相关试卷

1、如图甲所示，两根平行、光滑且足够长金属导轨固定在倾角为 $θ = 30 °$ 的斜面上，其间距 $L = 2 m$ 。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为 $B = 2 T$ 。两根金属棒 $N Q$ 、 $a b$ 与导轨始终保持垂直且接触良好， $N Q$ 棒在轨道最低位置，与两轨道最低点的两个压力传感器接触（两压力传感器完全一样，连接前，传感器已校零）。已知 $a b$ 棒的质量为2kg， $N Q$ 棒和 $a b$ 棒接入电路的电阻均为2Ω，导轨电阻不计。 $t = 0$ 时，对 $a b$ 棒施加平行于导轨的外力F，使 $a b$ 棒从静止开始向上运动，其中一个压力传感器测量的 $N Q$ 棒的压力为 $F_{N}$ ，作出力 $F_{N}$ 随时间t的变化图像如图乙所示（力 $F_{N}$ 大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、金属棒 $N Q$ 的质量M；

(2)、 $t_{1} = 1 s$ 时，外力F的大小；

(3)、已知在 $t_{2} = 2 s$ 时，撤去外力F， $a b$ 棒又经过0.4s速度减为0，求撤去外力后0.4s内， $a b$ 棒上产生的热量。

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2、沿x轴方向传播的一列简谐波，在 $t_{1} = 0$ 时和 $t_{2} = 0.3 s$ 时的波形图分别如图中实线和虚线所示。

(1)、若波沿x轴正方向传播，求这列波的波速；

(2)、若波沿x轴负方向传播，且周期大于0.4s，求这列波的波速。

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3、新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某学习小组找到某款国产品牌新能源汽车的电池，电池铭牌上显示：动力电池系统额定电压 $320 V$ ，动力电池系统额定容量 $26Ah$ ，电池采用的是刀片电池技术。已知该电池是由10块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而成。现将一块电芯拆解出来，测量其电动势 $E$ 和内阻 $r$ 。

(1)、该学习小组设计利用图1实验电路测一块电芯的电动势 $E$ 和内电阻 $r$ ，通过图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图2中，实线是根据实验数据描点作图得到的 $U - I$ 图像；虚线是该电源的路端电压 $U$ 随电流 $I$ 变化的 $U - I$ 图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图2中，对应图1电路分析的 $U - I$ 图像是：；

(2)、为了消除电表内阻造成的实验误差，该学习小组设计了一个可以更准确的测量一块电芯的电动势 $E$ 和内阻 $r$ 的实验方案，同时考虑到刀片电池电芯的内阻较小，为了防止调节滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，该同学在电路中用了一个保护电阻 $R_{0}$ ，如图3所示，按照图3所示的电路图，将图4中的器材实物连线补充完整；

(3)、实验记录了单刀双掷开关 $S_{2}$ 分别接 $1 、 2$ 对应的多组电压表的示数 $U$ 和电流表的示数 $I$ ，根据实验记录的数据绘制如图5中所示的 $A$ 、 $B$ 两条 $U - I$ 图线，可以判断图线 $A$ 是利用单刀双掷开关 $S_{2}$ 接（选填"1"或"2"）中的实验数据描出的；

(4)、综合实验方案和 $A$ 、 $B$ 两条图线，此电芯的内阻 $r =$ （用图中 $E_{A}$ 、 $E_{B}$ 、 $I_{A}$ 、 $I_{B}$ 、 $R_{0}$ 表示）。

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4、某物理兴趣小组学习单摆周期公式后想利用单摆测量当地重力加速度。用到的实验器材有铁架台、细绳、小球、光电门、数字计时器以及其他相关器材。

(1)、由于器材较多需进行选择，下列选择和操作错误的是（　　）

A、选择密度较大的金属球 B、选择可伸缩的弹性绳做摆线 C、选择游标卡尺测量小球直径 D、为便于计时将单摆拉开 $30 °$ 角

(2)、经过分析和讨论，小组同学选择正确的器材测量相关数据如下，摆长 $l = 1.2 0m$ 、周期 $T = 2.0 s$ ，则通过单摆周期公式计算可得 $g =$ ${m/s}^{2}$ （结果保留三位有效数字）。

