相关试卷

1、一段粗细均匀、中空的圆柱形导体，其横截面及中空部分横截面均为圆形，如图（a）所示。某同学想测量中空部分的直径的大小，但由于直径太小无法直接精准测量，他设计了如下实验进行间接测量。

该同学进行了如下实验步骤：
（1）用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图（b）所示．则直径D的测量值为mm。然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。
（2）用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值：该同学选择“×100”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择挡位（选填“ $\times 1 k$ ”或“ $\times 10$ ”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图（c）所示，测量值为 $Ω$ 。
（3）设计了如图（d）所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值，除待测导体件 $R_{x}$ 外，实验室还提供了下列器材：

A．电流表 $A_{1}$ （量程为20mA，内阻 $r = 25 Ω$ ）
B．电流表 $A_{2}$ （量程为50mA．内阻未知）
C．滑动变阻器 $R_{P} (0 ~ 10 Ω)$
D．定值电阻 $R_{1} = 200 Ω$
E．定值电阻 $R_{2} = 20 Ω$
F．电源（电动势 $E = 4.5 V$ ，内阻可以忽略）
G．开关S、导线若干
根据以上器材和粗测导体电阻值的情况可知，电路中定值电阻应选择（填器材前面的字母代号）；为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 的值，作出 $I_{2} - I_{1}$ 关系图像如图（e）所示。若读出图线上某点对应的x、y的坐标值分别为a和b，则可知这段导体两端面间电阻的测量值 $R_{x} =$ （用图像中数据和题设给出的物理量符号表示）

（4）该同学查出这段导体材料的电阻率 $ρ$ ，则中空部分的直径大小测量值为（用图像中数据和题设给出的物理量符号表示）。

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2、黑磷是重要的芯片原料，其原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　）

A、属于多晶体 B、没有固定的熔点 C、导电性能呈各向异性 D、没有天然的规则几何外形

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3、一根细线系着一个质量为 $m$ 的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为 $θ$ ，如图所示。现将 $F$ 的方向由图示位置逆时针旋转至竖直方向的过程中，小球始终在图中位置保持平衡，则（　　）

A、绳子拉力一直增大 B、F一直减小 C、F的最小值为 $m g sin θ$ D、F的最小值为 $m g tan θ$

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4、一粒子源于 $D$ 处不断释放质量为 $m$ ，带电量为 $+ q$ 的离子，其初速度视为零，经电压为 $U$ 的加速电场加速后，沿图中半径为 $R_{1}$ 的圆弧形虚线通过四分之一圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从 $A$ 孔正对绝缘圆筒横截面的圆心 $O$ 射入绝缘圆筒。绝缘圆筒的半径为 $R_{2}$ ，圆筒的该横截面在粒子运动所在的竖直平面内，在该横截面内圆筒上有三个等间距的小孔 $A 、 B 、 C$ ，圆筒内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，不计重力。求：

(1)、离子离开加速器的速度大小及静电分析器通道内虚线处电场强度 $E$ 的大小；

(2)、若离子进入绝缘圆筒后，直接从 $B$ 点射出，则圆筒内的磁感应强度 $B_{1}$ 为多大；

(3)、为了使离子从 $B$ 点射出后能从 $C$ 点返回筒内，可在圆筒外直径 $P Q$ 的上侧加一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B_{2}$ ，若粒子在运动中与圆筒外壁碰撞，将以原速率反弹，求 $B_{2}$ 可能的大小。

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5、如图甲，为了从筒中倒出最底部的羽毛球，将球筒竖直并筒口朝下，从筒口离地面 $h = 1.8 m$ 的高度松手，让球筒自由落体，撞击地面，球筒与地面碰撞时间 $t = 0.01 s$ ，碰撞后球筒不反弹。已知球筒质量 $M = 90 g$ ，球筒长度 $L = 40 cm$ ，羽毛球质量为 $m = 6 g$ ，羽毛球和球筒之间最大静摩擦力 $f_{m} = 0.3 N$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为简化问题把羽毛球视为质点，空气阻力忽略不计， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ， ${4.8}^{2} = 23.04$ ，求：

(1)、碰撞后羽毛球是否到达球筒口；

(2)、碰撞过程中，地面对球筒的平均冲击力为多大；

(3)、如图乙所示，某人伸展手臂握住球筒底部，使球筒与手臂均沿水平方向且筒口朝外，筒身离地高度仍为 $h = 1.8 m$ ，他以身体躯干为中心轴逐渐加速转动直至羽毛球刚好飞出，筒口离中心轴距离为 $R = 1.2 m$ ，则球落地后距离中心轴有多远？

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6、某款全自动增压供水系统的简要结构如图所示，储水罐的总容积为 $V_{0} = 3.6 \times 10^{- 3} m^{3}$ ，初始工作时罐内无水，水龙头处于关闭状态，罐内气室的气体压强等于大气压强 $p_{0}$ 。接通电源启动水泵给罐内补水，当压力开关检测到罐内气体压强达到 $2.4 p_{0}$ 时自动断开水泵电源，停止补水。罐内气体可视为理想气体，罐的导热性能良好，忽略环境温度变化，取 $g = 10 {m/s}^{2} ， p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，水的密度为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ 。求：

