相关试卷

1、质量为2m的小球A和质量为m的小球B用一根长为L的轻质刚性杆相连，初始时系统竖直静止在光滑水平面上（A位于B正上方，杆与水平面垂直）。现给小球A一个水平向左的微小扰动，使A向左下方摆动，同时B在杆的作用下向右运动。小球A与地面发生弹性碰撞，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A、小球A与地面碰撞后上升的最大高度将小于初始高度 B、从开始运动到A落地前瞬间，在水平方向上，A向左移动了 $\frac{1}{3} L$ C、A落地前瞬间的速度大小为 $\sqrt{2 g L}$ D、当轻杆与水平面的夹角为30°时，小球B的速度大小为 $\sqrt{\frac{2 g L}{15}}$

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2、图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上，以此水平面为重力势能的零势能面，质量为0.1 kg的小球在弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力作用。以小球开始下落的位置为原点O，竖直向下为x轴正方向，在小球下落的整个过程中，小球重力势能随其位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为108 N/m，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、弹簧原长为0.2 m B、小球刚接触弹簧时的动能为0.5 J C、小球下落过程中所受风力为0.2 N D、在小球下落的整个过程中，小球的重力势能减小0.6 J

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3、如图所示，倾角为 $θ$ 的足够长斜面 $c$ 放置在光滑的水平面上，质量相等的 $a$ 、 $b$ 两小滑块与斜面间的动摩擦因数分别为 $μ_{1}$ 、 $μ_{2}$ ， $μ_{1} < μ_{2}$ 且 $μ_{1} + μ_{2} = 2 tan θ$ 。 $a$ 、 $b$ 以相同的初速度沿斜面下滑，始终未离开斜面。则整个运动过程中（　　）

A、 $b$ 的机械能一直减小 B、 $c$ 的机械能一直增加 C、 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 系统动量守恒 D、 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的总动能一直增加

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4、火箭的网系回收可简化为如下过程，质量 $m = 2 \times 10^{5} kg$ 的火箭先靠发动机点火主动匀减速，10 s末定点入网后关闭点火系统，并启动电控液压缓冲系统，系统通过缓冲绳索以 $P = 6 \times 10^{7} W$ 的恒定功率对火箭产生持续缓冲作用，整个回收过程可视为竖直方向的运动，其 $v - t$ 图像如图所示，不计空气阻力和一切能量损耗，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、0~10 s，火箭处于失重状态 B、10~12 s，绳索的平均作用力为 $2.4 \times 10^{6} N$ C、0~10 s，火箭的重力势能减小 $5.4 \times 10^{8} J$ D、10~12 s，火箭的下降高度为24 m

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5、如图所示，静止在光滑水平面上的小车，站在车上的人将右边筐中的篮球一个一个地投入左边的筐中，所有篮球仍在车上，不计空气阻力。在投篮过程中下列说法正确的是（）

A、小车向左运动 B、人和小车组成的系统机械能守恒 C、人和小车组成的系统动量守恒 D、投完篮球后，篮球静止，小车亦静止

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6、如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能 $E_{k}$ 与距地面高度h的关系图像如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（）

A、在 $0 ~ h_{0}$ 过程中，F做功为 $m g h_{0}$ B、在 $0 ~ h_{0}$ 和 $h_{0} ~ 2 h_{0}$ 过程中，F做功之比为 $4 ∶ 3$ C、 $2 h_{0}$ 时刻，物块开始下落 D、 $2 h_{0} ~ 3.5 h_{0}$ 过程中物体的机械能减小

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7、如图所示，水平地面上固定着四个内壁光滑的容器甲、乙、丙、丁，它们的中心轴线均和水平地面垂直。其中甲的内表面为半球面，乙的内表面为圆锥面，丙的内表面为旋转抛物面（将抛物线绕其对称轴旋转一周所得到的曲面），丁为喇叭面。四个容器中均有两个完全相同且可视为质点的小球贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A、容器甲中，上面小球的角速度较小 B、容器乙中，上面小球的角速度较小 C、容器丙中，上面小球的角速度较大 D、容器丁中，上面小球的角速度较大

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8、“嫦娥六号”月球探测器于2024年6月采样返回。如图所示，探测器返回过程中，从圆轨道I上P点变轨后进入椭圆轨道II，Q为远月点。则探测器（）

A、在轨道I上经过P点的加速度小于轨道II上经过P点的加速度 B、在轨道I上经过P点的速度大于轨道II上经过Q点的速度 C、在轨道II上从P点出发，运动一圈再次回到P点，万有引力的冲量和不为0 D、在轨道II上从P点向Q点运动过程中机械能逐渐减小

