相关试卷

1、我国发射的“天问二号”探测器将首次实现从小行星2016HO3采样返回地球。该小行星绕太阳运行的轨道半长轴大于地球公转轨道半径。若将小行星看作质量分布均匀的球体，半径为R，密度与地球相同。已知探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为T₀ ，地球半径为R₀ ，引力常量为G。正确的说法是（　　）

A、地球的质量 $M = \frac{4 π^{2} R_{0}^{3}}{G T_{0}^{2}}$ B、小行星的第一宇宙速度 $v = \frac{2 π R_{0}}{T_{0}}$ C、小行星绕太阳运行周期大于地球公转周期 D、探测器在小行星表面附近做匀速圆周运动的周期等T₀

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2、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在水平转台上，转台竖直转轴与过陶罐球心O的对称轴 $O O^{'}$ 重合。当转台匀速转动时，观察到陶罐内壁上质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与 $O O^{'}$ 的夹角 $θ = 6 0^{\circ}$ 。重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　）

A、转台的角速度不一定等于 $\sqrt{\frac{2 g}{R}}$ B、物块的线速度大小可能等于 $\sqrt{\frac{3 g R}{2}}$ C、物块所受合力的大小一定等于 $\sqrt{3} m g$ D、陶罐壁对物块弹力的大小一定等于2mg

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3、体育课上某同学将排球以初速度 $v_{0}$ 竖直向上抛出，假设排球在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，以 $t$ 表示排球运动的时间， $h$ 表示排球距抛出点的高度。某时刻排球的速度为 $v$ 、加速度为 $a$ 、动能为 $E_{k}$ 、机械能为 $E$ ，取竖直向上为正方向，则排球从开始上抛到落回抛出点的过程中，下列关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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4、风力发电是一种环保的电能获取方式。某风力发电机的叶片转动形成的圆面积为S，某时间风的速度大小为v，风向恰好跟此圆面垂直；此时空气的密度为ρ，该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为 $η$ ，则风力发电机发电的功率为（　　）

A、 $η ρ S v$ B、 $\frac{1}{2} η ρ S v^{2}$ C、 $η ρ S v^{3}$ D、 $\frac{1}{2} η ρ S v^{3}$

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5、如图所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至 $B^{'}$ 点，此时 $O B^{'}$ 与OA之间的夹角 $θ < 90^{\circ}$ 。设此过程中OA、OB绳的拉力分别为F_OA、F_OB ，则下列说法中正确的是（　　）

A、F_OA一直增大 B、F_OB一直减小 C、F_OB先减小，后增大 D、当 $θ < 90^{\circ}$ 时，F_OB最大

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6、如图所示，在地面上以初速度v₀抛出质量为m的小球，抛出后小球落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、重力对小球做的功为mgh B、小球在海平面上的重力势能为mgh C、小球在海平面上的动能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - m g h$ D、小球在海平面上的机械能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} + m g h$

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7、如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与质量为 $m_{1} = 2 kg$ 的物块A相连，弹簧的劲度系数为 $k = 100 N/m$ 。初始时，物块A静止在粗糙水平面的 $O_{1}$ 点，物块A与水平面之间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，弹簧处于原长。光滑的、半径为 $R = 2.4 m$ 的四分之一圆弧体B质量为 $m_{2} = 1.5 kg$ 静止在水平面上，弧面的最低点刚好与水平面相切，与 $O_{1}$ 相距足够远。质量为 $m_{3} = 0.5 kg$ 的物块C锁定在圆弧面的最高点。现用一水平向左的推力 $F$ 将物块A缓慢向左推动距离为 $x = 0.5 m$ 到达 $O_{2}$ 时，撤去推力，同时解除锁定，将物块C由静止释放，物块C与物块A发生的碰撞为弹性碰撞。不计物块C的大小，忽略物块C与圆弧体和水平面之间的摩擦力，水平面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，可能用到的物理公式有：弹簧的弹性势能 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，其中 $x$ 为弹簧的形变量；弹簧振子做简谐运动的周期 $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ ，求：

