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相关试卷

1、如图所示，长为3L的轻杆两端分别固定有质量均为m的小铁球1和2，杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴。初状态轻杆恰好在水平位置，静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，当杆到达竖直位置时，求：

(1)、球1的速度大小v₁和球2的速度大小 $v_{2}$ ，以及在此过程中，轻杆对球1做的功W₁

(2)、水平转动轴对轻杆的作用力F的大小。

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2、宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上，沿水平方向以初速度v₀从斜坡上P点抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q。已知斜坡的倾角为α，该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为 $V = \frac{4}{3} π r^{3}$ （r为球的半径），不考虑星球自转的影响。

(1)、求该星球表面的重力加速度g；

(2)、求该星球的密度；

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3、某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器：

(1)、对于该实验，下列操作中有利于减小实验误差的是___________；

A、重物选用质量和密度较大的金属锤 B、打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正 C、精确测量出重物的质量 D、先释放重物，再接通电源

(2)、实验中得到的一条纸带如图乙所示，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的距离分别为h_A、h_B、h_C，重物质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。根据这些数据，选用从打下O点到打下B点的过程验证机械能守恒，该过程中，重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ ，动能的增加量 $Δ E_{k} =$

(3)、某同学在纸带上选取了多个计数点，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点并绘出 $v^{2} - h$ 的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的 $v^{2} - h$ 图像是___________；

A、 B、 C、 D、

(4)、某同学的实验数据结果显示：重物动能的增加量小于重力势能的减少量，则可能的原因有___________。

A、利用公式 $v = \sqrt{2 g h}$ 计算重物速度 B、利用公式v=gt计算重物速度 C、空气对重物有阻力和打点计时器对纸带有阻力 D、重物的质量过大

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4、小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。

(1)、甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动是；

(2)、现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，小球A、B同时落地，A球落地点变远，则在空中运动的时间（填“变大”、“不变”或“变小”）；

(3)、安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽（填“需要”或“不需要”）光滑；

(4)、某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动照片，其中小方格边长L=2.5cm，a、b、c、d为连续拍摄记录的四个位置，则小球平抛初速度 $v_{0} =$ $m/s$ （当地重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，结果保留两位有效数字）。

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5、如图，将质量为2m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为 $\frac{3}{4}$ d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长， $sin 53^{\circ} = 0.8 ， cos 53^{\circ} = 0.6 ，$ 重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　）

A、环从A点释放时，环的加速度大小为g B、环下降到最低点前，环所受合力一直对环做负功 C、环下降到最低点前，环的机械能一直在减小 D、环到达B处时，环的速度大小为 $\sqrt{\frac{35}{86} g d}$

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6、如图所示，P是纬度为θ的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道同步卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且∠OAB=90°，下列说法正确的是（　　）

A、P点物体的向心加速度小于卫星A的向心加速度 B、卫星A、B的加速度相同 C、卫星A、B的线速度之比为 $\sqrt{cos θ}$ D、卫星A、B的周期之比为 $\sqrt{{cos}^{3} θ}$

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7、人工智能技术正加速与实体场景深度融合，一无人快递配送车在测试时，以恒定的加速度 $a_{1}$ 由静止匀加速启动，达到额定功率后保持恒定功率行驶至最大速度，该过程的 $v - t$ 图像用图线①表示。若以加速度 $a_{2} (a_{2} > a_{1})$ 由静止匀加速启动，其他条件不变，其 $v - t$ 图像用图线②表示，两次测试过程中配送车所受阻力相同且恒定，则下列图像中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8、无人机快递是一种以无人机为载体的新型快递方式。如图，已知质量为8kg的物资在无人机拉力作用下先竖直向上加速10m，再匀速上升35m，然后减速直到悬停，再水平方向匀加速移动20m后，保持水平匀速运动。若空气阻力不能忽略，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则下列说法正确的是（　　）

A、竖直向上加速过程中，物资处于失重状态 B、整个过程，物资机械能增加了3600J C、物资在匀速上升过程中机械能增加了2800J D、无人机水平移动过程中空气对它的作用力、重力均不做功

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9、成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，从释放到落地的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、米粒和糠秕都做匀变速曲线运动 B、米粒的重力做功等于糠秕的重力做功 C、风力对米粒做功等于风力对糠秕做功 D、米粒的机械能的变化量小于糠秕的机械能的变化量