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9、下列说法正确的是（）

A、动量守恒的系统，机械能不一定守恒，但机械能守恒的系统，动量一定守恒 B、物体所受合外力不为0时，其动能和动量均发生改变 C、运动员在做蹲起时，地面对其做功为0，但地面对其冲量不为0 D、一对相互作用力由于等大反向，其做功和、冲量和均为0

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10、非匀强磁场对环形电流会产生非零的安培力。

(1)、如图甲所示，有一面积为 $S$ 、通电电流为 $I$ 的矩形通电线圈 $a b c d$ ，电流方向沿 $a \to b \to c \to d \to a$ 。如图乙所示，将该线圈置于一沿 $x$ 轴正方向的非匀强磁场中， $a d$ 、 $b c$ 两条边沿 $z$ 轴方向，线圈平面与 $y$ 轴夹角为 $θ$ 。该非匀强磁场的磁感应强度大小 $B$ 仅由 $y$ 轴坐标决定，关系为 $B = B_{0} + λ y$ ，其中 $λ$ 为已知常数，且 $λ > 0$ 。
①若矩形线圈 $a d$ 边所在处的磁感应强度大小为 $B_{1}$ ，求其上长为 $Δ l$ 的一段导线受到安培力 $Δ F$ 的大小及其方向；
②求矩形通电线圈所受安培力的合力 $F$ 的大小。

(2)、经典理论认为原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动，可以等效为环形电流。已知氢原子核质量为 $m_{H}$ ，电子质量为 $m_{e} (m_{e} ≪ m_{H})$ ，元电荷为 $e$ ，其绕核圆轨道半径为 $r_{0}$ ，静电力常量为 $k$ 。在与（1）相同的磁场中，小圆形环电流的受力与矩形环电流的受力都遵循同样的规律。如图丙所示，一束速度沿 $z$ 轴负方向、大小为 $v_{0}$ 的氢原子从 $O$ 点进入与（1）相同的沿 $y$ 方向均匀变化的磁场，磁场区宽度为 $d$ 、沿 $y$ 方向长度足够，射出磁场区以后打到距离磁场区为 $D$ 的足够大的竖直接收屏上。氢原子的环形电流所在平面随机分布，但都平行于 $z$ 轴，不考虑进入磁场后环形电流所在平面的转动，不考虑重力。
①求氢原子中电子绕核做匀速圆周运动时等效环形电流的大小 $I_{0}$ ；
②求接收屏 $y$ 方向上有被氢原子打到部分的长度 $Δ y$ ；
③实验是物理学研究的重要手段，历史上的斯特恩-盖拉赫实验基于以上的情境设计，结果发现，原子击打在接收屏的位置仅有两个 $y$ 坐标。请问（2）中给出的经典理论能否解释该实验结果？若能，提供相应的解释；若不能，说明理由。

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11、质谱仪由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成，如图所示。已知速度选择器的两极板间的电场强度大小为 $E$ ；磁感应强度大小为 $B_{1}$ ，方向垂直纸面向里；分离器中磁感应强度大小为 $B_{2}$ （未知），方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有某种带电离子，经加速电场加速后，形成离子束从速度选择器两极板间的中点 $O$ 平行于极板进入，部分离子在速度选择器中沿直线运动，通过小孔 $O^{'}$ 后进入分离器的偏转磁场中，最后打在感光区域 $P$ 点，测得 $P$ 点到 $O^{'}$ 点的距离为 $L$ 。已知离子的质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，不计离子的重力及离子间的相互作用，不计速度选择器中电场的边缘效应，不计小孔 $O$ 、 $O^{'}$ 的孔径。

(1)、求打在感光区域 $P$ 点的离子，在速度选择器中沿直线运动的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、求分离器中磁感应强度大小 $B_{2}$ ；

(3)、若每秒经过小孔 $O^{'}$ 的离子数为 $n$ ，离子打到感光区域 $P$ 点后立即被吸收，求感光区域 $P$ 点受到的离子束的作用力大小 $F$ ；

(4)、若小孔 $O$ 、 $O^{'}$ 的孔径不可忽略，直径均为 $d$ ，离子可以从小孔 $O$ 的各处沿平行于极板方向进入速度选择器。此时要使速度选择器的效果最好，速度选择器两极板的长度 $D$ 应该为多长？此时能通过小孔 $O^{'}$ 的离子的最大速度和最小速度相差的 $Δ v$ 为多少？

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12、如图，一倾角 $θ = 37 °$ 的粗糙绝缘斜面 $A B C$ 固定在地面上，斜面的底端 $A$ 处有一垂直斜面的绝缘挡板， $A D$ 之间存在平行斜面向上的匀强电场，现有一质量 $m = 0.2 kg$ ，电荷量 $q = + 2.0 \times 10^{- 3} C$ 的小物块（可视为质点）从斜面顶端 $C$ 处由静止释放，运动1s后以 $2 m/s$ 的速度进入匀强电场区域；再经 $2 s$ 恰好到达斜面底端挡板处时速度为零。已知重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2} ， sin 37 ° = 0.6 ， cos 37 ° = 0.8 。$

