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相关试卷

1、如图所示，质量 $m = 1 kg$ 的长木板A和质量也为m的长木板B连接，静止在光滑的水平地面上，两板上表面在同一水平面上，A板上表面光滑，B板上表面粗糙，A板上表面的轻质弹簧a与A板左端固定的轻质挡板连接，B板上表面的轻质弹簧b与B板右端固定的轻质挡板连接，A板左端被固定在水平地面上的挡板挡住，质量也为m的物块C放在A板上并用它压缩弹簧a，将物块C向左移到D点（图中未标出）时由静止释放物块C，物块C被弹簧a弹出后向右滑动冲向B板，经弹簧b反弹后滑到B板左端时刚好与B板相对静止，弹簧b被压缩后具有的最大弹性势能 $E_{p} = 6 J$ ，最终A、B、C整体速度 $v_{共} = 2 m / s$ ，物块C与B板上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.75$ ，弹簧b的劲度系数很大，形变量很小可忽略，两弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，物块C可看成质点。

(1)、求物块C在B板上相对于B板向右滑行的最大距离；

(2)、求弹簧a开始具有的最大弹性势能 $E_{p a}$ ；

(3)、若A、B板不连接，仍用物块C压缩弹簧a至D点，然后由静止释放物块C，求物块C和B板最终相对静止时离B板左端的距离。

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2、柱形光学元件在光学仪器、光电测量、激光技术和图像处理等多个领域都有着不可或缺的作用。如图所示，某柱形光学元件的横截面是半径为R的四分之一圆AOB，O为圆心，在OA边有垂直于OA进入光学元件的平行光，这些光进入元件后，圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出。光在真空中的传播速度为c，不考虑光在元件中的多次反射，求：

(1)、此光学元件的折射率n；

(2)、从OA边上到O点的距离为 $\frac{\sqrt{2} R}{2}$ 处进入元件的光线，在元件中传播的时间t。

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3、某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度线在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图甲所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该电压表完成水果电池组的电动势和内阻的测量。实验室提供的器材如下：
A.待测水果电池组（总电动势约为3V、总内阻约为500Ω）；
B.双向电压表（量程为2V、内阻约为20kΩ）；
C.电阻箱（0~99999Ω）；
D.滑动变阻器（0~20Ω）；
E.滑动变阻器（0~2000Ω）；
F.单刀双掷开关及若干导线。

(1)、该同学按如图甲所示的电路图连接电路后，首先测量了电压表的内阻。电路中滑动变阻器R₁应选用（填写字母代号“D”或“E”）。

(2)、请完善测量电压表内阻的实验步骤：
①将R₁的滑片滑至最左侧，将开关S拨向1位置，将电阻箱的阻值调为0；
②调节R₁的滑片，使电压表示数达到满偏U；
③保持R₁的滑片不动，调节R₂ ，使电压表的示数达到 $\frac{U}{2}$ ，读出电阻箱的阻值，记为R₀ ，则电压表的内阻R_V=。

(3)、经分析，此电压表内阻的测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

(4)、接下来测量水果电池组的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将R₁的滑片移到最左侧，且不再移动，将电阻箱接入电路的阻值调至最大，开关S拨至2位置；
②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到某一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；
③重复第②步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。
若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图像，如图乙所示，其中纵轴截距为 $\frac{1}{U_{0}}$ ，图线的斜率为k，则水果电池组的总电动势为，总内阻为。（均用给定符号表示）

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4、如图所示，真空环境中有两个电荷量均为q的带正电的点电荷，分别固定在正三角形ABC的顶点B、C上。O为三角形ABC的中心，M为BC的中点。从M点沿直线到A点，下列说法正确的是（　　）

A、电势一直降低 B、电势先升高后降低 C、电场强度一直增大 D、电场强度先增大后减小

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5、如图甲所示，行星P绕银河系内的恒星Q做匀速圆周运动。由于行星P的遮挡，固定不动的探测器探测到恒星Q的亮度随时间做周期性变化，如图乙所示（ $t_{0}$ 、 $t_{1}$ 均已知），亮度变化的周期与行星P的公转周期相同。已知行星P的公转半径为r，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A、行星P的速度大小为 $\frac{π r}{t_{1} - t_{0}}$ B、行星P的速度大小为 $\frac{2 π r}{t_{1} - t_{0}}$ C、恒星Q的质量为 $\frac{2 π^{2} r^{3}}{G {(t_{1} - t_{0})}^{2}}$ D、恒星Q的质量为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G {(t_{1} - t_{0})}^{2}}$

