相关试卷

1、如图所示，质量 $m_{1} = 0.3 kg$ 的小车静止在光滑的水平面上，现有质量 $m_{2} = 0.2 kg$ 可视为质点的物块，以水平向右的速度 $v_{0} = 2 m/s$ 从左端滑上小车，最后在小车上某处与小车保持相对静止。物块与车上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、小车的最终速度 $v$ 的大小；

(2)、物块的动量变化 $Δ p$ ；

(3)、物块在车上滑行的时间 $t$ 。

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2、某学习小组做“验证动量守恒定律”实验。如图1所示，让两小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让质量为m₁的入射小球从斜槽上位置S由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次，确定其平均落点P，测出平抛射程OP（称为第一次操作）。然后，把半径相同质量为m₂的被碰小球静置于斜槽末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，重复多次，两小球平均落点分别为M、N，测出OM、ON（称为第二次操作）。在实验误差允许范围内，若满足关系式 $m_{1} O P = m_{1} O M + m_{2} O N$ ，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。

(1)、下列关于本实验条件的叙述，正确的是（　　）（选填选项前的字母）

A、同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B、入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C、斜槽倾斜部分必须光滑 D、斜槽末端必须水平

(2)、图2为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点。

(3)、在实验误差允许范围内，若再满足关系式（用已知物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。

(4)、若第二次操作时，入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S，其他操作都正确情况下，实验结果为m₁OPm₁OM+m₂ON（选填“＞”“＜”或“＝”）。

(5)、某同学设计了另一种实验方案，如图3所示，在水平面上固定两光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨的电阻忽略不计，匀强磁场垂直于导轨所在平面。两根相同的金属杆ab、cd垂直导轨，并置于导轨上。开始时ab杆以初速度v₀向静止的cd杆运动，最终两杆达到共同速度v。测量v₀和v满足关系式即可验证动量守恒。

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3、物理实验一般都涉及实验目的、实验方法、实验原理、实验仪器、实验操作、数据分析等。

(1)、如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 $a a^{'}$ 和 $b b^{'}$ ， O为直线AO与 $a a^{'}$ 的交点。在直线OA上竖直地插上 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 两枚大头针。该同学接下来要完成的必要步骤有______。

A、插上大头针 $P_{3}$ ，使 $P_{3}$ 挡住 $P_{2}$ 、 $P_{1}$ 的像 B、插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 仅挡住 $P_{3}$ C、插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 挡住 $P_{3}$ 和 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像

(2)、某实验小组用如图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。
①某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约5°，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，停表的读数为t，则摆的振动周期 $T =$ （用t表示）。
②若甲同学测得的g值偏大，其原因可能是。
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C.开始计时，停表过早按下
D.单摆悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了

(3)、如图甲所示，某同学用传感器探究气体等温变化的规律。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V以及由计算机显示的对应的气体压强值p。根据实验获取的数据得到V与 $\frac{1}{p}$ 的线性函数图象，如图乙所示，请结合图像说明 $V_{0}$ 的意义。

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4、以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应；换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应。此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列选项中的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量）（　　）

A、 $U = \frac{h ν}{e} - \frac{W}{e}$ B、 $U = \frac{2 h ν}{e} - \frac{W}{e}$ C、 $U = 2 h ν - W$ D、 $U = \frac{5 h ν}{2 e} - \frac{W}{e}$

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5、假设真空中有两个分子，其中一个分子A固定，另一个分子B从无穷远处靠近分子A，在分子B靠近分子A的过程中，两者之间所受分子力和分子势能随着距离变化而变化，选无穷远处分子势能为零，如图所示为两者之间的分子力或分子势能随分子间距离变化的图线，下列说法正确的是（　　）

A、图1为分子势能随分子间距离变化的图线，图2为分子力随分子间距离变化的图线 B、在无穷远到r₀的过程中分子力对分子B做负功 C、在分子B靠近分子A的过程中分子斥力在增大，分子引力在减小 D、若将分子B从较远处由静止释放，则仅在分子力作用下分子B运动到r₀处速率最大

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6、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1m/s，波长为0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　）

A、A、E两点始终位于波峰位置 B、图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm C、图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D、从图示时刻起经1s，B点通过的路程为80cm

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7、如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（　　）

A、6种光子中有3种属于巴耳末系 B、6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的 C、使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量 D、若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应

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8、一种新型合金被发现，只要略微提高温度，这种合金就会从非磁合金变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料中间，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（　　）

