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相关试卷

1、某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。主要实验步骤如下：
①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上，重物与纸带相连，动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，钩码和动滑轮的总质量为M，图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向；
②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F；
③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。
请回答以下问题：

(1)、已知打点计时器的打点周期为0.02 s，某次实验所得纸带如图乙所示，A、B、C、D、E各点之间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为 $a =$ ${m/s}^{2}$ （结果保留三位有效数字）。

(2)、实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为－b（b＞0），则重物质量m＝，当M＝3m时，重物的加速度大小为a＝。（本问结果均用k、b表示）

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2、如图所示，间距为 $L_{0}$ 的两平行长直金属导轨水平放置，导轨所在空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度均为 $L_{0}$ 的金属杆ab、cd垂直导轨放置，初始时两金属杆相距为 $L_{0}$ ，金属杆ab沿导轨向右运动的速度大小为 $v_{0}$ ，金属杆cd速度为零且受到平行导轨向右、大小为F的恒力作用。已知金属杆与导轨接触良好且整个过程中始终与导轨垂直，在金属杆ab、cd的整个运动过程中，两金属杆间的最小距离为 $L_{1}$ ，重力加速度大小为g，两金属杆的质量均为m，电阻均为R，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为 $μ = \frac{F}{2 m g}$ ，金属导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　）

A、金属杆cd运动过程中的最大加速度为 $\frac{F}{2 m} + \frac{B^{2} L_{0}^{2} v_{0}}{2 m R}$ B、从金属杆cd开始运动到两金属杆间距离最小的时间为 $\frac{m v_{0}}{F} + \frac{B^{2} L_{0}^{2} (L_{0} - L_{1})}{F R}$ C、金属杆ab运动过程中的最小速度为 $\frac{v_{0}}{2}$ D、金属杆cd的最终速度为 $\frac{F R}{2 B^{2} L_{0}^{2}} + \frac{v_{0}}{2}$

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3、一束单色光从空气中与某种材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍（0<k<1）。已知这束光在某界面处恰好发生全反射，这束光进入材料中的能量为入射光能量的（ $1 - k^{2}$ ）倍。设空气中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A、该材料折射率为 $\sqrt{2}$ B、该材料折射率为 $\frac{\sqrt{6}}{2}$ C、光在该材料中的传播速度为 $\frac{\sqrt{6}}{3} c$ D、光从空气进入该材料，光的频率变小

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4、如图所示，图甲为一简谐横波在t=0.2s时的波形图，P是平衡位置在x=3m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A、这列波沿x轴负方向传播 B、当这列波遇到尺寸超过8m的障碍物时不能发生衍射现象 C、t=0.2s到t=0.3s，P点通过的路程为20cm D、t=0.35s时，P点的加速度方向与y轴正方向相同

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5、如图所示，一倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，底端固定一轻质弹簧。将质量为m的物块（可视为质点）从斜面上由静止释放，物块在A点与弹簧接触，在B点时速度最大，在C点时，弹簧被压缩至最短。已知 $A C = \frac{3 \sqrt{2} m g}{2 k}$ ，弹簧弹性势能为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，其中x是弹簧形变量，k为弹簧劲度系数。则下列说法正确的是（）

A、物块在A点时的动能为 $\frac{m^{2} g^{2}}{2 k}$ B、物块在A点时的动能为 $\frac{3 m^{2} g^{2}}{4 k}$ C、物块从A点到B和从B到C所用时间之比为1∶2 D、物块从A点到B和从B到C所用时间之比为1∶4

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6、如图甲所示，质量 $m = 1.1 kg$ 的物块静置在粗糙的水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ 。从 $t = 0$ 时刻开始对物块施加一个与水平方向成 $θ = 37 °$ 角的拉力F，其变化情况如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 则物块在 $t = 8 s$ 时的速度大小为（　　）

A、 $2.5 m/s$ B、 $8.0 m/s$ C、 $9.0 m/s$ D、 $12.5 m/s$

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7、同一“探测卫星”分别围绕某星球和地球多次做圆周运动。“探测卫星”在圆周运动中的周期二次方T²与轨道半径三次方r³的关系图像如图所示，其中P表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像，Q表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足T²=c，图中c、m、n已知，则（　　）

