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相关试卷

1、人造闪电——特斯拉线圈由一个巨大的线圈构成，线圈是用单层漆包线绕在PVC管上制作而成，如图1所示。某兴趣小组在研究特斯拉线圈制作时，想知道绕制特斯拉线圈所需漆包线的总长度，于是设计了如下两种方案进行测量：
方案1．利用几何知识测量长度
先用螺旋测微器测出漆包线直径d；再用刻度尺测出PVC水管的直径D和螺线管围有线圈的侧边长度X，如图2所示；然后使用数学知识长度表达式 $L = \frac{D π X}{d}$ ，可算出漆包线的总长度。
方案2．利用电学知识测长度
现有装置如下：恒压电源（内阻可忽略）；毫安表（量程100mA，内阻5.0Ω）；定值电阻R₀（阻值R₀=100Ω），电阻箱（最大阻值999.9Ω）；开关；待测螺线管；导线若干，请完成下列实验操作和计算。
（1）电路连接
该小组设计测量电路如图3所示，根据电路图完成图4中的实物连线。
（2）螺线管的电阻率的测量
①将电阻箱置于最大阻值处；
②闭合开关，逐渐改变电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针有较大角度偏转，此时毫安表示数如图5所示，为mA，对应电阻箱读数（如图6所示）为Ω。
③继续改变电阻箱接入电路的阻值，得出第二组毫安表和电阻箱的读数，分别为88mA，420.0Ω。
④断开开关，据上述数据，计算得到通电螺线管的电阻R_x= $Ω$ （结果保留三位有效数字）。
⑤用螺旋测微器测出漆包线直径d，如图7所示，读数为d=mm，再查出常温下该导线的电阻率ρ，最后使用电阻定律，得漆包线的总长度表达式为L=（用R_x、ρ、d等字母表示），代入实验数据可得漆包线的总长度。
（3）误差分析
若考虑直流电源的内阻，则方案2测得的电阻比真实值偏；简要说明这两种方案的优缺点：。

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2、某兴趣小组用频闪装置研究小球在斜面上的运动规律。将一小球从斜面顶端释放，利用手机拍摄及图像处理软件，生成小球从斜面滚下的频闪照片如图所示，取连续的几个小球影像，记录下小球在刻度尺上的坐标位置如表所示。已知照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间为 $0.1 s$ 。
位置
$x_{0}$
$x_{1}$
$x_{2}$
$x_{3}$
$x_{4}$
$x_{5}$
$x_{6}$
刻度值（cm）
25.4
32.8
41.3
51.0
61.7
73.5
86.4
（1）由数据可知该小球做运动，理是。
（2）该小球的加速度大小为m/s²（结果保留两位有效数字）。

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3、电磁缓冲器是利用电磁阻尼对汽车碰撞进行保护的安全装置，在汽车碰撞时对车和人提供了有效保护。图是一个电磁缓冲器的示意图。汽车T与缓冲绝缘滑轨PQ、MN固定在一起，PQ、MN上装有线圈（图中未标出），线圈通电后能在滑轨间产生匀强磁场B（磁场方向如图所示），通过与冲击力传感器相连的计算机来控制线圈的电流，并产生合适的磁感应强度。滑轨前方为汽车保险杠K，保险杠上固定有多匝的线圈abcd。当汽车保险杠撞上前面的障碍物C时，线圈中产生感应电流，线圈受到的安培力会阻碍汽车上线圈的运动，从而保护汽车。下列说法正确的是（）

A、线圈abcd中的电流方向为顺时针 B、线圈abcd中的电流方向为逆时针 C、线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向一致 D、线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向相反

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4、某发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，两磁极形成水平向右的匀强磁场，线圈绕过与磁场垂直的转轴做顺时针匀速转动，两弧形换向器与线圈保持连接，并随线圈转动，换向器与电刷连接后与外电路形成闭合回路。若从线圈处于图示位置开始计时，设图示箭头方向为电流正值，图中能正确反映线圈中感应电流随时间t变化规律的是（）

A、 B、 C、 D、

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5、某同学用双手握两浮球在原本平静的水面上做周期性的上下运动，水面上出现如图所示的水波，水面上形成固定的线状平静区域和振动明显的区域，下列说法正确的是（）

