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相关试卷

1、火箭的发射应用了反冲的原理，通过喷出燃气的反冲作用而获得巨大的速度.为简化问题研究，忽略燃气喷出过程中火箭重力和空气阻力的影响。

(1)、某科技小组将质量为 $0.9 kg$ （不含燃料）的火箭模型由静止开始点火升空， $0.2 kg$ 燃料平均分为两次燃烧气体喷射（第一次喷射时，另一半燃料储存在火箭箭体中），在很短时间内从火箭喷口喷出，不计两次喷射的时间间隔.每次喷射的燃气相对喷射前火箭箭体的速度大小均为 $100 m / s$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：
①第一次燃气喷射后的瞬间火箭动量的大小 $p$ ；
②火箭能够上升的最大高度 $H$ .（结果保留两位有效数字）

(2)、现代火箭发动机的喷气速度通常在 $2000 \sim 5000 m / s$ ，为使火箭获得所需的推进速度，需要装载上百吨燃料。假设处于静止状态的火箭总质量为 $M$ （含燃烧气体质量，燃烧气体总质量为 $N m_{0}$ ），火箭发动机可以有两种方式喷射燃烧气体：一是在短时间内一次将质量为 $N m_{0}$ 的燃气喷射出去：二是用较长的时间多次连续喷射，每次喷射质量为 $m_{0}$ 的燃气.若两种方式喷出的燃气相对于每一次喷射前火箭箭体的速度大小始终为 $u$ ，试论证哪种喷射方式会使火箭获得更大的速度。

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2、随着科技发展，扫地机器人作为智能化家电典型代表逐步走入千家万户。如图所示为某一款扫地机器人的主机，产品的相关参数如表所示，下列说法正确的是（　　）

A、“ $mA \cdot h$ ”为能量单位 B、主机工作电流约为 $2.93 A$ C、主机电动机的电阻约为 $645 Ω$ D、电池最多能储存的能量约为 $5.0 \times 10^{6} J$

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3、火星基地的自动化机械测试区，搭建了一套机器人移动性能验证装置如图所示，长为 $L_{1} = \frac{16}{3} m$ ，倾角 $α = 37 °$ 的光滑下滑轨道与光滑超导水平导轨平滑衔接，紧靠D点静置一台质量 $M = 3 kg$ 的无动力超导转运平台（平台上表面与D点齐平），平台右端静置一可视为质点的质量 $m_{0} = 1 kg$ 的备用零件箱B。质量 $m = 1 kg$ ，可视为质点的小型探测机器人A从下滑轨道顶端由静止释放，沿超导水平轨道滑至P点后水平投射，恰好从固定在光滑测试面上的光滑圆弧缓冲轨道的C点的切线方向进入，机器人A滑上平台后与零件箱B发生碰撞并粘连在一起，碰撞时间极短，已知C点与圆弧圆心O的连线与竖直方向夹角 $θ = 37 °$ ，圆弧轨道的半径 $R = 2 m$ ，机器人A、零件箱B与转运平台间的动摩擦因数均为 $μ = 0.3$ ，转运平台与测试面之间无摩擦，基地模拟重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，不计火星基地内模拟的大气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)、探测机器人A到达C点时的速度大小；

(2)、探测机器人A刚到达圆弧缓冲轨道末端D点时对轨道的压力；

(3)、为避免A、B粘连体滑出转运平台，平台的长度L至少多大。

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4、计算机断层（CT）扫描仪是医院常用设备，如图是部分结构的示意图，图中两对平行金属极板MN、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线OO₁ ，经MN间电场加速后进入EF板间，射出EF极板后打到水平放置的圆形靶台上。已知MN板间电压为U₁ ， EF极板长为L、间距为d；靶台直径未知、靶台与OO₁的距离为3d、左端与EF极板右端的水平距离为L；电子质量为m、电荷量为e；电子所受重力和空气阻力的影响可忽略，忽略电场的边缘效应影响。

(1)、求电子穿过N极板小孔O时的速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、若EF板间所加电压为U₂ ，且电子能射出EF极板，求电子射出EF极板时的侧移y；