(3)、从结果上看重力加速度与当地实际重力加速度相差较大，造成这种差距的原因可能是，记录单摆全振动次数时（填“少”或“多”）算了一次。

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5、如图，电阻不计、匝数为N的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'匀速转动。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。当线圈以角速度ω匀速转动、滑动变阻器的阻值为R时，电压表的示数为U，则（　　）

A、电流表的示数为 $\frac{U}{2 R}$ B、穿过线圈的磁通量的最大值为 $\frac{\sqrt{2} U}{2 ω}$ C、滑动变阻器滑片向下滑动时，变压器的输入功率减小 D、从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式为 $e = \frac{\sqrt{2}}{2} U \cos ω t$

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6、两间距为 $L = 1 m$ 的光滑导轨水平放置于 $B = 0.2 T$ 的竖直向下匀强磁场中。导轨左端接一单刀双掷开关，一电容为 $C = 1 F$ 的电容器与定值电阻 $R = 0.1 Ω$ 分别接在1和2两条支路上，其俯视图如图。导轨上有一质量为 $m = 1 kg$ 的金属棒与导轨垂直放置。将开关S接1， $t_{0} = 0$ 时刻起，金属棒ab在 $F = 2.08 N$ 的恒力作用下由静止开始向右运动，经过时间t，ab的位移大小为 $x = 4 m$ 。忽略导轨和导体棒的所有电阻，电容器耐压值很大，不会被击穿。下列说法正确的是（　　）

A、ab棒做加速度逐渐减小的加速运动 B、 $t = \frac{5 \sqrt{26}}{13} s$ C、在t时刻撤去拉力F，并将开关拨向2，导体棒做匀减速运动 D、在t时刻撤去拉力F，并将开关拨向2，R上消耗的焦耳热为8J

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7、如图所示，在倾角为θ的光滑固定斜面上将弹簧一端固定，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在斜面上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为g，则物体在振动过程中，下列说法正确的是（）

A、弹簧的最大弹性势能等于 $2 m g A$ B、弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变 C、物体在最低点时的加速度大小应为 $g \sin θ$ D、物体在最低点时的弹力大小应为 $m g \sin θ$

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8、热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用。.某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随被测材料竖直方向的尺度变化而上下移动。闭合开关S，若材料热胀冷缩，下列说法中正确的是（　　）

A、材料温度升高，极板所带电荷量减小 B、检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度升高 C、滑动变阻器滑片向下滑动少许可以升高电容器的工作电压 D、检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流

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9、真空中，接地金属导体球壳靠近带正电的点电荷，处于静电平衡状态，周围空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，c、d连线过球壳的球心，则（　　）

A、电场强度关系 $E_{a} > E_{b} > E_{c} > E_{d}$ B、电势 $φ_{b} > φ_{c} > φ_{d}$ C、电子在d点的电势能比在a点的小 D、将电子从c点移动到d点，电场力不做功

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10、木块A、B分别重 $50N$ 和 $60N$ ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了 $2cm$ ，弹簧的劲度系数为 $400N/m$ ，系统置于水平地面上静止不动。现用 $1N$ 的水平拉力F作用在木块B上，如图所示，则力F作用后木块A、B所受摩擦力大小（　　）

A、 $8N 、 9N$ B、 $8N 、 7N$ C、 $12 ． 5N 、 15 ． 0N$ D、 $12 ． 5N 、 16N$

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11、在物理学的发展过程中，科学家们创造了许多物理思想与研究方法，下列说法正确的是（　　）

A、“重心”概念的建立，体现了等效替代的思想 B、“瞬时速度”概念的建立，体现了理想模型的研究方法 C、电场强度的公式 $E = \frac{U}{d}$ ，利用了放大法 D、卡文迪什利用扭秤测量引力常量，利用了类比法

