大于

100 m

C、电机以最大功率工作且汽车以最大速度行驶时，汽车受到阻力大小为

3600 N

D、用输出电压为

220 V

的充电桩给电池快速充电时，充电电流约为

182 A

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9、神舟二十一号载人飞船与空间站组合体于2025年11月1日3时22分完成自主快速交会对接，整个过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。径向交会对接指飞船沿垂直空间站运动方向与其对接，载人飞船多次变轨和姿态调整来到距离空间站约2公里的中途“瞄准点”，最后在空间站正下方200米“保持点”处启动动力设备始终沿径向靠近空间站完成对接，则此过程中（　　）

A、飞船到达中途瞄准点前的环绕周期大于空间站的环绕周期 B、飞船维持在“保持点”的状态时，需要开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力 C、飞船处于空间站正下方 $200 m$ 处时绕地球运行的线速度略小于空间站的线速度 D、空间站与飞船对接后轨道高度会略微降低

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10、衢州江山市城区须江游乐场中的“摩天轮”深受大家的喜爱。如图所示，摩天轮在竖直平面内做速率为 $v$ 的匀速转动，其半径为 $R$ ，质量为 $m$ 的游客站在观光舱中与之保持相对静止，游客位置从 $A$ 到 $B$ 到 $C$ 的过程中（　　）

A、游客在运动过程中机械能守恒 B、游客受到观光舱的摩擦力一直变大 C、游客受到观光舱的作用力一直变大 D、观光舱对游客作用力的冲量大小为 $2 m v$

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11、如图所示， $O$ 点固定一个点电荷 $+ Q$ ，绝缘细线将另一带电小球 $+ q$ 悬挂于 $O$ 点。将小球 $+ q$ 轻轻拉至 $A$ 点，由静止释放后，小球在 $A$ 、 $B$ 间做小幅摆动，不计空气阻力。当小球 $+ q$ 向左经过最低点 $C$ 时，迅速移走点电荷 $+ Q$ ，则（　　）

A、摆动周期减小 B、小球不能到达 $B$ 点 C、再次经过 $C$ 点时，小球的速度大于此前经过 $C$ 点时的速度 D、再次经过 $C$ 点时，细线的张力小于此前经过 $C$ 点时的张力

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12、如图是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知 $R_{3} < R_{4}$ ，下面是几位同学对这一问题的议论，其中判断正确说法的是（　　）

A、 $S$ 与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小 B、 $S$ 与3或4连接时，多用电表就成了欧姆表，且3接线柱为红表笔 C、S与5或6连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大 D、测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果

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13、对于必修第三册课本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（　　）

A、图甲中，为使带负电粉尘颗粒能到达收集板A，A、B应分别接电源的正、负极 B、图乙中，武当山金殿安装了避雷针后，“雷火炼殿”现象会变得不明显和不频繁 C、图丙中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 D、图丁中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零

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14、一带电粒子在电场中仅受静电力作用做初速度为零的直线运动，取该直线为 $x$ 轴，起始点0为坐标原点，其电势能 $E_{p}$ 与位移 $x$ 的关系如图所示。 $E$ 表示电场强度的大小， $E_{k}$ 表示粒子的动能， $φ$ 表示粒子所在处的电势高低， $a$ 表示粒子加速度的大小，下列图像中合理的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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15、人站在力传感器上完成“下蹲、站起”动作，计算机显示的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、此人完成了两次“下蹲、站起”动作，且下蹲后约 $4 s$ 起立 B、下蹲过程中最大加速度约为 $6 m / s^{2}$ C、“下蹲”过程中，人先超重后失重 D、“站起”过程中，人对传感器的力小于传感器对人的力

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16、如图所示，一架直梯斜靠光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。从侧面观察时，下列直梯的受力分析图中正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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17、如图所示，紧绷的水平传送带长 $L = 6 m$ ，沿顺时针方向以恒定速率 $v_{1} = 2 m / s$ 运行，一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带，其质量 $m = 0.1 kg$ ，速度大小 $v_{2}$ 。已知小物块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，上下台面高度差为 $h = 0.8 m$ ，左边轮轴在下台面的投影为 $O$ 点，不计传送轮的大小，从小物块滑上传送带开始计时。不计轮轴和物块的大小，求：

(1)、若 $v_{2} = 5 m / s$ ，求运动物块离开传送带时的速度大小；

(2)、若 $v_{2} = 4 m / s$ ，求物块在传送带上运动时间；

(3)、若 $v_{2}$ 可变，请写出落到下方平台的位置离 $O$ 点的距离 $x$ 与 $v_{2}$ 的关系式。

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18、如图所示，在水平面上固定有倾角为 $θ = 30 °$ 的斜面体，在斜面体上放置一质量为 $m = 2 kg$ 的物体A，物体A与斜面体间的动摩擦因数为 $μ = \frac{2}{3}$ ，现向右给A施加一水平推力F，使物体A静止于斜面体上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求水平推力F的大小范围。（结果可用含根号的式子表示）

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19、甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向行驶，在某时刻甲、乙两车恰好经过同一个路标，以此时为计时起点，此后甲车的速度随时间的变化关系为 $v = 4 t + 10 (m / s)$ ，乙车位移随时间的变化关系为 $x = 2 t + 4 t^{2} (m)$ ，忽略两车的长度，试求：

(1)、甲乙两车的加速度分别是多大？

(2)、两车下一次相遇的时刻；

(3)、甲车能够领先乙车的最远距离是多少？

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20、某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示．已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m₀＝7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：
A．按图中所示安装好实验装置
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m
D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B－D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？(填“是”或“否”)．
(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝ m/s².
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车的加速度 $a / (m \cdot s^{- 2})$
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a－F图象．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是，其大小为．

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次数	1	2	3	4	5
砝码盘中砝码的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小车的加速度 $a / (m \cdot s^{- 2})$	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89