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相关试卷

1、一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨，导轨间距为L，如图甲（俯视）所示。虚线MN左侧区域I有竖直向下的匀强磁场B₁ ，虚线PQ右侧区域Ⅲ有竖直向下的匀强磁场B₃ ，中间区域Ⅱ有水平向左的匀强磁场B₂ ， B₁=B₂=B，B₃=2B。中间区域处于一向上的风洞中，当棒经过此区域时会受到竖直向上的恒定风力F＝mg的作用。长度均为L的导体棒ab、cd与导轨接触良好，两棒质量均为m，棒ab电阻为 $\frac{R}{2}$ ，棒cd电阻为R，其余电阻不计。两棒最初静止，现给棒ab一个水平向右的瞬间冲量使得其获得初速度v₀ ，已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速。当棒cd刚进入区域Ⅱ时，对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动，外力随时间变化的图像如图乙所示。已知直线斜率为k，t₀时刻棒cd恰好进入区域Ⅲ，棒cd进入区域Ⅲ后瞬间撤去棒ab上的外力。区域Ⅰ、Ⅲ导轨光滑，中间区域导轨粗糙且与棒cd的动摩擦因数为μ，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，棒ab始终在区域Ⅰ运动。已知 $t_{0} = \frac{B^{2} L^{2} v_{0}}{k R}$ ， $μ = \frac{2 m k R^{2}}{5 B^{4} L^{4} v_{0}}$ ，重力加速度为g。求：
（1）棒ab刚开始运动时，棒两端的电势差U_ab；
（2）图乙中t=0时刻外力F₀多大，t₀时刻棒ab的速度多大；
（3）棒cd进入区域Ⅲ后的过程中闭合回路产生的焦耳热多大。

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2、如图，中空的水平圆形转盘内径r=0.6m，外径足够大，沿转盘某条直径有两条光滑凹槽，凹槽内有A、B、D、E四个物块，D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处，A、B分别紧靠D、E放置。两根不可伸长的轻绳，每根绳长L=1.4m，一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮，穿过D、E两物块中间的光滑圆孔，系在A、B两个物块上，A、B、D、E四个物块的质量均为m=1.0kg，C物块的质量 $m_{c}$ =2.0kg，所有物块均可视为质点，（取重力加速度g=10m/s²），计算结果可用最简的分式与根号表示）
(1)启动转盘，转速缓慢增大，求A、D以及B、E之间恰好无压力时的细绳的拉力及转盘的角速度；
(2)停下转盘后，将C物块置于圆心O处，并将A、B向外测移动使轻绳水平拉直，然后无初速度释放A、B、C物块构成的系统，求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度；
(3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定，若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起，且碰撞时间极短，求碰后C物块的速度。

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3、某同学为了测量电源的电动势和内阻，根据元件的不同，分别设计了以下两种不同的电路。
实验室提供的器材有：
两个相同的待测电源 $E$ ，辅助电源 $E^{'}$ ；
电阻箱 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，滑动变阻器 $R$ 、 $R^{'}$ ；
电压表 $V$ ，电流表 $A$ ；
灵敏电流计 $G$ ，两个开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 。
主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ ，再反复调节 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ ，或者滑动变阻器 $R$ 、 $R^{'}$ ，使电流计 $G$ 的示数为0，读出电流表 $A$ 、电压表 $V$ 示数分别为 $I_{1}$ 、 $U_{1}$ 。
②反复调节电阻箱 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ （与①中的电阻值不同），或者滑动变阻器 $R$ 、 $R^{'}$ ，使电流计 $G$ 的示数再次为0，读出电流表 $A$ 、电压表 $V$ 的示数分别为 $I_{2}$ 、 $U_{2}$ 。
回答下列问题：
(1)哪套方案可以更容易得到实验结果（填“甲”或“乙”）。
(2)电源的电动势 $E$ 的表达式为，内阻 $r$ 为。
(3)若不计偶然误差因素的影响，考虑电流、电压表内阻，经理论分析可得， $E_{测}$ （填“大于”“小于”或“等于”） $E_{真}$ ， $r_{测}$ （填“大于”“小于”或“等于”） $r_{真}$ 。

