相关试卷

1、某同学想用压敏电阻设计一个碰撞警告系统，实验器材包括：恒压电源（电动势为5V，内阻不计）、压敏电阻 $R_{F}$ 、 $500 g$ 砝码若干、双量程电压表V（量程 $0 \sim 3 V$ ，内阻约 $3 kΩ$ ；量程 $0 \sim 15 V$ ，内阻约 $15 kΩ ）$ 、灵敏电流计G（ $0 \sim 60 mA ，$ 内阻约 $0.5 Ω$ ）、滑动变阻器 $R$ （最大阻值 $10 Ω$ ）、电阻箱 $R_{0} (0 \sim 999.9 Ω)$ 、红色发光二极管（导通电压为 $1.8 V$ ）、开关 $S$ 、导线若干，重力加速度大小取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、首先需要测量压敏电阻阻值与压力大小之间的关系，请用线把图甲中的测量电路图连接完整。

(2)、利用图甲电路进行实验：
①将图甲中的滑动变阻器的滑片置于最（选填“左”或“右”）端，闭合开关。
②将砝码放置在压敏电阻上，将 $R$ 的滑片缓慢移动到适当位置，电压表读数如图乙所示，为V。
③逐渐增加砝码个数，测出压敏电阻两端电压 $U$ 和通过它的电流 $I$ ，根据 $R_{F} = \frac{U}{I}$ 计算不同砝码个数 $n$ 时压敏电阻阻值，描绘出了压敏电阻阻值 $R_{F}$ 随砝码个数 $n$ 的变化图像，如图丙所示。

(3)、利用实验器材重新组合成图丁所示的碰撞测试电路，并将组装好的电路固定在一辆儿童电动车上，通过改变 $R_{0}$ 可以对电路进行调试。闭合开关 $S$ ，进行碰撞实验，若需要儿童电动车以 $250 N$ 的冲击力撞向障碍物时，二极管发出报警红光，则 $R_{0}$ 的最小值为 $Ω$ （计算结果保留3位有效数字，已知发光二极管导通前电阻非常大，压敏电阻受到的压力约为儿童电动车冲击力的30%）。

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2、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成对应的操作和计算。

(1)、①图甲为“探究物体加速度与受力、质量之间关系”实验示意图，下列说法正确的是。
A．调节木板与水平面倾角时小车无须安装纸带
B．应调节滑轮使牵引小车的细绳与木板平行
C．注意先释放小车，后打开打点计时器
②图乙为实验得到的纸带，打点计时器每隔 $0.02 s$ 打出一个点，相邻两个计数点之间还有4个点没画出来，根据图乙中的数据可计算出加速度大小 $a =$ ${m/s}^{2}$ 。（计算结果保留2位有效数字）

(2)、图丙为“用单摆测量重力加速度”实验示意图，用游标卡尺测量摆球的直径如图丁所示，读数为 $cm$ ，改变摆长，测量出多组周期 $T$ 、摆长 $L$ 数值后，作出 $T^{2} - L$ 的关系图像如图戊所示，则重力加速度 $g =$ （用 $a 、 b$ 及 $π$ 表示）。

(3)、在“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，为了控制气体温度这一变量，应（选填“快速”或“缓慢”）地向下压或向上拉柱塞。

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3、如图，空间中存在垂直纸面的匀强磁场（未画出），水平导体棒 $c d$ 质量为 $m$ 、电阻为 $r$ ，其两端与竖直的金属导轨 $M N 、 P Q$ 接触良好且无摩擦，两导轨间连接有数字电压表（内阻很大）、阻值为 $R$ 的电阻、单刀双掷开关、直流电源（电动势恒定，内阻不计），导轨及导线电阻忽略不计，电动机通过轻绳连接到导体棒 $c d$ 上。步骤1：将单刀双掷开关打到 $a$ 端，启动电动机使导体棒向上做匀速运动，电压表示数大小为 $U_{1}$ ；步骤2：关闭电动机（轻绳不提供拉力），将单刀双掷开关打到 $b$ 端，导体棒 $c d$ 能保持静止，此时电压表示数大小为 $U_{2}$ ，已知重力加速度大小为 $g$ ，不考虑通电导线间相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、匀强磁场垂直纸面向外 B、步骤1中，电动机输出的能量全部转化为系统产生的焦耳热 C、步骤1中，导体棒的速度大小为 $\frac{U_{1} U_{2} (R + r)}{m g R r}$ D、若在步骤2中同时启动电动机使导体棒向上以一定的速度做匀速运动，通过电阻 $R$ 的电流大小一定小于 $\frac{U_{2}}{r}$

