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相关试卷

1、关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（　　）

A、系统的固有频率与驱动力频率有关 B、只要驱动力足够大，共振就能发生 C、应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D、观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大

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2、在自动化装配车间，常采用电磁驱动的机械臂系统。如图，ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，电阻忽略不计。导轨置于磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2，质量均为m，电阻均为R。导轨左侧接有电容为C的电容器。初始时刻，机械臂1以初速度v₀向右运动，机械臂2静止。运动过程中两机械臂不发生碰撞。系统达到稳定状态后，电流为零，两机械臂速度相同。

(1)、求初始时刻机械臂1产生的感应电动势大小及感应电流方向。

(2)、系统达到稳定状态前.若机械臂1和2中的电流分别为 I₁ 和 I₂ ，写出两机械臂各自所受安培力的大小；若电容器两端电压为U.写出电容器所带电荷量的表达式。

(3)、求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞，二者在初始时刻的间距至少为多少？

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3、如图1所示，细杆两端固定，质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻，物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力F作用在物块上，F随时间：的变化如图2所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，θ=30°。求：

(1)、t=6s时F的大小，以及t在0-6s内F的冲量大小。

(2)、t在0~6s内，摩擦力f随时间t变化的关系式，并作出相应的f-图像。

(3)、t=6s时，物块的速度大小。

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4、如图，ABCD为某容器横截面，O、O'为上下底面中心，O'处有一发光点。人眼在E点沿EB方向观察，容器空置时看不到发光点。现向容器中缓慢注人某种透明液体，当液面升高到12cm时，人眼恰好能看到发光点。已知OO'=15cm，0B=13cm，EB=5cm，EB与AB延长线的夹角为α（sinα= $\frac{3}{5}$ ）。不考虑器壁对光的反射，真空中光速c=3.0x10⁸m/s。求：

(1)、该液体的折射率。

(2)、光从O'点到达人眼的时间。

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5、某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势1.5V）两节，电压表（量程3V，内阻约3kΩ），电流表（量程0.3A，内阻约1Q），滑动变阻器（最大阻值20Ω），待测电阻R_x ，开关S₁ ，单刀双掷开关S₂ ，导线若干。

(1)、首先设计如图1所示的电路。
①要求用S₂选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将S₂的c、d端接人电路；
②闭合_S₁前，滑动变阻器的滑片P应置于端（填“a”或“b"）；
③闭合S₁后，将S₂分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时_S₂应该接端（填“c”或“d"）

(2)、为了消除上述实验中电表引人的误差，该小组又设计了如图2所示的电路。
①请在图2中补充连线将电压表接入电路；
②闭合S₁ ，将S₂分别接e和d端时，电压表、电流表的读数分别为U_c、I_c和U_d、I_d。则待测电阻阻值R_x=（用U_c、U_d、I_c和I_d表示）。

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6、某学习小组使用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。
把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。
将小球拉离平衡位置并记录其高度h，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间∆h。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。

(1)、以h为横坐标、填“ $Δ t$ ”、“ $(Δ t)^{2}$ 、“ $\frac{1}{Δ t}$ ”或“ $\frac{1}{(Δ t)^{2}}$ ”)为纵坐标作直线图。若所得图像过原点，且斜率为（用d和g表示），即可证明小球在运动过程中机械能守恒。

(2)、实验中.用游标卡尺测得小球直径d=20.48mm。
①由结果可知，所用的是分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50"）；
②小组设计了一把25分度的游标卡尺，未测量时的状态如图2所示。如果用此游标卡尺测量该小球直径，则游标尺上第条刻度线与主尺上的刻度线对齐。

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7、2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆半径为R₀。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为 $\frac{q}{m}$ ， a粒子的速度大小为 $v_{a} = \frac{q B R_{0}}{m}$ ，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是

A、外圆半径等于2R₀ B、a粒子返回A点所用的最短时间为为 $\frac{(3 π + 2) m}{q B}$ C、b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2} + 2}$ D、c粒子的速度大小为 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ v_a

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8、如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是

A、A→B过程为吸热过程 B、B→C过程为吸热过程 C、状态A压强比状态B的小 D、状态A内能比状态C的小

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9、如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为2m的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是

A、小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B、剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 $\frac{g}{2}$ C、小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 $\frac{m g}{k}$ D、小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 $\frac{2 m g}{k}$

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10、离子注人机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源S释放的正离子（初速度视为零）经电压为U₁的电场加速后，沿OO'方向射人电压为U₂的电场（OO'为平行于两极板的中轴线），极板长度为l、间距为d，U₂-l关系如图2所示。长度为a的样品垂直放置在距U₂极板L处，样品中心位于0'点。假设单个离子在通过U₂区域的极短时间内，电压U₂可视为不变，当U₂=±U_m时，离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是

A、 $U_{2}$ 的最大值 $U_{m} = \frac{d^{2}}{l^{2}} U_{1}$ B、当 $U_{2} = \pm U_{m}$ 且 $L = \frac{(a - d) l}{2 d}$ 时，离子恰好能打到样品边缘 C、若其他条件不变，要增大样品的辐照范围，需增大 $U_{1}$ D、在 $t_{1}$ 和 $t_{2}$ 时刻射入 $U_{2}$ 的离子，有可能分别打在A 和B 点

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11、闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间：按正弦规律变化。为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是

A、t在 $0 ∽ \frac{T}{4}$ 内， $Φ$ 和E均随时间增大 B、当 $t = \frac{T}{8}$ 与 $\frac{3 T}{8}$ 时，E大小相等，方向相同 C、当 $t = \frac{T}{4}$ 时， $Φ$ 最大，E为零 D、当 $t = \frac{T}{2}$ 时， $Φ$ 和E均为零