(3)、如果EF极板加上第（2）问的U₂刚好能使电子打在靶台上最右侧的点，求靶台半径。

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5、如图甲为现代智能家居中便携式加热垫，常用于保暖或健康理疗，其简化电路如图乙。加热元件 $R_{1} = 5 Ω$ ，装置由一款电动势为6V、内阻为1Ω的可充电电池供电。电路中串联了滑动变阻器 $R_{2}$ 用于调节加热功率，最大阻值为10Ω，合上开关后，求：

(1)、当 $R_{2}$ 接入电路的阻值为3Ω时，电路中电流的大小和电源的内电压为多少？

(2)、当 $R_{2}$ 阻值为多大时，滑动变阻器功率最大？并求出该最大功率？

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6、智能手机自带许多传感器，某同学想使用其中的光传感器，结合单摆做“探究单摆的周期与摆长的关系”实验。实验装置如图（甲）所示。O点为单摆的悬点，将摆球拉到A点，由静止释放摆球，B点为其运动过程中的最低位置。则

(1)、下图中有关器材的选择和安装最合理的是________；

A、 B、 C、 D、

(2)、若使用光电计时器精确测量单摆的周期，光电门应放在（选填“A”或“B”）处与球心等高的位置。

(3)、由于家中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，该同学将摆线长度作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出 $l - T^{2}$ 图像如图。算出当地重力加速度，从理论上讲用这种方法得到的当地重力加速度（选填“偏大”或“偏小”或“准确”）。

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7、在如图电路中，定值电阻R₁、R₂阻值均为R，电源电动势为E，内阻 $r = \frac{R}{2}$ ，平行板电容器的电容为C。初始时，开关S₁闭合，S₂断开，带电液滴在P点处于静止状态。整个装置处于真空中，重力加速度为g，则（　　）

A、若仅将电容器上极板上移少许，则P点电势降低 B、若仅减小电容器两极板的正对面积，液滴向下移动 C、若S₂闭合，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加了 $\frac{C E}{6}$ D、若S₂闭合，电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为 $\frac{g}{4}$

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8、如图，实线为电场中的一簇等势面，且相邻等势面电势差相等，现将一个电荷量q为1.6×10^-6 C的正点电荷仅在电场力的作用下从M点移动到N点，静电力做了1.92×10^-5 J的正功，若取d等势面的电势为0，则（　　）

A、a等势面的电势为12 V B、正点电荷在M点的速率小于在N点的速率 C、若将一电子从M点移到P点，静电力做4eV的功 D、正点电荷在M点的电势能比在N点的电势能小1.92×10^-5 J

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9、为探究串、并联电路中电流与电压的分配规律，某同学设计了如图电路。电源电动势为E，内阻恒为r，定值电阻的阻值关系为 $R_{1} > R_{2} = R_{3} > R_{4}$ 。闭合开关后，定值电阻两端的电压分别为U₁、U₂、U₃、U₄ ，流过的电流分别为I₁、I₂、I₃、I₄ ，则（　　）

A、 $U_{2} = U_{1}$ ， $I_{2} > I_{1}$ B、 $U_{2} < U_{1}$ ， $I_{2} = I_{1}$ C、 $U_{3} = U_{4}$ ， $I_{3} < I_{4}$ D、 $U_{3} > U_{4}$ ， $I_{3} > I_{4}$

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10、如图，装有稀硫酸的两个烧杯内，分别插有作为电源正、负极的铜片和锌片，U形玻璃管内放入粗棉线，倒插在两个烧杯中，利用粗棉线把两边烧杯中的稀硫酸溶液连成一体，这个装置构成了一个化学电源，只需改变棉线的粗细，就可以改变电源的内阻。电压表V₁、电压表V₂分别测量电源的外电压和内电压。当开关S₁、S₂、S闭合，滑片P向左滑动时，电压表V₁的示数U₁ ，电压表V₂的示数为U₂ ，则（　　）

A、U₁变大 B、U₂不变 C、U₁不变 D、U₂变大

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11、计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器，当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出与该键相关信号，当按下键时，电容器的（　　）

