相关试卷

1、在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想（如图甲）。人类可以乘坐电梯轿厢从固定在地面的基座出发，经国际空间站（轨道距地球表面约400km）向同步轨道空间站（距地球表面约36000km）运行（如图乙），在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电梯轿厢所受地球的万有引力逐渐增大 B、电梯轿厢绕地球运行的线速度逐渐增大 C、电梯轿厢绕地球运行的角速度逐渐增大 D、电梯轿厢绕地球运行的向心加速度逐渐减小

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2、下列核反应方程中，属于β衰变的是（　　）

A、 $_{7}^{14} N +_{2}^{4} He \to_{8}^{17} O + ()$ B、 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He + ()$ C、 $_{90}^{234} Th \to_{91}^{234} Pa + ()$ D、 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} Th + ()$

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3、小红同学设计了如图所示游戏装置，该装置由劲度系数 $k = 200 N / m$ 的轻弹簧（轻弹簧左侧栓接在墙上，右侧不与物块栓接，并且轻弹簧所在平台光滑），固定在水平地面上倾角 $θ = 37 °$ 且滑动摩擦因数为 $μ_{0} = 0.5$ 的倾斜轨道 $B C E F$ ，接触面光滑的半径为 $R$ 的螺旋圆形轨道 $C D G E$ 以及静止在水平面上的足够长的长木板组成。木板左端紧靠轨道右端且与轨道 $F$ 点等高但不粘连，所有接触处均平滑连接，螺旋圆形轨道与轨道 $B C$ 、 $E F$ 相切于 $C (E)$ 处，切点到水平地面的高度为 $1.2 R$ ， $B$ 点到长木板的竖直高度为 $h_{1}$ 。压缩轻弹簧使质量 $m = 2 kg$ 的物块（可视为质点）从 $A$ 点以某一初速度水平抛出，物块恰好能从 $B$ 点无碰撞进入倾斜轨道 $B C$ ，并通过螺旋圆形轨道最低点 $D$ 后，经倾斜轨道 $E F$ 滑上长木板。已知长木板的质量 $M = 4 kg$ 、 $R = 2 m$ 、 $h_{0} = 1.8 m$ 、 $h_{1} = 6.6 m$ ，空气阻力以及长木板厚度不计， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、轻弹簧的压缩量是多少？（轻弹簧弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ， $x$ 为弹簧的形变量）

(2)、物块经过螺旋圆形轨道最低点 $D$ 时，物块对轨道的弹力；

(3)、物块与长木板间的滑动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ，长木板与水平地面间的滑动摩擦因数 $μ_{2} = 0.1$ 。物块滑上长木板左侧瞬间，外界给长木板施加一个水平向右的恒力 $F_{0}$ ，大小为 $26 N$ 。求物块从长木板上掉落时的落点到斜面底端 $F$ 点的距离。

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4、如图所示，质量 $M = 8.0 kg$ 的物体A上表面为光滑斜面，斜面长 $L = 0.2 m$ ，与水平方向的夹角 $θ = 37^{\circ}$ ，在斜面下端有一质量 $m = 5.0 kg$ 的小物体 $B$ ，某时刻A、B一起从 $P$ 点以初速度 $v_{0} = 2 m / s$ 向左匀减速滑行。已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $cos 37^{\circ} = 0.8$ 。

(1)、求A的下表面与水平面间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、当A的速度减为零时，立即对A施加水平向右的推力。
①若A、B一起水平向右匀加速运动，求A的右端回到 $P$ 位置的过程中推力所做的功 $W$ ；
②若A的右端回到 $P$ 位置，B恰好运动到斜面最高点。B物体在该过程中处于状态（填“超重”或“失重”），求该过程中A与地面间因摩擦产生的内能 $Q$ 。

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5、如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度 $v = 4 m/s$ ，与倾角为 $37 °$ 的斜面的底端 $P$ 平滑连接（即拐角处无能量损失），将一质量 $m = 2 kg$ 的小物块从 $A$ 点静止释放。已知A、P的距离 $L = 8 m$ ，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为 $μ_{1} = 0.25$ ， $μ_{2} = 0.20$ ， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ 。求物块：

(1)、第一次滑过 $P$ 点时的速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、第一次在传送带上往返运动的时间 $t$ ；

(3)、第一次返回斜面上时，沿斜面上滑的最大距离；

(4)、写出物体从传送带上返回至 $p$ 点时的速度大小与从传送带返回次数 $n$ 的关系；

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6、如图所示，A、B是两个带等量电荷的小球，电荷量均为 $q$ ， A固定在斜面底端竖直放置的长为 $L$ 的绝缘支杆上，质量为 $m$ 的B静止于光滑绝缘倾角为 $30^{\circ}$ 的斜面上且恰与A等高，AB小球所在的空间内有一竖直向下的匀强电场 $E$ （ $E$ 未知，其他量为已知量），其中重力加速度为 $g$ ，静电力常量为 $k$ 。求：