(1)、在物块从 $O_{1}$ 缓慢向左运动到 $O_{2}$ 的过程中，水平推力做的功；

(2)、圆弧体B的最终速度大小；

(3)、物块A从开始运动到最终静止的过程中，物块A和水平面之间摩擦产生的热量（结果要求保留一位小数）。

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8、某研究电磁辅助制动的简化模拟电路如图所示，足够长的“”形光滑平行导轨MP、NQ固定在水平面上，宽轨间距为 $2 l$ ，窄轨间距为 $l$ ， $O O^{'}$ 左侧为金属导轨，右侧为绝缘轨道。一质量为 $m$ 、总阻值为 $r$ 、三边长度均为 $l$ 的“U”形金属框，左端紧靠 $O O^{'}$ 平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）。 $C C^{'}$ 左侧整个区间存在磁感应强度大小为 $0.5 B_{0}$ 、方向竖直向上的匀强磁场， $C C^{'}$ 与 $O O^{'}$ 间整个区间存在磁感应强度大小为 $B_{0}$ 、方向竖直向上的匀强磁场， $O O^{'}$ 右侧以 $O$ 为原点，沿 $O P$ 方向建立 $x$ 轴，沿 $O x$ 方向存在分布规律为 $B = B_{0} + k x$ （ $k > 0$ ）的竖直向上的磁场。两匀质金属棒a、b垂直于轨道放置在宽轨段，质量均为 $m$ 、长度均为 $2 l$ 、阻值均为 $2 r$ 。初始时，将b锁定，a在水平向右、大小为 $F$ 的恒力作用下，从静止开始运动，离开宽轨前已匀速，a滑上窄轨瞬间，撤去力 $F$ ，同时释放b。当a运动至 $O O^{'}$ 时，a棒中已无电流，b还在宽轨区，此时撤去b。金属导轨电阻不计，a棒、b棒、金属框与轨道始终接触良好。

(1)、求a棒在宽轨上匀速运动时的速度大小 $v_{0}$ ，及a运动至 $O O^{'}$ 时速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、求a棒刚滑上窄轨时a棒两端电势差大小，及从撤去外力 $F$ 到金属棒a运动至 $O O^{'}$ 的过程中，a棒产生的焦耳热；

(3)、若a棒与金属框碰撞后连接在一起构成正方形回路，求a棒静止时与 $O O^{'}$ 的距离。

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9、如图，圆柱形汽缸竖直放在水平地面上， $A$ 、 $B$ 两处内部有不计体积的限制装置，底部有体积不计的电热丝（图中未画出），不计厚度重为20 N的活塞可在 $A$ 、 $B$ 间运动，开始时活塞静止在B处，缸内理想气体的温度 $T_{1} = 300 K$ 、压强 $p_{1} = 0.9 \times 10^{5} Pa$ ；通过电热丝缓慢加热缸内气体直至温度 $T_{2} = 600 K$ 。已知 $A$ 、 $B$ 两处距缸内底的高度为 $h_{A} = 1.2 m$ 、 $h_{B} = 1.0 m$ ，缸内底面积 $S = 10^{- 3} m^{2}$ ，外部大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ 。汽缸不漏气，不计摩擦。求：

(1)、活塞刚要离开 $B$ 处时缸内气体的压强 $p$ ；

(2)、在加热缸内气体过程中活塞增加的重力势能 $Δ E_{p}$ 。

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10、某探究小组利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，其中 $E$ 为电源（内阻不计）， $R$ 为定值电阻， $C$ 为电容器，A为零刻度位于中央的毫安表，V为电压表（内阻近似无穷大）。

(1)、当开关S接1，稳定后，电压表（量程0~15 V）的示数如图乙所示，则电压 $U =$ V。

(2)、操作时，先把开关S接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，待稳定后，再把开关S接2。在下列四个图像中，可正确表示全过程中通过电流表的电流随时间变化的 $I - t$ 图像和电压表测得两极板间的电压随时间变化的 $U - t$ 图像的是________（填字母序号）。

A、 B、 C、 D、

(3)、现将图甲电路中的电流表换为电流传感器，并与计算机相连，测得当电容器充电时，电流随时间变化的 $I - t$ 曲线如图丙所示。则电容器的电容约为F（计算结果保留两位有效数字）。

