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相关试卷

1、如图所示，足够大的光滑水平桌面上，劲度系数为 $k$ 的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一耑与小球 $A$ 拴接。开始时，小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接小球B，桌面上方的细线与桌面平行，系统处于静止状态，此时小球A的位置记为 $O$ （图中未画出），A、B两小球质量均为 $m$ 。现用外力缓慢推小球A至弹簧原长后释放，在小球A向右运动至最远点时细线恰好断裂（此时小球B未落地），已知弹簧振子的振动周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，弹簧的弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ （ $x$ 为弹簧的形变量），重力加速度为 $g$ ，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。求：
（1）细线能承受的最大张力大小；
（2）细线断裂后，小球A到达 $O$ 点时的速度和加速度大小；
（3）从细线断裂开始计时，小球A经过 $O$ 点所用的时间。

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2、图甲为山地车的气压避震装置，主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。其示意图如图乙所示，将带有活塞 $A$ 的导热汽缸B放置在倾角为 $θ = 30 °$ 的光滑斜面上，活塞用另一端固定的轻弹簧拉住，轻弹簧平行于斜面，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，初始状态活塞到汽缸底部的距离为 $L_{1} = 27 cm$ ，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为 $L_{2} = 1 cm$ ，汽缸内气体的初始温度为 $T_{1} = 270 K$ 。已知汽缸质量为 $M = 0.6 kg$ ，横截面积为 $S = 1.5 {cm}^{2}$ ，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ，大气压为 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ 。
（1）求初始状态下汽缸内气体压强 $p_{1}$ ；
（2）对汽缸缓慢加热，汽缸内气体的温度从 $T_{1}$ 上升到 $T_{2}$ ，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，已知该封闭气体的内能 $U$ 与温度 $T$ 之间存在关系 $U = k T, k = 2 \times 10^{- 3} J / K$ ，求该过程中气体吸收的热量 $Q$ ；
（3）环境温度保持 $T_{1}$ 不变，某次骑行者骑山地车加速下坡（坡度为 $θ = 30 °$ ）时，产生的加速度大小为 $a = 5 m / s^{2}$ ，避震装置仍如图乙所示放置，发现此时活塞到汽缸底部的距离 $L^{'} = 27 cm$ ，通过计算分析汽缸的气密性是否良好，若良好，请说明理由；若不良好，进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少？

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3、图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极 $K$ 金属的逸出功为 $3.0 eV$ 。如图乙是氢原子的能级图。用大量处于 $n = 3$ 能级的氢原子跃迁发出的光照射 $K$ 极，求：
（1）有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少eV？
（2）从图示位置移动滑片P至某处，电压表示数为2.21V，光电子到达A极的最大动能为多少eV？

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4、一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝 $M 、 N$ ，相距为 $d$ ，直径均为 $2 a$ ，折射率为 $n (n < \sqrt{2})$ 。 $M 、 N$ 下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在 $M$ 内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面反射至 $N$ 下端面， $N$ 下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关（只考虑在被测物体表面反射一次的光线），测量时被测物体自上而下微小移动，激光在真空中的传播速度为 $c$ 。下列说法正确的是（　　）

A、激光在 $M$ 内传播的速度大小为 $\frac{c}{n}$ B、从 $M$ 下端面出射的光与竖直方向的最大偏角的正弦值为 $\frac{\sqrt{n^{2} + 1}}{2}$ C、 $N$ 下端面刚能接收反射激光时，玻璃丝下端面到被测物体的距离为 $\frac{d}{2} \sqrt{\frac{2 - n^{2}}{n^{2} - 1}}$ D、 $N$ 下端面恰好全部被照亮时，玻璃丝下端面到被测物体的距离为 $\frac{d + a}{2} \sqrt{\frac{2 - n^{2}}{n^{2} - 1}}$

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5、如图所示的家庭小型喷壶总容积为1.4L，打气筒每次可将压强为 $1.0 \times 10^{5} Pa$ 、体积为0.02L的空气充入壶内，从而增加壶内气体的压强。为了保证喷壶的安全，壶内空气压强不能超过 $5.0 \times 10^{5} Pa$ ；为了保证喷水效果，壶内气体压强至少为 $3.0 \times 10^{5} Pa$ ，当壶内空气压强降至 $1.0 \times 10^{5} Pa$ 时便不能向外喷水。现在喷壶中装入1.2L的水并用盖子密封，壶内被封闭空气的初始压强为 $1.0 \times 10^{5} Pa$ 。壶中喷管内水柱产生的压强忽略不计，壶内空气可视为理想气体且温度始终不变，则下列说法正确的是（　　）