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12、如图（a）所示，在yOz平面右侧的区域内存在周期性变化的匀强电场和匀强磁场，变化情况如图（b）、图（c）所示。电场的方向及磁场方向均以y轴正方向为正 $。 t = 0$ 时刻，一质量为m、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子从坐标原点O开始以速度 $v_{0}$ 沿x轴正方向运动。粒子重力忽略不计，图b）、图（c）中 $E_{0} = \frac{3 B_{0} v_{0}}{4 π}$ ， $t_{0} = \frac{π m}{q B_{0}}$ ， $B_{0}$ 已知。（ $sin 37^{\circ} = 0.6 ， cos 37^{\circ} = 0.8$ ）求：

(1)、在 $t_{0}$ 时刻粒子的速度方向与x轴正方向的夹角 $θ$ ；

(2)、在 $2 t_{0}$ 时刻粒子的位置坐标；

(3)、 $0 \sim n t_{0}$ 时间内电场力对粒子做的功 $W$ 。

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13、我校学子在理科活动周中，进行了水火箭发射表演。发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，外壳受到反冲作用而快速上升，如图甲所示。发射时水火箭将壳内质量为 $m = 2.0 kg$ 的水相对地面以 $v = 6 m/s$ 的速度在极短时间内竖直向下全部喷出，已知水火箭外壳质量为 $m_{0} = 0.4 kg$ ，上升阶段空气阻力恒为 $f_{0} = 1 N$ ，不计水平方向的任何力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求水火箭外壳能上升的最大高度 $H ；$

(2)、若外壳在下落过程中所受空气阻力与速度成正比，即 $f = k v （ k = 0.4 ）$ ，向下落高度 $h = 2 0m$ 时，开始匀速，其过程简图如图乙所示。求：
①外壳匀速时的速度 $v_{m}$ ；
②外壳从下落到匀速所经历的时间；
③外壳从下落到匀速，空气阻力所做的功。

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14、2024年7月8日傍晚，有网友在河源紫金拍摄到一道五彩斑斓的弧，宛如“天空的微笑”，如图甲所示。气象部门解释说，这种现象叫作“环天顶弧”，是太阳光通过卷云里的冰晶（如图乙所示）折射而形成的。若射向冰晶的上表面的太阳光，经两次折射后从侧面射出。已知光在真空中传播的速度为 $c 。$

(1)、试分析从侧面射出的红光和紫光，哪种颜色在上方；

(2)、如图丙所示，从O点与上表面成 $α$ 角入射的一束绿光恰好可以从M点射出，已知O点到侧面的距离为L，冰晶厚度为 $d 。$ 试求该冰晶对绿光的折射率 $n_{0}$ 和该绿光在冰晶里的运动时间 $t 。$

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15、某教师为提升自身实验操作水准，利用假期在实验室练习利用半偏法测量电压表的内阻。实验室提供以下器材：
电池（电动势约为4V，内阻可忽略不计）；
滑动变阻器A（阻值范围为 $0 ~ 2000 Ω$ ）；
滑动变阻器B（阻值范围为 $0 ~ 20 Ω$ ）；
电阻箱（最大阻值为 $9999.9 Ω$ ）；
待测电压表（量程为 $0 ~ 3 V$ ，内阻约为 $3000 Ω$ ）；
开关及导线若干。

(1)、该教师设计了如图所示的电路图，滑动变阻器应选择（选填“A”或“B”）；

(2)、正确连接电路后进行如下操作：
①把滑动变阻器的滑片P滑到（选填“a”或“b”）端，并将电阻箱的阻值调到零，闭合开关 $S$ ；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；
③保持开关S闭合、滑动变阻器滑片的位置不变，调整电阻箱的阻值，当电阻箱阻值为 $R_{1}$ 时，电压表的指针指在满刻度的 $\frac{1}{2}$ 处，即可认为该电压表的内阻为 $R_{1} 。$

(3)、该电压表的实际内阻（选填“大于”“小于”或“等于”） $R_{1}$ ；

(4)、该教师通过录像分析实验操作时，发现在开关S闭合前，电阻箱阻值并未调到零，阻值为 $R_{2}$ ，后续操作均正确，则该电压表内阻应为（用 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 表示）。