A、该星球和地球的密度之比为m：n B、该星球和地球的密度之比为n：m C、该星球和地球的第一宇宙速度之比为 $\sqrt[3]{m} : \sqrt[3]{n}$ D、该星球和地球的第一宇宙速度之比为 $\sqrt[3]{n} : \sqrt[3]{m}$

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8、如图所示，理想变压器a、b两端接入一内阻不计的稳压电源，电阻 $r = 4 Ω$ ， $R = 25 Ω$ ，电压表、电流表均为理想电表，原线圈匝数 $n_{1} = 800$ 匝，副线圈匝数 $n_{2}$ 通过滑动触头P可调。当P向上滑动时，电压表示数变化量的绝对值为 $Δ U$ ，电流表示数变化量的绝对值为 $Δ I$ ，下列说法正确的是（　　）

A、电流表示数减小 B、 $\frac{Δ U}{Δ I}$ 变大 C、电阻R上消耗的功率一定变大 D、当 $n_{2} = 2000$ 匝时，变压器的输出功率最大

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9、研究光电效应规律的电路图如图甲所示，某同学分别用a、b、c三束单色光照射光电管得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合。下列说法正确的是（　　）

A、用a光照射时，单位时间内逸出的光电子数最多 B、用a光照射时，逸出光电子的最大初动能最大 C、该光电管用a光、b光照射时截止频率不同 D、若b光照射某金属发生光电效应，则a光照射该金属也一定发生光电效应

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10、如图所示，某次足球比赛中，运动员用头将足球从离地面高度为2h处的O点斜向下顶出，足球从地面P点弹起后水平经过距离地面高度为2h的Q点。已知P点到O点和Q点的水平距离分别为s和2s，足球触地弹起前后水平速度不变。重力加速度为g，忽略空气阻力，则足球从O点顶出时的速度大小为（　　）

A、 $\frac{1}{2} \sqrt{\frac{g (9 s^{2} + 4 h^{2})}{h}}$ B、 $\sqrt{\frac{g (9 s^{2} + 4 h^{2})}{2 h}}$ C、 $\frac{1}{2} \sqrt{\frac{g (4 s^{2} + 9 h^{2})}{h}}$ D、 $\sqrt{\frac{g (4 s^{2} + 9 h^{2})}{2 h}}$

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11、2023年山东省荣成市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运，标志着我国第四代核电技术达到世界领先水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发链式反应，关于该电站的核反应下列说法正确的是（　　）

A、核反应方程为： ${}_{92}^{238}U \to {}_{90}^{234}T h+ {}_{2}^{4}H e$ B、任意大小的铀块都可以发生链式反应 C、热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变 D、链式反应的速度由慢化剂的多少来控制

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12、有一角度可变的倾斜轨道，当倾角为37°时，滑块A恰好沿轨道匀速下滑，现将倾角调为53°，滑块A从高 $h = 4 m$ 的地方从静止下滑，过一段时间无碰撞地进入足够长的水平面，与小球B发生碰撞，碰撞过程中损失的机械能为碰前瞬间机械能的 $\frac{1}{4}$ ， B被一根长 $l = 0.5 m$ 的绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰能做完整的圆周运动。已知A与轨道间和A与水平面间的动摩擦因数相同，A、B均可视为质点，质量分别是 $m_{A} = 1.2 kg$ 、 $m_{B} = 0.6 kg$ ，取 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）A与轨道间的动摩擦因数 $μ$ ；
（2）A与B刚碰完的瞬间绳子对B的拉力T的大小；
（3）求整个运动过程中，A与水平面间因摩擦产生的热量Q。

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13、如图甲所示，滑翔伞飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对滑翔伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制飞行员背后的螺旋桨的动力输出，以此来改变飞行器的飞行状态。已知飞行器的动力F的方向始终与飞行方向相同，空气升力的方向与飞行方向和伞翼面都垂直，大小与速率成正比，即 $F_{1} = k_{1} v$ ；阻力方向与飞行方向相反，大小与速率成正比，即 $F_{2} = k_{2} v$ 。由于飞行员调节螺旋桨的动力， $k_{1}$ 、 $k_{2}$ 会相互影响，满足如图乙所示的关系。飞行员和飞行器的总质量为 $m = 180 kg$ ，若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节 $k_{1} = 250 N \cdot s/m$ ，伞翼中垂线和竖直方向的夹角为 $θ = 37 °$ 。取 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）飞行器螺旋桨提供的动力F的大小；
（2）飞行器做匀速圆周运动的半径r。