A、为了保证喷水效果，打气筒最少打气25次 B、为了保证喷壶安全，打气筒最多打气40次 C、若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为1L D、若充气到喷壶安全上限，然后打开喷嘴向外喷水，可向外喷出水的体积为0.8L

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6、“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳端，使绳子振动起来（图甲），以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中 $t_{0}$ 时刻的波形，已知绳波的传播速度为4m/s， $S P = 4 m$ ， $P Q = 8 m$ ，下列说法正确的是（）

A、 $t_{0}$ 时刻右手抖动的频率是2Hz B、 $t_{0}$ 时刻右手抖动的频率是1Hz C、手的起振方向向下 D、 $t_{0}$ 时刻质点P向上运动

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7、人眼对绿光最为敏感，如果每秒有 $N$ 个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以 $P$ 的功率均匀地向各个方向发射波长为 $λ$ 的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为 $d$ ，不计空气对光的吸收，普朗克常量为 $h$ ，光在真空中传播速度为 $c$ ，眼睛能够看到这个光源的最远距离为（　　）

A、 $\frac{d}{4} \sqrt{\frac{P λ c}{N h}}$ B、 $\frac{d}{4} \sqrt{\frac{P λ}{N h c}}$ C、 $\frac{d}{2} \sqrt{\frac{P λ c}{N h}}$ D、 $\frac{d}{2} \sqrt{\frac{P λ}{N h c}}$

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8、如图所示为一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C、D后再回到状态A的 $p - V$ 图像，其中， $A \to B$ 和 $C \to D$ 图线为双曲线的一部分， $D \to A$ 为绝热过程。下列说法正确的是（　　）

A、 $A \to B$ 过程中，气体可能向外界放出热量 B、 $B \to C$ 过程中，气体一定从外界吸收热量 C、 $C \to D$ 和 $D \to A$ 过程中，气体压强都增大的微观机理不完全相同 D、整个过程中气体向外界放出热量

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9、用中子轰击静止的锂核，核反应方程为 $_{0}^{1} n +_{3}^{6} Li \to_{2}^{4} He + X + γ$ 。已知光子的频率为 $ν$ ，锂核的比结合能为 $E_{1}$ ，氦核的比结合能为 $E_{2}, X$ 核的比结合能为 $E_{3}$ ，普朗克常量为 $h$ ，真空中光速为 $c$ ，下列说法中正确的是（　　）

A、该核反应为 $α$ 衰变 B、 $E_{1} > E_{2}$ C、释放的核能 $Δ E = (4 E_{2} + 3 E_{3}) - 6 E_{1} + h ν$ D、质量亏损 $Δ m = \frac{(4 E_{2} + 3 E_{3}) - 6 E_{1}}{c^{2}}$

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10、某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变大的是（　　）

A、调用更粗的头发丝 B、调用紫色激光照双缝 C、增大纸板与墙面的距离 D、减小光源与纸板的距离

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11、汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。下列说法正确的是（）

A、抵消声波的相位与噪音声波的相位相同 B、抵消声波的振幅与噪音声波的振幅相等 C、抵消声波和噪音声波在空气中传播的频率不相等 D、汽车降噪过程应用的是声波的衍射原理

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12、物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验被评为“十大最美物理实验”之一，从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（　　）

A、光具有波动性 B、光具有波粒二象性 C、微观粒子本质是一种电磁波 D、微观粒子具有波动性

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13、下列关于四幅插图的说法正确的是（　　）

A、甲图为方解石的双折射现象，说明方解石是非晶体 B、乙图中制作防水衣时用左管材料的防水效果更好 C、丙图为 $α$ 粒子的散射实验现象，其中J运动轨迹否定了汤姆孙的枣糕式原子模型 D、丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低

