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相关试卷

1、如图，某同学设计了如下实验装置研究向心力，质量均为m的套筒A和小球B通过长度为L的轻杆及铰链连接，套筒A套在竖直杆OP上且与原长为L的轻质弹簧连接，小球B可以沿足够长的水平槽滑动，系统静止时，轻杆与竖直方向的夹角为 $θ = 37^{°}$ 。现让系统从静止开始绕OP缓慢加速转动，已知重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦， $s i n 37^{°} = 0.6$ ， $c o s 37^{°} = 0.8$ 。下列说法正确的是（）

A、系统静止时，小球B受到3个力作用 B、弹簧的劲度系数为 $\frac{5 m g}{L}$ C、系统转动的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{5 g}{3 L}}$ 时，小球B对水平槽的压力等于零 D、系统转动的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{2 g}{L}}$ 时，套筒A对弹簧的压力大于2mg

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2、太阳系八大行星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，且均仅考虑太阳对它们的引力作用，八大行星的轨道半径的对数lgr与周期的对数lgT的关系如图。已知太阳的质量为M，引力常量为G。下列说法正确的是（）

A、火星的公转线速度小于地球的公转线速度 B、火星的公转周期小于地球的公转周期 C、图线的纵截距等于 $\lg \frac{G M}{4 π^{2}}$ D、图线的斜率等于 $\frac{2}{3}$

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3、如图所示的两幅图表示的是生活中的圆周运动情景。图甲中，两个完全相同且未装水的杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动，两个杯子离转盘中心的距离不同；图乙为一小型打夯机的简化结构图，固定支架（含电动机）连接着一根长轻杆，轻杆另一端固定着一个小铁球，在某次打夯过程中，小铁球在竖直平面内做匀速圆周运动。两幅图的情景都忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A、图甲中，离转盘中心远的杯子受到的摩擦力更小 B、图甲中，离转盘中心远的杯子更容易脱离转盘 C、图乙中，铁球在最高点时，轻杆对铁球的作用力一定竖直向下 D、图乙中，当铁球运动到与圆心等高处时，轻杆对铁球的作用力大于铁球的重力

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4、如图，“辘轳”是我国古代取水的重要设施，通过转动手柄将细绳缠绕到半径为R的转筒上，就可以把水桶从井中提起。某次在水桶刚离开水面时开始计时，转动手柄的角速度 $ω$ 随时间t变化的关系为： $ω = k t$ （k为常数），水桶和桶中水的总质量为m，重力加速度大小为g，水桶可视为质点。水桶在竖直向上运动的过程中，经过时间t₀ ，下列说法正确的是（）

A、t₀时刻，细绳对水桶拉力的功率为 $k m g R t_{0}$ B、t₀时刻，细绳对水桶拉力的功率为 $(m g + \frac{m R}{t_{0}^{2}}) k R t_{0}$ C、0~t₀的过程中，细绳拉力对水桶做功的平均功率为 $k m g R t_{0}$ D、0~t₀的过程中，细绳拉力对水桶做功的平均功率为 $\frac{1}{2} (m g + k m R) k R t_{0}$

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5、如图，天狼星A是在地球上观察到除太阳外全天最亮的恒星，它还有一颗白矮星伴星天狼星B，两者一起绕连线上的O点做匀速圆周运动。已知天狼星A的质量约为天狼星B的2倍。两星可视为质点，两星间的距离为L，天狼星B的质量为M，引力常量为G。下列说法正确的是（）

A、天狼星A、天狼星B的向心力之比约为2：1 B、天狼星A、天狼星B做圆周运动的角速度之比约为1：2 C、天狼星A、天狼星B做圆周运动的线速度之比约为1：2 D、天狼星A做圆周运动的周期约为 $T = 2 π \sqrt{\frac{L^{3}}{G M}}$

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6、北斗导航技术从空间信息层面彻底打破了国外技术垄断，北斗导航卫星包含了地球同步卫星。如图，在某次发射一颗地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上，再通过椭圆轨道Ⅱ变轨后到达预定圆轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点。下列说法正确的是（）

A、同步卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度 B、同步卫星在轨道Ⅱ上从A点向B点运行的过程中，速度在增大 C、同步卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点时的速度 D、同步卫星在轨道Ⅲ上运行时，运行速度小于地球的第一宇宙速度

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7、如图，一半径为R、质量为M的半圆形碗静止在水平地面上。一质量为m的小滑块从碗的边缘无初速度释放，小滑块第一次滑到碗最底端时的速率为v，小滑块与碗间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，碗始终静止。则小滑块第一次滑到碗最底端时，碗受到水平地面的摩擦力大小为（）

A、 $μ (m g - m \frac{v^{2}}{R})$ B、 $μ (m g + m \frac{v^{2}}{R})$ C、 $μ (M g + m g - m \frac{v^{2}}{R})$ D、 $μ (M g + m g + m \frac{v^{2}}{R})$

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8、如图甲为盘山景区的观光索道。某段时间其运行的简化示意图如图乙所示，缆车车厢通过悬臂悬挂在倾斜直缆绳上，并沿缆绳匀速上行。车厢水平底板上的货物与车厢保持相对静止，悬臂始终竖直，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）

A、货物受到的支持力对货物做正功 B、货物受到的重力对货物做正功 C、货物受到的摩擦力对货物做负功 D、货物受到的合力对货物做负功

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9、明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画。如图，翻车通过齿轮传动，将湖水翻入农田，A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑，B、C齿轮同轴，A、B、C三齿轮半径的大小关系为 r_A>r_B>r_C。下列说法正确的是（）

A、齿轮A的角速度比齿轮B的角速度大 B、齿轮B的角速度比齿轮C的角速度小 C、齿轮A边缘的向心加速度比齿轮B边缘的向心加速度小 D、齿轮B边缘的向心加速度比齿轮C边缘的向心加速度小