(1)、求斜面的长度。

(2)、求小物块和斜面间的动摩擦因数 $μ$ 及电场强度 $E$ 的大小。

(3)、若 $A D$ 之间匀强电场方向改为平行斜面向下，小物块从斜面顶端 $C$ 处由静止释放，小物块与挡板碰撞时无能量损失，求小物块在斜面上运动的路程。

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13、如图所示，在 $y \geq 0$ 区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为 $m$ 、电荷量为 $- q$ 的带负电粒子，从 $x$ 轴上的 $P$ 点以与 $x$ 轴正方向成 $30 °$ 的速度 $v$ 垂直磁场射入，经过 $y$ 轴上的 $M$ 点时，速度垂直于 $y$ 轴，最终从 $x$ 轴上的 $N$ 点（图中未画出）射出磁场。已知磁感应强度的大小为 $B$ ， $O P = a$ 。不计粒子所受重力。求：

(1)、粒子所带电荷量的大小 $q$ ；

(2)、粒子在磁场中运动的周期 $T$ ；

(3)、粒子从 $P$ 点运动到 $N$ 点的平均速度 $\bar{v}$ 。

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14、某同学用图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻。

(1)、调节滑动变阻器，测得多组电压 $U$ 和电流 $I$ 的数据，作出 $U - I$ 图线如图乙所示，根据图线得出电池的电动势 $E =$ $V$ ，内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果保留三位有效数字）

(2)、恒流源（输出电流大小恒定）与定值电阻 $R_{0}$ 并联后可视为一个电源，将其与电流表（内阻很小且未知）、电阻箱 $R$ 、开关 $S$ 和若干导线按图丙连接电路。为测量恒流源的输出电流 $I_{0}$ 和并联电阻 $R_{0}$ ，某同学进行如下操作：闭合开关 $S$ ，调节电阻箱 $R$ 的阻值，记录多组 $R$ 和 $I$ 的值，绘出图丁所示的 $\frac{1}{I} - R$ 图线，图线的纵轴截距为 $b$ 、斜率为 $k$ 。根据图丁可得恒流源的输出电流 $I_{0} =$ 和并联电阻 $R_{0} =$ 。（用 $b$ 和 $k$ 表示）

(3)、若考虑电流表的内阻，上述测量值与恒流源输出电流的真实值 $I_{0 真}$ 和并联电阻的真实值 $R_{0 真}$ 的大小关系为__________。（选填选项前字母）

A、 $I_{0 测} < I_{0 真}$ B、 $I_{0 测} = I_{0 真}$ C、 $R_{0 测} < R_{0 真}$ D、 $R_{0 测} = R_{0 真}$

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15、车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。

(1)、选择一块均匀的长方体导电水泥块样品用多用电表粗测其电阻。测得电阻约为 $8 kΩ$ 。为进一步提高实验精度，使用图甲所示电路用伏安法测量水泥块电阻，实验中采用的器材有：电源（ $E = 6 V$ ，内阻可忽略），电压表（量程 $0 \sim 6 V$ ，内阻约 $10 kΩ$ ），电流表（量程 $0 \sim 600 μA$ ，内阻约 $100 Ω$ ）。图甲中滑动变阻器的接法为（选填选项前字母：A.限流式或B.分压式）。

(2)、如图甲所示，测量水泥块的长为 $a$ ，宽为 $b$ ，高为 $c$ 。其中 $b$ 的数据如上图乙所示，则 $b =$ $cm$ ；用伏安法测得水泥块电阻为 $R$ ，则电阻率 $ρ =$ （用 $R$ 、 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 表示）。

(3)、测得不同压力 $F$ 下的电阻 $R$ ，算出对应的电阻率 $ρ$ ，作出 $ρ - F$ 图像如图所示。
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基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图所示。报警器在两端电压大于或等于 $3 V$ 时启动， $R_{1}$ 为水泥块， $R_{2}$ 为滑动变阻器，当 $R_{2}$ 的滑片处于某位置， $R_{1}$ 上压力大于或等于 $F_{0}$ 时，报警器启动。报警器应并联在（填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）两端。

(4)、若电源 $E$ 使用时间过长，电动势变小，需要保持原报警压力 $F_{0}$ （即 $R_{1}$ 上压力大于或等于 $F_{0}$ 时，报警器启动），需要将 $R_{2}$ 调（填“大”或“小”）。