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14、2024年上半年，某国产汽车公司发布了旗下一款新能源汽车，该款汽车在封闭场地进行了各项指标测试。测试汽车在平直公路上以恒定的额定功率行驶，行驶一段距离后再关闭发动机，测出其速度的平方 $v^{2}$ 与位移x的关系图像，如图所示。已知汽车和驾驶员的总质量为2400kg，汽车行驶过程中所受阻力恒定。求：
（1）该测试汽车运动过程中所受阻力的大小；
（2）该测试汽车在加速运动阶段所经历的时间t。

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15、在“验证机械能守恒定律”实验中

(1)、下列装置图中，器材的安装、摆放正确的是________。

A、 B、 C、 D、

(2)、下列重物中，最适合本实验用来作为重锤的是________。

A、 B、 C、 D、

(3)、某同学选用一质量为 $m = 0.50 kg$ 的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为J，重力势能的减少量为J。（结果均保留两位有效数字）

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16、在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中，所用向心力演示仪如图甲所示，A、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，其中A和C的半径相同。图乙是变速塔轮的原理示意图：其中塔轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.5倍，轮③是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的1.5倍，是轮⑥的2倍。可供选择的实验小球有：质量均为2m的球I和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。

(1)、这个实验主要采用的方法是_______。

A、等效替代法 B、控制变量法 C、理想实验法 D、放大法

(2)、选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，是为了探究向心力大小与________。

A、质量之间的关系 B、半径之间的关系 C、标尺之间的关系 D、角速度之间的关系

(3)、为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，应将实验小球I和（选填“Ⅱ”或“Ⅲ”）分别置于短臂A和短臂处（选填“B”或“C”），实验时应将皮带与轮①和轮相连，使两小球角速度相等。

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17、如图所示，传送带倾斜放置，倾角为 $θ = 37 °$ 以恒定速率 $v = 4 m/s$ 顺时针转动。一个 $m = 1 kg$ 的物块以初速度 $v_{0} = 12 m/s$ 从A端冲上传送带，物块恰好不会从传送带顶端B冲出。已知物块和传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.25$ ，取 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则物块在上升的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A、物块的重力势能一直增大 B、物块的机械能先减小后不变 C、传送带AB之间的距离为10m D、电机因传送物块而多消耗的电能为8J

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18、如图所示，轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一个小球，现在使轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中A点为最高点、B点为最低点，下列说法中正确的是（　　）

A、小球经过A点时，对杆的作用力一定竖直向下 B、小球经过B点时，对杆的作用力一定竖直向下 C、从A点到B点的过程，小球合外力做功为零 D、从A点到B点的过程，小球合外力的冲量为零

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19、2024年4月25日我国神舟十八号载人飞船发射升空，此次发射任务是要进入空间站完成第3次载人飞行任务，飞船入轨后，将按照预定程序喷出气体（质量远小于飞船质量，可认为飞船质量不变），改变速度与空间站组合体进行自主快速交会对接，对接前，飞船和空间站在轨运行的情形如图所示，图中A是飞船，B是空间站，两者都绕地球同向转动。下列说法中正确的是（　　）

A、飞船通过向前方喷气后才能与空间站完成交会对接 B、飞船通过向后方喷气后才能与空间站完成交会对接 C、飞船对接后的机械能比对接前在轨运行时的机械能大 D、飞船对接后的线速度比对接前在轨运行时的线速度大

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20、如图所示，“水火箭”又称气压式喷水火箭，由饮料瓶、装入瓶内的水及高压气体组成。在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间 $Δ t$ 内，以相对地面的速度 $v_{0}$ 竖直向下喷出质量为m的水。取重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、“水火箭”的动力来源于火箭外的空气对它的推力 B、“水火箭”喷出水的过程内力远大于外力，所以系统机械能守恒 C、“水火箭”获得的最大速度为 $\frac{m}{M - m} v_{0}$ D、“水火箭”受到的平均升力为 $\frac{m v_{0}}{Δ t} + M g$

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