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10、我国的天宫空间站绕地球近似做匀速圆周运动，轨道高度约400km。关于天宫空间站和空间站内的宇航员，下列说法正确的是（　　）

A、天宫空间站在做匀速圆周运动的过程中，角速度不变 B、天宫空间站在做匀速圆周运动的过程中，线速度不变 C、天宫空间站做的匀速圆周运动是匀变速曲线运动 D、天宫空间站内的宇航员可以利用“体重计”称量自身的质量

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11、如图，长为L的轻杆竖直放置，上端固定一质量为m的小球，下端连接于水平地面上某固定点，杆可绕该点无摩擦转动。小球内部安装了质量不计的智能弹射装置。受轻微扰动后，小球和杆从静止开始一起运动，当两者间弹力为0时，小球脱离轻杆，重力加速度为g，不计空气阻力。

(1)、求小球接触地面瞬间的速度v的大小；

(2)、求小球接触地面瞬间的速度与水平面夹角α的正切值；

(3)、小球与地面碰撞前后，竖直方向分速度大小相等、方向相反，水平方向分速度相等。碰撞后瞬间，智能弹射装置工作，小球在极短时间内分裂成两部分，两部分速度方向均与小球分裂前瞬间的速度方向成θ角(θ已知，且( $0 < θ < α) 。$ 设两部分质量之比为k，弹射装置释放的能量为E。
(i)求E与k的关系；
(ii)当E最小时，若分裂后两部分第一次落地时刻相同，求两部分第一次落地点的间距d。

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12、某小组制作了一储能器，其两端电压U 与其储存的电荷量q间的函数关系近似为 $U = k q$ (k为常量)。将该储能器接入如图所示电路，a、b、c为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为L。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为r。电源电动势为E，内阻不计。定值电阻阻值为R。t₀时刻开关S与a 连接，直到导体棒做匀速运动，再于t₁时刻切换开关与b或c连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。

(1)、求 $t_{0}$ 时刻导体棒加速度a₀的大小；

(2)、若 $t_{1}$ 时刻开关与b连接，储能器接入电路前电压为 0，当储能器电压为( $U_{0}$ 时(此时电路中电流不为0)，求导体棒速度v的大小；

(3)、若 $t_{1}$ 时刻开关与c连接，求从t₀时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热Q。

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13、车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为 $12 0^{\circ} 。$ 如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。

(1)、若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为 $18 0^{∘},$ 求介质的折射率；

(2)、若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2 能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角θ的正弦值。

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14、某探究小组用霍尔元件设计了一个测量微小位移的实验装置。
⑴将螺旋测微器通过铜杆连接霍尔元件。霍尔元件伸入两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体间隙中，并处于两磁体中心竖直线上。以中心竖直线为z轴，其示意图如图1所示；霍尔元件上的导线与外部工作电路连接，其示意图如图2所示。
⑵将电压表接在霍尔元件的(填“a、b”或“c、d”)两端，闭合开关S，测量其霍尔电压，电压表指针如图3所示，此时电压为mV。
⑶旋转螺旋测微器的旋钮，使霍尔元件沿z轴移动至霍尔电压为0处，该处磁感应强度为0，此时的螺旋测微器读数如图4所示，该读数为mm。
⑷保持电流不变，旋转螺旋测微器的旋钮，读出霍尔元件在不同位置的霍尔电压，得到 10组数据如下表所示。

z/ mm
U/mV
1
11.670
9
2
11.960
16
3
12.302
25
4
12.633
35
5
12.952
42
6
13.270
48
7
13.594
57
8
13.930
67
9
14.246
74
10
14.585
81
⑸在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点，并作出z-U图像。
⑹用此装置测量微小位移。取下螺旋测微器，将待测物体与铜杆连接，待测物体在z轴方向移动，其位移与霍尔元件的位移相等。某次测量中待测物体移动前电压表示数为20mV，移动后电压表示数为60mV，根据图像，此过程中物体位移的大小为mm(保留2位小数)。

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15、某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下：
⑴准备好单摆，用支架将手机竖直放置。
⑵打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。
⑶将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的v-t图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期T为s。
⑷如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出(填“a”“b”或“c”)位置的读数，该读数即为摆长l。
⑸重力加速度g= (用题中给出的字母“T”和“l”表示)。
⑹该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线(填“高于”或“低于”)悬点。

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16、某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为R的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为45°。质量为m的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为g。下列说法正确的是

A、从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B、小球做圆周运动的周期为 $π \sqrt{\frac{R}{g}}$ C、小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 $m \sqrt{(2 + π^{2}) g R}$ D、若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 $\sqrt{5} m g$

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17、如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为θ(θ<90°)，两球间的弹力为F。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是

A、θ增大 B、θ减小 C、F 增大 D、F 减小

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18、如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是

A、空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大 B、一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大 C、该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功 D、该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响

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19、如图，一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球，心形气球体积始终不变。在心形气球内，小气球内部气体压强大于外部气体压强，整个系统导热良好。初始时，小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时，忽略温度变化对气球材料性质的影响，下列说法正确的是

A、小气球外部气体压强不变 B、小气球内部气体分子数与外部相等 C、小气球内部气体体积不变 D、小气球内部气体体积变大

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20、如图，三个足够大的金属板A、B、C平行放置，B板到A、C板的距离分别为( $d_{1} 、$ d₂ ， d₁ $ψ_{a} 、 ψ_{b},$ 下列关系正确的是

A、 $E_{a} > E_{b}$ B、 $E_{a} < E_{b}$ C、 $ψ_{a} > ψ_{b}$ D、 $ψ_{a} < ψ_{b}$

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