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4、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B， M为磁场边界上一点，有无数个带电量为q(q>0)、质量为m的相同粒子在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的 $\frac{1}{6}$ .不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，下列说法正确的是

A、粒子从M点进入磁场时的速率 $v = \frac{B q R}{2 m}$ B、粒子从M点进入磁场时的速率 $v = \frac{\sqrt{2} B q R}{2 m}$ C、若将磁感应强度的大小变为 $\frac{\sqrt{2} B}{2}$ ，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 $\sqrt{2}$ D、若将磁感应强度的大小变为 $\frac{\sqrt{2} B}{2}$ ，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 $\frac{3}{2}$

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5、n $mol$ 理想气体经过一个缓慢的过程，从状态P沿抛物线到达状态Q，其 $V$ （体积） $- T$ （绝对温度）图如图所示。已知此过程中当 $V = \frac{3}{2} V_{0}$ 时，温度达到最大值 $T_{max} = \frac{9}{4} \frac{p_{0} V_{0}}{n R}$ （ $R$ 是普适气体常量）。若状态P和Q的温度 $T_{P}$ 和 $T_{Q}$ 都等于 $\frac{2 p_{0} V_{0}}{n R}$ ，则该过程的p（压强）-V图为（）

A、 B、 C、 D、

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6、如图所示，在竖直平面内正方形Oabc区域内有沿x轴正方向的匀强电场，在等腰直角三角形cde区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，且两个区域内的电场强度大小相等。在正方形Oabc区域内的某些位置由静止释放电子后，这些电子均可到达x轴上的e点，已知Oa=Oe，不计电子的重力作用，则这些位置的横坐标x与纵坐标y之间的函数关系式为（　　）

A、y=2x B、y=4x C、y=x² D、y=2x²

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7、一个动能为2.0eV的电子从很远处向一个固定的质子飞去。电子接近质子时被俘获，同时放出一个光子，电子和质子形成一个处于基态的静止氢原子。已知氢原子的基态能量为 $- 13.6 eV$ ，光在真空中的速度为 $3.0 \times 10^{8} m / s$ ，电子电量的大小和普朗克常量分别为 $1.6 \times 10^{- 19} C$ 和 $6.6 \times 10^{- 34} kg \cdot m^{2} / s$ 。所放出的光子的波长最接近的值是（）

A、79nm B、91nm C、107nm D、620nm

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8、如图所示，竖直平面内有一固定半圆环，AB为其直径且AB水平，O为圆心，一质量m=0.5kg的小球套在圆环上的P点，小球受到三个拉力F₁、F₂、F₃作用保持静止状态，三个拉力的方向如图所示。已知F₂=4N， $F_{1} : F_{2} : F_{3} = P A : P O : P B$ ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s² ，则圆环对小球的支持力为（　　）

A、8N B、10N C、12N D、15N

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9、在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔破，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是（　　）

A、减少每次运送瓦的块数 B、增多每次运送瓦的块数 C、减小两杆之间的距离 D、增大两杆之间的距离

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10、一质点做直线运动，当t=t₀时，x> 0，v>0，a>0，以后加速度a均匀减小，则以下说法正确的是（　　）

A、位移开始减小，直到加速度等于零 B、位移继续增大，直到加速度等于零 C、速度继续增大，直到加速度等于零 D、速度开始减小，直到加速度等于零

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11、劲度系数 $k = 100 N / m$ 的轻弹簧一端固定在倾角 $θ = 30 °$ 的固定光滑斜面底部，另一端和质量 $m_{A} = 2 kg$ 的小物块A相连，质量 $m_{B} = 2 kg$ 的小物块B紧靠A静止在斜面上，轻质细线一端连在物块B上，另一端跨过定滑轮与质量 $m_{C} = 1 kg$ 的物体C相连，对C施加外力，使C处于静止状态，且细线刚好伸直但不绷紧，如图所示。从某时刻开始，撤掉外力，使C竖直向下运动，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，弹簧和斜面上的那部分细线均平行于斜面。以下说法中正确的是（　　）

