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相关试卷

1、某课外活动小组设计出某款游戏装置，其简化图如图甲所示，该装置包括轻质弹射器、光滑的竖直圆轨道、平直轨道，其中A点左侧平直轨道以及弹射器内壁均是光滑的，右侧平直轨道AB是粗糙的，且滑块1、 $2$ 均可视为质点，与水平轨道AB之间的动摩擦因数均为 $μ = 0.5$ ，圆轨道的半径 $R = 0.5 m$ ，与轨道AB平滑连接。现缓慢向左推动质量 $m_{1} = 0. 3 kg$ 的滑块1，其受到的弹力F随压缩量x的变化关系如图乙所示，压缩量为 $0.6 m$ 时，弹射器被锁定。某时刻解除锁定，滑块1被弹出后，与静置于A点、质量 $m_{2} = 0. 2 kg$ 的滑块2发生碰撞并粘合为一体，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求弹射器被锁定时具有的弹性势能大小 $E_{p}$ 及碰后粘合体的速度 $v_{1} ；$

(2)、若粘合体恰好通过圆轨道的最高点，求粘合体通过圆轨道最低点B时受到的支持力大小；

(3)、要使粘合体能进入圆轨道运动且不脱离轨道，求平直轨道AB段的长度范围。

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2、某小组设计了如图所示装置来研究通电导体在磁场中的运动情况，光滑水平的平行导轨间的距离为L，导轨足够长且不计电阻，左端连有一个直流电源，电动势为E，内阻不计，导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现将一质量为m、阻值为R的金属杆ab放置在导轨上并由静止释放，运动过程中金属杆ab与导轨始终垂直且接触良好，求：

(1)、金属杆ab的最大加速度大小；

(2)、金属杆ab的最大动能；

(3)、若已知金属杆ab从释放到达到最大速度的位移大小为x，其做加速运动的时间 t。

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3、图甲为发光二极管（ $LED$ ）其原理结构如图乙所示，管芯的圆形发光面紧贴半球形透明介质，人们能从半球形表面看到发出的光。已知半球球心O点与发光面AB的中心重合，半球和发光面的半径分别为R和r，真空中的光速为c。

(1)、若介质的折射率 $n_{1} = \sqrt{2}$ ，求光从O点沿直线传播到P点的时间 $t ；$

(2)、若半球形表面（弧面）的任意位置都有整个发光面的光射出，则介质的折射率应满足什么条件?

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4、某校学生实验小组查阅资料了解到某电车的电池采用的是比亚迪刀片电池技术，整块电池是由10块刀片电池串联而成，其中每块刀片电池又由10个电芯串联而成。现有1个该型号的电芯，实验小组利用所学物理知识测量其电动势E和内阻r。已知电芯的电动势约为4 V、内阻约为 $5 Ω$ ，还有下列实验器材供选用：
A．电阻箱 $R_{0}$ 阻值可调范围为 $0 ~ 999.9 Ω$
B．滑动变阻器 $R_{1}$ ，阻值变化范围为 $0 ~ 15 Ω$
C．滑动变阻器 $R_{2}$ ，阻值变化范围为 $0 ~ 100 Ω$
D．表头G，量程为 $0 \sim 2 m A$ 、内阻为 $199.5 Ω$
E．电压表 $V_{1}$ ，量程为 $0 \sim 3 V$ 、内阻约为 $5 k Ω$
F．电压表 $V_{2}$ ，量程为 $0 \sim 15 V$ 、内阻约为 $15 k Ω$

(1)、由于表头G的量程较小，现将表头G改装成量程为800mA的电流表，则电阻箱 $R_{0}$ 的阻值应该为 $Ω$ 。

(2)、该小组设计了两个实验电路图，你认为最合理的是（填正确答案标号），请说明理由：。
A.B.

(3)、为方便调节，滑动变阻器应该选用（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”），为读数更准确，电压表应该选用（填“ $V_{1}$ ”或“ $V_{2}$ ”）。

(4)、闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和灵敏电流计的数据，并绘制了 $U - I_{g}$ 图线，由图线可知，该节电芯的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ （结果保留两位有效数字）。

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5、下列是《普通高中物理课程标准》列出的必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

(1)、图甲是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置示意图。实验中（填“需要”或“不需要”）满足钩码的总质量远小于小车的质量；图乙是规范操作下得到的一条点迹清晰的纸带，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上A、B、C、D、E、F和G，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小为 $m / s^{2}$ （结果保留两位有效数字）。

(2)、在“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”实验中，当弹簧测力计的示数如图丙所示时，读数是N，通过实验得到弹力大小F与弹簧长度x的关系图线如图丁所示，由此图线可得该弹簧的劲度系数 $k =$ $N / m$ 。