A、电容变小 B、极板的电量变大 C、极板间的电压变小 D、极板间的场强不变

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12、如图是固定在细杆下端的线圈，当线圈从A位置开始摆动到全部进入匀强磁场的过程中，穿过线圈的磁通量（　　）

A、增大 B、不变 C、减小 D、先增大后减小

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13、如图是某时刻水滴持续从屋檐滴落到积水水面形成水波的波形图。已知该水波的波速为4cm/s。则水波的周期为（　　）

A、2s B、1s C、0.5s D、0.25s

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14、如图，一长 $L = 1 m$ 、质量 $M = 2 kg$ 的薄木板B（忽略高度）静置在粗糙的水平地面上，B上表面中点处静止放置一质量 $m = 8 kg$ 可视为质点的物块A.已知A、B间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ， A、B与地面的动摩擦因数均为 $μ_{2} = 0.1$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 $10 {m / s}^{2}$ .

(1)、当用水平向右 $F_{1} = 40 N$ 的恒力拉物块A时， A、B恰好能够保持相对静止一起向右运动，求B的加速度大小；

(2)、当用水平向右 $F_{2} = 32 N$ 的恒力拉木板B时，求A、B的加速度大小（A未从B上滑落）；

(3)、从 $F_{2}$ 作用在木板B上开始计时，求2s末A与B左端的距离（若A从B上滑落，则滑落瞬间A、B的速度均保持不变）.

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15、2024年6月我国嫦娥六号登月，实现了首次月背采样返回.登陆器着陆月球的过程可分为四个阶段：第一阶段为悬停段，登陆器悬停在距离月球表面高 $h = 100 m$ 处；第二阶段为避障下降段，此阶段可认为先竖直向下做匀加速直线运动，当速度达到 $v_{1} = 10 m/s$ 时立即竖直向下做匀减速运动，加速和减速过程的加速度大小相等，运动至离月球表面高度 $h_{1} = 30 m$ 处时速度降至 $v_{2} = 2 m/s$ ；第三阶段为缓速下降段，此阶段登陆器保持匀速直线运动，直至下降到离月球表面高度 $h_{2} = 3.75 m$ 处；第四阶段为着陆缓冲段，关闭发动机，登陆器仅在重力作用下以 $v_{2}$ 的初速度竖直向下运动直至着月、月球表面重力加速度 $g_{0}$ 取 $1.6 {m/s}^{2}$ .求：

(1)、登陆器着月前瞬间速度大小；

(2)、第二阶段加速度大小；

(3)、已知登陆器质量为 $3000 kg$ ，分别求出第二阶段加速过程和减速过程登陆器发动机的推力大小?（忽略此过程燃料消耗对质量的影响）

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16、如图（a）所示，高速公路长下坡路段会设置避险车道，制动失控的车辆可以利用此坡道来实现车辆减速.为研究避险车道的各项参数间的关系，小明用质量为m的可视为质点的滑块来替代制动失控的车辆进行模拟实验，如图（b）所示，初速度为 $v_{0}$ 的滑块从斜面底端沿斜面向上运动，已知斜面倾角为 $θ$ ，重力加速度为g.

(1)、求滑块在斜面上所受支持力的大小?为保证滑块不会出现倒溜现象，求滑块与斜面间的动摩擦因数 $μ_{0}$ 需要满足的要求?（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

(2)、若滑块与斜面间的动摩擦因数为 $μ$ ，为保证滑块不会冲出斜面，求斜面的长度L至少要多长?

(3)、为了提高避险车道减速作用，请对坡道建设提出一条可行的建议.

