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相关试卷

1、某实验小组的同学用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用交流电源的频率为 $50 Hz$ ，得到图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ ，测出 $A$ 点距起点 $O$ 的距离为 $x_{0} = 13.75 cm$ ，点 $A$ ， $C$ 间的距离为 $x_{1} = 7.25 cm$ ，点 $C$ ， $E$ 间的距离为 $x_{2} = 8.75 cm$ ，测得重物的质量为 $M = 0.2 kg$ 。

(1)、下列做法正确的有________。

A、图中两限位孔必须在同一竖直线上 B、实验时，应先释放纸带，再接通打点计时器的电源 C、选择的重物要求体积大、密度小 D、将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带的上端，且让重物尽量靠近打点计时器

(2)、当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ ，选取 $O$ 、 $C$ 两点为初、末位置来验证机械能守恒定律，在该过程中，重物减少的重力势能是J，重物增加的动能是J。（结果均保留两位有效数字）

(3)、某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 $O$ 的距离 $h$ ，计算对应计数点的重物速度 $v$ ，描绘 $v^{2} - h$ 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确：（填“正确”或“不正确”）。请说明原因。

(4)、若实验中经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能，则可能的原因是________。

A、用公式 $v = g t$ 算各点瞬时速度（设 $t$ 为纸带上打下 $O$ 点到打下其他记录点的时间） B、由于纸带和打点计时器的限位孔之间存在摩擦阻力 C、先释放纸带后接通电源，导致打第一个 $O$ 点时便有了初速度 D、重物下落过程中受到空气阻力

(5)、另一实验小组的同学用图丙所示装置来验证机械能守恒定律，将力传感器固力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，另一端连在力传感器上，力传感器可以直接显示绳子张力大小。将小球拉至水平位置由静止释放，小球到达最低点时力传感器显示的示数为 $F$ 。已知小球质量为 $m$ ，当地重力加速度为 $g$ 。在误差允许范围内，当 $F$ 、 $m$ 、 $g$ 满足关系式时，即可验证小球的机械能守恒。

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2、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在 $t_{0}$ 和 $2 t_{0}$ 时刻相对于出发点的位移分别是 $x_{1}$ 和 $x_{2}$ ，速度分别是 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ ，合外力从开始至 $t_{0}$ 时刻做的功是 $W_{1}$ ，从 $t_{0}$ 至 $2 t_{0}$ 时刻做的功是 $W_{2}$ ，则（　　）

A、 $x_{1} = 5 x_{2}$ B、 $v_{2} = 3 v_{1}$ C、 $W_{2} = 8 W_{1}$ D、 $W_{2} = 9 W_{1}$

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3、如图所示，某艘重型气垫船，假设质量达 $5.0 \times 1 0^{5} kg$ ，最高时速为 $108 km/h$ ，装有额定输出功率为 $90 00kW$ 的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力 $f$ 与速度 $v$ 满足 $f = k v$ ，下列说法正确的是（　　）

A、该重型气垫船的最大牵引力为 $3.0 \times 10^{5} N$ B、由题中给出的数据可算出 $k = 1.0 \times 10^{4} N \cdot s/m$ C、当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为 $3.0 \times 1 0^{5} N$ D、当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为 $450 0kW$

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4、如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，水平的喷水“龙头”距地面高为 $2m$ ，其喷灌半径可达 $2 0m$ ，每分钟喷出水的质量为 $10 kg$ ，所用的水从地下 $5m$ 深的井里抽取，设水以相同的速率喷出，不计空气阻力，则（　　）

A、喷水龙头喷出水的初速度为 $20 m/s$ B、不计额外的损失，水泵每分钟对水所做的功为 $57 00J$ C、不计额外的损失，水泵每分钟对水所做的功为 $250 0J$ D、带动水泵的电动机的最大输出功率为 $60 W$

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5、如图所示是一款海上风力发电机，主要安装在近海。该型号风力发电机的叶轮直径长达200m，它运行起来可以自动调节使得叶轮转动的平面始终与风向垂直，把通过此圆面空气动能的10%转化为电能，已知空气的密度为1.2kg/m³。若某段时间内，该风力发电机所在地区的风速为10m/s，则此时风力发电机的发电功率约为（　　）

A、1.9×10⁶kW B、1.9×10³kW C、10.9×10⁶kW D、10.9×10³kW

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6、“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。则（　　）

A、月球表面重力加速度为 $\frac{t^{2}}{2 h}$ B、月球第一宇宙速度为 $\sqrt{\frac{R h}{t}}$ C、月球质量为 $\frac{h R^{2}}{G t^{2}}$ D、月球静止卫星离月球表面高度 $\sqrt[3]{\frac{h R^{2} T^{2}}{2 π^{2} t^{2}}} - R$

