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相关试卷

1、某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺每一小格的长度为1cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：用弹簧测力计测定小车的质量，读数如图丙所示。重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。

（1）根据弹簧测力计的读数可知小车质量 $m =$ kg。（保留两位有效数字）
（2）根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知，弹簧的劲度系数 $k =$ N/m。（保留两位有效数字）
（3）利用“↓”符号在图甲中刻度尺上方标出小车获得向右的、大小为 $10 {m/s}^{2}$ 的加速度时指针所指的刻度位置。
（4）若将小车换为一个质量更大的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将。（选填“增大”或“不变”或“减小”）
（5）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中，该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。图中可能表示该装置在这段时间内运动的 $v - t$ 图像的是。
A. B. C. D.

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2、请完成下列实验操作或计算

(1)、下列实验操作，正确的是（　　）

A、测量做直线运动物体的瞬时速度时无需平衡摩擦力 B、探究两个互成角度的力的合成规律时，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C、测电源电动势和内阻时，通电时间需足够长以确保读数稳定

(2)、在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中，将选择开关旋至欧姆挡“×10”的位置，按照正确的步骤操作，发现多用电表的指针偏转角过大，则应将选择开关旋至欧姆挡（选填“×1”或“×100”）的位置，重新欧姆调零后测 $R_{x}$ 的阻值，多用电表的示数如图（a）所示，则 $R_{x} =$ Ω。

(3)、某同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，测得的分子直径结果偏小，可能的原因是（　　）

A、油酸未完全散开 B、油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值 C、计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格

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3、缆车提供了快捷方便的上山途径。如图，质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢以加速度a一起斜向上加速运动。若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，已知重力加速度大小为g，缆绳与水平方向夹角为 $θ$ ，绳索和悬臂之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）

A、车厢对货物的支持力大于货物对车厢的压力 B、底板对货物的支持力大小为 $m g + m a \sin θ$ C、货物与车厢的最小动摩擦因数为 $\frac{a \cos θ}{g + a \sin θ}$ D、悬臂对车厢作用力的方向与水平方向的夹角大于 $θ$

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4、如图，甲、乙两运动员正在训练接力赛的交接棒。已知甲、乙两运动员经短距离加速后能达到并保持 $6 m/s$ 的速度跑完全程。设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，加速度大小为 $2 {m/s}^{2}$ 。乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接棒。在某次练习中，甲以 $v = 6 m/s$ 的速度跑到接力区前端 $s_{0} = 8 m$ 处向乙发出起跑口令。已知接力区的长度为 $L = 18 m$ 。下列说法正确的是（　　）

A、此次练习中，在乙运动3s时完成交接 B、此次练习中，在距乙出发点5m处完成交接 C、甲在接力区前端9m以内对乙发出起跑口令才可能完成交棒 D、棒经过接力区的最短时间是3s

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5、《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示。某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杠杆的运作，把质量为10kg的碓抬高20cm后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体。设碓与谷物作用0.05s后静止，从而将谷物研磨成米粒。取g=10m/s² ，不计空气阻力，则下列说法中正确的有（　　）

A、碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 B、碓从释放到静止的过程中，重力的冲量为25 $N \cdot s$ C、碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D、碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力为500N

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6、手机防窥屏具有保护隐私的功能。如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕且等间距平行排列，可实现对像素单元可视角度 $θ$ 的控制（可视角度 $θ$ 定义为某像素单元发出的光在图所示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。已知透明介质的折射率 $n = \frac{4}{3}$ ，屏障高度 $d = 0.4 mm$ ，屏障间隙 $L = 0.6 mm$ ，发光像素单元紧贴屏下并位于相邻屏障正中央，下列说法正确的是（）

A、防窥屏实现防窥效果是因为光发生了全反射 B、若增大透明介质的折射率，则可增强防窥效果 C、若增大屏障高度 $d$ ，则可视角度 $θ$ 增大 D、此防窥屏的可视角度 $θ = 106 °$

