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相关试卷

1、如图，光滑地面上有一等腰三棱柱， $∠ B A C = ∠ B C A = 30 °$ ，三棱柱斜面AB光滑，三棱柱高为h；一质量为m的小球以某一初速度从A点滑上三棱柱（衔接处均平滑相连、不计空气阻力、重力加速度取g）。请回答下列问题：

(1)、若三棱柱固定时，小球恰好能滑到B点，求此时对应的小球初速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、若三棱柱固定时，小球从B点飞出后恰好直接落在C点（未在BC平面弹跳），求此时对应的小球初速度大小 $v_{2}$ ；

(3)、若三棱柱不固定且三棱柱的质量为2m，小球从B点飞出后恰好直接落在C点（未在BC平面弹跳，整个过程无机械能损失且三棱柱不翻转），求此时对应的小球初速度大小 $v_{3}$ 。

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2、如图所示，空间中有一平面直角坐标系，在x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为 $E = 1 \times 10^{4} V/m$ ， PQ是一个垂直于x轴的屏幕，O点到PQ的距离为L=7m，有一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子， $\frac{q}{m} = 2 \times 10^{4} C/kg$ ，从y轴上坐标为 $(0, - 1 m)$ 的M点由静止释放，最后垂直打在PQ上。不计重力，求：

(1)、粒子到达O点时的速度大小；

(2)、粒子在整个运动过程中的路程s；

(3)、粒子运动的总时间。

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3、如图甲所示，一均匀玻璃体上部为半球体，下部为圆柱体，已知半球体的半径和圆柱体的半径均为R，圆柱体高度也为R；圆柱体的底面中心O点放一点光源，圆柱体的侧面上的P点有一条出射光线，此出射光线与界面的夹角为θ=30°，P点距下底面 $\frac{\sqrt{39}}{13} R$ 。不计二次反射后的光线折射，已知球冠（曲面，不含底面）表面积的计算公式为 $S = 2 π R h$ ， R为球的半径，h为球冠的顶端到球冠底面圆心的高度，如图乙所示，求：

(1)、该玻璃对光的折射率；

(2)、球冠上发光部分的表面积。

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4、某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：
小灯泡L（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）
电压表（量程3V，内阻为3kΩ）
电流表（量程0.5A，内阻约为0.5Ω）
滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值0~5Ω，额定电流为0.5A）
滑动变阻器 $R_{2}$ （阻值0~10Ω，额定电流为1A）
电阻箱 $R_{0}$ （阻值0~9999Ω）
电源E（电动势4.5V，内阻不计）
开关S；导线若干。

(1)、该实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要将电压表量程扩大至4V，则与电压表串联的电阻箱阻值应调为Ω；

(2)、请用笔画线将实物图中的电路补充完整；

(3)、实验所要选择的滑动变阻器是（填写 $R_{1}$ 或 $R_{2}$ ）；

(4)、完成电压换算后描绘的小灯泡伏安特性曲线为上图中的曲线，则可知小灯泡的电阻随电压的增大而（填写“增大”“不变”或“减小”）；

(5)、若该同学将一个4Ω的电阻和两个同种上述型号的小灯泡串联后与该电源相连，则一个灯泡的功率为W（结果保留2位有效数字）。

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5、某同学欲利用如图甲所示的实验装置测量当地重力加速度。主要步骤如下：
（1）选择合适器材，用刻度尺测量细线的长度L，用游标卡尺测量小球的直径d，如图乙所示，d=mm，然后按图甲所示组装实验仪器，使小球球心恰好静止于光电门中心；
（2）将小球拉离竖直位置一小角度（小于5°），将小球由静止释放；
（3）记录下小球摆到最低点时的挡光时间 $Δ t$ 以及从第1次经过光电门到第21次经过光门的总时间t，计算得小球摆动周期T=；
（4）计算得到当地重力加速度为g=。（用“L、d、t、π”表示）；
（5）该同学在实验中测出摆绳偏角为α，若等式成立（用“L、d、α、 $Δ t$ 、g”表示），则能说明小球在摆动过程中机械能守恒。