A、这个现象称为波的衍射 B、两浮球的上下振动的周期可以不相同 C、若同时加快两浮球振动的频率，则相邻线状平静区域间隔变小 D、若两浮球振动周期相同，但步调相反，则无法形成图中类似图样

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6、光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，为提高分辨率，科研人员在投影物镜与光刻胶之间加入浸没液体，与没加入液体相比，正确的是（）

A、光波在液体中的频率变小 B、光子在液体中的能量变大 C、光波在液体中的波长变小 D、光波在液体中的传播速度不变

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7、一遥控小车在遥控器控制下在水平地面上匀加速直线运动（如图甲所示），碰到前方挡板后反弹，小车与挡板作用时间不计，其速度v随时间t变化的关系如图乙所示，图中两斜线的斜率相等。以静止开始运动起点为坐标原点，以小车开始运动时刻为t=0时刻，则下列选项中能正确反映小车运动的图像是（　　）

A、 B、 C、 D、

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8、近日，我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。“人造太阳”物理本质就是核聚变，由于其发生核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似，核反应方程为 ${}_{1}^{2}H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He+X$ 。下列说法正确的是（）

A、该核反应不需要极高的温度也能发生 B、该核反应是核聚变反应，聚变反应过程需要吸收能量才能进行 C、该核反应是核裂变反应，核反应方程式中的X是电子 D、轻核聚变与重核裂变相比，聚变更为安全、清洁

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9、质量为m的钢球自高处落下，以速率v₁碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离开地的速率为v₂ ．在碰撞过程中，钢球受到合力的冲量的方向和大小为（　）

A、向上， $m （ v_{1} + v_{2} ）$ B、向下， $m （ v_{1} + v_{2} ）$ C、向下， $m （ v_{1} ﹣ v_{2} ）$ D、向上， $m （ v_{1} ﹣ v_{2} ）$

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10、2024年11月3日，神舟十八号与空间站组合体成功分离。如图所示，分离前组合体沿距地面约450km的轨道1做匀速圆周运动，分离后神舟十八号进入椭圆轨道2。下列说法正确的是（　　）

A、在轨道1运行时神舟十八号中的宇航员处于平衡状态 B、组合体在轨道1的运行速度小于第一宇宙速度 C、神舟十八号由轨道1到轨道2变轨时需点火加速 D、神舟十八号在轨道1的运行周期小于在轨道2的运行周期

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11、某工厂利用配重物体通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带运煤，如图甲所示，倾角为 $θ = 30 °$ 的传送带以 $v_{1} = 5 m / s$ 的速度顺时针转动。初始时将质量 $m_{A} = 200 kg$ 的装煤麻袋A连上绳子，然后轻轻的置于传送带底端，工人通过定滑轮用绳子直接拉住A，使A 静止在传送带底端。待传送带稳定运行一段时候后，再挂上配重物体B（如图乙所示），配重物体B的质量 $m_{B} = 300 kg$ ，离地高度为 $h = 9 m$ 。B带动A 沿传送带向上运动，B落地之后不反弹，最终A 恰好能到达传送带顶端，传送带与麻袋接触面间动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{6}$ （传送带长度L大于9m）。g取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、传送带稳定运行时，工人对绳子的拉力大小；

(2)、挂上配重B的瞬间，A的加速度大小 $a_{1}$ ；

(3)、传送带长度L。

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12、如图所示，质量为 $m = 1 kg$ 的小球与质量为 $M = 1 kg$ 的斜面体间的动摩擦因数为 $μ = 0.25$ 。斜面倾角 $θ = 37 °$ ，斜面AB长 $L = 7 m$ ，小球以 $v_{0} = 5 m / s$ 从A点沿斜面下滑，小球下滑过程中斜面体静止不动，不计空气阻力， $g = 10 m/ s^{2}$ ， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、小球从A运动到B点的时间；

(2)、小球在沿斜面向下滑动过程中水平地面对斜面的支持力和摩擦力大小。

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13、如图甲所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具。“上坐一人，双手握铁篙，向后下方用力点冰，则冰床前进如飞”。在空旷的水平冰面上，小孩从静止开始，用力向后撑杆达到最大速度 $v_{m}$ （未知），之后沿直线匀减速滑行了8m后停下。用 $v - t$ 图像描述了上述运动过程，如图乙所示。求：