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7、某同学设计了一个烟雾探测器，其原理图如图所示，其中 $S$ 为光源， $C$ 为光电管，它的阴极材料为金属钠。当有烟雾进入探测器时， $S$ 发出的光被烟雾散射进入光电管 $C$ 。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流达到一定大小时，探测器触发报警系统报警。已知真空中的光速为 $c$ ，钠的极限频率为 $ν_{0}$ ，电子的电荷量为 $e$ ，下列说法正确的是（　　）

A、光源 $S$ 发出的光只要光照强度足够大，探测器一定可以正常工作 B、探测器探测到烟雾时，光电子的最大初动能与光源 $S$ 发出的光的频率成正比 C、光电管的阴极材料不能用极限频率更低的材料取代 D、光源 $S$ 发出光的波长小于 $\frac{c}{ν_{0}}$

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8、某校科技小组在体验了如图1所示的过山车游戏项目后，为更好研究过山车运动项目中的物理规律，科技组成员设计出如图2所示的装置。足够长的曲线轨道AB、长L₁=0.5m的水平直轨道BC、半径R=0.4m的竖直圆环轨道CD、长L₂=0.4m的水平直轨道CE、半径r₁=0.8m的水平半圆形管道EFG、半径r₂=0.25m的竖直半圆形管道GH间平滑连接，其中圆环轨道CD最低点C处的入、出口靠近且相互错开。将一可视为质点、质量为m=0.2kg的小球从曲线轨道AB上某处静止释放，刚好沿竖直圆环轨道的内侧通过最高点D。已知两段水平直轨道动摩擦因数都为 $μ = 0.5$ ，其余轨道阻力不计。两个半圆形管道的内径远小于其半径、且比小球直径略大。求：

(1)、小球经过竖直圆环轨道最高点D时的速度大小：

(2)、小球经过水平半圆形管道上某点F时，管道受到的作用力大小；

(3)、若竖直半圆形管道GH的半径可在 $0.25 m \leq r_{2} \leq 0.35 m$ 间调节，则小球从管道H点水平抛出后落到与水平管道EFG共面的水平面上时，其落地点至H点的最大水平距离是多少？

(4)、在满足 $r_{2} = 0.25 m$ 的条件下，让小球在曲线轨道AB上从h高处静止释放，要使小球能进入竖直圆环轨道CD且不脱离装置，求h应满足的条件及小球最终停在水平直轨道上的位置到B点的距离s与h的大小关系。

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9、示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形，示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，其简化图如图甲所示，电子枪释放电子并使电子加速后从小孔A射出，偏转系统使电子束发生偏转，每个电子打在荧光屏上就形成一个亮斑，电子束打在荧光屏就形成光迹，这三部分均封装于真空玻璃壳中，已知电子的电荷量为e，质量为m，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。

(1)、由于某些原因，电子枪位置产生了一些由一价氢离子、一价氦离子和二价氮离子的混合物，这些混合物由静止开始经过加速电场加速，然后在同一偏转电场（ $Y Y^{'}$ 间有稳定电压， $X X^{'}$ 间不加电压）里偏转，最后都打到荧光屏上（示意图如图甲和乙）。试计算：
①一价氢离子经过加速电场加速后的速度（假如一价氢离子的质量为m，电量为q，加速电场电压为U₀）；
②三种粒子离开偏转电场时的偏转距离之比和最终打在荧光屏上的偏转距离之比；

(2)、若电子枪处只产生速度为零的电子，在偏转电极 $X X^{'}$ 上加如图丁所示的电压，在偏转电极 $Y Y^{'}$ 上加如图丙所示的电压时，荧光屏上显示出如图戊所示的图形，此时 $X X^{'}$ 上所加电压的周期是多少？
若在两个偏转电极上均加上 $u = A \sin (ω t + φ)$ 或 $u = A \cos (ω t + φ)$ （ $φ$ 取各种不同值）交变电压时，荧光屏上将显示出各种各样的图形，这些图形称为“李萨茹”图形。若在偏转电极 $Y Y^{'}$ 上加如图丙所示的电压，在偏转电极 $X X^{'}$ 上加如图己所示的电压时，你认为在荧光屏上显示的是下列哪个图？