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6、如图所示，光滑的金属导轨abc和def平行放置，相距L=1m，导轨倾斜部分与水平面夹角θ=30°，并与水平导轨平滑相接，导轨水平部分所在空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。质量 $m_{1} = 1 kg$ 的导体棒MN放置在与be相距 $x_{1} = 0.9 m$ 的倾斜导轨上，其接入回路的电阻 $R_{1} = 2 Ω$ 。质量 $m_{2} = 2 kg$ 的导体棒PQ静止在与be相距 $x_{2} = 3 m$ 的水平导轨上，其接入回路的电阻 $R_{2} = 1 Ω$ 。让导体棒MN从倾斜轨道静止下滑，整个运动过程中导体棒与金属导轨接触良好并垂直，两棒发生的碰撞为弹性碰撞，不计金属导轨电阻和空气阻力。导轨水平部分足够长，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、若导体棒PQ固定，则从释放MN棒至两棒相碰的过程中流过MN棒的电荷量为1C B、若导体棒PQ固定，则MN棒与PQ棒相碰前瞬间的速度大小为1m/s C、若导体棒PQ不固定，两棒碰撞后瞬间MN棒的速度大小为1m/s D、若导体棒PQ不固定，两棒从静止到最终达到稳定的整个过程中两根导体棒产生的总热量为3J

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7、如图所示，在水平地面上放置一导热良好的汽缸，汽缸和可自由滑动的活塞（不计厚度）之间密封着一定质量的理想气体，已知活塞和重物的总质量为m，活塞的横截面积为S，活塞距汽缸底部的高度为h，大气压强为 $p_{0}$ 。重力加速度为g。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，若外界温度保持不变，下列说法正确的是（　　）

A、汽缸内气体的初始压强为 $p_{0} + \frac{m g}{S}$ B、缓慢增大重物质量，与初始时相比，汽缸内气体的平均分子速率变大 C、若仅缓慢降低环境温度，则与初始时相比活塞高度降低 D、若重物质量缓慢增大了 $Δ m$ ，汽缸内气柱的高度减小了 $Δ h$ ，则 $\frac{Δ h}{h} = \frac{Δ m g}{p_{0} S + (m + Δ m) g}$

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8、如图所示，一交流发电机，其中矩形线圈abcd的边长 $a b = c d = 40 cm$ ， $b c = a d = 25 cm$ ，匝数n=200匝，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感应强度 $B = \frac{1}{20 π} T$ 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 $O O^{'}$ 匀速转动，角速度 $ω = 100 πrad/s$ 。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接，不计其他电阻。下列选项中正确的是（　　）

A、线圈平面与磁感线垂直时，磁通量变化率最大 B、在1s内该交流发电机产生的交变电流的电流方向改变50次 C、从线圈经过中性面开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为 $e = 100 \sin 100 π t (V)$ D、此发电机在上述工作状态下的输出功率为960W

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9、如图所示，已知地球半径为R，地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为 $v_{1}$ ，向心加速度大小为 $a_{1}$ ，地球自转周期为 $T_{1}$ ；近地卫星的轨道半径近似为R，运行线速度大小为 $v_{2}$ ，加速度大小为 $a_{2}$ ，运动周期为 $T_{2}$ ；地球同步卫星的轨道半径为r，运行线速度大小为 $v_{3}$ ，加速度大小为 $a_{3}$ ，运动周期为 $T_{3}$ 。下列选项正确的是（　　）

A、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = 1$ B、 $\frac{v_{2}}{v_{3}} = {(\frac{r}{R})}^{\frac{1}{2}}$ C、 $\frac{T_{1}}{T_{3}} = 1$ D、 $\frac{a_{2}}{a_{3}} = \frac{R}{r}$

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10、如图所示，直角三角形MPN区域内存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。∠M=30°， $N P = L$ ， C为MP的中点，D为NP的中点，在C点有一粒子源不断沿垂直于PM方向射入速度大小不同的正、负电粒子。粒子的质量均为m、电荷量均为e。不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　）

A、可能有粒子从M点射出磁场 B、从D点离开磁场的粒子的速度大小为 $\frac{2 \sqrt{3} e B L}{3 m}$ C、从MN边射出的正粒子在磁场中运动的最长时间为 $\frac{2 π m}{3 e B}$ D、负粒子在磁场中运动的最长时间为 $\frac{2 π m}{3 e B}$