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6、蹦极过程中将长长的橡皮绳绑在人踝关节处，人自由下落到一定距离时，橡皮绳被拉直、绷紧，阻止人继续下落，到最低点后将人弹起。在忽略空气阻力的情况下，人从静止开始下落到第一次速度为零的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、人的机械能守恒 B、人的重力势能减小 C、人的重力势能最小时，橡皮绳的弹性势能最大 D、人的动能最大时，橡皮绳的弹性势能最小

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7、如图所示，相距 $L = 0.5 m$ 的平行金属轨道由圆弧轨道和水平轨道两部分组成，其中圆弧轨道光滑，水平轨道粗糙。足够长的水平轨道区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小 $B = 0.5 T$ 。光滑导体棒ab的质量 $m_{1} = 0.2 kg$ ，接入电路的电阻 $R_{1} = 0.2 Ω$ ，另一导体棒cd的质量 $m_{2} = 0.6 kg$ ，放置在水平轨道上，接入电路的电阻 $R_{2} = 0.3 Ω$ ，导体棒cd与水平轨道间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ 。现让导体棒ab从距水平轨道高 $H = 0.8 m$ 处由静止释放，在之后的运动过程中，导体棒ab未与导体棒cd接触。两导体棒始终与轨道垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒ab进入磁场后，导体棒cd受到的摩擦力不变 B、导体棒cd的初始位置与水平轨道最左侧 $M N$ 间的距离可能为6m C、整个过程中，通过导体棒cd某一截面的电荷量为0.6C D、整个过程中，导体棒cd中产生的焦耳热为 $0.96 J$

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8、我国特高压输电技术的高压等级可达1000kV，特高压输电具有输电功率大、线路损耗小、系统可靠性高等优点，变压器起着重要作用。如图所示，c、d两接线柱接入电压有效值恒定的正弦交流电源，灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 的规格完全相同，变压器为理想变压器，电流表为理想电流表，下列说法正确的是（　　）

A、仅使滑片M上移，灯泡 $L_{1}$ 变亮、 $L_{2}$ 变暗 B、仅使滑片M上移，灯泡 $L_{1}$ 变暗、 $L_{2}$ 变亮 C、仅使滑片P自滑动变阻器 $a$ 端向 $b$ 端移动，电流表的示数变大 D、仅使滑片P自滑动变阻器 $a$ 端向 $b$ 端移动，电源的输入功率变小

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9、在 $x = 1.2 m$ 处有一波源（视为质点），波源振动产生的简谐横波沿x轴负方向传播， $t = 0$ 时的波形图如图所示， $t = 1 s$ 时，平衡位置在 $x = 0.8 m$ 处的质点第一次到达波峰。关于该波，下列说法正确的是（　　）

A、周期为2s B、波速为0.2m/s C、 $t = 8 s$ 时波源运动至坐标原点 D、 $0 ~ 8 s$ 内波源运动的总路程为32cm

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10、如图所示，体育课上，甲、乙两同学分别将两篮球同时从A、B两点抛出，两篮球在空中相遇。已知从A点抛出的篮球的初速度水平向右、大小为10m/s，A、B两点在竖直方向和水平方向的距离相等，不计空气阻力，则从B点竖直向上抛出的篮球的初速度大小是（　　）

A、5m/s B、10m/s C、8m/s D、 $5 \sqrt{2} m / s$

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11、“秋荷一滴露，清夜坠玄天。将来玉盘上，不定始知圆”描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，一个“圆”字，既写出了露珠的物理形态，也暗喻了一种圆融的品格。关于露珠形成的主要原因，下列说法正确的是（　　）

A、液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引 B、液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥 C、液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥 D、液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引

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12、中国科学家研发出一种新型锂金属电池，能让电动汽车的续航里程直接翻倍。该电池在能量密度、功率密度和安全性等方面均处于世界前列。电池的能量密度指的是在单位质量的物质中所储存的能量的大小。若能量密度的单位用国际单位制的基本单位符号表示，则下列单位正确的是（　　）

A、 $m^{2} \cdot s^{2} / {kg}^{2}$ B、J/kg C、 $m^{2} / s^{2}$ D、 $m^{2} / s^{3}$

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13、某医院用锝99作为治疗肿瘤的放射源，开始时锝99的质量为 $m_{0}$ ，经12h发现剩余锝99的质量为 $0.25 m_{0}$ ，则锝99的半衰期为（　　）

A、1.5h B、3h C、4.5h D、6h

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14、如图空间直角坐标系O-xyz将y≥0的空间划分为四个区域，IV区域存在沿z轴负方向的匀强电场，Ⅱ、Ⅲ区域存在沿y轴负方向的匀强磁场。在xOy平面内x>0区域放置一足够大的吸收屏，吸收屏下方紧靠P（l，0，0）处有一粒子源可向x轴负方向发射速率为v₀、质量为m、带电量为+q的粒子（重力不计）。粒子运动经过Q（0，0，）点且刚好打在屏上P点，粒子打在吸收屏上即被吸收且不影响空间电、磁场分布。