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10、将一长为L、质量为m的均匀杆绕一端无摩擦地转动，当转动角速度为ω时，杆具有一定的动能E_k ，为了测定杆的动能和杆的长度、质量的关系式，设计了如图甲所示的实验。质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆从水平位置由静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度v_A ，并记下该位置与转轴O的高度h。

(1)、用游标卡尺测得杆的直径d，A端通过光电门的时间为t，求A端通过光电门的瞬时速度v_A

(2)、调节h的大小并记录对应的速度v_A ，建立 $v_{A}^{2} - h$ 坐标系，并将实验数据在坐标系中描出，如图乙所示，求 $v_{A}^{2}$ 和h的关系式；

(3)、当地重力加速度g取10m/s² ，结合图像分析，写出杆动能表达式（动能和杆的质量及A端速度的关系式）。

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11、当驾车过弯道时，为防止侧滑，行驶速度不能过大。图1为一弯道路段，其俯视图如图2所示，其中一中心线位于同一水平面内的圆弧形车道，半径r。一汽车沿该车道中心线做匀速圆周运动，已知汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力等于压力的k倍。（计算时汽车可视为质点，且在该路段行驶过程阻力不计，结果可用根式表示）

(1)、若此弯道的路面设计成水平，求该汽车不发生侧滑的最大速度v₁：

(2)、若此弯道的路面设计成倾斜（外高内低），路基截面可简化为图3，路面与水平面夹角 $θ = {11.3}^{°}$ ，已知 $\tan {11.3}^{°} = 0.2$ ：
①为使汽车转弯时与路面间恰好无摩擦，求它行驶的速度大小v₂；
②假如k =0.6，r=99米，当汽车的速度为v₃=15m/s时，汽车有没有受到侧向摩擦力作用？方向如何？

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12、用如图所示的电路，观察电容器的放电现象。

(1)、先将开关S接1，充电完成后电容器上极板带电（选填“正”或“负”）。

(2)、充电完成后，将可调电阻R的阻值调至R₁ ，开关S接2进行放电，计算机与电流传感器相连，记录了电路中电流I随时间t变化的图像如图所示。已知该图像中曲线与坐标轴所围区域约有36个小格子，则电容器释放的电荷量Q约为C（结果保留三位有效数字）。

(3)、电容器再次充电完成后，将可调电阻R的阻值增加至R₂ ，开关S接2进行放电，计算机又绘出了新的I-t图像，下列关于前后两次I-t图像的对比图，可能正确的是___________。

A、 B、 C、 D、

(4)、另一组同学在测定电容器电容值的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关按下图左所示电路图进行连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2端，电容器放电，直至放电完毕。实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的 $V - t$ 曲线如下图右所示，由计算机对相关物理量的数据处理后记录了“峰值”及曲线与时间轴所围“面积”的图。则该电容器的电容值为F；（结果保留2位有效数字）

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13、如下图所示的传送带始终以v₀的恒定速度顺时针转动，AB的长度为L，传送带的摩擦系数为μ。某时刻把质量为m的小物块轻轻放在A点，然后小物块从A运动到B，最终与传送带共速。下列有关说法正确的是（　　）

A、小物块从A运动到B的时间可能为 $\sqrt{\frac{2 L}{μ g}}$ B、小物块从A运动到B的过程中，由于摩擦产生的热量可能为 $m v_{0}^{2}$ C、假如小物块以向左的初速度v从B点滑上传送带，最后离开传送带；从小物块滑上传送带到离开传送带的整个过程中，传送带对小物块做的功可能为零 D、假如小物块以向左的初速度v从B点滑上传送带，最后离开传送带，为此，带动传送带匀速运动的电机需要多消耗的电能可能为 $m (v_{0}^{2} + v v_{0})$