(3)、在“薄膜干涉”实验中，用平行单色光垂直照射一透明薄膜，若薄膜厚度d随坐标x的变化如图戊所示，则观察到干涉条纹可能是_________（填正确答案标号）。

A、 B、 C、 D、

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6、如图所示，某绝缘光滑木板放置在光滑水平桌面上，距其右端L处竖直固定着一挡板，桌面上方存在着水平向里的匀强磁场。在桌面上距离木板右端为d处静置着一质量为m、电荷量为 $- q$ 的轻质小球。某时刻起，木板在外力的作用下以速度大小 $v_{0}$ 向上匀速运动，一段时间后，小球离开木板以速度大小 $\sqrt{2} v_{0}$ 垂直击中右侧的挡板。空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A、小球离开木板时的速度为 $2 v_{0}$ B、从开始运动到小球脱离木板，木板对小球做的功为 $m v_{0}^{2}$ C、磁感应强度大小为 $\frac{m v_{0}}{2 q d}$ D、木板右端到挡板的距离 $L = 2 d$

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7、一列简谐横波在某均匀介质中的传播速度为 $4m/s$ ，介质中两质点P、Q的振动图像如图所示， $t = 0$ 时刻P、Q间仅有一个波峰。下列说法正确的是（　　）

A、该波的波长为16m B、 $0 \sim 3 s$ 内Q的位移为 $- 10 cm$ C、P位于平衡位置时，Q一定位于波峰 D、P、Q的平衡位置间距可能为12m

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8、煤气灶是生活中最常见的灶具（如图甲所示），其由2节 $1.5 V$ 的干电池供电，点火时需要转换器将直流电压转换为正弦交流电压（如图乙所示），并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上（如图丙所示），副线圈可产生峰值为9000V的高压。已知电压表为理想交流电表，点火针与金属板间的距离约为3mm，下列说法正确的是（　　）

A、干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能 B、 $\frac{T}{4}$ 时刻，电压表的示数为 $25 \sqrt{2} V$ C、该变压器的原、副线圈的匝数比为 $1 : 180$ D、点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为 $3000 V / m$

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9、如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。设水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为 $120^{\circ}$ ，两根拉索的张力均为 $F$ （拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B、横梁受到立柱沿水平指向横梁中央的摩擦力作用 C、横梁一端受立柱的支持力大小为 $\frac{1}{2} (M + m) g$ D、支撑杆对横梁的作用力大小为 $F + m g$

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10、2021年5月，中国“天问一号”探测器首次在火星着陆。图设为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，忽略探测器变轨时质量的变化，下列关于探测器的说法正确的是（　　）

A、探测器在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期 B、探测器在轨道Ⅱ上的速度小于火星的第一宇宙速度 C、探测器在轨道Ⅰ上 $O$ 点的加速度小于在轨道Ⅱ上 $O$ 点的加速度 D、探测器在轨道Ⅱ上 $P$ 点的机械能小于在轨道Ⅲ上 $Q$ 点的机械能

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11、光伏农业是一种将太阳能发电与现代农业相结合的新型农业模式。光控继电器在光伏发电系统中用于控制太阳能电池板的开关和进行动态监测，提高系统的效率和稳定性。如图所示为光控继电器的原理示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成，K为光电管阴极。下列说法正确的是（　　）

A、b端应该接电源正极 B、调转电源正负极，衔铁一定不会受到吸引力 C、若绿光照射K时，衔铁能被吸住，则改用紫光照射K时，衔铁一定会受到吸引力 D、若绿光照射K时，衔铁能被吸住，则增大绿光照射强度，光电子的最大初动能将变大

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12、如图所示，底面为圆形的塑料瓶内装有一定量的水和气体A，在瓶内放入开口向下的玻璃瓶，玻璃瓶内封闭有一定质量的气体B，拧紧瓶盖，用力F挤压塑料瓶，使玻璃瓶恰好悬浮在水中，假设环境温度不变，塑料瓶导热性能良好，气体A、B均视为理想气体，下列说法正确的是（　　）

A、气体A与气体B的压强相同 B、增大挤压力F，玻璃瓶将下沉 C、减小挤压力F，气体B的体积将减小 D、气体A的压强大于气体B的压强

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13、为消除雷电的危害，我国科研人员成功开展“人工引雷”试验。如图所示，引雷时，由一架金属材质的小火箭拖拽金属导线快速升空，当火箭飞到一定高度时金属导线被拉直，在带正电的云层和火箭之间产生的雷电就会沿着笔直的金属导线“一路向下”导向大地。下列说法正确的是（　　）

A、云层下端与小火箭之间形成匀强电场 B、云层下端对小火箭产生排斥力的作用 C、引雷过程中会形成由大地沿金属导线流向小火箭的电流 D、引雷过程中沿金属导线移动的电荷其电势能逐渐减小