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10、A、B、C三只小船先后从同一地点M点渡河，河中水流速度各处相同，小船A、B、C在静水中的速度分别为v₁、v₂、v₃ ，方向如图所示，三次渡河过程中船头均指向上游，运动轨迹均垂直于河岸而到达正对岸N点，下列说法正确的是（　　）

A、三只小船在静水中的速度大小可能满足v₁<v₂<v₃ B、三只小船渡河时的合速度相同 C、小船A渡河所用的时间最短 D、若水流速度大小等于小船B在静水中的速度大小v₂ ，小船C渡河所用的时间不变，且仍能到达正对岸N点

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11、如图是大型游乐装置“大摆锤”的示意图。摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若aO段与bO段的距离之比为3∶2，则在转动过程中的下列说法正确的是（　　）

A、a、b的线速度大小之比为2∶3 B、a、b的角速度大小之比为2∶3 C、a、b的向心加速度之比为3∶2 D、a、b的动能之比为9∶4

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12、甲物体做平抛运动，乙物体做匀速圆周运动，下列说法不正确的是（　　）

A、甲、乙物体的合外力大小都不变，所做的运动都是匀变速曲线运动 B、甲、乙物体在某时刻的向心加速度方向都与该时刻的速度方向垂直 C、甲物体在相同时间内的速度变化量不变，乙物体的角速度不变 D、甲物体在运动过程中重力做功的功率增大，乙物体在运动过程中的动能不变

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13、1913年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图所示，两块水平放置相距为 $d$ 的金属板 $A$ 、 $B$ 分别与电源的正、负两极相接，密立根通过喷雾器将细小的油滴喷入一密闭空间中，这些油滴在喷出时由于与喷雾器产生摩擦而带了负电。已知油滴的质量为 $m$ ，半径为 $R$ ，以初速度 $v_{0}$ 从小孔 $O$ 竖直进入金属板 $AB$ 之间，不计空气浮力，重力加速度为 $g$ 。

(1)、若不考虑金属板间的空气阻力，调节电源电压为 $U_{1}$ 时，油滴刚好匀速向下运动，求油滴所带的电荷量 $q_{1}$ ；

(2)、若考虑金属板间的空气阻力，且油滴运动时所受空气阻力大小为 $f = k r v$ ，其中 $k$ 为比例系数， $v$ 为油滴运动速率， $r$ 为油滴的半径，调节电源电压为 $U_{2}$ 时，油滴刚好匀速向下运动，求油滴所带的电荷量 $q_{2}$ ；

(3)、在（2）基础上，当油滴运动到金属板 $A$ 、 $B$ 间的 $M$ 点时，调节电源电压为 $U_{3}$ ，经过一段时间，发现油滴恰以速度大小 $v$ 竖直向上匀速经过 $M$ 点。求油滴先后两次经过 $M$ 点经历的时间 $t$ 。

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14、某商家为了促销推出图甲所示的弹珠抽奖游戏，图乙为游戏的模型示意图，平面游戏面板与水平面成 $θ = 30^{\circ}$ 角固定放置，面板右侧的直管道与半径为 $R = 0.1 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 细圆管轨道平滑连接，两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为O，顶端水平。顾客游戏时，用外力压缩面板底部连接的小弹簧将弹簧顶端的小弹珠（可视为质点）弹出，若弹珠直接打中面板底部的中奖区域，则获得相应奖励，若弹珠打中侧面挡板，则抽奖无效。已知弹珠质量 $m = 100 g$ ，直管道长度 $l = 0.4 m$ ，中奖区域AB长度 $d = 0.5 m$ ，其等分为如图所示的五个中奖区域，不计所有摩擦和阻力，弹簧的长度忽略不计，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、弹珠从圆管轨道顶端以 $v = 0.5 m / s$ 的速度飞出时，弹珠对细圆管轨道的压力；

(2)、顾客获得三等奖时，弹珠恰好落在中奖区域AB的中点，求弹簧初始的弹性势能（答案可用分数表示）

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15、如图甲所示，平台上有一厚度不计的压力传感器，开口向上、导热良好、内壁光滑的薄壁汽缸通过活塞密封了一定质量的理想气体，活塞通过竖直轻杆与固定点O相连。当温度为 $T_{0}$ 时，活塞下表面与汽缸底部的距离为 $L_{0}$ ，平台与汽缸底部的距离为 $\frac{L_{0}}{4}$ 。升高气体温度，同时记录力传感器示数F，描绘出图乙所示的 $F - T$ 图像。已知汽缸质量为M，大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为g，活塞一直没有脱离汽缸。求