A、B线圈的磁通量将减小 B、B线圈一定有收缩的趋势 C、将线圈B向左移动，磁通量大小不变 D、若从右向左看线圈B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极

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9、如图1，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．如图2，原线圈与交流电源连接，副线圈与负载R连接．已知，原、副线圈的匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2}$ ，原线圈的输入功率为 $P_{1}$ 、电压为 $U_{1}$ 、电流为 $I_{1}$ 、频率为 $f_{1}$ ，副线圈的输出功率为 $P_{2}$ 、电压为 $U_{2}$ 、电流为 $I_{2}$ 、频率为 $f_{2}$ ．下列说法正确的是（　　）

A、若变压器为理想变压器，且 $n_{1} > n_{2}$ ，则 $U_{1} > U_{2}$ ， $f_{1} > f_{2}$ B、若变压器为理想变压器，且 $n_{1} < n_{2}$ ，则 $I_{1} < I_{2}$ ， $f_{1} = f_{2}$ C、若仅考虑 $I_{1}$ 产生的磁场不能完全局限在铁芯内，则 $P_{1} > P_{2}$ D、若仅考虑变压器线圈通过电流时会发热，则 $\frac{I_{1}}{I_{2}} < \frac{n_{2}}{n_{1}}$

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10、利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率，这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为 ${}_{92}^{234}U \to_{90}^{230} Th + X$ 。下列说法正确的是（　　）

A、衰变方程中的X是 ${}_{2}^{4}H e$ B、升高温度可以加快 ${}_{92}^{234}U$ 的衰变 C、 ${}_{92}^{234}U$ 与 ${}_{90}^{230}T h$ 的质量差等于衰变的质量亏损 D、 ${}_{92}^{234}U$ 半衰期为 $T$ ，若有4个 ${}_{92}^{234}U$ 核，经过 $2 T$ 后只剩下1个 ${}_{92}^{234}U$

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11、下列说法正确的是（　　）

A、扩散现象是不同物质进行的化学反应 B、布朗运动就是固体分子的无规则运动 C、物体温度升高时每一个分子的动能都增大 D、分子间的相互作用力同时存在引力和斥力

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12、硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（　　）

A、 $_{5}^{10}$ B+ $_{0}^{1}$ n→ $_{3}^{7}$ Li+ $_{2}^{4}$ He B、 $_{5}^{11}$ B+ $_{2}^{4}$ He→ $_{7}^{14}$ N+ $_{0}^{1}$ n C、 $_{7}^{14}$ N+ $_{2}^{4}$ He→ $_{8}^{17}$ O+ $_{1}^{1}$ H D、 $_{7}^{14}$ N+ $_{0}^{1}$ n→ $_{6}^{14}$ C+ $_{1}^{1}$ H

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13、球1从塔顶自由落下，当落下距离为h₁ = 5m时，球2从与塔顶距离为h₂ = 25m的地方开始自由落下，两球同时落地，求塔高H。

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14、某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。（本题计算结果均保留3位有效数字）
（1）在实验中，使用打点计时器操作步骤应先再（填“释放纸带”或“接通电源”）；
（2）每两个计数点间还有个点没有标出；
（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C两个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表：
速度
v_B
v_C
v_D
v_E
v_F
数值（m/s）
0.560
0.640
0.721

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15、如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中 $1 、 2 、 3 、 4 、 5...$ ，所示小球运动过程中每次曝光时的位置，连续两次曝光的时间间隔为 $T$ ，每块砖的厚度为 $d$ ，根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）

A、位置“ $1$ ”是小球释放的初始位置 B、小球做匀加速直线运动 C、小球下落的加速度为 $\frac{d}{T^{2}}$ D、小球在位置“ $3$ ”的速度为 $\frac{7 d}{2 T}$

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16、如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e。已知ab＝bd＝6 m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为v_b、v_c ，则（　　）

A、x_de＝3 m B、v_b＝2 m/s C、v_c＝3 m/s D、从d到e所用时间为2 s

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17、一人晨练，按图所示走半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他到D点时，他的路程和位移大小及位移的方向分别为（　　）

A、2πR； $\sqrt{2}$ R向西南 B、4πR；2R向东南 C、2.5πR； $\sqrt{2}$ R向东南 D、3πR；R向西北

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18、简谐运动是最基本的机械振动。物体做简谐运动时，回复力 $F$ 与偏离平衡位置的位移 $x$ 成正比，即： $F = - k x$ ；偏离平衡位置的位移 $x$ 随时间 $t$ 的变化关系满足方程 $x = A sin (ω t + φ)$ ，其中 $A$ 为振幅， $φ$ 是初相位， $ω = \sqrt{\frac{k}{m}}$ 为圆频率， $m$ 为物体质量。