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7、两个完全相同的质量都为m、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2. 2l的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α=37°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α=37°，则（　　）

A、A球带负电，B球带正电 B、甲图中细线的拉力大小均为0. 6mg C、A球带电量为 $\sqrt{\frac{3 m g l^{2}}{4 k}}$ D、乙图中A球所受匀强电场的力大小为0. 75mg

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8、如图所示，一试探电荷进入真空中等量的同种点电荷所形成的电场中，A、B、C是试探电荷运动轨迹上的三个点，下列说法正确的是（　　）

A、试探电荷一定从A点到B点再到C点 B、试探电荷在B点的加速度小于在C点的加速度 C、当试探电荷从A点到B点再到C点时，速度先增大再减小 D、试探电荷一定带负电

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9、如图所示，甲图是王亚平老师太空授课中的乒乓球浸没在水中静止的实验；乙图是自行车比赛中运动员在水平路面转弯的情景；丙图为推手游戏，双方用手掌推对方直到将对方失去平衡为赢；丁图为一只小鸟停在倾斜树枝上，则以下对物理原理现象分析正确的是（）

A、甲图：太空中的乒乓球受浮力和重力平衡 B、乙图：自行车受到地面的支持力竖直向上 C、丙图：若甲赢了比赛，则说明甲推乙的力大于乙推甲的力 D、丁图：树枝对小鸟的作用力垂直树枝斜向左上方

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10、滑雪是人们在冬季喜爱的户外运动。如图所示，斜面的倾角为 $θ = 37 °$ ，滑车（含坐在上面的人）的总质量 $m_{1} = 80 kg$ ，从距斜面底端高度 $h = \frac{108}{13} m$ 处的A点沿斜面由静止开始下滑，然后从B点进入水平滑道，水平滑道上C处有一儿童坐在雪橇上静止，总质量 $m_{2} = 40 kg$ 。已知B、C两点的距离 $L = 22 m$ ，滑车和雪橇与斜面和水平滑道间的动摩擦因数均为 $μ = 0.1$ ，不计滑车通过B点时的机械能损失，重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，不计空气阻力，滑车和雪橇均可视为质点。

(1)、求滑车运动到B点时的速度大小 $v_{B}$ ；

(2)、若滑车和雪橇相碰，碰后一起滑动，求二者一起在水平滑道滑行的距离s；

(3)、为使滑车与雪橇不相撞，若从滑车滑到B点时，狗开始以恒定的作用力F水平向右拉雪橇，求F的最小值。

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11、如图甲所示为高铁动力系统供电流程的简化图，发电厂输出电压为 $U_{1}$ 、电流为 $I_{1}$ 的正弦交流电，牵引变电所的理想变压器将发电厂的高压电进行降压，动力车厢内的理想变压器再次降压，为动力系统供电，驱动高铁运行。已知牵引变电所的变压器的原、副线圈匝数之比为 $k_{1}$ ，动力车厢内的理想变压器的原、副线圈匝数之比为 $k_{2}$ ，架空线的总内阻为r。

(1)、架空线损耗的功率 $Δ P$ ；

(2)、动力系统的电压 $U_{4}$ ；

(3)、若动力系统可看成图乙所示的简化模型，通过整流器使AB端输出电压恒为U的直流电，在足够长的区域ABCD存在磁感应强度大小为B、垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），导体棒MN的长度为L，电阻为R，通过导体棒连接车轮间的车轴，驱动动力车厢向右运行，运动过程中动车所受阻力的大小恒为f，求动力车厢最终稳定运行的速度大小v和动力车厢受到的安培力大小F。

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12、下列是两位同学做实验的部分步骤。

(1)、在“用单摆测量重力加速度”实验中：
①某同学组装单摆时，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示，这样做的目的是保证（填“A”或“B”）。
A.摆动过程中摆长不变 B.摆球在同一竖直平面内摆动
②两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图乙、丙所示，测量方法正确的是图（填“乙”或“丙”）。

(2)、如图丁所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行了调整后，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，则该调整可能是______（填正确答案标号）。

A、仅增加光源与滤光片间的距离 B、仅增加单缝与双缝间的距离 C、仅将单缝与双缝的位置互换 D、仅将红色滤光片换成绿色滤光片

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13、如图所示，玩具小炮车发射质量为 $m = 0.01 kg$ 的弹珠A，初速度大小 $v_{0} = 5 m/s$ ，发射角 $θ = 37 °$ 。它飞行到最高点时与大小相同、质量为 $M = 0.015 kg$ 的弹珠B发生碰撞，碰撞时间极短。碰后弹珠A、B平抛的水平位移大小之比为1∶2，空气阻力忽略不计，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。下列说法正确的是（　　）