A、初始时弹簧的压缩量是 $0.2 m$ B、当A、B恰好分离时，弹簧恢复原长 C、撤掉外力瞬间，A的加速度大小为 $2.5 m / s^{2}$ D、从撤去外力到A、B恰好分离整个过程，物体C减少的重力势能为1J

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12、如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角 $θ = 37 °$ 。已知圆弧轨道半径为 $R = 0.5 m$ ，斜面AB的长度为 $L = 2.875 m$ 。质量为 $m = 1 kg$ 的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、物块通过C点的速度大小。

(2)、物块经C点时对圆弧轨道的压力大小。

(3)、物块与斜面间的动摩擦因数 $μ$ 。

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13、某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为m = 0.5 kg的重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，如图乙为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出三个点A、B、C，测出各点距起点P的距离，重力加速度取g = 9.8 m/s² ，请完成下列问题：

(1)、下列操作或分析中正确的有（　　）

A、必须要称出重物的质量 B、计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C、实验时，应先释放重锤，再打开电源 D、用秒表测重物下落的时间

(2)、打下计数点B时物体的速度大小为m/s；

(3)、重物从P到B减小的重力势能为J，增加的动能为J（计算结果保留3位小数）

(4)、根据纸带计算出相关各点的速度v，用刻度尺量出下落的距离h，以 $\frac{v^{2}}{2}$ 为纵轴，以h为横轴做出的图像应该是下图中的（　　）

A、 B、 C、 D、

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14、如图为小明在研究平抛运动规律实验中拍摄的一张频闪照片的一部分，图中背景方格纸边长均为1.25cm，取重力加速度g=10m/s²。则：实验中（选填“需要”或“不需要”）保证方格纸左边位于竖直方向；由照片可计算出小明所使用的频闪相机的闪光频率是Hz；小球抛出时的初速度大小是m/s。

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15、汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的N点结束，所用的时间t=8s，经历的路程x=50m，8s后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变，则（　　）

A、汽车匀速运动时的牵引力大小为2×10⁴N B、汽车所受阻力的大小为4×10⁴N C、汽车恒定功率为8×10⁴W D、克服阻力做功为10⁶J

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16、2022年12月27日，我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号04星（以下简称04星）发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示是简化后的04星的变轨过程，04星先在椭圆轨道1上运行，经过远地点P时变轨到圆轨道2上运动。Q点是轨道1上的近地点。不计大气阻力的影响，则下列说法正确的是（　　）

A、04星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点速度大小相等 B、04星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点加速度大小相等 C、04星从轨道1进入轨道2时要在P点制动减速 D、04星在轨道1上从Q点向P点运动过程中，动能逐渐减小

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17、质量为2.0×10³kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×10⁴N。汽车经过半径为50m的弯路时（　　）

A、如果车速达到10m/s，这辆车会发生侧滑 B、如果车速达到10m/s，这辆车不会发生侧滑 C、汽车转弯时的向心力的重力和支持力的合力来提供 D、汽车转弯时受到重力、支持力和摩擦力

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18、如图，一倾角为 $30 °$ 的光滑斜面固定在水平面上，斜面顶端固定一光滑的轻质小滑轮，一条不可伸长的轻绳两端各栓一小球A和B，两球质量相等，小球B距地面高度h=1.6m，现由静止释放，取 g=10m/s² ，当B球落地时A球尚未到达斜面顶端，则此时B球速度达到（　　）

A、 $2 \sqrt{5} m / s$ B、 $5 \sqrt{2} m / s$ C、 $\frac{\sqrt{2}}{2} m / s$ D、 $2 \sqrt{2} m / s$

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19、如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力势能减少了mgh B、运动员对足球做功为 $m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$ C、克服重力做功为 $m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$ D、足球运动到最高点时，重力的瞬时功率最大

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20、如图，小球半径为R、质量为M且质量分布均匀，在距小球L=3R的地方有一质量为m的质点，则小球对质点的万有引力大小为（G为引力常量）（　　）

A、 $G \frac{M m}{3 R^{2}}$ B、 $G \frac{M m}{4 R^{2}}$ C、 $G \frac{M m}{9 R^{2}}$ D、 $G \frac{M m}{16 R^{2}}$

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