相关试卷

1、蜘蛛不仅能“乘风滑水”，最新研究还表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，大气中电场方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，平地上方1 $km$ 以下，可近似认为大气电位梯度 $E = E_{0} - k H$ ，其中 $E_{0} = 150 V / m$ 为地面的电位梯度，常量 $k = 0.1 V / m^{2}$ ， H为距地面高度。晴朗无风时，一质量 $m = 0.6 g$ 的蜘蛛（可视为质点）由静止从地表开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后向上喷出带电的蛛丝（蜘蛛其他部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、该蜘蛛要想飞起来，求蛛丝所带电荷电性，蜘蛛所带的电荷量至少为多少？

(2)、若蛛丝所带电荷量大小为 $q = 5 \times 10^{- 5} C$ ，求蜘蛛上升速度最大时的高度？

(3)、若蛛丝所带电荷量大小为 $q = 5 \times 10^{- 5} C$ ，求蜘蛛能到达的最大高度？

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2、如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为 $l_{1} = 13.5 cm$ ， $l_{2} = 32 cm$ 。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差 $h = 5 cm$ 。已知外界大气压为 $p_{0} = 75 cmHg$ 。求

(1)、B管内气柱的长度 $l_{B}$ ；

(2)、A、B两管内水银柱的高度差。

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3、如图所示，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为 $\frac{L}{3}$ 的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射。已知光速为c，求：
（1）该介质的折射率n；
（2）该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t。

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4、如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右侧有一质量M=0.10kg、半径R=0.20m的四分之一光滑圆弧轨道CED（厚度不计）静置于水平地面上，圆弧轨道底端C与水平面上的B点平滑相接，O为圆弧轨道圆心。用质量为m=0.20kg的物块把弹簧的右端压缩到A点由静止释放（物块与弹簧不拴接），物块到达B点时的速度为 $v_{0} = 3 m/s$ 。已知B点左侧地面粗糙，物块与地面之间的动摩擦因数为 $μ = 0.1$ ， A、B之间的距离为x=1m，B点右侧地面光滑，g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求物块在A点时弹簧具有的弹性势能；

(2)、求物块上升的最大高度；

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5、某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻 $R_{x}$ ，现备有下列器材：
A.电流表 $A$ （量程为10mA，内阻约为10Ω）；
B.电压表 $V$ （量程为3V，内阻约为3kΩ）；
C.滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；
D.定值电阻 $R_{2}$ （阻值为750Ω）；
E.直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）；
F.开关S和导线若干。
（1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由 $R_{x} = \frac{U}{I}$ 计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。
（2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为V，电流表的示数为mA，由此组数据可得待测电阻的测量值 $R_{x} =$ Ω，若所用电压表和电流表的内阻分别按3kΩ和10Ω进行计算，则由此可得待测电阻的真实值 $R_{真} =$ Ω（计算结果均保留三位有效数字）。

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6、利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h，桌边到小滑块落地点的水平距离x。重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，则：

(1)、若改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩s后由静止开始释放滑块，测出不同滑块离开桌面后的水平距离x，作 $\frac{1}{m} - x^{2}$ 的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则弹簧压缩s时的弹性势能为；

(2)、本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为，（用h、k、s、b等物理量表示）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果（选填“有影响”或“无影响”）。

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7、如图所示，光滑的水平轨道 $a b$ 与光滑的圆弧轨道 $b c$ 在 $b$ 点平滑连接， $a b = 3.2 m$ ，圆弧轨道半径 $R = 40 m, g = 10 m / s^{2}$ 。质量 $m = 0.5 kg$ 的小物块 $P$ （可视为质点）静止在水平轨道上的 $a$ 点，现给小物块 $P$ 一个水平向右的瞬时冲量 $I = 0.8 N \cdot s$ ，则小物块 $P$ 从离开 $a$ 点到返回 $a$ 点所经历的时间约为（　　）

A、 $6.64 s$ B、 $8.78 s$ C、 $10.28 s$ D、 $12.46 s$

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8、正方形区域abcd边长为L，质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），在纸面内从d点沿着dc方向以速率 $v_{0}$ 射入该区域，若在该区域加上方向垂直纸面向里的大小为B的匀强磁场，粒子恰好从b点离开。若在该区域加上竖直方向的匀强电场E，粒子也恰好从b点离开。下列判断正确的是（　　）

A、 $\frac{E}{B} = 2 v_{0}$ B、 $\frac{E}{B} = v_{0}^{2}$ C、粒子在磁场中运动的轨迹半径为 $\frac{1}{2} L$ D、若只改变粒子的速度方向，则在磁场中运动的最长时间为 $\frac{π L}{v_{0}}$

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9、一张画放在凸透镜前20cm处，画面与主轴垂直，成像的面积和画的面积相等，如果将画向透镜移近5cm，则所成像的面积是画的（　　）

