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相关试卷

1、某兴趣小组采用两种方案探究影响向心力大小的因素。

（1）使用如图的向心力演示器，匀速转动手柄1，使变速塔轮2和3、长槽4和短槽5匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。小球挤压挡板使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从器件（填写数字“6、7或8”）上读出，该读数即显示了向心力的大小。该探究实验所采用的方法是：。

（2）使用 $DIS$ 向心力实验器采集到下表数据：

探究向心力和角速度的关系（小球质量 $m = 0.55 kg$ ，转动半径 $r =0 .124m$ ）

向心力/N	2.0	2.4	2.8	3.2	4.0
频率/ $Hz$	2.75	2.99	3.24	3.48	3.92
向心力除以频率的平方	0.26446	0.26845	0.26673	0.26424	0.26031
角速度的平方/ ${rad}^{2}$	298.25	352.58	414.01	477.61	606.03
向心力除以角速度的平方	0.00671	0.00680	0.00676	0.00670	0.00660

从表中可得出：在误差允许范围内，保持和一定的情况下，向心力与角速度的平方成关系。

2、如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为 $ω_{A}$ 、 $ω_{B}$ ，线速度的大小分别为 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ ，则（）

A、 $ω_{A} = ω_{B}, v_{A} < v_{B}$ B、 $ω_{A} = ω_{B}, v_{A} > v_{B}$ C、 $ω_{A} < ω_{B}, v_{A} = v_{B}$ D、 $ω_{A} > ω_{B}, v_{A} = v_{B}$

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3、如图所示，一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放一块磁铁，则钢球可能的运动轨迹是（　　）

A、轨迹① B、轨迹② C、轨迹③ D、以上都有可能

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4、如图所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在匀强磁场，氙离子（ ${Xe}^{2 +}$ ）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场加速进入磁场区域，最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处相对推进器的速度为v₀。已知单个离子的质量为m、电荷量为2e，忽略离子间的相互作用，且射出的离子总质量远小于推进器的质量。
（1）求离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小v_S；
（2）若空间只存在沿x轴正方向磁场，为了使从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，则磁感应强度B_x的最大值是多少？
（3）若空间同时存在沿x轴正方向和沿y轴正方向的磁场且磁感应强度大小均为B（未知），试回答下列问题：
①为了使从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，则磁感应强度B的最大值是多少？
②设 $B = \frac{\sqrt{2} m v_{0}}{5 e L}$ ，单位时间从端面P射出的离子数为n，求离子束对推进器作用力沿z轴方向的分力大小。

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5、“水轮发电机”是将水的机械能转化为电能的发电设备，简化为如图装置。足够长水平“匚”形固定导体框架，宽度 $L = 1 m$ ，电阻不计，左端连接电阻 $R = 1.5 Ω$ 。金属棒ab质量 $m = 0.5 kg$ ，阻值 $r = 0.5 Ω$ ，与导轨间滑动摩擦因数 $μ = 0.2$ 。匀强磁场的磁感应强度 $B = 1 T$ ，方向垂直框架向上。现通过定滑轮用质量 $M = 0.5 kg$ 的重物由静止释放拉动金属棒。g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：
（1）通过金属棒的电流方向；
（2）金属棒能达到的最大速度；
（3）金属棒移动 $x = 0.5 m$ 的过程中通过电阻R的电量。

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6、竖直放置的水银气压计中混入了空气，上升到水银柱上方，使水银柱上方不再是真空，因而气压计的读数比实际的大气压小些。当实际大气压相当于768mm水银柱产生的压强时，该水银气压计的读数只有750mm，此时管里的水银面到管顶的距离为80mm。（假设温度保持不变）
（1）混入的空气在水银柱上方所产生的压强为多少；（单位用mmHg）
（2）当该气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压是多少。（单位用mmHg）

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7、某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器（如图），但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原﹑副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下：
（1）确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表欧姆挡测量发现都导通。
（2）测量变压器的初级（原）两次级（副）线圈匝数分别为n₁、n₂和n₃：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=80匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（1、2端）上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为4.0V，则初级线圈的匝数n₁=；把理想交流电压表分别接在3、4和5、6端，示数分别为12.0V、5V，则次级线圈的匝数n₂= ， n₃=。
（3）该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于（填“初级线圈”或“次级线圈”）。
（4）考虑到变压器工作时有漏磁损失，实验中测得的原线圈匝数（填“大于”“等于”或“小于”）原线圈的实际匝数。