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16、如图甲所示是某实验小组做“观察电容器充、放电现象”的实验电路，实验中采用的器材有：干电池组（ $E = 3 V$ ，内阻未知）、电容器（ $C = 3300 μF$ ， $35 V$ ）。电压表（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻约 $10 kΩ$ ）、电阻箱（ $0 \sim 9999.9 Ω$ ）、秒表等。

(1)、图甲中虚线框内应选择下列器材中的__________；

A、量程： $0 \sim 0.6 A$ B、量程： $0 \sim 3 mA$ C、量程： $- 300 μA \sim 0 \sim 300 μA$

(2)、按图甲电路进行实验，发现充电过程中电流表的示数始终不为零，其主要原因是__________。

A、电容器被击穿 B、电压表内阻并非无穷大 C、电流表内阻并未为零

(3)、在下列四个图像中，表示以上过程中，通过电流表的电流随时间变化的图像为，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为。（填选项对应的字母）
A. B.
C. D.

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17、如图，水平地面上竖直固定着两根相同的圆柱形粗糙绝缘杆，将两相同的带电小环 $a$ 和 $b$ 分别套在两杆上，其电荷量均为 $q$ 、质量均为 $m$ 。小环的直径略大于杆的直径。在套 $a$ 环的杆所处空间加一水平方向、电场强度大小为 $E$ 的匀强电场，在套 $b$ 环的杆所处空间加一水平方向、磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场。在距水平面高度相同的位置同时分别给 $a$ 、 $b$ 一个竖直向上的大小相等的初速度 $v_{0}$ ，发现 $a$ 、 $b$ 上升到的最高点高度相同。若带电小环 $a$ 、 $b$ 与两杆的动摩擦因数均为 $μ$ ，重力加速度大小为 $g$ ，则（）

A、初速度 $v_{0}$ 应满足 $v_{0} < \frac{E}{B}$ B、带电小环 $a$ 从开始到上升到最高点的时间小于带电小环 $b$ 从开始到上升到最高点的时间 C、带电小环 $a$ 从开始到上升到最高点的时间 $t_{a} = \frac{m v_{0}}{m g + μ q E}$ D、带电小环 $b$ 从开始到上升到最高点的时间 $t_{b} = \frac{v_{0}}{g} - \frac{μ q B v_{0}^{2}}{2 g (m g + μ q E)}$

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18、回旋加速器的两个半圆形“ $D$ ”型盒之间的距离 $d$ 不可忽略（如图甲所示），将导致被加速的粒子运动一周所用的时间略大于方波交流电（如图乙所示）的周期 $T$ 。若 $α$ 粒子的初速度为零，“ $D$ ”型盒的半径为 $R$ ，匀强磁场的磁感应强度为 $B$ ，不考虑相对论效应，为使 $α$ 粒子能完成加速离开回旋加速器，则加在两“ $D$ ”型盒之间的电压 $U_{0}$ 至少为（　　）

A、 $\frac{B d R}{2 T}$ B、 $\frac{B d R}{T}$ C、 $\frac{2 B d R}{T}$ D、 $\frac{4 B d R}{T}$

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19、图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图，其原理为铅与稀硫酸间的化学反应。图中 $M$ 为电池正极（二氧化铅棒）， $N$ 为电池负极（铅棒）， $P$ 、 $Q$ 分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端之间的电势差，数据如下表。则下列说法正确的是（）

$U_{M P}$
$U_{P Q}$
$U_{Q N}$
外电路断开时
$1.51 V$
约为 $0$
$0.59 V$
在 $M$ 、 $N$ 之间接入 $10 Ω$ 电阻时
$1.47 V$
$- 0.42 V$
$0.63 V$

A、在 $M$ 、 $N$ 之间接入 $10 Ω$ 电阻时，稀硫酸溶液中的电流方向向右 B、在 $M$ 、 $N$ 之间接入 $10 Ω$ 电阻时，电池中静电力做正功 C、该电池的电动势约为 $1.68 V$ D、该电池的内阻约为 $2.50 Ω$

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20、如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极、沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体”的实验。电源的电动势为 $E = 3 V$ ，内阻 $r = 0.2 Ω$ ，限流电阻 $R_{0} = 4.8 Ω$ ，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 $R = 0.5 Ω$ ，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为 $2 V$ ，则（）

A、由上往下看，液体做顺时针旋转 B、电源的总功率为 $0.52 W$ C、液体的电功率为 $0.40 W$ D、液体的热功率为 $0.32 W$

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	$U_{M P}$	$U_{P Q}$	$U_{Q N}$
外电路断开时	$1.51 V$	约为 $0$	$0.59 V$
在 $M$ 、 $N$ 之间接入 $10 Ω$ 电阻时	$1.47 V$	$- 0.42 V$	$0.63 V$