A、2倍 B、2.25倍 C、1.5倍 D、4倍

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10、铋是一种金属元素，元素符号为Bi，原子序数为83，位于元素周期表第六周期VA族，在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核（ $_{83}^{210} Bi$ ）放出一个 $β$ 粒子后衰变成一个钋核（ $_{84}^{210} Po$ ），并伴随产生了 $γ$ 射线。已知 $t = 0$ 时刻有m克铋210核， $t_{1}$ 时刻测得剩余 $\frac{2}{3} m$ 克没有衰变， $t_{2}$ 时刻测得剩余 $\frac{1}{6} m$ 克没有衰变，则铋210核的半衰期为（　　）

A、 $\frac{3 t_{1}}{2}$ B、 $\frac{3 t_{2}}{5}$ C、 $t_{2} - t_{1}$ D、 $\frac{t_{2} - t_{1}}{2}$

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11、如图所示， A、B是面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是A区域比B区域离地面高，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放顺利穿过磁场，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B、两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量不相等 C、两线圈落地时乙的速度较大 D、甲线圈运动时间较长，乙线圈先落地

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12、如图所示，装满土豆的货车正沿水平公路向右做匀加速运动，以图中用粗线标出的土豆为研究对象，F表示周围的土豆对粗线标出的土豆的作用力，则下列说法中正确的是（　　）

A、F的大小可能小于G B、F的方向一定水平向右 C、F的方向一定斜向右上方 D、F的方向一定竖直向上

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13、间距为 $L$ 的光滑平行金属直导轨，水平放置在磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直轨道平面向下的匀强磁场中。一质量为 $m$ 、电阻值为 $R$ 的金属棒 $M N$ 静止垂直放在导轨之间，导轨右侧足够长，左侧如图所示，已知电源可提供大小恒为 $I$ 的直流电流，电阻 $R_{1} = R_{2} = R$ ，电容大小为 $C$ （初始时刻不带电）。电路中各部分与导轨接触良好，导轨电阻不计且在运动过程中与 $M N$ 始终与导轨垂直，开关的切换可在瞬间完成。

(1)、当开关与电源接通时，棒中电流由 $M$ 流向 $N$ ，求此时棒的加速度大小和方向。

(2)、当金属棒加速到 $v_{0}$ 时，开关瞬间与 $P$ 接通，此时金属棒内自由电子沿棒定向移动的速度为 $u_{0}$ 。经过一段时间，自由电子沿棒定向移动的速率变为 $\frac{u_{0}}{3}$ ，棒内定向移动的自由电子总数不变，求该段时间内一直在金属棒内运动的自由电子沿金属棒 $M N$ 定向移动的距离。

(3)、当金属棒速度为 $\frac{v_{0}}{3}$ 时，开关瞬间与 $Q$ 接通，同时给金属棒 $M N$ 一水平外力使其做匀速运动。某时刻外力的功率为定值电阻 $R_{2}$ 功率的3倍，求此时刻电容器两端电压及从开关接通 $Q$ 到此时刻外力做的功。

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14、如图甲所示，水平地面上铺设有一厚度不计的软性材质地毯，在距离地毯高为 $H$ 的位置 $P$ 由静止自由释放一质量为 $m_{A}$ 的小球 $A$ （ $H$ 远大于小球半径），小球 $A$ 与水平地面上的地毯发生碰撞后竖直反弹。已知小球 $A$ 每次与地毯发生碰撞之后的瞬时速率都是碰前瞬时速率的 $\frac{4}{5}$ 。（整个过程不计空气阻力，已知重力加速度为 $g$ ）

(1)、求小球 $A$ 第一次反弹的最高点到释放点 $P$ 的距离；

(2)、如果要使小球 $A$ 在第一次反弹后恰好回到出发点 $P$ ，则需在释放时瞬间给小球 $A$ 一个竖直向下的初速度 $v_{0}$ ， $v_{0}$ 的大小是多少？

(3)、如图乙所示，紧贴小球 $A$ 的正下方放置一大小相同、质量为 $m_{B}$ 的小球 $B$ ，此时仍然让两小球从位置 $P$ 由静止自由下落，要使小球 $A$ 在第一次碰后反弹恰好回到出发点 $P$ ，则小球 $B$ 的质量 $m_{B}$ 与小球 $A$ 的质量 $m_{A}$ 之比是多少？（假设小球 $B$ 每次与地毯发生碰撞之后的瞬时速率都是碰前瞬时速率的 $\frac{4}{5}$ ，而小球 $A$ 和小球 $B$ 之间的碰撞为弹性正碰）

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15、如图所示，一半径为 $R$ 的透明半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上。玻璃砖的上表面水平，且与桌面相切于 $A$ 点。一细束单色光经圆心 $O$ 从空气射入玻璃砖内，当入射角为 $45 °$ 时，出射光线射在桌面上 $B$ 点处，此时测得 $A B$ 之间的距离为 $\frac{\sqrt{3}}{3} R$ 。现将入射光束向左平移（入射角不变），当入射点平移到 $E$ 点时，玻璃砖内光线恰好在圆面上 $D$ 点发生全反射，已知光在真空中传播的速度为 $c$ ，求：（不考虑光线在玻璃砖内的多次反射，光线所在平面与桌面垂直且图示各点在同一竖直平面内）