(1)、求匀强电场的电场强度大小E₀；

(2)、求匀强磁场的磁感应强度大小B₀；

(3)、若在I区域加沿y轴正方向、电场强度大小为2E₀的匀强电场，同时调节IV区域中电场强度大小为kE₀（电场方向不变），求粒子打在吸收屏上落点的坐标。

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15、如图，某排球运动员练习垫球。每次在同一位置垫球后，排球离开手臂竖直向上运动，上升h后又落回原位置。排球的质量为m，上升和下降过程中，空气阻力大小恒为f，重力加速度为g。

(1)、排球从离开手臂到再次落回手臂的过程中，求：
i.排球在空中运动的时间；
ii.空气阻力的冲量大小和方向。

(2)、若排球与手臂接触时间为Δt，且接触过程中空气阻力冲量可忽略，求手臂触球过程中，排球对手臂的平均作用力大小。

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16、如图是地铁隧道防洪气囊，使用时通过充气机向气囊内充气，使其膨胀为长度L=10m、横截面积S=20m²的柱体，当其内部气压满足 $p \geq 1.8 \times 10^{5} Pa$ 时，可以阻断洪水。已知隧道内大气压强恒为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，充气机每秒从隧道中吸入体积为ΔV=0.5m³的空气并充入气囊。气囊不漏气且导热良好，内部气体可视为理想气体。

(1)、充气前气囊内气体可忽略，要使气囊内部气压达到1.8×10⁵Pa，求充气时间；

(2)、某次防洪演练，将气囊气压充至2.0×10⁵Pa，一段时间后，隧道内温度由300K降至288K，气囊体积不变，通过计算判断气囊气压是否仍满足阻断洪水的要求。

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17、硅光电池被一定条件的光照射时，可以对外供电。某实验小组设计实验测试某款硅光电池在太阳光照射下的输出特性。

(1)、电路连接
实验小组设计了如图（a）的电路图，请根据电路图完成图（b）实物图连线。

(2)、光强一定时，硅光电池输出功率测量
①用碘钨灯（发出的光近似于太阳光）在20cm处正对照射硅光电池，电阻箱取不同阻值时，记录多组电压表读数U和毫安表读数I，当电压表读数为1.40V时，毫安表示数如图（c），读数为mA。
②硅光电池输出功率P=UI。根据记录的数据，求得不同输出电压下的硅光电池输出功率，并作P-U图像如图（d）。

(3)、硅光电池的转化效率测试
①如图（e），利用（2）中的碘钨灯正对照射光功率计，距离仍为20cm时，光功率计测得单位受光面积的光功率为38mW/cm² ，已知步骤（2）中，硅光电池的受光面积为25cm² ，则入射到硅光电池的光功率P_i=mW。
②硅光电池的转化效率定义为 $η = \frac{最大输出功率}{光功率} \times 100 ％$ ，实验中硅光电池的转化效率为%。（结果保留3位有效数字）

(4)、误差分析若电表内阻影响不可忽略，则实验测得的转化效率（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的转化效率。

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18、某小组利用图（a）装置探究小球沿倾斜直槽运动的特点。数字计时器可分别采集小球经过光电门B、C的遮光时间t₁、t₂ ，及经过两个光电门之间的时间T。

(1)、实验步骤：
①测量小球直径：如图（b），游标卡尺的读数d=cm；
②由倾斜直槽顶端A静止释放小球，记录对应的t₁、t₂、T；
③保持B位置不变，改变C的位置；
④重复步骤②③，得到多组数据。

(2)、数据处理：
小球经过光电门C的瞬时速度表达式为v=（可用d、t₁、t₂、T表示）；根据所记录的数据，作出v-T图像如图（c），可知小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点是。

(3)、拓展研究：
由图（c）可知，当小球经过光电门C的速度v=1.00m/s时，光电门B、C间的距离为m。（结果保留两位小数）

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19、如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中I所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（　　）

A、薄板A的质量为 $\frac{k l}{g}$ B、薄板B下落的高度h为 $3 l$ C、碰撞后两薄板的最大速度为 $\sqrt{3 g l}$ D、碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处

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20、某同学练习投篮，篮球脱手时速度方向与水平方向夹角为45°，篮球到达最高点后下落穿过篮筐中心时速度方向与水平方向的夹角为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），空气阻力可忽略。篮球从脱手到入筐（　　）

A、上升过程的时间大于下降过程的时间 B、上升过程的水平位移等于下降过程的水平位移 C、上升过程的初速度与下降过程的末速度大小之比为4：5 D、上升过程的竖直位移与下降过程的竖直位移大小之比为16：9

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