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4、如图甲，竖直挡板固定在光滑水平面上，质量为 $M$ 的光滑半圆形弯槽静止在水平面上并紧靠挡板，质量为 $m$ 的小球从半圆形弯槽左端静止释放，小球速度的水平分量和弯槽的速度与时间的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、小球释放后，小球与弯槽系统动量守恒 B、 $t_{2}$ 时小球到达位置低于释放时的高度 C、由图可知 $m$ 大于 $M$ D、图中阴影面积 $S_{2} < 2 S_{1}$

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5、如图为我国最高建筑一上海中心大厦配备的“上海慧眼”阻尼器简化图，它使用我国独创的电涡流阻尼技术。该阻尼器由铁制配重块、吊索、电磁阻尼系统（包括固定在大厦的铜板及镶嵌在铜板上的强磁铁）、艺术雕塑、主体结构保护系统组成。当大厦由于剧烈台风发生振动时，配重块发生相应摆动，减弱大厦振动的幅度，增强大厦的舒适度。下列说法正确的是（　　）

A、要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相同 B、要达到最好的减震效果，配重块的摆动频率需与大厦振动频率相等，且步调相反 C、该阻尼器将机械能转化为内能 D、将铁制配重块换成水泥块，不会影响阻尼器的阻尼效果

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6、汽车的HUD（平视显示器）的应用使驾驶员不必低头就能看到相关信息，提高驾驶安全性。如图所示为HUD系统简化光路图，光线从光源出发经固定反射镜反射，再经自由反射镜（可绕 $O$ 点旋转）反射，以入射角 $θ$ 射向挡风玻璃后反射进入人眼，形成虚像。由于光线在挡风玻璃内、外表面都存在反射，反射形成的两条光线同时进入人眼可能会形成重影。图中小段的挡风玻璃内、外表面可认为平整且相互平行，下列说法正确的是（　　）

A、增大 $θ$ ，可使光在外表面上发生全反射 B、 $θ$ 越大，重影越明显 C、使用红光比使用紫光更有利于减弱重影 D、若需要降低虚像的高度，可使自由反射镜顺时针旋转

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7、如图，水平面上 $O$ 与 $O^{'}$ 点分别放置等量异种点电荷 $+ Q$ 与 $- Q$ ，两个半径均为 $R$ 的四分之一圆弧光滑细管 $A B$ 与 $B C$ 在 $B$ 处平滑连接， $B C$ 放置在水平面上，其圆心为 $O ， A B$ 所在平面垂直平分线段 $O O^{'}$ ，现让一质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的小球从 $A$ 处静止释放进入细管，从 $C$ 处离开，重力加速度大小为 $g$ ，下列说法正确的是（　　）

A、小球经 $B$ 处时动能大于 $m g R$ B、小球从 $B$ 到 $C$ 过程中，点电荷 $- Q$ 对其做正功 C、小球在 $C$ 处动能小于 $m g R$ D、小球从 $B$ 到 $C$ 过程中，电势能不变

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8、2024年11月15日，天舟八号货运飞船与轨道高度约为400公里（低于地球同步轨道高度）的中国空间站成功对接，首次将用于未来月球基地建设的“月壤砖”送至空间站进行科学实验。月壤砖将被放在空间站外部的固定支架上进行长期暴露，深入了解其在宇宙射线、高真空、极端温度变化等条件下的性能变化规律，下列说法正确的是（　　）

A、进行暴露实验时，月壤砖受到合外力为零 B、若空间站轨道高度经调整后略微增加，月壤砖绕地速率也会增加 C、月壤砖随空间站运动的周期小于24小时 D、若实验过程月壤砖因环境影响分裂出微粒，这些微粒将马上坠向地球

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9、如图甲，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 $n_{1} ： n_{2} = 5 ： 1$ ，规格为“ $1.8 V ， 0.9 W$ ”的灯泡正常发光，除金属线框和灯泡外的电阻不计，下列说法正确的是（　　）

A、电动势的有效值为 $10 \sqrt{2} V$ B、 $0.05 s$ 时，金属线框可能处于图甲中位置 C、流过金属线框的电流为 $2.5 A$ D、金属线框的电阻为 $10 Ω$