(1)、当水泵停止工作时，求罐中水的体积；

(2)、当压力开关检测到罐内气体压强低于 $1.2 p_{0}$ 时会接通电源启动水泵开始补水。水泵刚启动开始补水瞬间，发现水龙头里有水恰好没有流出，求此时水龙头距离罐内水面的高度 $h$ ？

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7、智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度 $I$ ，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。
智能光控电路的核心元件是光敏电阻 $R$ ，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度 $I$ 时的阻值，实验所用器材：电源 $E_{1} (9 V)$ ，滑动变阻器 $R_{4}$ （最大阻值为 $20 Ω$ ），电压表（量程为 $0 \sim 3 V$ ，内阻为 $3 k Ω$ ），毫安表（量程为 $0 \sim 3 mA$ ，内阻不计），定值电阻 $R_{0} = 6 k Ω$ ，开关和导线若干。

(1)、在闭合开关 $S$ 前，应把 $R_{4}$ 的滑片移到（选填“左”或“右”）端；

(2)、某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为V，电流表读数为 $1.5 mA$ ，此时光敏电阻的阻值为Ω；

(3)、该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值 $R$ 随照度 $I$ 变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）；

(4)、该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势 $E = 6.0 V$ ，内阻忽略不计，电阻 $R_{1} = 100 Ω$ ，电阻箱 $R_{2}$ 的阻值调节范围是 $0 \sim 9999.9 Ω$ ，光敏电阻 $R$ 的电压 $U$ 增加到 $2.0 V$ 时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，则 $R_{2}$ 的阻值应该调节为 $Ω$ ：

(5)、要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是。

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

（1）如图1所示，在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，下列实验操作中说法正确的是。
A．判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕向
B．实验中将条形磁铁快速插入或快速拔出时，指针偏转将更加明显
C．实验中将条形磁铁插入时，插入快慢对实验现象不产生影响
D．将条形磁铁N极向下插入线圈或S极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同
（2）在“利用单摆测重力加速度”的实验中

①如图2所示，某同学先用游标卡尺测量单摆1的摆球直径为mm，然后用秒表记录了此单摆振动30次所用的时间为s。
②另一同学将单摆2固定在铁架台上，使其做小角摆动（摆动路径如图中虚线所示），通过位移传感器得到了摆球位移随时间的变化曲线，已知摆长 $0.64 m$ ，根据图3中的信息可得，重力加速度 $g =$ $m / s^{2}$ （结果保留两位有效数字， $π^{2} = 9.86$ ）


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9、在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的 $v - t$ 图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，下列说法正确的是（　　）

A、碰后蓝壶速度为 $0.8 m / s$ B、两壶发生的碰撞是弹性碰撞 C、碰后蓝壶移动的距离为 $2 m$ D、碰后红壶所受的摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力

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10、如图是半径为 $R$ 的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心， $A B$ 是截面圆的直径。单色细光束从 $C$ 点平行于直径 $A B$ 射入水晶球，恰好从 $B$ 点射出，已知 $C B$ 与直径 $A B$ 的夹角为 $θ$ ，光在真空中的传播速度为 $c$ ，下列说法正确的是（　　）

A、光在 $C$ 处入射角为 $2 θ$ B、水晶球的折射率为 $\cos θ$ C、光在水晶球中的传播速率为 $\frac{c}{2 cos θ}$ D、光在水晶球中的传播时间为 $\frac{2 R {cos}^{2} θ}{c}$

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11、2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱返回地面，在打开降落伞后的一段时间内，整个装置先减速后匀速下降，在这段时间内关于返回舱的说法正确的是（　　）

A、减速下降阶段，返回舱处于失重状态 B、减速下降阶段，返回舱动能的减少量小于飞船克服阻力做的功 C、匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量大于重力对飞船做的功 D、匀速下降阶段，重力对飞船做的功等于飞船克服阻力做的功

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12、电阻为 $12 r$ 的均质导线，做成如图所示的圆形线框，其直径 $a b$ 的长度为 $L$ ，置于磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直， $a 、 b$ 处与电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ 的电源相连，则线框受到的安培力大小为（　　）

A、 $\frac{E B L}{4 r}$ B、 $\frac{2 E B L}{5 r}$ C、 $\frac{π E B L}{16 r}$ D、 $\frac{π E B L}{8 r}$

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13、一简易静电除尘器如图所示，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在铝片上，达到除尘效果。则下列说法正确的是（　　）

A、烟尘在电场中带上的是正电 B、矿泉水瓶内越靠近铜丝，电势越高 C、带电后，烟尘向铝片运动的过程中，电势能越来越小 D、带电后，烟尘向铝片运动的过程中，所受电场力越来越大