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14、请结合守恒思想和力学相关知识，回答下列问题：
（1）在实际生活中经常看到这种现象：适当调整开关，可以看到从水龙头中流出的水柱越来越细，这是由于流体的连续性和质量守恒。如图1所示，垂直于水柱的横截面可视为圆。在水柱上取两个横截面A、B，面积分别为 $S_{A}$ 、 $S_{B}$ ，经过A、B的水流速度大小分别为 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ ，由于流体的连续性和质量守恒，单位时间内通过任一截面的体积相等，则有 $S_{A} v_{1} = S_{B} v_{2}$ 。若A、B直径分别为 $d_{1}$ 、 $d_{2}$ ，且 $\frac{d_{1}}{d_{2}} = \frac{2}{1}$ 。求：水流的速度大小之比 $\frac{v_{1}}{v_{2}}$ 。
（2）如图2所示：水平桌面上有一盛有水的大容器，其侧面安装有一个水平的短细管，水能够从细管中喷出；根据（1）中的 $S_{1} v_{1} = S_{2} v_{2}$ ，由于容器中水面的面积 $S_{1}$ 远远大于细管内的横截面积 $S_{2}$ ，所以容器中液面下降的速度比细管中的水流速度小很多，可以忽略不计。
假设水不可压缩，而且没有粘滞性。重力加速度为g，当细管到液面的距离为h时，求：细管中的水流速度v的大小。
（3）如图2所示，细管中的水在水平桌面上的射程x与细管所安的高度有关。当细管到液面的距离为 $h_{m}$ 时，x有最大值。已知大容器中液面到容器底的距离为H，忽略液面高度的变化，求： $h_{m}$ 与H之比。

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15、“嫦娥六号”绕月飞行的圆轨道高度h约为200km，环绕周期T约为2h。已知月球半径R约为1700km，万有引力常量 $G = 6.67 \times 10^{- 11} N \cdot m^{2} / {kg}^{2}$ 。求月球的质量M。（结果保留一位有效数字）

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16、在 $x O y$ 平面直角坐标系中，质点在 $x O y$ 平面内从O点开始运动，在x方向的位移—时间图像与y方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示。求：
（1）求 $t = 1 s$ 时，质点的速度大小；
（2）质点的轨迹方程。

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17、如图是场地自行车比赛的圆形赛道，路面与水平面的夹角为 $θ$ 。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为r，自行车和运动员的总质量为m。不考虑空气阻力，重力加速度为g，要使运动员和自行车所需的向心力完全由重力和支持力来提供，求：
（1）骑行速度v的大小；
（2）赛道对自行车支持力 $F_{N}$ 的大小。

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18、假设在月球上利用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”的实验。器材有：质量m已知的重锤、弹簧测力计、刻度尺、秒表。

(1)、将重锤悬挂在弹簧测力计下，静止时，弹簧测力计示数为F。测量月球表面的重力加速度 $g_{月}$ 的实验原理（填写公式）；

(2)、已知月球表面的重力加速度为 $g_{月}$ 。让重锤由静止开始下落，测量下落的高度为h，时间为t。则重物的重力势能减少量 $|Δ E_{p}| =$ ，动能增加量 $|Δ E_{k}| =$ 。

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19、下图是用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等的时间的位置图，用于探究平抛运动的特点。

(1)、关于实验，下列做法正确的是_____（选填选项前的字母）。

A、选择体积小、质量大的小球 B、借助重垂线确定竖直方向 C、先抛出小球，再打开频闪仪 D、水平抛出小球

(2)、如图，以小球左边第一个位置（不是平抛起始点）的中心为起点，从左向右各位置间的水平间距依次为 $x_{Ⅰ}$ ， $x_{Ⅱ}$ 、 $x_{Ⅲ}$ ，若满足，可以说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；竖直间距依次为 $y_{Ⅰ}$ ， $y_{Ⅱ}$ 、 $y_{Ⅲ}$ ，若满足，可以说明平抛运动在竖直方向的分运动是匀变速直线运动。

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20、如图所示，运动员腰系轻绳拖着轮胎在跑道上进行训练。绳子对轮胎施加恒力的大小为300N，方向与水平方向成37°。轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动3m后，绳子突然断了，轮胎又往前移动了一段距离停下。已知轮胎的质量为36kg，跑道与轮胎间的动摩擦因数为0.8，g取 $10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、轮胎速度的最大值为 $4 m / s$ B、绳子断后，轮胎又前进了2m停下 C、从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功的平均功率为480W D、从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 $- 576 J$

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