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10、某介质中有沿 $x$ 轴负方向传播的机械波，如图为 $t = 0$ 时刻的波形图， $P$ 为波源（平衡位置位于 $x = 0.8 m$ 处），已知 $t = 0.2 s$ 时，平衡位置位于 $x = 0.1 m$ 处的质点 $Q$ 第一次到达位移最大处，下列说法正确的是（　　）

A、该机械波为纵波 B、该机械波的周期为 $0.2 s$ C、该机械波的波速为 $1.5 m / s$ D、从 $t = 0$ 到 $t = 1 s$ ，质点 $Q$ 运动的路程为 $1 m$

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11、中国科学院近代物理研究所成功合成出新核素锕 $203 (_{89}^{203} Ac)$ ，锕 $203 (_{89}^{203} Ac)$ 的衰变方程为 $_{89}^{203} Ac \to _{87}^{199} Fr + X$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $_{89}^{203} Ac$ 发生的是 $β$ 衰变 B、由 $X$ 组成的射线具有较强的穿透性 C、 $_{87}^{199} Fr$ 的比结合能大于 $_{89}^{203} Ac$ 的比结合能 D、通过化学方法可以改变锕 $203 (_{89}^{203} Ac)$ 的半衰期

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12、如图所示，光滑曲面轨道 $A B$ 、光滑竖直圆轨道、水平轨道 $B D$ 、水平传送带 $D E$ 各部分依次平滑连接，水平区域 $F G$ 足够长。圆轨道半径 $R = 1 m$ ，水平面 $B D$ 长度 $x_{1} = 3 m$ ，传送带 $D E$ 长度 $x_{2} = 9 m$ ，滑块质量 $m = 0.3 kg$ （可视为质点），滑块与水平轨道 $B D$ 、传送带间的动摩擦因数均为 $μ = 0.2$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。传送带可调节为顺时针或逆时针转动，速度大小为 $v_{0}$ 。

(1)、若滑块从 $h = 1.2 m$ 处由静止释放，求滑块运动至 $B$ 点时对圆弧轨道的压力大小及方向；

(2)、若传送带逆时针转动，滑块不脱离圆轨道且能从 $E$ 点水平飞出，求滑块释放点高度 $h$ 的取值范围；

(3)、当 $h = 5.6 m$ 时，若传送带顺时针转动，调节传送带转动的速度大小，求滑块从释放点到飞出传送带过程中摩擦生热的最小值。

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13、如图1所示， $x$ 轴上分别固定A、B两点电荷，取 $x$ 轴正方向为电场强度的正方向， $x$ 轴上的电场强度分布如题图2所示，若放入其中的电荷仅受电场力作用，已知 $Q_{B} = + 2 \times 10^{- 6} C$ ， $k = 9.0 \times 10^{9} N \cdot m^{2} / C^{2}$ ，求：

(1)、A的电荷量以及电性；

(2)、在有限范围内，判断点电荷A、B在 $x$ 轴上产生场强大小相等的位置有几个，并求出它们在 $x$ 轴上的坐标位置；

(3)、若在空间叠加一个 $x$ 轴正方向的匀强电场，场强为 $8 \times 10^{4} N / C$ ，求电荷量为 $1.6 \times 10^{- 17} C$ 、质量为 $2 \times 10^{- 15} kg$ 的试探电荷在坐标原点 $O$ 处的加速度大小。

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14、中继卫星（又称“跟踪与数据中继卫星”），被形象地称为“卫星的卫星”或太空中的“通信中转站”。它的核心作用是解决低轨道卫星、飞船与地面站之间的通信盲区问题，实现近乎100%的实时通信与测控。为保障我国月球国际科研站的稳定通信，需发射一颗环月匀速圆周运动的中继卫星，实现月背与地球的信号中转。已知：月球半径是 $R$ ，月球表面重力加速度为 $g_{月}$ ，中继卫星绕月运行的轨道半径 $r = 2 R$ ，引力常量为 $G$ ，忽略其它天体的影响，求：

(1)、月球的密度 $ρ$ ；

(2)、该中继卫星的运行周期 $T$ ；以上求解结果均用题中已知物理量表示。

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15、用如图1所示的向心力演示器探究向心力的表达式，小球在挡板 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 处做圆周运动的轨迹半径之比为 $1 : 2 : 1$ 。塔轮共3层，每层左右半径比分别为 $1 : 1$ （第一层）、 $2 : 1$ （第二层）、 $3 : 1$ （第三层）。