(4)、接第（3）问，若仅将图甲电路中的 $R$ 换成 $R_{1} = 6 kΩ$ 的定值电阻，重新将开关 $S$ 接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，则充电电流随时间变化的 $I - t$ 图线可能是图丁中的曲线（选填“ $a$ ”或“ $b$ ”）。

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11、实验小组的同学们利用单摆测重力加速度及单摆摆球质量。如图甲所示，他们将细线一端与一个质量均匀的金属小球相连，另一端系在固定的力传感器的挂钩上，整个装置处于竖直平面内。

(1)、拉动小球使悬线偏离竖直方向一个较小的角度（小于5°），小球由静止释放后在竖直平面内往复摆动，与传感器相连的计算机记录细线的拉力 $F$ 随时间 $t$ 变化的图线如图乙所示，由图像可知，该单摆的振动周期 $T =$ 。

(2)、改变摆线的长度，多次进行实验，记录每次摆线的长度 $L$ 及对应的周期 $T$ 。以 $L$ 为纵轴， $T^{2}$ 为横轴，利用所测得的数据，画出 $L - T^{2}$ 图像如图丙所示，则当地的重力加速度可表示为（用丙图中的 $a$ 、 $b$ 表示），图线在纵轴截距的绝对值表示。

(3)、控制摆球和摆线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数 $F_{1}$ 和最小示数 $F_{2}$ ；多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据在直角坐标系中绘制 $F_{2} - F_{1}$ 图像，如图丁所示。若小球摆动过程中机械能守恒，则此摆球的质量为（用丙图中的 $a$ 、 $b$ 及图丁中的 $c$ 表示）。

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12、如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度 $v_{1}$ 向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为 $L$ 的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以 $v_{2}$ （ $v_{2} > v_{1}$ ）的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为 $m$ ，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是（　　）

A、切割器切割时的速度方向竖直向下 B、面包坯加速过程中的加速度大小为 $\frac{(v_{2} - v_{1}) v_{1}}{L}$ C、传送带上相邻两面包坯间的最大距离为 $\frac{v_{2} L}{v_{1}}$ D、带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了 $\frac{m v_{1} v_{2} (v_{2} - v_{1})}{L}$

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13、如图所示，圆心为 $O$ 点、半径为 $R$ 的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，长度为 $3 R$ ，极板间距为 $2 R$ 的平行板电容器左侧边界与圆形区域相切， $M$ 、 $N$ 是其极板的右端点，圆上 $A$ 点有一粒子源沿纸面各个方向均匀地向磁场内发射质量均为 $m$ 、带电荷量均为 $+ q$ 、速率均为 $v_{0}$ 的粒子。在 $M P = \frac{3}{2} R$ 处有一与极板垂直的荧光屏PQ，粒子打在荧光屏上会发光并被吸收。已知从粒子源射出的初速度与 $O A$ 夹角为30°的粒子在磁场中的偏转角为120°，且该粒子恰好通过 $S$ 点，其中 $\frac{M S}{S N} = \frac{3}{1}$ 。在荧光屏上以 $P$ 点（在极板 $M$ 的延长线上）为原点，向下为正方向建立坐标轴 $x$ 轴，不计重力及粒子间的相互影响，则（　　）

A、圆形区域内磁场的磁感应强度 $B = \frac{m v_{0}}{q R}$ B、荧光屏上发光区域的坐标范围为 $2 R \leq x \leq 4 R$ C、初速度与 $O A$ 夹角为30°的粒子从 $A$ 点射出至打在荧光屏上的运动时间为 $(\frac{2 π}{3} + \frac{9}{2}) \frac{R}{v_{0}}$ D、打到荧光屏上的粒子数占粒子源向磁场内发射的粒子总数的50%

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14、某中学田径运动会上，一名同学在投掷区将实心球从某一高度斜向上抛出，实心球抛出后在空中飞行的速率v随时间t的变化关系如图所示， $t_{0}$ 时刻刚好落入沙坑，实心球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A、实心球在最高点的速度大小为 $v_{1}$ B、抛球点到落地点间的水平距离为 $v_{0} t_{0}$ C、实心球从抛出点到最高点运动的时间为 $\frac{v_{0} - v_{1}}{g}$ D、实心球运动过程中离沙坑的最大高度为 $\frac{v_{2}^{2} - v_{1}^{2}}{2 g}$