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14、如图所示为铀238辐射出的射线穿过饱和甲醇蒸气时显现出的“射线”形态。已知铀238发生衰变的核反应方程为 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} Th +_{a}^{b} X$ ，下列说法正确的是（　　）

A、钍234的比结合能比铀238的大 B、X粒子为 $β$ 粒子 C、X粒子的电离能力比 $γ$ 射线的弱 D、甲醇蒸气可使铀238的半衰期发生改变

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15、如图所示，在竖直平面内放置的粗糙直线轨道 $A B$ 与放置的光滑圆弧轨道 $B C D$ 相切于 $B$ 点，圆心角 $∠ B O C = 37 °$ ，线段 $O C$ 垂直于 $O D$ ，圆弧轨道半径为 $R$ ，直线轨道 $A B$ 长为 $L = 5 R$ ，整个轨道处于匀强电场中，电场强度方向平行于轨道所在的平面且垂直于直线 $O D$ ，现有一个质量为 $m$ 、带电荷量为 $+ q$ 的小物块 $P$ 从A点无初速度释放，小物块 $P$ 与 $A B$ 之间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ ，电场强度大小 $E = \frac{m g}{q}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，重力加速度为 $g$ ，忽略空气阻力。求：
（1）小物块第一次通过 $C$ 点时对轨道的压力大小；
（2）小物块第一次从 $D$ 点飞出后上升的最大高度；
（3）小物块在直线轨道 $A B$ 上运动的总路程。

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16、如图为某游戏装置的示意图， $C D 、 D E$ 均为四分之一光滑圆管， $E$ 为圆管 $D E G$ 的最高点，圆轨道半径均为 $R = 0.6 m$ ，各圆管轨道与直轨道相接处均相切， $G H$ 是与水平面成 $θ = 37 °$ 的斜面，底端 $H$ 处有一弹性挡板， $O_{2} 、 D 、 O_{3} 、 H$ 在同一水平面内．一质量为 $0.01 kg$ 的小物体，其直径稍小于圆管内径，可视作质点，小物体从 $C$ 点所在水平面出发通过圆管最高点 $E$ 后，最后停在斜面 $G H$ 上，小物体和 $G H$ 之间的动摩擦因数 $μ = 0.625$ ，其余轨道均光滑，已知 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：
（1）小物体的速度 $v_{0}$ 满足什么条件？
（2）当小物体的速度为 $v_{0} = \sqrt{30} m/s$ ，小物体最后停在斜面上的何处？在斜面上运动的总路程为多大？

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17、一足够长的木板P静置于粗糙水平面上，木板的质量M=4kg，质量m=1kg的小滑块Q（可视为质点）从木板的左端以初速度v₀滑上木板，与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F，如图甲所示，设滑块滑上木板为t=0时刻，经过t₁=2s撤去拉力F，两物体一起做匀减速直线运动，再经过t₂=4s两物体停止运动，画出的两物体运动的v-t图像如图乙所示。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²）求：

(1)、0~2s内滑块Q和木板P的加速度大小，两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小；

(2)、滑块Q运动的总位移；

(3)、拉力F的大小。

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18、如图所示，A、B两物体质量之比 m_A∶m_B=3∶2，原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然被释放后，则以下系统动量守恒的是（　　）

A、若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统 B、若A、B与C上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统 C、若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统 D、若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统

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19、如图所示，质量为M的楔形物体ABC放置在墙角的水平地板上，BC面与水平地板间的动摩擦因数为 $μ$ ，楔形物体与地板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在楔形物体AC面与竖直墙壁之间，放置一个质量为m的光滑球体，同时给楔形物体一个向右的水平力，楔形物体与球始终处于静止状态。已知AC面倾角 $θ = 53 °$ ， $\sin θ = 0.8$ ，重力加速度为g，则（　　）

A、楔形物体对地板的压力大小为Mg B、当 $F = \frac{4}{3} m g$ 时，楔形物体与地板间无摩擦力 C、向右的水平力F的最小值一定是零 D、向右的水平力F的最大值为 $\frac{4}{3} m g + μ (m + M) g$

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20、如图，半径为R、球心为O的半球内为真空，M为其顶点，半球外介质的折射率为 $\sqrt{2}$ 。一束以 $M O$ 为中心，截面半径 $r = \frac{1}{2} R$ 的光束平行于 $M O$ 射到球面上，不考虑多次反射，则能从底面透射出光的面积为（　　）

A、 $π R^{2}$ B、 $\frac{π R^{2}}{4}$ C、 $π {(\sqrt{3} - 1)}^{2} R^{2}$ D、 $π {(\sqrt{2} - 1)}^{2} R^{2}$

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