A、碰前瞬间弹珠A的速度大小为4m/s B、碰后瞬间弹珠A的速度大小为2m/s，方向向左 C、碰后瞬间弹珠B的速度大小为2m/s，方向向右 D、弹珠A、B碰撞过程中机械能守恒

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14、将绳的两端 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 分别用手捏住以相同的频率上下振动，在图示时刻，绳波a、b刚好分别传到A、B两点。绳波a的振幅为1.5d，绳波b的振幅为d，P是 $S_{1} S_{2}$ 的中点，下列说法正确的是（　　）

A、两端 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的起振方向均向上 B、若减小 $S_{1}$ 端的振动频率，绳波a的传播速度变慢 C、若停止 $S_{2}$ 端的振动，绳中b波的波形立即消失 D、两端 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的振动形式会同时传到P点，且P点的振幅为2.5d

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15、近年来，机械振动采收机因其高效、节省人力成本的优点，逐渐成为橄榄采摘的主流工具。如图所示是拖拉机背负式橄榄果液压振动采收机振动树干工作的场景，下列说法正确的是（　　）

A、在同一棵树上采集橄榄，采收机的振动频率越高，采集效果越好 B、随着采收机的振动频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C、针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同 D、振动稳定后，不同粗细树干的振动频率与采收机的振动频率相同

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16、如图所示，在水平虚线上方空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，质子（ $_{1}^{1} H$ ）从O点以速度 $v_{1}$ 水平向右射入磁场，沿轨迹OA从下边界飞出磁场，飞出时相对入射方向的偏转角为90°； $α$ 粒子（ $_{2}^{4} He$ ）从O点以速度 $v_{2}$ 水平向右射入磁场，沿轨迹OB从下边界飞出磁场，飞出时相对入射方向的偏转角为60°，不计质子和 $α$ 粒子的重力，则质子和 $α$ 粒子在磁场中运动的（　　）

A、轨迹半径之比为2∶1 B、速率之比为2∶1 C、周期之比为1∶2 D、时间之比为2∶1

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17、如图甲所示，“笑脸弹簧小人”由头部、轻弹簧及底座组成，将弹簧小人静置于桌面上，其简化模型如图乙所示，头部在O点时刚好静止。现将头部压到B点由静止释放，头部在AB之间上下振动，底座始终未离开地面，不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）

A、头部在上下振动的过程中受到重力、弹力和回复力 B、头部从O点向A点运动过程中，速度逐渐减小 C、头部从O点向A点运动过程中，加速度逐渐减小 D、头部在上下振动过程中，头部的机械能守恒

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18、下列四幅图是光学中的常见现象，说法正确的是（　　）

A、图甲是白光通过狭小的双缝发生的干涉现象 B、图乙是激光射向不透明圆盘产生的衍射图样 C、图丙是红光通过单缝发生的衍射现象 D、图丁是通过3D眼镜看电脑显示器的照片，是由于两侧镜片为透振方向不同的偏振片造成的

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19、如图所示，质量 $M = 3kg$ 的物体A上表面为光滑斜面（底端带挡板），斜面长 $L = 1m$ ，与水平方向的夹角 $θ = 37^{\circ}$ ，在斜面下端有一质量为 $m = 1kg$ 的小物体B紧靠挡板，装置处于水平地面静止。已知重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ 。

(1)、若地面光滑，给A一水平向右的瞬时冲量I，B恰好能运动到A上表面的顶端，求I的大小；

(2)、若物体A与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.75$ ，对A施加水平向右的恒力 $F_{1}$ ，发现B与挡板之间弹力为零且A和B保持相对静止，求 $F_{1}$ 的大小；

(3)、若物体A与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.75$ ，对A施加水平向右的恒力 $F_{2}$ ，当A向右运动 $x = 2 m$ 时，B恰好运动到A上表面的顶端，求此过程中 $F_{2}$ 所做的功W。

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20、如图所示，竖直面内存在三个有无限长理想边界的场区，分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，三个场区的分界线平行且竖直，Ⅰ区有水平方向的宽度为L的匀强电场，场强大小为E，Ⅱ区和Ⅲ区有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度分别为B和2B，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从Ⅰ区左边界MN上的a点由静止释放，经Ⅰ区电场加速后进入Ⅱ区的磁场中，然后进入Ⅲ区磁场（其右侧无边界）。

(1)、求Ⅱ区磁场的宽度d满足的条件；

(2)、若Ⅱ区磁场的宽度 $d = \frac{1}{B} \sqrt{\frac{m E L}{2 q}}$ ，求该粒子从a点再次回到边界MN时所用时间；

(3)、若Ⅱ区磁场的宽度 $d = \frac{1}{B} \sqrt{\frac{m E L}{2 q}}$ ，求该粒子回到边界MN时与a点距离的所有可能值。

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