(1)、在这个实验中，利用了__________来探究向心力的大小 $F$ 与小球质量 $m$ 、角速度 $ω$ 和半径 $r$ 之间的关系。

A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法

(2)、探究向心力大小 $F$ 与质量 $m$ 的关系时，选择两个质量（选填“相同”或“不相同”）的小球，分别放在挡板（选填“ $A$ ”或“ $B$ ”）和挡板 $C$ 处。

(3)、在实验中，误拿了两个质量不相同的①、②小球，①放在挡板 $B$ 处，②放在挡板 $C$ 处，此时皮带套在第三层塔轮，则小球①、②的线速度之比为。

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16、如图所示，将电磁打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，小明同学利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)、为了能够完成实验，除图1所示的实验器材外，还必须要使用的器材有（　　）

A、刻度尺 B、天平（含砝码） C、220 V交流电源 D、低压交流电源

(2)、小明正确操作实验后，得到如图2所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，测得它们到重物下落的初始点 $O$ 的距离分别为 $h_{A}$ 、 $h_{B}$ 、 $h_{C}$ 。已知宁波当地重力加速度为 $g$ ，交流电的频率为 $f$ ，若重物的质量为 $m$ ，从打 $O$ 点到打 $B$ 点的过程中，重物的重力势能减少量 $Δ E_{p} =$ ；动能增加量 $Δ E_{k} =$ 。

(3)、代入具体数据后，通过比较得到，在误差允许范围内 $Δ E_{p}$ 与 $Δ E_{k}$ 近似相等。小明同学又从纸带上读出计数点 $B$ 到起始点 $O$ 的时间 $t$ ，根据 $v = g t$ ，计算出动能的变化 $Δ E_{k}^{'}$ ，则 $Δ E_{k}^{'}$ 、 $Δ E_{p}$ 、 $Δ E_{k}$ 的大小关系是__________。

A、 $Δ E_{p} > Δ E_{k} > Δ {E_{k}}^{'} ^{}$ B、 $Δ E_{p} > Δ E_{k}^{'} > Δ E_{k}$ C、 $Δ E_{k} > Δ E_{p} > Δ E_{k}^{'}$ D、 $Δ E_{k}^{'} > Δ E_{p} > Δ E_{k}$

(4)、小明线上联系在北京某中学就读的小亮，两人均做了同样的实验，分别得到了 $h - v^{2}$ 图像A和B，你认为图3中图线（填“A”或“B”）是小亮根据实验数据描绘而成。

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17、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B，质量分别为m、2m，A、B离圆心O距离分别为2r、3r。A、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止开始缓慢加速，则（）

A、当 $ω_{1} = \sqrt{\frac{μ g}{3 r}}$ 时，细线即将出现张力 B、当 $ω_{2} = \sqrt{\frac{2 μ g}{3 r}}$ 时，圆盘对A的静摩擦力为零 C、圆盘对A的静摩擦力先增大后减小再增大 D、当 $ω_{3} = \sqrt{\frac{3 μ g}{4 r}}$ 时，圆盘与A、B间的静摩擦力均达到最大值

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18、在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度 $a$ 与弹簧的压缩量 $x$ 间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其 $a - x$ 关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（　　）

A、M密度是N密度的 $\frac{1}{3}$ B、Q的质量是P的3倍 C、Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D、M的第一宇宙速度是N的3倍

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19、武当山的主峰天柱峰上屹立着一座光耀百里的金殿，是中国现存最大、等级最高的铜铸鎏金大殿，在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的雷火炼殿的奇观。有关这种现象的说法正确的是（　　）

A、金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球 B、金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电 C、出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生强电场 D、金殿安装了避雷针后，仍会经常出现雷火炼殿奇观

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20、对称思想是物理学的重要思想方法，常见有过程对称、结构对称等。如图甲所示，4个边长相同、电荷量相同且均匀分布在表面的带正电的绝缘立方体，并排放在一起（忽略边界效应，假设移近过程电荷分布保持不变）。若在上表面4个角顶点相交的O点处，测得场强大小是 $E_{0}$ ，现将前右侧的小立方体移至无穷远处。如图乙所示，则此时O点的场强大小变为（　　）

A、 $\frac{1}{4} E_{0}$ B、 $\frac{3}{4} E_{0}$ C、 $\frac{\sqrt{10}}{4} E_{0}$ D、 $\frac{\sqrt{11}}{4} E_{0}$

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