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12、如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上，N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是

A、M点的电势比P点的低 B、M点的电场强度比N点的小 C、负电荷从M点运动到P点，速度增大 D、负电荷从M点运动到P点，电场力做负功

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13、如图，小球A从距离地面20m处自由下落，1s末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为3m。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取10m/s^² ，则碰撞前小球B的速度大小为

A、1.5m/s B、3.0m/s C、4.5m/s D、6.0m/s

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14、2025年4月24日，在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的1s内燃料对火箭的平均推力约为6×10⁶N，火箭质量约为500吨且认为在1s内基本不变，则火箭在初始1内的加速度大小约为（重力加速度g取10m/s²）

A、2m/s^² B、4 m/s^² C、6m/s^² D、12m/s^²

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15、如图，一小星球与某恒星中心距离为R时，小星球的速度大小为v、方向与两者中心连线垂直。恒星的质量为M，引力常量为G。下列说法正确的是

A、若 $v = \sqrt{\frac{G M}{R}}$ ，小星球做匀速圆周运动 B、若 $\sqrt{\frac{G M}{R}} ＜ v ＜ \sqrt{\frac{2 C M}{R}}$ ，小星球可能与恒星相撞 C、若 $v = \sqrt{\frac{2 G M}{R}}$ ，小星球做椭圆运动 D、若 $v > \sqrt{\frac{2 G M}{R}}$ ，小星球可能与恒星相撞

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16、利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。He⁺离子相对基态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞He⁺离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为50eV，则He⁺离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为

A、n=4→n=3能级 B、n=4→n=2能级 C、n=3→n=2能级 D、n=3→n=1能级

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17、如图甲所示，下端带有挡板、光滑且足够长的斜面固定在水平地面上，物块a、b用轻弹簧连接，一不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮后一端与物块b连接，另一端连接轻质挂钩，滑轮左侧轻绳与斜面平行。开始时物块a、b静止，在挂钩上挂一物块c（图中未画出）并由静止释放，当物块b的速度减为零时，物块a刚要开始滑动。物块b运动过程中不会碰到定滑轮，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹力F随物块b的位移x变化的关系如图乙所示。已知斜面与水平地面之间的夹角为 $θ = 30 °$ ，物块a的质量为 $m_{a} = 3 kg$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）物块b的质量；
（2）从物块b“刚要滑动”到“速度减为零”的过程中，弹簧弹力对物块b做的功以及物块c的质量；
（3）物块b在运动过程中速度的最大值。

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18、某实验小组的同学用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用交流电源的频率为 $50 Hz$ ，得到图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ ，测出 $A$ 点距起点 $O$ 的距离为 $x_{0} = 13.75 cm$ ，点 $A$ ， $C$ 间的距离为 $x_{1} = 7.25 cm$ ，点 $C$ ， $E$ 间的距离为 $x_{2} = 8.75 cm$ ，测得重物的质量为 $M = 0.2 kg$ 。

(1)、下列做法正确的有________。

A、图中两限位孔必须在同一竖直线上 B、实验时，应先释放纸带，再接通打点计时器的电源 C、选择的重物要求体积大、密度小 D、将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带的上端，且让重物尽量靠近打点计时器

(2)、当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ ，选取 $O$ 、 $C$ 两点为初、末位置来验证机械能守恒定律，在该过程中，重物减少的重力势能是J，重物增加的动能是J。（结果均保留两位有效数字）

(3)、某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 $O$ 的距离 $h$ ，计算对应计数点的重物速度 $v$ ，描绘 $v^{2} - h$ 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确：（填“正确”或“不正确”）。请说明原因。

(4)、若实验中经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能，则可能的原因是________。

A、用公式 $v = g t$ 算各点瞬时速度（设 $t$ 为纸带上打下 $O$ 点到打下其他记录点的时间） B、由于纸带和打点计时器的限位孔之间存在摩擦阻力 C、先释放纸带后接通电源，导致打第一个 $O$ 点时便有了初速度 D、重物下落过程中受到空气阻力

(5)、另一实验小组的同学用图丙所示装置来验证机械能守恒定律，将力传感器固力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，另一端连在力传感器上，力传感器可以直接显示绳子张力大小。将小球拉至水平位置由静止释放，小球到达最低点时力传感器显示的示数为 $F$ 。已知小球质量为 $m$ ，当地重力加速度为 $g$ 。在误差允许范围内，当 $F$ 、 $m$ 、 $g$ 满足关系式时，即可验证小球的机械能守恒。

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19、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在 $t_{0}$ 和 $2 t_{0}$ 时刻相对于出发点的位移分别是 $x_{1}$ 和 $x_{2}$ ，速度分别是 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ ，合外力从开始至 $t_{0}$ 时刻做的功是 $W_{1}$ ，从 $t_{0}$ 至 $2 t_{0}$ 时刻做的功是 $W_{2}$ ，则（　　）

A、 $x_{1} = 5 x_{2}$ B、 $v_{2} = 3 v_{1}$ C、 $W_{2} = 8 W_{1}$ D、 $W_{2} = 9 W_{1}$

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20、如图所示，某艘重型气垫船，假设质量达 $5.0 \times 1 0^{5} kg$ ，最高时速为 $108 km/h$ ，装有额定输出功率为 $90 00kW$ 的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力 $f$ 与速度 $v$ 满足 $f = k v$ ，下列说法正确的是（　　）

A、该重型气垫船的最大牵引力为 $3.0 \times 10^{5} N$ B、由题中给出的数据可算出 $k = 1.0 \times 10^{4} N \cdot s/m$ C、当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为 $3.0 \times 1 0^{5} N$ D、当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为 $450 0kW$

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