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17、利用图甲装置探究小车加速度与力、质量的关系，打点计时器接频率为 $50 Hz$ 的交流电源。
（1）本实验采用的主要物理方法为法。
（2）理论分析、对小车受力分析发现：平衡摩擦力后，细线的拉力即为小车所受合外力。当小车加速下滑时，砂和砂桶的总重力（填“大于”或“小于”）细线的拉力，因此以砂和砂桶的总重力作为小车合外力是不准确的。
（3）改进装置：在图甲装置的小车前端固定力传感器，用于更准确测量小车受到的合外力。
（4）平衡摩擦力：下列说法正确的是
A.每次使用打点计时器时，应先接通电源后释放小车
B.通过纸带点迹间距情况来判断是否已经平衡摩擦力
C.若改变小车质量，则需要重新平衡摩擦力
（5）进行实验：保持小车质量M（含传感器）不变，改变小车的合外力F，测量加速度a；保持小车合外力F不变，改变小车质量M（含传感器），测量加速度a。图乙为实验获得的一段纸带，图中相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则小车的加速度大小a= ${m / s}^{2}$ （结果均保留2位有效数字）。
（6）数据处理：作出的 $a - F$ 图像如图丙所示，可得a与F成正比；作出的 $a - M$ 图像如图丁所示，初步猜想a与M成反比。为验证猜想，应作出 $a -$ 图像，若图线为过原点的一条直线，则猜想成立。得出结论：在误差允许范围内，小车加速度与合外力成正比、与质量成反比。

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18、小明利用两根完全相同的弹簧，以及钩码、毫米刻度尺、细线、大头钉和白纸等器材探究两个互成角度的力的合成规律，实验步骤如下：

(1)、测量弹簧劲度系数
①将其中一根弹簧竖直悬挂，下端挂一个重 $0.5 N$ 的钩码，用毫米刻度尺测出弹簧的长度 $x_{1}$ ，如图甲所示，则 $x_{1} =$ cm；
②如图乙所示，再添加一个重 $0.5 N$ 的钩码，测得弹簧长度 $x_{2}$ ，则此弹簧的劲度系数k= $N / cm$ （结果保留2位有效数字）；
③换另一根弹簧重复上述实验，测得两根弹簧劲度系数几乎相同；

(2)、探究两个互成角度的力的合成规律
①如图丙所示，在处于竖直平面的木板上固定一张白纸，将两根弹簧的一端分别与细绳套 $o a$ 和 $o c$ 连接，另一端分别固定于白纸上的A、B两点，在细绳套 $o e$ 的下端挂总重为 $2.0 N$ 的钩码：记录的位置，以及细绳套 $o a$ 、 $o c$ 和的方向，测量出弹簧 $a b$ 和 $c d$ 的长度并计算得到两个弹力大小分别为 $1.5 N$ 和 $1.3 N$ 。
②在图丁中过O点作出两个弹力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 和与钩码重力等大反向的力F的图示，再将力F的末端分别与 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 的末端用直线连接；
③在细绳套 $o e$ 的下端挂不同重力的钩码，重复（2）①、②的实验步骤.通过多次实验，观察这三个力所构成的几何图形，然后提出猜想：三个力所构成的几何图形为平行四边形；
④通过实验验证，可得出两个互成角度的力的合成满足。

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19、图（a）为第十五届全国运动会的主火炬，图（b）为其简化模型，质量分布均匀的圆环水平静置于三根曲柱上，三根曲柱与圆环的接触点为圆环三等分点，圆环与曲柱接触的切面与水平面夹角为 $θ = 60 °$ ，不计圆环与曲柱间的摩擦，圆环质量为 $m$ ，重力加速度为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、圆环受到4个力作用 B、每根曲柱对圆环的弹力是相同的 C、每根曲柱对圆环的弹力大小为 $\frac{1}{3} m g$ D、每根曲柱对圆环的弹力大小为 $\frac{2}{3} m g$

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20、如图所示，某机场进行“行李传送车”传送行李培训.工作人员先将传送带调整水平，再接通电源让传送带做匀速直线运动，然后将某行李箱轻放在传送带一端.若行李箱先做匀加速运动再随传送带一起匀速运动，则在行李箱被传送的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A、传送带对行李箱始终有摩擦力作用 B、传送相同材质的物品，质量越大加速的时间越长 C、仅减小传送带速度，行李箱加速运动的时间变短 D、仅增大传送带速度，行李箱与传送带的相对位移变大

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