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15、如图所示，固定斜面倾角 $θ = 30 °$ ，斜面光滑。长度为 $\sqrt{3} L$ 的轻杆两端固定质量均为 $m$ 的小球A、B（可视为质点），用两根长均为 $L$ 的细线将A、B分别悬挂在斜面上的 $O$ 点（两球均紧贴斜面）。为使细线 $O A$ 保持水平（与地面平行）且整个系统保持静止状态，需对A施加一外力 $F$ 。重力加速度大小为 $g$ ，则 $F$ 的最小值为（　　）

A、 $\frac{1}{2} m g$ B、 $\frac{1}{4} m g$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{6} m g$ D、 $\frac{\sqrt{3}}{8} m g$

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16、如图甲所示，连续上下抖动较长软绳一端形成沿绳传播的波，该绳波可视为简谐横波；图乙为该横波在 $t = 0$ 时刻的波形图， $P$ 、 $Q$ 为该波上两个质点，此时 $P$ 位于平衡位置， $Q$ 位于波峰；图丙为波上 $x = 2.0 m$ 处质点的振动图像。则（　　）

A、 $t = 0$ 时刻质点 $P$ 正向 $y$ 轴正方向振动 B、质点 $Q$ 比质点 $P$ 更靠近波源 C、 $t = 0.6 s$ 时，质点 $P$ 的振动速度最大 D、 $t = 0.9 s$ 时，质点 $Q$ 的坐标为 $(0.5, \frac{\sqrt{2}}{10})$

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17、某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示，将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈 $L_{1}$ 上，当右侧线圈 $L_{2}$ 中产生电流时，此电流经放大器放大后，能使电磁铁吸起铁质开关 $K$ ，从而切断教学楼电路。若仅考虑 $L_{1}$ 在铁芯中产生的磁场，变压器可以看作理想变压器，左、右线圈匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、教学楼照明电路正常工作时，左、右线圈电压之比为 $\frac{n_{1}}{n_{2}}$ B、设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度 C、某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片，造成短路，开关K将被电磁铁吸起 D、某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电，此装置无法使开关K被电磁铁吸起

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18、北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。已知地球半径为 $R$ ，地球表面赤道处重力加速度为 $g_{0}$ ，地球同步卫星到地心的距离为 $k R$ ，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期 $T$ 的一半，如图所示。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　）

A、地球静止同步轨道卫星A和倾斜地球同步轨道卫星B均相对赤道表面静止 B、卫星C和卫星B在相等的时间内扫过的面积相等 C、地球表面赤道处的重力加速度 $g_{0} = \frac{4 π^{2} R}{T^{2}} (k - 1)$ D、某时刻B、C两卫星相距最近，则再经 $\frac{1}{2} T$ ，两卫星间距离为 $(1 + \frac{1}{\sqrt[3]{4}}) k R$

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19、如图所示，真空中有一边长为 $a$ 的立方体 $A B C O - F G D E$ ，其表面分别平行于 $O x y$ 、 $O y z$ 和 $O z x$ 平面，立方体的一个顶点为坐标原点。现将立方体置于不同的电场中，下列说法正确的是（　　）

A、若 $F$ 点固定一个点电荷 $+ Q$ ， $B$ 点固定一个点电荷 $- Q$ ，则 $A$ 点和 $D$ 点的电场强度方向相同 B、若 $F$ 点和 $C$ 点分别固定一个电荷量相等的点电荷 $+ Q$ ，则 $A$ 点和 $G$ 点的电场强度相同 C、若 $O$ 点固定点电荷 $+ Q$ ，则 $B$ 点和 $G$ 点的电场强度大小相同，方向不同 D、若 $F$ 点固定一个点电荷 $+ Q$ ， $B$ 点固定一个点电荷 $- Q$ ，则 $E$ 、 $O$ 两点间电势差大于 $G$ 、 $C$ 两点间电势差

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20、如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为 $d$ 。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　）

A、毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变 B、改用间距大于 $d$ 的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽 C、红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大 D、取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄

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