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相关试卷

1、如图，一粗糙斜面放在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（　　）

A、水平拉力的大小可能保持不变 B、M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C、M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D、N升高过程中斜面对地面的摩擦力一定增大

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2、哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时，机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示，在某次投掷练习中机器人夹取冰壶，由静止开始做匀加速直线运动，之后释放冰壶，二者均做匀减速直线运动，冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的 $v - t$ 图像如图乙所示。此次比赛中，下列说法正确的是（　　）

A、机器人减速运动的加速度大小为 $0.125 {m/s}^{2}$ B、9s末，冰壶的速度大小为 $5.25 m/s$ C、7s末，冰壶与机器人二者间距为7m D、机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息

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3、如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为 2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取10m/s²）（　　）

A、轻弹簧的压缩量为0.2m B、物体B对物体A的压力为6N C、物体B的瞬时加速度为10m/s² D、物体AB的瞬时加速度为4m/s²

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4、如图所示，a、b两个小球穿在一根与水平成θ角的光滑固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接，当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向。已知a球质量为m，重力加速度为g，不计所有摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A、a可能受到2个力的作用 B、b可能受到3个力的作用 C、b的重力为mgtanθ D、绳子对a的拉力等于mg

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5、2024年巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红禅的完美一跳赢得了所有裁判的满分评价，“7个10分”引爆全场。某次训练中，全红禅在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度g大小取10 m/s² ，则她用于姿态调整的时间约为（　　）

A、1.4 s B、1.0 s C、0.4 s D、0.2 s

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6、对万有引力定律的描述，下列叙述符合史实的是（　　）

A、开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律 B、丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 C、卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 D、由万有引力公式可知，当物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大

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7、如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 $θ = 30 °$ 的斜面上，导轨电阻不计，间距 $L = 0.4 m$ 。导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 $B = 0.5 T$ 。在区域I中，将质量 $m_{1} = 0.1 kg$ ，电阻 $R_{1} = 0.2 Ω$ 的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域II中将质量 $m_{2} = 0.4 kg$ ，电阻 $R_{2} = 0.1 Ω$ 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）问
（1）cd下滑的过程中，ab未动，此时ab所受的静摩擦力和cd中的电流方向；
（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；
（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离 $x = 7.8 m$ ，此过程中ab上产生的热量Q是多少。

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8、战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时，有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波，如图1所示。某时刻开始计时， $t = 0$ 时两列波的图像如图2所示，P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波，O点为手握的绳子一段，向右为x轴正方向。已知绳波的速度为 $v = 15 m/s$ ，求：
（1）甲、乙的绳端振动频率 $f_{甲}$ 和 $f_{乙}$ 之比；
（2）以图2所示为 $t = 0$ 时刻，写出乙运动员的绳中，平衡位置为4m处质点的振动方程。

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9、如图甲所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证动量守恒定律。实验时先让质量为 $m_{1}$ 的A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为 $m_{2}$ 的B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是。
A．秒表 B．交流电流表 C．刻度尺 D．弹簧秤
（2）为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是，入射小球A的质量被碰小球B的质量，入射小球A的半径被碰小球B的半径。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）实验中， $O M = d_{1}$ ， $O P = d_{2}$ ， $O N = d_{3}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量的符号表示），则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
（4）某实验小组设计如图丙所示的装置来研究碰撞前后动能的变化，把白纸和复写纸贴在竖直墙上，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，记录小球的落点。仍然使用A球和B球进行实验，重复验证动量守恒时的其他操作步骤。 $M^{'}$ 、 $P^{'}$ 、 $N^{'}$ 为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为 $O'$ ，测得 $O^{'} M^{'} = y_{1}$ 、 $O^{'} P^{'} = y_{2}$ 、 $O^{'} N^{'} = y_{3}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量的符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。