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8、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
B．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
C．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
D．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是。（填写步骤前的字母）
（2）将6mL的油酸溶于酒精中制成 $10^{4} mL$ 的油酸酒精溶液，用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL，用注射器把一滴这样的溶液滴入水中，最终在水中形成面积为 $120 {cm}^{2}$ 的单分子油膜，则该油酸分子的直径约为m（结果保留2位有效数字）。
（3）若油酸酒精溶液经过长时间放置，导致油酸酒精溶液的实际浓度增大，则实验测得的油酸分子直径会（选填“偏大”或“偏小”）。

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9、如图甲所示， $M$ 、 $N$ 为竖直放置且彼此平行的两块不带电平板，板间距离为 $d$ ，两板中央各有一个小孔 $O$ 、 $O^{'}$ 正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，取垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一正离子（受到的重力不计）在 $t = 0$ 时垂直于 $M$ 板从小孔 $O$ 射入磁场，且正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为 $T_{0}$ ，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。要使正离子从 $O^{'}$ 孔垂直于 $N$ 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度大小 $v_{0}$ 的可能值为（　　）

A、 $\frac{π d}{3 T_{0}}$ B、 $\frac{π d}{2 T_{0}}$ C、 $\frac{π d}{5 T_{0}}$ D、 $\frac{π d}{4 T_{0}}$

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10、如图所示，两个小物块a、b静止在光滑水平面上，它们之间由一根细线连接且夹着一个处于压缩状态的轻弹簧。烧断细线后，被弹出的小物块a、b在同一直线上运动，且弹簧与它们分离，a、b的质量分别是2kg和4kg，则下列判断正确的是(　　)

A、小物块a与b的速率之比为1：2 B、弹簧对小物块a与b所做的功的大小之比为2：1 C、弹簧对小物块a与b的冲量大小之比为1：1 D、小物块a与b的动能之比为1：2

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11、如图甲所示，一个匝数 $N = 100$ 的圆形导体线圈，总电阻 $r = 1.5 Ω$ ，在线圈内存在面积为 $0.3 m^{2}$ 且垂直线圈平面的匀强磁场区域，外电路中灯 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 的电阻始终为6Ω（可忽略温度对电阻影响），L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感线圈。 $t = 0$ 时刻闭合开关S，同时控制线圈内的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙（取垂直线圈平面向外的磁场方向为正），则下列说法正确的是（　　）

A、0~8s通过灯L的电流方向始终为 $a \to b$ B、若 $t = 6 s$ 时断开开关，灯 $L_{1}$ 会立马熄灭 C、由于自感线圈的存在，灯 $L_{1}$ 的亮度始终比灯 $L_{2}$ 亮 D、2~4s内灯 $L_{1}$ 产生的热量为3J

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12、利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中不正确的是（　　）

A、将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B、将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变 C、将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 D、换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽

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13、下列关于仪器原理的说法中正确的是（　　）

A、甲图中，雷达测速应用了多普勒效应 B、乙图中，激光切割金属利用了激光相干性好的特点 C、丙图中，观看立体电影时，需配戴特制眼镜利用了光的衍射现象 D、丁图中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导应用了光的干涉现象

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14、为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到迫使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为“洗衣板”效应。如果某路面上减速带的间距为 $2m$ ，一辆固有频率为 $5Hz$ 的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（）

A、汽车的速度越小，颠簸得越厉害 B、汽车的速度越大，颠簸得越厉害 C、当汽车以 $10m/s$ 的速度行驶时颠簸得最厉害 D、当汽车以 $0 .4m/s$ 的速度行驶时颠簸得最厉害

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15、扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列判断正确的是（　　）

A、 $t = 1 \times 10^{- 3} s$ 时刻纸盆中心的位移最小 B、 $t = 2 \times 10^{- 3} s$ 时刻纸盆中心的加速度最小 C、在0~ $2 \times 10^{- 3} s$ 之间纸盆中心的速度方向不变 D、纸盆中心做简谐运动的方程为 $x = 1.0 \times 10^{- 4} \sin 50 π t$ （cm）

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16、如图，在平面直角坐标系 $x O y$ 内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 $E_{2}$ （未知）；第二象限存在沿 $x$ 轴正方向的匀强电场，电场强度大小 $E_{1} = 1.0 N/C$ ；第四象限圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小 $B = 0.25 T$ ，圆形区域分别在P点、Q点与 $x$ 轴、y轴相切，其半径 $R = 0.4 m$ 。一比荷 $\frac{q}{m} = 200 C/kg$ 、不计重力和空气阻力的带正电粒子，从第二象限的A点由静止释放，A点坐标为（ $- 0.5 m$ ， $0.2 m$ ），该粒子从y轴上C（0， $0.2 m$ ）点进入第一象限，恰从P点进入第四象限的匀强磁场，最终从圆形磁场的M点射出。求：
（1）粒子经过C点的速度大小 $v_{0}$ ；
（2）电场强度 $E_{2}$ 的大小及粒子经过P点的速度v；
（3）粒子在磁场中运动的时间t（结果可用 $π$ 表示）。