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11、如图甲所示，O、A、B为一条电场线上的三点，一电子仅在静电力作用下沿直线运动，依次经过O、A、B点，以O点为零电势点，该电子运动过程中电势能 $E_{p}$ 随移动距离x的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）

A、该电场可能是孤立点电荷形成的电场 B、A点的电场强度等于B点的电场强度，A点的电势高于B点的电势 C、电子在A点的加速度大于在B点的加速度，在A点的速度大于在B点的速度 D、电场线的方向是从O点指向B，电子由A点运动到B点的过程中静电力对其所做的功 $W = E_{p B} - E_{p A}$

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12、如图所示，间距为L的粗糙平行金属导轨水平固定放置，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成30°角斜向上，一质量为m的金属杆ab垂直放在金属导轨上并保持良好接触，当闭合开关时，通过金属杆的电流为I，金属杆保持静止，重力加速度为g，下列关于金属杆受力情况的说法正确的是（　　）

A、安培力大小为 $\frac{1}{2} B I L$ B、支持力大小为 $m g + \frac{\sqrt{3}}{2} B I L$ C、安培力和摩擦力的合力方向竖直向上 D、若仅将磁场反向，金属杆仍能静止，则摩擦力减小

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13、如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上 $x_{1} = 15 cm$ 和 $x_{2} = 45 cm$ 处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A、该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s B、质点P经0.01s的时间将沿x轴移动15cm C、该波与另一列频率为0.25Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉 D、t=0.15s时，质点Q沿y轴负方向运动

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14、智能机器人为我们的生产、生活带来了便利。如图甲所示，某机器人正搬着货物沿水平方向运动，假设此货物在某过程中速度v随时间t的变化规律如图乙所示，取水平向右为正方向，忽略空气阻力的影响。关于货物的受力和运动情况下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{2} ~ t_{3}$ 内货物水平向左运动 B、 $0 ~ t_{1}$ 内货物的加速度最大 C、 $t_{1} ~ t_{2}$ 内机器人对货物作用力的大小等于货物所受的重力 D、 $t_{2} ~ t_{3}$ 内机器人对货物作用力的大小小于货物所受的重力

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15、历史上的科学家凭借他们璀璨的智慧和科学的方法开辟了物理认知的新途径。下列关于物理学史和研究方法的说法错误的是（　　）

A、托马斯·杨的双缝干涉实验说明了光是一种机械波 B、“平方反比”规律的类比在库仑定律的建立过程中发挥了重要作用 C、楞次通过分析实验现象，总结出了楞次定律。这是归纳推理法的应用 D、伽利略通过逻辑推理和实验否定了亚里士多德提出的重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的观点

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16、正负电子对撞机是研究粒子基本性质和相互作用的实验装置。正负电子经加速器加速到极高速度后，射入对撞测量区域，通过调整测量区的磁感应强度大小，使正负电子发生正碰。一实验探究小组设计的对撞机结构原理图如图所示，测量区ABCD中存在两个有界匀强磁场，水平虚线MN下方Ⅰ区域磁场的磁感应强度大小为 $B_{1}$ （大小未知），方向垂直纸面向外，MN上方Ⅱ区域磁场的磁感应强度大小为 $B_{2}$ （大小未知），方向垂直纸面向里，直线EF为测量区的中线。在同一水平面上的直线加速器甲、乙同时以相同速率分别垂直AB、CD边界射入电子和正电子，并最终在EF上的某处实现正碰。已知正、负电子的比荷为k，边界AB、CD间的距离为4d，两加速器与MN的距离均为d，忽略电荷间的相互作用及正、负电子的重力。

(1)、电子以速度大小 $v_{0}$ 射入Ⅰ区域，
①若电子能垂直MN进入Ⅱ区域，求 $B_{1}$ ；
②若 $B_{1} = \frac{1.8 v_{0}}{k d}$ ，为使电子不从AB射出，求Ⅱ区域磁场的最小值 $B_{2}$ ；