(1)、AB之间库仑力大小；

(2)、空间中匀强电场 $E$ 的大小。

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7、同学们在做“验证机械能守恒定律”实验时，设计了如图甲所示的两种方案：

(1)、为完成实验方案1，下列说法正确的是________。

A、还需要刻度尺、秒表、交流电源 B、必须用天平测出重物的质量 C、可以根据 $v = g t$ 来计算重物在 $t$ 时刻的瞬时速度 D、安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，实验时先接通电源，后释放重物甲

(2)、用方案1装置打出的一条纸带如图乙所示，图中 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 为连续打出的点，交流电频率为 $50 Hz$ ，计算出打下点 $D$ 时重物的速度大小为 $m / s$ （结果保留3位有效数字）。

(3)、方案2中，数字计时器测得遮光条通过光电门的时间为 $t$ ，多次改变光电门的位置并测出多组 $L$ 和 $t$ ，描绘出 $L - \frac{1}{t^{2}}$ 的图像如丙所示。已知图像的斜率为 $k$ ，则 $k =$ 即可认为机械能守恒。已知滑块与遮光条总质量为 $M$ 、钩码质量为 $m$ 、重力加速度为 $g$ 、遮光条的宽度 $d$ 。（用 $M$ 、 $m$ 、 $d$ 、 $g$ 来表示）

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8、
实验小组做探究影响向心力大小因素的实验：
①方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 $1 : 2 : 1$ ，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为 $1 : 1$ 、 $2 : 1$ 和 $3 : 1$ 。回答以下问题：
（1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的___________；
A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究平抛运动的特点 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）。
②方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题：
（3）若某次实验中测得挡光条的挡光时间伪 $Δ t$ ，则滑块P的角速度表达式为 $ω =$ ________；
（4）实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度 $ω$ 的关系，作出 $F - ω^{2}$ 图线如图丁所示，若滑块P运动半径 $r = 0.2 m$ ，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由 $F - ω^{2}$ 图线可滑块P质量 $m =$ ________kg（结果保留2位有效数字）。

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9、下面说法正确的有（　　）

A、牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量 $G$ 的数值 B、开普勒第三定律 $\frac{a^{3}}{T^{2}} = k$ ，式中 $k$ 的值不仅与中心天体质量有关，还与环绕行星运动的速度有关 C、法拉第最早提出了电场线的概念 D、元电荷 $e$ 的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的

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10、如图，光滑水平地面上有一质量为 $2 m$ 的小车在水平推力 $F$ 的作用下加速运动。车厢内有质量分别为 $2 m$ 和 $m$ 的 $A$ 、 $B$ 两小球，两球用轻杆相连， $A$ 球靠在光滑左壁上， $B$ 球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为 $μ$ ，杆与竖直方向的夹角为 $θ$ ，杆与车厢始终保持相对静止（重力加速度用 $g$ 表示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。下列说法正确的是（　　）

A、若 $B$ 球受到的摩擦力为零，则 $F = m g tan θ$ B、若 $A$ 球所受车厢壁弹力为零，则 $F = 2 m g tan θ$ C、若推力 $F$ 向左，且 $μ < tan θ$ ，则加速度大小范围是 $0 < a \leq g tan θ$ D、若推力 $F$ 向右，且 $μ < \frac{2}{3} tan θ$ ，则加速度大小范围是 $g (2 tan θ - 3 μ) \leq a \leq g (2 tan θ + 3 μ)$

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11、如图，在竖直平面内，将一小球以一定的初速度从A点抛出，速度方向与竖直方向成 $60^{\circ}$ 角。经过一段时间后小球经过 $B$ 点，此时速度方向与初速度方向垂直，A、B两点的距离为 $1.8 m$ 。不计空气阻力，重力加速度为 $10 m / s^{2}$ ，对于小球从A运动到B的过程，下列说法中正确的是（　　）

A、小球从A点运动到B点速度变化量为 $4 m / s$ B、小球在 $A$ 点的初速度大小为 $2 m / s$ C、小球的运动时间为 $0.3 s$ D、小球到达B点的速度大小为 $3 \sqrt{3} m / s$

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12、如图所示，不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球球心的距离为3r，达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　）

A、金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷 B、点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处处为零 C、若用导线连接球的左右两侧，球两侧都不带电 D、感应电荷在金属球球心处产生的电场强度大小为 $E = k \frac{Q}{9 r^{2}}$

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13、我国自主研发的第三代深海敷缆作业平台如图所示，其中的机器人集成了“声呐探测-液压挖掘-精准敷设”三大功能模块，配备多关节液压机械臂、高精度声呐阵列和自适应行走机构。可将机器人看成质点的是（　　）

A、操控机器人进行挖沟作业 B、监测机器人搜寻时的转弯姿态 C、定位机器人在敷埋线路上的位置 D、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作