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10、在“用单摆测量重力加速度”的实验中，采用如图甲所示的实验装置进行实验，其中A、 $B$ 为摆动的最高点， $O$ 为摆球平衡位置。
（1）图甲的A、 $O$ 、 $B$ 三个位置中，应选择摆球通过位置时开始计时。某次实验时，记录 $n$ 次全振动的时间为 $t$ ，悬点到小球顶点的摆线长度为 $l$ ，摆球直径为 $d$ ，则根据以上测量结果，当地重力加速度 $g =$ （用题中所给物理量的字母表示）。

（2）实验过程中若保持摆线长度不变，改用直径为原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将（填“变大”“不变”或“变小”）。
（3）某同学实验中多次改变摆线长度 $l$ ，并计算相应的振动周期 $T$ ，以 $T^{2}$ 为纵轴，以 $l$ 为横轴作出 $T^{2} - l$ 图像，如图乙所示，利用图像求解重力加速度。分析图线发现该实验方法中计算摆长时没有将摆球的半径计入，导致图线不经过原点。则在不计摆球半径的情况下计算的重力加速度大小将（填“变小”“不变”或“变大”）。若该直线斜率为 $k$ ，可求出重力加速度 $g =$ （用题中所给物理量的字母表示）。

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11、如图，两根足够长，电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为 $L = 1 m$ ，左端通过导线连接一个 $R = 1.5 Ω$ 的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小 $B = 0.4 T$ 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，质量 $m = 0.2 kg$ 、长度 $L = 1 m$ 、电阻 $r = 0.5 Ω$ 的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好，在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力 $F$ ，使其由静止开始运动。拉力 $F$ 的功率 $P = 2 W$ 保持不变，当金属杆的速度 $v = 5 m/s$ 时撤去拉力 $F$ 。下列说法正确的是（　　）

A、若不撤去拉力 $F$ ，金属杆的速度会大于5m/s B、金属杆的速度为4m/s时，其加速度大小可能为 $1.6 {m/s}^{2}$ C、从撤去拉力 $F$ 到金属杆停下的整个过程，通过金属杆的电荷量为2.5C D、从撤去拉力 $F$ 到金属杆停下的整个过程，金属杆上产生的热量为0.625J

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12、如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，不计粒子重力，则（　　）

A、如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，将从d点射出 B、如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出 C、如果粒子的速度增大为原来的四倍，将从f点射出 D、只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从f点射出所用时间最短

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13、2022年6月17日，我国第三艘航母福建舰正式下水，据媒体报道，福建舰配备了电磁弹射系统。电磁弹射系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（　　）

A、合上开关的瞬间，从左侧看金属环中产生沿逆时针方向的感应电流 B、金属环向左运动的瞬间有扩大趋势 C、增加线圈的匝数，将会增大金属环启动时的加速度 D、若将电源的正负极对调，则金属环将不能弹射出去

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14、如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形 $A B C D E$ 为五棱镜的一个截面， $A B ⊥ B C$ 。光线垂直 $A B$ 射入，分别在 $C D$ 和 $E A$ 上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直 $B C$ 射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（　　）

A、 $\frac{1}{\sin 22.5 °}$ B、 $\frac{1}{\cos 22.5 °}$ C、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ D、 $\sqrt{2}$

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15、在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端，不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦，乘客和车的运动为简谐运动，下列说法正确的是（　　）

A、乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的 B、乘客向地心运动时速度增大、加速度增大 C、乘客只有在地心处才处于完全失重状态 D、乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比

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16、如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4kg·m/s的动量（令向右为正），在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A、B动量的变化可能为（　　）

A、Δp_A＝－4kg·m/s，Δp_B＝4kg·m/s B、Δp_A＝－2.5kg·m/s，Δp_B＝2.5kg·m/s C、Δp_A＝2kg·m/s，Δp_B＝－2kg·m/s D、Δp_A＝Δp_B＝2kg·m/s

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17、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触。现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是（　　）