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14、发动机的点火线圈能使火花塞瞬间高压放电，其原理如图所示。闭合开关S，理想变压器原线圈的两端加上 $u = 500 sin 100 π t (V)$ 的正弦式交流电，原、副线圈匝数之比为1：50，则下列说法正确的是（　　）

A、电压表的示数为 $500 V$ B、点火针的放电电流是转换器输出电流的50倍 C、副线圈中交流电的频率为 $2500 Hz$ D、点火针两端的电压最大值为 $25 kV$

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15、“彩带舞”演员手持细棒在竖直方向舞动彩带，形成一列沿水平方向传播的简谐波，如图所示， $O 、 M 、 N$ 为彩带上的点， $t = 0$ 时 $O$ 点由平衡位置出发开始振动， $t = 0.8 s$ 时绳上刚好形成如图所示的波形，则下列说法正确的是（　　）

A、波的周期为 $0.8 s$ B、 $t = 0$ 时O点运动方向向下 C、 $t = 0.5 s$ 时 $N$ 点在波谷 D、 $t = 0.5 s$ 时 $M$ 点在平衡位置

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16、某人造卫星绕地球运动，地球作用于它引力随时间的变化如图所示，假设卫星只受地球的引力，下列叙述正确的是（　　）

A、卫星的周期为 $2 t_{1}$ B、卫星绕地球运行时机械能不守恒 C、远地点与近地点的加速度之比为 $1 : 2$ D、远地点与近地点到地球的距离之比为 $2 : 1$

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17、牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部的铁环后，两端分别系在牛轭上，两段绳子间的夹角为 $2 θ$ ，两段绳子所在平面与水平面夹角为 $α$ ，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时所受的阻力为 $f_{0}$ 时，则每段绳子的拉力为（　　）

A、 $\frac{f_{0}}{cos α}$ B、 $\frac{f_{0}}{cos α cos θ}$ C、 $\frac{f_{0}}{2 cos α cos θ}$ D、 $\frac{f_{0}}{2 cos α}$

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18、如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核 $(_{28}^{63} Ni)$ 同位素衰变成铜核 $(_{29}^{A} Cu)$ 同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（）

A、镍核衰变产生的射线是 $α$ 粒子流 B、镍核衰变产生的射线是 $β$ 粒子流 C、镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D、衰变中伴随产生的 $γ$ 射线是由镍核跃迁发出的

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19、上海光源是我国的重大科学装置。该装置中，电子经电场加速，进入波荡器做“蛇形”运动，产生辐射光。电子的电荷量 $e$ 、质量 $m$ 、初速度 $v_{0}$ 均已知，不计相对论效应及辐射带来的动能损失，忽略电子所受的重力。

(1)、图甲为直线加速器简化模型，两加速电极中心有正对的小孔。为了使电子从右侧出射时动能为 $E_{k}$ ，求极板间的加速电压大小。

(2)、图乙是波荡器简化模型，匀强磁场均匀分布在多个区域，水平面内沿轴线 $A C$ 方向每一区域宽 $L$ ，纵向尺寸足够大。各相邻区域内磁场方向相反并垂直于所示平面。在 $A$ 点放置一电子发射装置，使电子以速率 $v$ ，在所示平面内与轴线 $A C$ 成 $- 60^{\circ} \sim + 60^{\circ}$ 的范围内均匀发散射出。若恰有75%的电子能从I区域右边界射出。求I区域磁感应强度大小。

(3)、如图丙，电子在磁感应强度为 $B_{0}$ 的匀强磁场中运动时，其轨迹上任意两点间存在规律： $sin φ_{1} - sin φ_{2} = \frac{e B_{0} d}{m v}$ 。其中 $φ_{1}$ 、 $φ_{2}$ 为速度方向角， $d$ 为两点沿轴线方向的位移。图丁为更接近波荡器真实情况的磁场（沿轴线水平向右为 $x$ 轴正方向，垂直纸面向里为磁场正方向），若电子从 $A$ 点沿轴线向右射入，求 $x = 3 L$ 处电子速度方向。

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20、如图所示为一项冰上游戏设施，平台之间的水平冰面上有可滑动的小车，左右平台及小车上表面等高，小车紧靠左边平台。小孩坐在雪橇上（系有安全带），静止在左边平台边缘处。现在家长施加推力，雪橇瞬时获得水平冲量 $I = 160 N \cdot s$ ，滑上小车。小车在冰面上滑行了 $L_{2} = 4 m$ 的距离后与右侧平台碰撞并被锁定，雪橇最终停在右侧平台上。已知小孩和雪橇的总质量 $m = 20 kg$ ，雪橇与小车上表面间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.8$ ，雪橇与右侧平台间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ 。小车质量 $M = 20 kg$ ，长度 $L_{1} = 2.5 m$ 。将雪橇视作质点，忽略冰面阻力， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。试计算

(1)、雪橇滑上小车时的速度；

(2)、小车碰撞右侧平台时的速度；

(3)、雪橇在右侧平台上滑行的距离。

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