(1)、温度 $T_{1}$ ；

(2)、活塞横截面积S。

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16、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做功与动能变化的关系”，物理小组同学们采用如图所示实验装置进行探究。实验要求小车受到的合外力为绳的拉力的合力。实验中同学们研究了砂和砂桶的运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间摩擦阻力。

(1)、本实验（填“需要”或者“不需要”）满足m远小于M的条件。

(2)、实验过程中（填“需要”或者“不需要”）平衡小车M所受的摩擦力。

(3)、实验前测出砂和砂桶的总质量m，已知重力加速度为g。接通打点计时器的电源，静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数T，通过纸带得出起始点O（初速度为零的点）到某点A的位移L，并通过纸带算出A点的速度v。对m研究，所需验证的动能定理的表达式为_________。

A、 $(m g - T) L = m v^{2}$ B、 $2 (m g - T) L = m v^{2}$ C、 $(m g - T) L = 2 m v^{2}$ D、 $(m g - 2 T) L = 2 m v^{2}$

(4)、通过纸带测出了起始点O到不同点A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了 $v^{2} - L$ 图中所示的实线。那么在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，重复实验，将会得到如上 $v^{2} - L$ 图中虚线（填“甲”或者“乙”）所示的图线。

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17、某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为R的边缘处安装了宽度为d的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。

(1)、为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系，需要控制保持不变（选填“质量和线速度”“质量和半径”或“线速度和半径”）。

(2)、由图甲可知，滑块的角速度遮光片的角速度（选填“大于”“小于”或“等于”）。若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为r，测得遮光片的挡光时间为 $Δ t$ ，则遮光片的角速度表达式 $ω =$ ，滑块的线速度表达式 $v =$ （用 $Δ t$ 、d、R、r表示）。

(3)、兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力F与线速度的关系时，以F为纵坐标，以 $\frac{1}{{(Δ t)}^{2}}$ 为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度 $d = 0.01 m$ ，遮光片到竖直转轴的距离 $R = 0.3 m$ ，滑块的质量 $m = 0.15 kg$ ，则滑块到竖直转轴的距离 $r =$ m。

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18、在渔业作业中，鱼虾被捕捞上岸后，借助“鱼虾自动分离装置”，实现了鱼和虾的机械化高效分离，显著降低了人工成本。这一装置的简化模型如图所示，其中分离器出口与传送带中段有一定的高度差。鱼、虾（视为质点）均下落至分离器出口正下方，且到传送带时有沿斜面向下相同的初速度（垂直于传送带的速度瞬间变为零）。最终虾均能被传送到下端收集箱中，鱼均能被传送到上端收集箱中，已知传送带与水平面夹角为 $θ$ ，始终以恒定速率顺时针转动。则下列说法正确的是（　　）

A、鱼和虾在传送带上运送的过程中，所受的摩擦力方向始终相同 B、鱼从掉落到传送带后，先沿着传送带向下做减速直线运动，最终一定会和传送带共速 C、鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于虾与传送带的动摩擦因数 D、虾从掉落到传送带后，可能做匀速直线运动，也可能做加速直线运动，还可能做减速直线运动

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19、北京时间2025年2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭，成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，发射任务获得圆满成功。互联网低轨02组卫星在离地球表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，以下说法正确的是（　　）

A、卫星在轨道上运行的周期大于24h B、卫星在轨道上运行的线速度 $v = \frac{2 π (R + h)}{T}$ C、卫星在轨道受地球的万有引力大于在发射基地受到地球的万有引力 D、地球表面的重力加速度大小 $g = \frac{4 π^{2} {(R + h)}^{3}}{T^{2} R^{2}}$

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20、如图，一带负电的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发，经平行金属板A、B间电场加速后（A、B板间电压U₀恒定），沿直线运动打在光屏上的Q点；现在平行金属板C、D间再加上一恒定偏转电压U₁ ，粒子将打在光屏上Q点正下方的P点，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A、粒子在AB间做变加速直线运动 B、若只把B板稍微右移，粒子经过B板时的速度不变 C、若只把B板稍微右移，粒子将打在P点上方 D、若只把C板稍微下移，粒子将打在P点下方

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