(2)、若 $B_{1} = B_{2} = B$ ，为使正负电子在EF上某处发生正碰，求射入磁场的速度大小v与B之间满足的关系。

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17、某探究小组利用电磁阻尼原理设计了一减震装置，其简化结构如图1所示。质量为m的“日”字型金属框架abcdef由7根长度均为l，电阻均为r的金属杆焊接而成，水平有界匀强磁场的高度也为l，水平足够宽广，磁感应强度大小为B。开始时水平杆af与磁场的上边界平行。框架由某一高度下落，以初速度 $v_{0}$ 进入磁场，磁场中框架运动的速度v与下落距离x之间的v~x图像如图2所示，则

(1)、框架刚进入磁场时受到的安培力的大小 $F_{A}$ ；

(2)、穿过磁场过程中，框架上产生的焦耳热Q；

(3)、框架在磁场中运动时间t。

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18、一游戏装置由弹射器，水平轨道AB，圆心为 $O_{1}$ 的竖直半圆细管道BCD，圆心为 $O_{2}$ 的竖直半圆轨道DEF，水平轨道GH、IJ和足够长的固定斜面组成。滑板静止在GH上，其上表面与IJ相平，左端位于GF连线上，其上静置滑块乙， $B O_{1} D O_{2} G F$ 在同一条竖直线上。如图所示，游戏时，滑块甲从A点弹出，经过轨道AB、BCD、DEF后与滑块乙发生弹性碰撞，随后滑块乙带动滑板一起运动，滑板到达侧壁HI后即被锁定。已知滑块甲、乙和滑板的质量分别为 $m_{1} = 0.01 kg ， m_{2}$ （大小未知），M＝0.02kg，轨道GH长L＝1.4m，滑板右端距侧壁HI的距离d＝0.2m，BCD、DEF的半径均为R＝0.1m，滑块乙与滑板间的动摩擦因数μ＝0.5，其余各处均光滑，各轨道间平滑连接，弹簧的弹性势能 $E_{p} = 0.12 J$ ，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能滑块，滑块甲、乙均可视为质点。

(1)、求滑块甲运动到轨道DEF最高点F时受到的压力大小 $F_{N}$ ；

(2)、若 $m_{2} = 0.01 kg$ ，求整个过程中，滑块乙与滑板间的摩擦内能Q；

(3)、若滑板长度 $l = \frac{16}{45} m$ ，左端仍位于GF连线上。要求滑块甲、乙碰撞后，甲在反弹后不脱离轨道（返回接触到弹射器后即被锁定），乙在滑板到达侧壁前不脱离滑板，求滑块乙的质量取值范围。

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19、如图为一测温装置的结构简图。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，此温度可由B管上的刻度直接读出。当温度 $T_{1} = 300 K$ 时，管内水银面高度 $x_{1} = 16 cm$ ，此高度即为300K的刻度线。已知管内水银面最大高度为26cm，大气压强 $p_{0} = 76 cmHg$ 。忽略B管的体积和水银槽内液面的变化，当环境温度从300K缓慢下降的过程中：

(1)、A泡内气体分子动能（选填“均增大”、“均减小”或“增大和减小均有”），其内壁单位面积受到的气体分子的平均作用力（选填“变大”“变小”或“不变”）；

(2)、该装置能测出的最低温度 $T_{2}$ ；

(3)、已知分子平均动能跟热力学温度成正比，其关系满足 $E_{k} = k T$ （k＝0.2J/K），环境温度下降至（2）问中的 $T_{2}$ 时，外界对气体做功为2.9J，求热量的变化Q。

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20、为了研究图1所示的玩具电动机的能量转换，设计了如图2所示的电路，其中学生电源稳压4V。先将滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关S，缓慢改变滑动变阻器的阻值，增大电动机两端的电压，在表中记录电压表、电流表的读数。
表
组数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
U/V
0.07
0.14
0.21
0.28
0.35
0.42
0.52
0.68
0.89
1.10
1.32
1.50
I/A
0.04
0.08

0.16
0.20
0.24
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24

(1)、补充第3组电流表读数为A

(2)、电流相同时，电动机两端的电压可能不同。比如第4组和第8组，从能量转换的角度，其理由是

(3)、电动机转动后，随着电压的增大，机械能的转换效率（选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”）。

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