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14、如图所示的正六边形，边长为a。空间存在平行于正六边形所在平面的匀强电场。把质子（电量为e）从F移到E，电场力做功为W；把电子从E移到C，需克服电场力做功为3W。已知A点的电势为零，则）（　　）

A、C点电势为 $φ_{C} = \frac{3 W}{e}$ B、B点电势为 $φ_{B} = - \frac{W}{e}$ C、电场强度为 $E = \frac{\sqrt{3}}{2} \frac{W}{a e}$ D、电场强度为 $E = \frac{2 W}{a e}$

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15、图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，则（　　）

A、M点电场强度方向沿z轴正方向 B、P点电场强度大小比M点的大 C、P点电势比M点的低 D、沿x轴运动的带电粒子，电势能会变化

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16、某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止），则此卫星的（　　）

A、线速度大于第一宇宙速度 B、周期小于静止卫星的周期 C、角速度大于月球绕地球运行的角速度 D、向心加速度大于地面的重力加速度

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17、在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的场强大小 $\frac{E_{a}}{E_{b}}$ 等于（　　）

A、 $1 : 1$ B、 $2 : 1$ C、 $3 : 1$ D、 $4 : 1$

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18、电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：

（1）磁场的方向；
（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；
（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．

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19、回答问题
跑马射箭
民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射向固定目标（即图中的箭靶，箭靶平面与马运动方向平行）。假设运动员骑马奔驰的速度为 $v_{1}$ ，运动员静止时射出的箭速度为 $v_{2}$ ，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短。不考虑空气阻力和重力的影响，则：
（1）箭被射出到射中靶的最短时间为多少？
（2）运动员放箭处与目标的距离为多少？

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20、某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。左侧铁架台的横杆上固定有一个拉力传感器，将小球（可视为质点）用不可伸长的细线悬挂在传感器上。右侧有两个竖直杆固定在底座上，杆上分别装有可沿竖直杆移动的刻度尺和激光笔，激光笔水平放置。实验步骤如下：
①使小球自由静止在最低点 $O^{'}$ ，调整激光笔的高度，使水平细激光束与小球的底部保持相平，记录此时拉力传感器的示数 $T_{0}$ ；
②调节刻度尺的高度，使零刻线与细激光束保持相平，并固定刻度尺；
③将激光笔上移，使水平细激光束经过细线的悬点O，读取刻度尺读数即为细线的长度L；
④将激光笔移动到与 $O^{'}$ 高度差为 $h (h \leq L)$ 的位置Q处（如图甲中所示），把小球拉至该处，并使小球的底部与水平细激光束保持相平。释放小球，读出小球下摆过程中拉力传感器最大示数T；
⑤改变激光笔的高度，重复步骤④；
⑥整理器材；
（1）若选取题中的 $T_{0}$ 、L及步骤④中的一组数据h和T，进行验证机械能守恒定律，若传感器最大示数T满足T＝（用 $T_{0}$ 、L、h表示）时，则可验证小球从初始位置摆至 $O^{'}$ 点的过程中机械能守恒定律成立。
（2）该同学采用图像法处理数据。多次实验得出多组T和h的数据，在坐标纸上描点连线做出T－h图像如图乙所示。理论上图乙中的a和b数值满足a＝b（填上合适的数字）关系时，则可验证小球下摆过程中机械能守恒定律成立。
（3）由于小球运动中受到空气阻力等因素影响，造成小球下摆过程中机械能会有损耗。若图乙中a＝2.9N，b＝1.0N，根据图乙可知，小球自 $h (h < L)$ 处由静止释放，至下摆到最低点 $O^{'}$ 的过程中，损耗的机械能占初态机械能的%（取 $O^{'}$ 点为重力势能零势点）。

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