(1)、该玻璃砖的折射率 $n$ ；

(2)、该单色光从 $E$ 点传播到 $D$ 点的时间。（结果可用根式表示，已知 $sin 75 ° = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ ）

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16、测某遥控赛车电池E的电动势和内阻，其电动势约3 V，内阻约0.5 Ω。实验室有如下器材：
A.电流表A₁（量程0~1 A，内阻约为1 Ω）
B.电流表A₂（量程0~6 mA，内阻未知）
C.滑动变阻器R₁（阻值范围为0~20 Ω，允许最大电流为2 A）
D.滑动变阻器R₂（阻值范围为0~1 000 Ω，允许最大电流为2 A）
E.电阻箱R₃（0~9999.9 Ω）
F.电源E₁（电动势约为3 V，内阻约为5 Ω）
G.灵敏电流计G
H.定值电阻R₀=2.5 Ω
I.导线，开关

(1)、某同学根据已有器材设计如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选（填器材前的字母）。

(2)、闭合开关S₁、S₂ ，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A₁示数I₁ ， A₂示数I₂ ，电阻箱示数R₃ ，重复调节电阻箱和滑动变阻器的阻值，每次都使电流计G示数为0，并记录不同电阻箱阻值所对应的A₁示数和A₂示数，作出电流表A₂示数与电阻箱R₃的示数的乘积I₂R₃和电流表A₁的示数I₁的图像即I₂R₃—I₁图像，如图乙所示，则被测电源的电动势E=V，内阻r=Ω（结果均保留两位小数）。

(3)、用以上方法测量的电动势E_测E_真（选填“＜”或“＞”或“＝”），测量的内阻r_测r_真（选填“＜”或“＞”或“＝”）。

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17、一位同学做“探究质量一定时，加速度与力的关系”实验，实验装置如图所示。

(1)、某同学在实验中用打点计时器记录了小车拖动纸带的运动情况。在纸带上，每五个点取一个计数点，如图所示。交流电源的频率为 $50 Hz$ 。根据纸带上的数据，可以求出小车的加速度大小为 $m / s^{2}$ 。（结果保留三位有效数字）

(2)、若一同学平衡摩擦力时长木板倾角偏大，在这个情况下保持小车质量不变、不断的增加砝码盘中砝码探究加速度与合外力的关系，则可能得到以下哪个图__________。

A、 B、 C、 D、

(3)、若某次实验中实验使用的交流电频率变为51 Hz，但该同学仍按照50 Hz进行数据处理，那么加速度的测量值与实际值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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18、如图甲，某轻弹簧两端系着质量均为 $m$ 的小球A、B。小球A用细线悬挂于天花板上，系统处于静止状态。将细线烧断，并以此为计时起点，A、B两小球运动的 $a - t$ 图线如图乙所示（ $a$ 为小球的加速度， $t$ 为时间），两图线对应纵轴最小值均为 $a = 0$ ， S表示到 $t_{1}$ 时间内A的 $a - t$ 图线与横轴所围面积大小，当地重力加速度为 $g$ 。下列说法正确的是（　　）

A、从 $0$ 到 $t_{3}$ 时刻，弹簧对A球的冲量为 $0$ B、 $t_{2}$ 时刻，弹簧弹性势能最大 C、 $t_{2}$ 时刻，A、 B两小球的速度差最小 D、 $t_{1}$ 时刻，B物体的速度大小为 $v_{B} = 2 g t_{1} - S$

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19、如图所示， $M N$ 为某一定质量的封闭理想气体的绝热曲线（与外界没有热量交换）， $A B C$ 是某一变化过程（ $A B$ 平行于 $V$ 轴），其中箭头表示过程进行的方向。下列说法正确的是（　　）

A、气体由状态A沿绝热曲线 $M N$ 到状态 $C$ 的过程中，温度一直不变 B、气体由状态A沿直线 $A B$ 到状态 $B$ 的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的撞击次数变少 C、气体由状态A沿 $A B C$ 到状态 $C$ 的过程中，气体要吸收热量 D、气体由状态A沿 $A B C$ 到状态 $C$ 的过程中，气体对外先做负功后做正功

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20、如图甲， $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 是均匀介质中关于 O 点对称的两个波源，其振动方向与纸面垂直，所形成的简谐横波在纸面内传播。图乙和图丙分别是 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 振动一个周期后向右传播形成的波形图。已知波在该介质中的传播速度为 2 m/s， $S_{1} S_{2} = 8$ m，P 点的坐标为（4 m，6 m）。 $t = 0$ 时刻，两个波源同时振动，下列说法正确的是（　　）

A、经过足够长时间后，平面上形成稳定的干涉图样，形状是一根根的双曲线 B、两列波同时传到 O 点，且 O 点的起振方向向下 C、 $t = 5.5$ s 时，P 点在平衡位置的上方，且距离为 4 cm D、若将波源 $S_{1}$ 放到密度更大的均匀介质中，则波的周期变大

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