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14、下列器材不能测量国际单位制中基本物理量的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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15、利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在 $x O y$ 平面内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ 。位于坐标原点 $O$ 处的离子源能在 $x O y$ 平面内持续发射质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的负离子，其速度方向与 $y$ 轴夹角 $θ$ 的最大值为 $60 °$ ，且各个方向速度大小随 $θ$ 变化的关系为 $v = \frac{v_{0}}{cos θ}$ ，式中 $v_{0}$ 为未知定值。且 $θ = 0 °$ 的离子恰好通过坐标为（ $L$ ， $L$ ）的 $P$ 点。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。
（1）求关系式 $v = \frac{v_{0}}{cos θ}$ 中 $v_{0}$ 的值；
（2）离子通过界面 $x = L$ 时 $y$ 坐标的范围；
（3）为回收离子，今在界面 $x = L$ 右侧加一定宽度且平行于 $+ x$ 轴的匀强电场，如图所示，电场强度 $E = \frac{2 \sqrt{3}}{3} B v_{0}$ 。为使所有离子都不能穿越电场区域且重回界面 $x = L$ ，求所加电场的宽度至少为多大？

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16、一种水下遇感探测器由带传感器和阀门的正方体金属壳及重物构成，正方体边长 $a = 0.5 m$ 。除重物外，其余部分的总质量为M=2.5kg。金属壳与重物通过轻绳相，如图所示。某次测量前，在金属壳内装满压强为p₀（p₀为大气压强）的空气（视为理想气体，其质量远小于M）后关闭两个阀门，然后将探测器沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得图中H=400.49m。现同时打开上下阀门，水从上、下阀门缓慢流入壳内空间，经一段时间空气从上阀门缓慢跑出当轻绳拉力刚减小到零时，关闭两个阀门，不计金属壳金属部分。阀门和传感器的体积，水温均匀且不变，取水的密度ρ=1×10³kg/m³ ，大气压强p₀=1×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s² ，不计金属壳的形变。求：
（1）关闭阀门后壳内空气的体积V和压强p₂；
（2）跑出的气体占原有气体质量的比例β。

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17、某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动，进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，一端连接重物，另一端连接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量M。按图甲安装好实验装置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块运动，直至木块碰到缓冲器后结束测量（已知当地重力加速度g）。

（1）在智能手机上显示的加速度 $a -$ t图像如图乙所示。由图像知，在误差允许的范围内，木块在 $1.20 s \sim 1.90 s$ 内可认为做运动（选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”），根据图像可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为 $m/s$ ；（计算结果保留两位有效数字）
（2）根据手机记录的木块运动加速度a，要计算出木块与木板间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是（填物理量及相应的符号），计算动摩擦因数的表达式为 $μ =$ （用所测物理量的字母表示）。

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18、电磁阻拦是新一代航母舰载机着舰阻拦技术，它可以显著提高舰载机着舰的安全性和可靠性。阻拦原理如图所示，模拟机着舰时钩住轻质绝缘绳索并关闭动力系统，然后与金属棒在匀强磁场中共同沿水平轨道滑行减速，直至停止运动。已知模拟机的质量为 $m$ ，着舰时初速度大小为 $v_{0}$ ，金属棒 $a b$ 的质量为 $\frac{m}{4}$ ，轨道宽度为 $d$ ， $M P$ 间定值电阻与金属棒 $a b$ 的总电阻为 $r$ ，其他电阻忽略不计，匀强磁场的磁感应强度大小为 $B$ 。金属棒运动过程中始终与轨道垂直且接触良好，不计模拟机滑行过程中的摩擦力和空气阻力，则（）

A、模拟机钩住轻质绝缘绳索瞬间与金属棒的共同速度大小为 $v_{0}$ B、模拟机将做加速度逐渐减小的减速运动 C、模拟机减速滑行的最大距离为 $\frac{m v_{0} r}{B^{2} d^{2}}$ D、模拟机减速的整个过程中，回路中产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$

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19、如图所示，空间中有八个点分别位于同一正方体的八个顶点，a点和f点固定有正点电荷，c点和h点固定有负点电荷．已知四个点电荷带电荷量的绝对值相等，下列说法正确的是（　　）

A、正方体中心处的合场强为0 B、e、d两点的电势相等 C、将一带正电的试探电荷从d点移动到g点，电场力做的功为0 D、b、e两点场强大小相等、方向不同

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20、导光管采光系统由采光装置、光导管和漫射系统组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形光导管过球心的截面如图乙所示，其中半球的直径 $d = 45 cm$ ，光导管长度 $L = 12.6 m$ ，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与方向成45°角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为 $\sqrt{2}$ ，导光管底面到地铁站地面的距离为3m，则AB界面有光照射到的区域长度与无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离分别为（　　）

A、 $45 cm$ $6.45 m$ B、 $\frac{90 + 45 \sqrt{2}}{4} cm$ $6 m$ C、 $\frac{90 + 45 \sqrt{2}}{4} cm$ $6.45 m$ D、 $45 cm$ $5.75 m$

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A. 探究小车速度随时间变化规律	B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究平抛运动的特点	D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系