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16、某小组利用圆柱形汽缸测量当地的大气压强。圆柱形汽缸的气密性和导热性能良好，且外界环境温度保持不变。
（1）用50分度的游标卡尺测量汽缸内部直径d，如图甲，可知 $d =$ $mm$ ；
（2）按图乙连接好实验器材，细线松弛时，汽缸内气体压强为大气压强 $p_{0}$ ；
（3）挂上砝码，测出此时活塞底部至汽缸底部的距离h和弹簧测力计示数 $F$ ；
（3）适量改变砝码个数，重复步骤（3）；
（5）以弹簧测力计示数F为纵轴，以 $\frac{1}{h}$ 为横轴，绘制图像，其图像如图丁所示，图中斜率的绝对值为k，纵轴截距为b，可知未悬挂砝码时，活塞距汽缸底部的高度 $h_{0} =$ ，实验室当地的大气压强 $p_{0} =$ ；
（6）若用如图丙所示的实验装置进行实验，对比如图乙所示的实验装置，有何优点 $？（$ 写出一点即可 $）$ 。

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17、一种音圈电机主要由永磁体、铁磁圆柱、线圈和线圈支撑构成。线圈固定在线圈支撑上，线圈支撑可带动线圈在永磁体和铁磁圆柱中的气隙中沿轴线方向运动，其纵剖面图如图甲所示。永磁体可以在气隙中产生辐射状磁场，不计其他部分的磁场，在线圈处的磁感应强度大小恒为 B，其横截面如图乙所示。线圈半径为r，线圈总电阻为R，线圈支撑和线圈的总质量为 $m 。$ 当线圈两端加上恒定电压U，线圈支撑从静止开始在竖直方向运动的过程中，磁场中线圈匝数始终为 $n 。$ 重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A、电流方向如图甲所示时，线圈支撑将向上运动 B、线圈的发热功率为 $\frac{U^{2}}{R}$ C、加上电压的瞬间，线圈支撑的加速度为 $\frac{2 n π B U r}{m R}$ D、线圈支撑的最大速度为 $\frac{1}{2 n π r B} （ U - \frac{m g R}{2 n π r B} ）$

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18、胸怀“国之大者，奔赴星辰大海”，我国祝融号已登陆火星并传回了一组火星上的图像。已知火星的直径大约是地球的一半，质量大约是地球的 $\frac{1}{9}$ ，则（　　）

A、火星的平均密度大约是地球的 $\frac{9}{8}$ B、火星的公转周期大约是地球的 $\frac{1}{2 \sqrt{2}}$ C、火星表面的重力加速度是地球的 $\frac{4}{9}$ D、火星的第一宇宙速度是地球的 $\frac{\sqrt{2}}{3}$

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19、如图所示是以大唐不倒翁为原型的玩偶。不倒翁玩偶在水平地面上从状态1摆动到状态3的过程中重心的轨迹如图中虚线所示，重心的轨迹是以O为圆心的一段圆弧。若不倒翁玩偶在状态1到状态3间小范围内摆动过程中的规律与单摆相同，下列说法正确的是（　　）

A、不倒翁玩偶的摆动周期与摆动幅度无关 B、在状态1时，不倒翁玩偶的动能最小 C、在状态2时，不倒翁玩偶受力平衡 D、在状态3时，不倒翁玩偶的重力势能最小

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20、端午节，是中国四大传统节日之一，主要习俗为划龙舟。某地为庆祝端午佳节，举办龙舟大赛，每艘龙舟配有12人，除船头一人和船尾一人外，其余均为划手，每人质量为50kg，如图甲所示。质量为390kg的龙舟侧视图如图乙所示，质量为10kg的大鼓平放于水平甲板上，大鼓与甲板间的动摩擦因数为 $μ = 0.25 。$ 假设水对龙舟的阻力f是总重力的 $0.1$ 倍。每位划手拉桨过程中对龙舟提供400N的水平推力，回桨过程中无推力。划手回桨和拉桨前，大鼓均相对龙舟静止，重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A、划手回桨步调一致时，大鼓所受摩擦力大小为25N B、划手回桨步调一致时，大鼓的加速度大小为 $2 {.5m/s}^{2}$ C、划手拉桨步调一致时，大鼓所受摩擦力大小为25N D、划手拉桨步调一致时，大鼓的加速度大小为 $3 {.0m/s}^{2}$

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