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相关试卷

1、如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势E＝36V的直流电源、C＝0.1F的电容器和R＝0.05 $Ω$ 的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径r＝0.45m的竖直面内 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道在PQ处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B＝1T的匀强磁场。将质量为 $m_{1} = 0.2 kg$ 、电阻为 $R_{0} = 0.1 Ω$ 的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L＝1m，M距R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关 $S_{2}$ 断开，闭合开关 $S_{1}$ ，使电容器完全充电；然后断开 $S_{1}$ ，同时 $S_{2}$ 接“1”，M从静止开始加速运动直至速度稳定；当M匀速运动到与PQ距离为d＝0.27m时，立即将 $S_{2}$ 接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为 $m_{2} = 0.1 kg$ 的绝缘棒N，M、N恰好在PQ处发生第1次弹性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\frac{1}{3} + {(\frac{1}{3})}^{2} + {(\frac{1}{3})}^{3} + \dots + {(\frac{1}{3})}^{n - 1} = \frac{1}{2}$ ，求：
（1）电容器完成充电时的电荷量q和M稳定时的速度；
（2）第1次碰撞后绝缘棒N在离开圆弧轨道后还能继续上升的高度；
（3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移。

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2、1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类似，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器，利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以使太阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为m的探测器正朝远离太阳的方向运动，帆面的面积为S，且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为r，不考虑行星对探测器的引力。已知：单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四次方成正比，即 $P_{0} = σ T^{4}$ ，其中T为太阳表面的温度， $σ$ 为常量。引力常量为G，太阳的质量为M，太阳的半径为R，光子的动量 $p = \frac{h}{λ}$ ，光速为c。下列说法正确的是（　　）

A、常量 $σ$ 的单位为 $\frac{kg \cdot s}{K^{4}}$ B、t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量 $4 π R^{2} t P_{0} S$ C、若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射，探测器太阳帆的面积S至少为 $\frac{2 c G M m}{R^{2} P_{0}}$ D、若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力 $\frac{R^{2} P_{0} S}{c r^{2}}$

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3、如图所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd，边长L=4m，距地面的高度为H=5m，玻璃板正中间有一个光滑的小孔O，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球A和小物块B，当小球A以速度v=3m/s在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时，AO间的距离为l=1m。已知A的质量为m_A=1kg，重力加速度为g。
（1）求小物块B的质量m_B；
（2）当小球速度方向平行于玻璃板ad边时，剪断细线，则小球落地前瞬间的速度多大；
（3）在（2）的情况下，若小球和物体落地后均不再运动，则两者落地点间的距离为多少。

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4、在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。（g=10m/s²）
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（2）如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？

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5、如图所示，小球以倾角37°斜面底端的正上方以15m/s的初速度水平抛出，运行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。求：
（1）小球在空中运行的时间；
（2）抛出点距斜面底端的高度。

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6、为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块。用来测量向心力 $F$ 的大小。滑块上固定一遮光片，测得质量为 $m$ ，遮光片宽度为 $d$ ，光电门可以记录遮光片通过的时同，测得旋转半径为r，滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力 $F$ 和角速度 $ω$ 的数据。
（1）为了深究向心力与角度的关系，需要控制和保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为 $Δ t$ ，则角速度 $ω =$ 。
（2）以 $F$ 为纵坐标，以 $\frac{1}{Δ t^{2}}$ 为横坐标，可在坐标纸中指出数据点作一条如图乙所示直线，图线不过坐标原点的原因是。

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7、如图所示，一倾斜的匀质圆盘可绕通过圆心、垂直于盘面的固定轴以不同的角速度匀速转动，盘面上离转轴距离为l＝5cm处有一可视为质点的小物体始终相对静止在圆盘上。已知物块与盘面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ ，盘面与水平面的夹角 $θ = 30 °$ ，重力加速度大小为 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A、小物体运动到最高点时所受静摩擦力可能为零 B、小物体运动过程中静摩擦力方向始终都是通过圆盘中心，但不一定指向圆盘中心，也可能是背离圆盘中心 C、圆盘做匀速圆周运动，小物体运动到与圆盘圆心等高点时摩擦力方向并不指向圆盘中心 D、若要小物体与圆盘始终保持相对静止，圆盘角速度的最大值为 $5 \sqrt{2} rad/s$

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8、如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，小球通过最高点时的速率为v₀ ，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A、若v₀= $\sqrt{g R}$ ，则小球对管内壁无压力 B、若v₀> $\sqrt{g R}$ ，则小球对管内上壁有压力 C、若0 <v₀< $\sqrt{g R}$ ，则小球对管内下壁有压力 D、不论v₀多大，小球对管内下壁都有压力