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17、如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 的传送带始终以速度 $v_{0} = 5 m / s$ 顺时针运动，其顶端平台上固定一个卷扬机。卷扬机的缆绳跨过光滑定滑轮与一小物块（m=2kg）相连，且缆绳与传送带平行。卷扬机未启动时，物块在传送带上保持静止，缆绳刚好伸直但无拉力。t=0时刻启动卷扬机，物块在缆绳牵引下沿传送带向上做匀加速运动。 $t_{1} = 1 s$ 时，物块速度增加至 $v_{0}$ ，且卷扬机的输出功率达到最大值，此后卷扬机保持该最大输出功率不变，直到 $t_{2} = 2 s$ 时物块运动至传送带顶端。缆绳质量忽略不计，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：
（1）传送带表面与物块之间的动摩擦因数 $μ$ ；
（2）在这2s内，卷扬机的平均输出功率；
（3）物块沿传送带上升的过程中，传送带对它做的功W。

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18、在五四青年节“放飞梦想”的庆典活动上，五颜六色的氦气球飞向广阔天空。用一个容积为50L、压强为1.0×10⁷Pa的氦气罐给气球充气（充气前球内气体忽略不计），充气后每个气球体积为10L，球内气体压强为1.5×10⁵Pa，设充气过程中罐内气体、气球内气体温度始终与大气温度相同，求：
（1）用一个氦气罐充了20个气球后，罐内剩余气体的压强为多少；
（2）氦气球释放后飘向高空，当气球内外压强差达2.7×10⁴Pa时发生爆裂，此时气球上升了3km。已知气球释放处大气温度为300K，大气压强为1.0×10⁵Pa，高度每升高1km，大气温度下降6℃，大气压强减小1.1×10⁴Pa，则氦气球爆裂时体积为多少。

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19、多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图。

(1)、通过一个单刀多掷开关S，接线柱B可以分别与触点1、2、3、4、5接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。图中的E是电源电动势（内阻不计）， $R_{3}$ 、 $R_{4}$ 、 $R_{5}$ 是定值电阻，居是欧姆调零电阻， A、B分别与两表笔相接。 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{4}$ 、 $R_{5}$ 都是定值电阻，表头G的满偏电流为20mA，内阻为 $R_{g}$ ，已知 $R_{1} + R_{2} = 5 R_{g}$ 。关于此多用电表，下列说法正确的是__________；

A、图中B是黑表笔 B、当S接触点1或2时，多用电表处于测量电流的挡位，且接1比接2时量程小 C、当S接触点3时，多用电表处于测电阻的挡位，电源的电动势越大，欧姆表的内电阻越大 D、当S接触点4、5时，多用电表处于测量电压的挡位，且接5比接4时量程大

(2)、该学习小组将“B”端与“3”相接，将A、B表笔短接，调节进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表头G的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示，由此可知多用电表中电池的电动势E=V（结果保留三位有效数字）。通过分析可知该小组使用多用电表的（填“×1”“×10”或“×1k”）倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。

(3)、实验小组用多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。
器材有：待测电源（电动势约为8V），定值电阻 $R_{0} = 5.0 Ω$ ，多用电表一只，电阻箱一只，连接实物如图丁所示，正确操作后测得电阻箱接入电路的阻值R及其两端电压U，记录多组数据后，得到对应的 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图，如图丙所示，则电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ Ω。（结果均保留三位有效数字）。

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20、为了验证机械能守恒定律，小南设计了如图甲所示的实验装置。将细线一端固定于铁架台上O点，另一端连接一直径为d的小钢球，用刻度尺测得悬挂点O点到球心的距离为l，在O点正下方固定一光电门，将光电门高度调节到合适高度。实验时，将小钢球拉至O点等高位置，并使细线处于伸直状态，由静止释放小钢球，测得小钢球经过光电门的时间为 $Δ t$ 。已知当地重力加速度为g。
（1）实验中，用螺旋测微计测量小钢球直径，测量结果如图乙所示，则小钢球的直径 $d =$ $mm$ 。
（2）为验证机械能守恒，应满足的表达式为：（用题中所给的物理量表示）。
（3）若实验中测得动能的增加量大于重力势能的减少量，则可能的原因有：。
A．空气阻力的影响
B．小球经过光电门时，球心没有正对出光孔
C．悬挂点O到球心的距离l的测量值偏大
D．螺旋测微计使用前没有校零导致小钢球直径测量偏大

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