A、ρvS B、 $\frac{ρ v^{2}}{S}$ C、 $\frac{1}{2}$ ρv²S D、ρv²S

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18、某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角 $θ$ 为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　）

A、两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B、两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小 C、左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 D、右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大

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19、同位素 $_{6}^{14} C$ 相对含量的测量在考古学中有重要应用，其测量系统如图1所示。将少量古木样品碳化、电离后，产生的离子经过静电分析仪ESA-I、磁体-I和高电压清除器，让只含有三种碳同位素 $_{6}^{12} C$ 、 $_{6}^{13} C$ 、 $_{6}^{14} C$ 的 $C^{3 +}$ 离子束（初速度可忽略不计）进入磁体-Ⅱ．磁体-Ⅱ由电势差为U的加速电极P，磁感应强度为B、半径为R的四分之一圆弧细管道和离子接收器F构成。通过调节U，可分离 $_{6}^{12} C$ 、 $_{6}^{13} C$ 、 $_{6}^{14} C$ 三种同位素，其中 $_{6}^{12} C$ 、 $_{6}^{13} C$ 的 $C^{3 +}$ 离子被接收器F所接收并计数，它们的离子数百分比与U之间的关系曲线如图2所示，而 $_{6}^{14} C$ 离子可通过接收器F，进入静电分析仪ESA-Ⅱ，被接收器D接收并计算。

(1)、写出中子与 $_{7}^{14} N$ 发生核反应生成 $_{6}^{14} C$ ，以及 $_{6}^{14} C$ 发生 $β$ 衰变生成 $_{7}^{14} N$ 的核反应方程式：

(2)、根据图2写出 $_{6}^{12} C$ 的 $C^{3 +}$ 离子所对应的U值，并求磁感应强度B的大小（计算结果保留两位有效数字。已知 $R = 0.2 m$ ，原子质量单位 $u = 1.66 \times 10^{- 27} kg$ ，元电荷 $e = 1.6 \times 10^{- 19} C$ ）；

(3)、如图1所示，ESA-Ⅱ可简化为间距 $d = 5 cm$ 两平行极板，在下极板开有间距 $L = 10 cm$ 的两小孔，仅允许入射角 $φ = 45 °$ 的 $_{6}^{14} C$ 离子通过。求两极板之间的电势差U：

(4)、对古木样品，测得 $_{6}^{14} C$ 与 $_{6}^{12} C$ 离子数之比值为 $4 \times 10^{- 13}$ ；采用同样办法，测得活木头中 $_{6}^{14} C$ 与 $_{6}^{12} C$ 的比值为 $1.2 \times 10^{- 12}$ ，由于它与外部环境不断进行碳交换，该比例长期保持稳定。试计算古木被砍伐距今的时间（已知 $_{6}^{14} C$ 的半衰期约为5700年， $\ln 3 = 1.1, \ln 2 = 0.7$ ）

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20、如图所示，接有恒流源的正方形线框边长 $\sqrt{2} L$ 、质量m、电阻R，放在光滑水平地面上，线框部分处于垂直地面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。以磁场边界CD上一点为坐标原点，水平向右建立 $O x$ 轴，线框中心和一条对角线始终位于 $O x$ 轴上。开关S断开，线框保持静止，不计空气阻力。

(1)、线框中心位于 $x = 0$ ，闭合开关S后，线框中电流大小为I，求
①闭合开关S瞬间，线框受到的安培力大小；
②线框中心运动至 $x = \frac{L}{2}$ 过程中，安培力做功及冲量；
③线框中心运动至 $x = \frac{L}{2}$ 时，恒流源提供的电压；

(2)、线框中心分别位于 $x = 0$ 和 $x = \frac{L}{2}$ ，闭合开关S后，线框中电流大小为I，线框中心分别运动到 $x = L$ 所需时间分别为 $t_{1}$ 和 $t_{2}$ ，求 $t_{1} - t_{2}$ 。

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