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9、一船在静水中的速度是10m/s，要渡过宽为240m、水流速度为8 m/s的河流，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则下列说法中正确的是（　　）

A、此船过河的最短时间是30s B、船垂直到达正对岸的实际航行速度是6m/s C、船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸 D、此船可以垂直到达正对岸

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10、如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且 $P M$ 长度等于 $M N$ 的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则（）

A、乙黄豆相对于M点上升的最大高度为 $P M$ 长度一半 B、甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等 C、两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 D、两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍

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11、如图所示，水平光滑长杆上套有物块A，一细线跨过固定在天花板上O点的轻质定滑轮一端连接A，另一端悬挂物块B。开始时A位于P点，M为O点正下方杆上一点，现将A、B由静止释放。当A通过杆上N点时，绳与水平方向夹角为37°，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，关于释放后的过程，下列说法正确的是（　　）

A、A从P到M过程，A的速度先增大后减小 B、A从P到M过程，B一直处于失重状态 C、A通过N点时速度与此时B的速度大小比为5∶4 D、A到达M之前，绳子对B的拉力始终大于B的重力

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12、如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）

A、1：1 B、4：3 C、16：9 D、9：16

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13、如图所示，两根长度不同的细线上端固定在天花板上的同一点，下端分别系着完全相同的小钢球1、2.现使两个小钢球在同一水平面内做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（　　）

A、球1受到的拉力比球2受到的拉力小 B、球1的向心力比球2的向心力小 C、球1的运动周期比球2的运动周期大 D、球1的线速度比球2的线速度大

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14、如图所示，一篮球从离地H高处的篮板上A点以初速度v₀水平弹出，刚好在离地h高处被跳起的同学接住，不计空气阻力．则篮球在空中飞行的(　　)

A、时间为 $\sqrt{\frac{2 H}{g}}$ B、时间为 $\sqrt{\frac{2 h}{g}}$ C、水平位移为v₀ $\sqrt{\frac{2 (H - h)}{g}}$ D、水平位移为v₀ $\sqrt{\frac{2 (H + h)}{g}}$

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15、如图，AB两点为奶茶塑封机手压杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处。杆在向下转动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、A、B两点角速度大小之比为1：2 B、A、B两点线速度大小之比为2∶1 C、A、B两点周期大小之比为2∶1 D、A、B两点向心加速度大小之比为1∶1

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16、如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m²的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h₁=0.2m的A处，气体的温度为T₁=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h₂=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p₀=1.0×10⁵Pa。
（1）求活塞在B处时的气体温度T₂；
（2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？
（3）保持温度T₂不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。

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17、B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点P，质点Q的平衡位置横坐标为30×10^-5m，已知该超声波在人体内传播的速度v=1500m/s。求：
（1）该超声波的频率；
（2）0~2.0×10^-7s内质点Q运动的路程；
（3）t=0时刻开始，质点P位移为0.2mm，且振动的方向沿y轴正方向的时刻。

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18、如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜ABD，其中∠A=37°、∠B=53°，一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜，光线进入棱镜后射到BD边的E点，发现光线刚好不能从BD边射出。已知BE的长度为3L₀ ， ED的长度为4L₀ ，光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：
（1）光线在棱镜中的折射率n；
（2）光线从AD边首次射出时折射角r的正弦值；
（3）光线从垂直AB边射入棱镜到首次射出棱镜所用时间t。

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19、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：

(1)、如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次最合理的是_________（填选项前的字母）；

A、单缝、滤光片、双缝、光屏 B、单缝、双缝、滤光片、光屏 C、滤光片、单缝、双缝、光屏 D、滤光片、双缝、单缝、光屏

(2)、下列说法中正确的是_________。

A、将红色滤光片改为绿色滤光片可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离 B、实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹 C、为了减小测量误差，最好测量相邻条纹间的中心距离 D、如果把普通光源换成激光光源，则光具座上滤光片、单缝均可以撤去

(3)、已知双缝间距d=0.2mm，双缝到屏间的距离L=800mm。将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时测量头手轮上的读数为2.320mm。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图所示，可得相邻的条纹间距 $Δ x$ =mm，这种色光的波长 $λ$ =nm（结果保留三位有效数字）。

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20、在估测油酸分子大小的实验中，已知800mL的油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，回答下列问题。

(1)、若每滴油酸酒精溶液体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S，则油酸分子直径大小表达式为d=。

(2)、若将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，形成的油膜轮廓如图，图中正方形小方格的边长为1cm，则油膜的面积约为cm^2.

(3)、某同学计算出的油酸分子直径明显偏小，可能的原因是_______。

A、油酸中含有大量酒精 B、痒子粉撤太多，油膜未能充分展开 C、油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 D、计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数少记了10滴

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