(1)、“冰爬犁”最大速度 $v_{m}$

(2)、小孩用力向后撑杆，“冰爬犁”加速度的大小。

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14、如图甲所示是某实验小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，用小木块垫起一定的角度，左端有一固定的加速度传感器，右端带有轻质滑轮（高度可调节）。右端带有固定轻质滑轮的小车质量为M，靠近桌面边缘的一端系有沙桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变桶中沙的质量进行多次实验。回答下列问题：

(1)、实验时，下列操作或说法正确的是

A、需要用天平测出沙和沙桶的总质量 B、小车靠近加速度传感器，先接通电源，再释放小车，同时记录加速度传感器和拉力传感器的示数 C、实验前应该先调节木板下面的小木块的位置，使得小车在木板上匀速运动，此时不要取下滑轮上的细绳，只是小桶中不要加沙子 D、为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量 E、为减小误差，实验中一定要保证细绳与木板平行

(2)、若实验操作均正确，且实验条件均满足，实验过程中当拉力传感器示数为F时，则小车所受到的合外力为。

(3)、该小组的另一位同学以拉力传感器的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，画出的F—a图像如图乙所示，则小车的质量M 为，图像不过坐标原点的原因是（选填“长木板倾角过大”或“长木板倾角过小”）。

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15、在“探究求合力的方法”实验中，把白纸用图钉固定在木板上，再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上，另一端连接细绳套。

(1)、以下操作正确的一个是。

A、实验时，两个弹簧测力计示数必须相同，这样才能算出合力的大小 B、实验时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90°，以便用勾股定理算出合力的大小 C、实验中，除了要记录弹簧秤的示数外，还要准确记录细绳的方向以及O点的位置 D、实验中，用力的图示法分别画出分力和合力时，要选择不同的标度

(2)、本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是

A、左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 B、两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 C、弹簧测力计可以替代橡皮条 D、橡皮筋可以用细绳替代

(3)、弹簧测力计C的示数如图甲所示，其示数为N。（结果保留三位有效数字）

(4)、在另一次实验中，两弹簧测力计拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.00 N，O是橡皮条的一个端点。请在图乙中按平行四边形定则作出这两力的合力F ，合力F的大小为N。（结果保留三位有效数字）

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16、如图所示，用OA、OB、OC三段轻质绳子吊起一个小球，此时OA呈水平状态。现用一顶端固定有一轻质滑轮的杆顶着OC绳，使滑轮与O点之间的绳子逐渐由竖直缓慢转动到水平状态，此过程中（　　）

A、OA绳的张力一直增大 B、OB绳的张力一直减小 C、轻杆对滑轮的作用力一直增大 D、轻杆对滑轮的作用力一直减小

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17、如图所示，某工地要将一大铁球从低处拉上来，跨过定滑轮的绳一端系着铁球（系绳延长线过球心），一端连在水平地面上的工程牵引车上，滑轮与车之间的绳子保持与地面平行，车牵引着绳使球沿竖直墙面匀速上升，则在球匀速上升且未离开墙面的过程中（　　）

A、绳对球的拉力逐渐减小 B、球对墙的压力逐渐变大 C、绳对球的拉力逐渐变大 D、球对墙的压力逐渐减小

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18、某人从楼顶由静止释放一颗石子，如果忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以测量这栋楼的高度（重力加速度g已知）（　　）

A、石子落地时的速度 B、石子下落最初1s内的位移 C、石子最后1m 的时间 D、石子下落最后1s内的位移

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19、如图所示，平板车静止在水平面上，可视为质点的物块放在平板车的右端，现让平板车以 $a_{1} = 6 m / s^{2}$ 的加速度做匀加速运动，运动2s后做匀速直线运动，最终物块恰好运动到平板车的左端，已知物块与平板车上表面的动摩擦因数为0.2，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 则平板车的长度为（　　）

A、12m B、24m C、36m D、48m

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20、如图所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，给物体施加大小为50N、与水平方向成 $53 °$ 角斜向上的拉力F作用（g取 10m/s² ， $sin 53 ° = 0.8$ ， $cos 53 ° = 0.6$ ），物体运动的加速度为（　　）

A、 $1.25 m / s^{2}$ B、 $7.5 m / s^{2}$ C、 $10 m / s^{2}$ D、 $12.5 m / s^{2}$

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