(1)、如图1所示，光滑的水平面上放置一弹簧振子，弹簧的劲度系数为 $k$ ，振子的质量为 $m$ 。以弹簧原长时的右端点为坐标原点 $O$ ，水平向右为正方向建立坐标轴 $O x$ 。在弹簧的弹性限度内，将振子沿 $O x$ 方向缓慢拉至某处由静止释放。
a.求该弹簧振子的振动周期 $T$ ；
b.在图2中画出弹簧弹力大小 $F$ 随弹簧伸长量 $x$ 的变化关系图线。求弹簧伸长量为 $A$ 时系统的弹性势能 $E_{p}$ 。

(2)、如图3所示，竖直平面内存在无限大、均匀带电的空间离子层，左侧为正电荷离子层，右侧为负电荷离子层，两离子层内单位体积的电荷量均为 $ρ$ ，厚度均为 $d$ 。以正离子层左边缘上某点 $O$ 为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标轴 $O x$ 。已知正离子层中各点的电场强度方向均沿 $x$ 轴正方向，其大小 $E$ 随 $x$ 的变化关系如图4所示，其中 $ε_{0}$ 为常量；在 $x < 0$ 与 $x > 2 d$ 空间内电场强度均为零。某放射性粒子源 $S$ 位于 $x = - d$ 的位置，向空间各个方向辐射速率均为 $v$ 的电子。当入射电子速度方向与 $x$ 轴正方向的夹角为 $θ$ 时，电子刚好可以到达离子层分界面处，没有射入负电荷离子层。已知电子质量为 $m$ ，所带电荷量为 $e$ ，不计电子重力及电子间相互作用力，假设电子与离子不发生碰撞。
a.求 $θ$ 的表达式；
b.计算电子第一次打到离子层分界面时，在分界面上形成的图形面积 $S$ （结果中可含 $θ$ ）。

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19、两黑洞绕其连线上的某一点做匀速圆周运动，组成一个孤立的双星系统，两黑洞的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ，两者间距为 $r$ ，引力常量为 $G$ 。

(1)、求两黑洞做匀速圆周运动的角速度的大小 $ω$ ；

(2)、科研人员观测到上述黑洞系统会向外辐射引力波，随着时间的推移，两个黑洞会缓慢靠近，系统的机械能 $E$ 逐渐减小。已知机械能 $E$ 随时间 $t$ 的变化率为 $\frac{Δ E}{Δ t} = \frac{G m_{1} m_{2}}{2 r^{2}} \cdot \frac{Δ r}{Δ t} (Δ t \to 0)$ ，其中 $\frac{Δ r}{Δ t}$ 可以定义为两黑洞的靠近速度 $v_{r}$ 。由广义相对论可知，该系统辐射引力波的功率 $P = \frac{32}{5} G^{4} {(m_{1} m_{2})}^{2} (m_{1} + m_{2}) c^{- 5} r^{α}$ ，其中 $c$ 为电磁波在真空中的传播速度。当 $r$ 较大时，靠近速度 $v_{r}$ 很小，不计两黑洞各自质量的变化。
a.求 $α$ 的值；
b.请推导 $v_{r}$ 的表达式。

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20、如图所示，将一金属或半导体薄片垂直磁场放置，在薄片的左右两个侧面间通入电流，前后两个侧面间产生电势差（霍尔电压），这一现象称为霍尔效应。

(1)、设图中薄片为某N型半导体（自由电子导电），其宽度为 $l$ 、厚度为 $d$ ，单位体积内的自由电子个数为 $n$ ，电子所带电荷量为 $e$ ，电流大小为 $I$ ，磁感应强度大小为 $B$ 。
a.判断图中前后侧面电势的高低；
b.推导霍尔电压 $U_{H}$ 的表达式。

(2)、实际上，霍尔电压很小，不易测量。已知金属导体中单位体积的自由电子数约 $10^{22} ～ 10^{23}$ 个 $/ {cm}^{3}$ ，半导体材料中单位体积的导电粒子数约 $10^{15} ～ 10^{20}$ 个 $/ {cm}^{3}$ ，请说明为什么选用半导体材料制作霍尔元件。

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速度	v_B	v_C	v_D	v_E	v_F
数值（m/s）			0.560	0.640	0.721